应用基于MPI的混合粒子群算法的三维水翼优化设计

提出一种三维水翼的优化设计方法.方法应用混合粒子群算法(HPSO)与边界元法相结合进行三维水翼的优化和性能计算工作、应用多级罚函数法解决水翼设计这一多约束、多变量的优化问题.基于免疫理论和惯性权值非线性递减策略的混合微粒群算法,能够有效抑制算法早熟收敛,平衡全局和局部搜索能力.优化设计过程中,水翼的剖面形状、攻角及展弦比作为设计变量,给定的压力分布形式、升阻力系数作为设计约束或设计目标.混合粒子群算法通过划分子种群、应用基于MPI通信机制的并行计算来实施,最大限度减小了计算时间.设计算例表明了文中提出的三维水翼优化设计方法收敛速度快、计算时间短、有效可行.     

基于SIMATIC S7-300的深水定位装置控制系统设计

介绍一种深水定位装置控制系统的原理和设计方案．该系统以SIMATIC S7-300 PLC作为控制单元,MPI网络运用上位机对运行工况进行实时监测．针对比例方向阀迟滞效应造成的非线性现象,采取了分段式控制策略．实际使用表明,该系统运行稳定、操作简单,安全可靠．     

河道二维水沙数学模型并行计算技术研究

在对串行源代码的优化、分析的基础上,提出了一种新的并行求解代数方程组的方法,该方法通过对TDMA(Tri-Diagonal Matrix Algorithm)算法的改造,可以同时将方程组系数计算及求解方程组并行化,并基于MPI编程模型完成了TK-2DC软件并行源代码的开发工作。该并行程序在长江中游戴家洲水道和牯牛沙水道航道治理工程中得到了较好的应用。在联想深腾1800集群系统的16个CPU上对并行程序的测试结果表明,并行加速比可以达到4.98,优于传统的分块算法。     

基于程序定义及动态进程的PVM与MPI比较

MPI（Message Passing Interface）与PVM（Parallel Virtual Machine）均为分布式计算中广泛应用的两种并行计算环境。PVM出现的时间早于MPI,且它是一个自包含系统,而MPI是一个标准。目前,在PVM与MPI互相靠拢的过程中,关于两者的比较越来越多。其目的便是通过比较,结合二者之优点,发展起性能更加强大的并行计算环境。仅从程序的定义与实现、以及动态进程两个方面简单阐述了两者的不同,事实上,二者通常被用于解决不同的问题。     

MPI网络在船舶电站控制系统中的应用

S7-300CPU集成了MPI通信协议,可以通过MPI网络来实现全局数据通信,在PLC之间进行少量数据交换。通过在某船舶电站控制系统中的应用表明,采用MPI网络通信方式简单、有效而实用。     

Moldflow／MPI在塑料注射成型过程中的应用

介绍了热塑性塑料注射成型过程中,使用Moldflow软件对塑件的成型过程进行模拟分析,确定了浇口位置、充填时间、锁模力情况。分析结果对模具设计及塑件注射成型工艺具有指导作用。     

复杂平台下相控阵天线近场快速求解算法研究实现

提出基于高频算法的求解相控阵天线近场的快速求解方案。建立相控阵天线子阵列模型,成功应用有源单元法获取单个阵元在考虑耦合情况下的方向图特性数据。给出镜像源法在多三角面片上的射线寻径的实现方法,并成功获取了射线路径。提出基于面片的实时空间区域二分算法的射线寻径加速方法,加速射线寻径过程,提升了程序计算效能,能够快速获取较精确的相控阵天线近场。     

基于MPI环境的A-BSP模型的性能评测

针对一种异步的BSP模型(A-BSP),选用6种常用的通信模式代替随机h关系,在曙光集群MPI环境和不同的处理器数量条件下,对A-BSP模型的2个主要参数g和L进行评估,并根据快速傅立叶变换(FFT)的并行化方法,以一种基2并行FFT算法,验证利用A-BSP模型进行MPI程序代价分析的正确性和有效性。在曙光TC1700集群服务器上测得A-BSP模型的参数g为6.07×10-8s/byte,L为1.47×10-4s。在曙光集群上,A-BSP模型所有参数的变化范围基本被限定在某一区间内,且h关系时间受通信模式的影响要比受处理器数量的影响更为明显。A-BSP模型能够有效地指导MPI并行程序设计。     

DEA-based malmquist productivity index measure of operating efficiencies: New insights with an application to container ports

To investigate the long-term operating efficiencies of container ports, we extend the work of previous researches to present a new systemic and improved method of data envelopment analysis (DEA)-based Malmquist productivity index (MPI) in this paper. An approach based on both panel data and multi-inputs/outputs is considered comprehensively, and aims at measuring the operating efficiencies of 10 leading container ports in China from 2001 to 2006 by applying this new systematic calculation method. The results illustrate that the main influence factor of total factor productivity change is the technology change, and the container transportation of these 10 ports is on the healthy development status and will recover and grow reposefully in the following years.     

中等雷诺数方柱绕流的直接数值模拟及涡系分析

作为一种典型的钝体绕流,方柱绕流具有物体几何外形简单而流场结构非常复杂的特性,常规的基于RANS的数值计算方法难以准确模拟。DNS不使用任何湍流模型,直接求解完整的非定常流动控制方程组,模拟包括脉动在内的湍流所有非定常流动量的时空演变过程,是湍流数值模拟中最精确的方法,在复杂流动数值模拟方面的应用潜力巨大。本文自主设计和编制并行数值模拟程序,使用基于"神威·太湖之光"国产CPU架构的大规模并行计算,开展了中等雷诺数(Re=10 000)方柱绕流的直接数值模拟。其中:不可压N-S方程组采用基于交错网格的有限体积法离散;压力-速度耦合采用SIMPLE算法处理;离散得到的代数方程组采用Gauss-Seidel迭代求解;时间步进采用Euler隐式格式,对流项采用QUICK格式,耗散项采用中心差分格式;数值模拟程序的并行化使用MPI方法处理。文中重点分析了方柱绕流的复杂涡系结构,同时给出了部分湍流统计结果,并通过与RANS和LES模拟结果的对比分析,展现了DNS在复杂精细流场模拟方面的优势。