高功率微波系统仿真数据管理支撑技术

针对目前高功率微波系统仿真平台产生大规模复杂结构时变数据场,提出了新的数据存储与处理需求,而现有数据管理方法难以提供平台所需要的数据存取与分析能力。为此,通过研究科学数据表示、元数据管理、高效I/O、并行处理和快速选择等关键技术,集成应用成果并研制自主产权的科学数据管理软件,实现了高功率微波系统仿真实验数据的高效存储、组织与管理,对于方便平台子系统间的数据交换、提升数据存取效率及研究关键物理问题起到了很好的支撑作用。     

新疆北山坡-含铜镍镁铁-超镁铁质岩体铬铁矿特征研究

坡-镁铁-超镁铁质岩体为新疆北山地区一重要的含铜镍硫化物的侵入体.该岩体主要由橄榄岩、辉石岩和辉长岩组成.铬铁矿主要以副矿物形式现于橄榄岩中.它们以自形-半自形以及它形存在于橄榄石颗粒间或其内,部分为辉石包裹,偶见其包裹橄榄石.结合电子探针研究,认为坡一岩体母岩浆是来源于软流圈地幔或者与地幔柱有关的基性岩浆,原生岩浆经...     

硝基芳烃对梨形四膜虫毒性的定量构效关系解析

应用半经验方法AM1计算了42种硝基芳烃的19个量子化学和理化参数, 结合部分取自文献的分子结构符和梨形四膜虫的急性毒性数据, 采用偏最小二乘法回归分析建立了硝基芳烃对梨形四膜虫的毒性定量预测模型, 对该类化合物的急性毒性机理进行了讨论并对所建立模型与文献中相关报道的模型的评价指标进行了比较. 模型的内部交叉检验和外部测试检验结果均显示所获得模型具有较高的拟合精度和较好的预测效果(R²＝0.946, ＝0.921, P＝5.5×10^－18, F＝453.53, SD＝0.171), 其评价指标优于文献中报道的其它模型结果. 模型变量重要性分析表明, E_LUMO, a, , E_T, MW, CSV及MR对硝基芳烃的毒性大小有较大的制约作用, 硝基芳烃对梨形四膜虫所表现出来的毒性随着E_LUMO, E_T, △E的增大而减少, 随a, , , △H_f,, MW, CSV及MR的增大而增大. 导致E_T和△H_f对梨形四膜虫的毒性大小贡献的不同步, 被认为是由于硝基芳烃对梨形四膜虫多种致毒机制共存所造成.     

利用二次球形配位构筑亲水型隧道框架结构

质子化N,N,N’,N’-四苄基乙二胺可与[Fe(CN)6]3－, [SnCl6]2－和[TeCl6]2－二次球形配位分别形成可容纳客体分子的包结物晶体(1～3). 晶体1通过NH＋…NC－, NH＋…p(NC)和CH…p(NC)组合合成子, 构筑了亲水性层柱隧道结构, 孔径尺寸为1.03 nm×1.12 nm, 两个乙醇分子和两个水分子填充于隧道中; 晶体2通过CH…Cl－合成子, 构筑了亲水性层间隧道结构, 孔径尺寸为0.94 nm×0.73 nm, 三个水分子和两个氯离子填充于隧道中; 晶体3的结构与晶体2相似, 也是通过CH…Cl－合成子, 构筑了层间亲水性隧道结构, 孔径尺寸为0.94 nm×0.72 nm, 两个水分子填充于隧道中.     

3维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE

 介绍了自主编制的3维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE的基本情况。该程序具备对多种典型高功率微波源器件的3维模拟能力,可以在数百乃至上千个CPU上稳定运行。该程序使用时域有限差分(FDTD)方法更新计算电磁场,采用Buneman-Boris算法更新粒子运动状态,运用质点网格法（PIC）处理粒子与电磁场的耦合关系,最后利用Boris方法求解泊松方程对电场散度进行修正,以确保计算精度。该程序初步具备复杂几何结构建模能力,可以对典型高功率微波器件中常见的一些复杂结构,如任意边界形状的轴对称几何体、正交投影面几何体,慢波结构、耦合孔洞、金属线和曲面薄膜等进行几何建模。该程序将理想导体边界、外加波边界、粒子发射与吸收边界及完全匹配层边界等物理边界应用于几何边界上,实现了数值计算的封闭求解。最后以算例的形式,介绍了使用NEPTUNE程序对磁绝缘线振荡器、相对论返波管、虚阴极振荡器及相对论速调管等典型高功率微波源器件进行的模拟计算情况,验证了模拟计算结果的可靠性,同时给出了并行效率的分布情况。     

利用二次球形配位构筑疏水型隧道框架结构

质子化N,N,N',N'-四苄基乙二胺(L)可与[MCl4]2-(M=Mn, Co, Cu)形成二次球形配合物. 通过N—H…Cl相互作用构筑了1D带状和2D层状框架结构, 层中配体L的苄基通过C—H…Cl相互作用分别采取水平和垂直取向, 使1D带状和2D层状呈现凸凹交替排列. 通过层间凸凹部位的C—H…H—C相互作用, 形成了层间空穴, 进而构筑成了3D疏水型隧道框架结构, 乙醇分子能够填充于隧道之中. 在L·2H+·[CuBr4]2-晶体中, 由于[CuBr4]2-没有与配体L的苄基形成C—H…Br氢键, 使配体L的苄基采取了同向取向. 因而, 形成的2D层状框架结构是平展的, 未形成3D疏水型隧道框架结构, 也未发现与乙醇分子的包结现象.     

HDF5存储机制研究及应用

用户在应用HDF5输入输出数据时，数据在不同设备间的传输要经历一系列处理阶段。这些阶段包括选择文件驱动方式的虚拟文件层阶段、过滤器阶段、超切片技术实现的数据聚集及分散阶段和进行数据类型转换的转换阶段。数据像流水一样经过每个处理阶段，HDF5将这种数据处理过程称为管道，其中除过滤器阶段外，其他3个阶段为标准管道阶段。过滤器阶段是用户可选择使用的特殊管道阶段，提供字节流洗牌、压缩、检错3种过滤器，还支持用户增加新的过滤器模块，应用程序可以任意顺序灵活使用任意数量的过滤器。     

三维等离子体粒子模拟程序的数据模型和I／O性能改进

高性能计算机的发展、并行计算方法的改进与应用实现，尤其随着计算规模的增大和计算精度的提高，产生了大量的、复杂的数值模拟计算数据。LARED-P主要研究激光在等离子体传播过程中的激光吸收和能量分配，为了得到—个真实的三维模拟过程，往往需要上百个甚至上千个时间步的数据，整个数据量规模已达TB字节，而现有的计算环境无法满足数据存储的要求。本文围绕强激光与等离子体相互作用三维数值模拟程序LARED-P的数据输出，在以下几方面探索了大规模数据的存储与管理技术。     

通用教练机选型的熵权TOPSIS多层次综合评价

针对飞行航校通用教练机飞机选型评价方法存在的不足,根据系统工程的基本原则和思想,以教练机性能、经济、安全、维护、财务、环境和供应商选择为基本评价对象,建立通用教练机飞机选型的多层次评价体系,并针对评价指标结果的不确定性特点,提出了基于三参数区间的通用教练机飞机选型的熵权理想解法(TOPSIS法),并构建通用教练机飞机选型评价数学模型.实例计算结果表明,方法能够有效利用评价指标信息,且具有更好的可操作性和实用性,对科学合理选择通用教练机飞机型号具有重要的参考价值.     

二次配体结构和[CuCl4]2－构型对层间隧道结构的影响研究

设计合成的质子配体, N,N,N’,N’-四(对甲基苄基)乙二胺(SL1)和N,N,N’,N’-四苄基乙二胺(SL2), 是连有大体积取代基团的含N双齿配体, 它可通过二次球形配位, 与第一络合物[CuCl4]2－形成层间隧道框架结构. 环戊醇分子和乙醇分子分别被填入由SL1和SL2构筑的隧道中, 形成包结化合物. 晶体结构分析结果表明, 这样的配体易于与指导基团通过NH＋…Cl－氢键作用进行双齿配位并形成1D带和2D层结构; SL1 2D层间的苄基呈平行堆砌, 形成1D亲水性隧道框架, SL2 2D层间的苄基呈交错堆砌, 形成了1D疏水性隧道框架. 实验结果表明, 层间隧道框架结构的孔径及极性与第二配体的分子长度、指导基团的构型以及客体分子的形状大小有关.