甘肃省科技支撑计划(1204GKCA065)
- 作品数：11 被引量：22H指数：3
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- 相关机构：兰州理工大学中国人民解放军69065部队中国人民解放军69064部队更多>>
- 发文基金：甘肃省科技支撑计划国家自然科学基金兰州市科技发展计划项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺自动化与计算机技术理学更多>>
- 元胞自动机交通流模型中的车辆更新方式研究
- 2014年
- 基于TASEP(Totally Asymmetric Simple Exclusion Process)模型,使用蒙特卡洛方法模拟开放边界条件下不同车辆更新方式对稳态时车辆特性及相变行为的影响,得到不同注入概率α和输出概率β条件下的交通流基本图。结果表明,不同更新方式对系统的稳态特性及相变行为有较大影响,流量和密度随α和β的不同而变化,模拟结果与解析解吻合。随机更新方式下道路车流量的大小由输出概率决定,当输出概率达到一定值时,它的增大无法提高道路上的车流量;顺序更新方式的优点是仅当输入和输出概率都相等时,系统保持畅行相;而局部并行更新方式下得出的相图则与顺序和全局并行更新这两种方式下得到的相图类似且可以更好地反映交通流现实。
- 朱昶胜景婷王杰
- 关键词：元胞自动机TASEP相变
- 引入缓冲区的入口匝道系统交通流特性研究被引量：1
- 2014年
- 为解决入口匝道系统中车辆堵塞的问题,从道路规划与安全的角度出发,在双车道入口匝道系统模型的基础上,考虑了主道车辆对匝道车辆的瓶颈作用,建立引入缓冲区的入口匝道系统模型。使用元胞自动机的方法,在开放边界条件下,采用对称换道规则,研究了缓冲区对匝道系统车流量的影响,得到了不同入口概率和缓冲区长度下的交通流基本图,以及车辆的平均速度与入口概率之间的关系图。结果表明,主道车辆密度越大,主道车辆对匝道车辆的瓶颈越明显,缓冲区的引入减小了主道车辆对匝道车辆的作用,增加了匝道车辆进入主道的概率,使得匝道上的交通流状态得到了明显改善。
- 朱昶胜王杰冯文芳
- 关键词：元胞自动机缓冲区入口匝道交通流
- 基于城市交通场景的仿真研究被引量：1
- 2014年
- 研究城市交通场景真实性问题,车载自组织网(VANET)是应用于车辆间通信的特殊移动自组织网络,节点的移动需要考虑诸多交通因素的限制,其中车流速度,道路结构,十字路口,交通灯管理,多车道换道等因素对网络协议性能影响较大,为了准确的反应城市交通场景以及车辆节点移动特性,通过实现优化的智能驾驶模型IDM,并结合市区卫星地图构建真实的城市道路拓扑场景,利用NS2网络仿真平台,对比评估了不同车流移动速度,不同节点移动模型下的交通场景对网络协议性能的影响。分析认为引入优化的智能驾驶模型特性,反应城市交通环境下车辆节点的运动更具真实性,更适合于VANET仿真研究,为提高车辆运行效率提供了依据。
- 朱昶胜杨青王杰冯文芳
- 关键词：车载网络路由协议仿真
- 驾驶员敏感行为对入匝道口车流量的影响
- 2015年
- 在交通流优化的研究中,为了解决驾驶员的敏感行为因素对入匝道口的车流量影响的问题,利用入匝道系统模型在开放边界条件下,采用元胞自动机方法得到驾驶员敏感行为因素引入与否的入匝道口处的车流量数据,得到了不同车辆运行方式条件下入匝道系统各路段的交通流图。结果表明,引入驾驶员敏感行为因素能够显著提高主干道上的车流量;当主干道上车辆较少而匝道上车辆较多时,引入驾驶员敏感行为因素能够显著提高匝道路段的车流量。当主干道和匝道上车辆均较多时,匝道上车辆的随机减速过程更为频繁,从而导致匝道路段流量降低,而驾驶员的敏感驾驶行为在一定程度上能够减少道路瓶颈处堵塞情况的发生。
- 马栋林马玉婷冯文芳
- 关键词：元胞自动机模型车流量
- 基于GPU的流动影响枝晶生长相场方法被引量：2
- 2015年
- 将自适应压力迭代法修正的Sola算法与相场模型相结合,建立过冷熔体在强迫流动状态下枝晶生长的Sola-相场模型.针对传统方法求解多场耦合相场模型时存在的计算量大,计算时间长,计算效率低等问题,提出基于CUDA+GPU软硬件体系结构的高性能计算方法.以高纯丁二腈(SCN)过冷熔体为例,在CPU+GPU异构平台上实现了存在流动时凝固微观组织演化过程的并行求解,并对基于CPU+GPU平台与CPU平台的计算结果及计算效率进行比较.结果表明,当计算规模达到百万量级时,与CPU平台上的串行算法相比,在CPU+GPU异构平台上达到了24.39倍的加速比,大大提高计算效率,并得到与串行计算相一致的结果.
- 朱昶胜贾金芳冯力肖荣振王永贤
- 关键词：相场方法枝晶生长GPU
- 基于自适应有限元法的纯物质三维枝晶生长模拟被引量：3
- 2015年
- 基于高性能计算特性的自适应有限元方法,较大尺度地求解三维相场模型,定量模拟纯物质三维枝晶的凝固过程,研究过冷度、各向异性系数等相场参数对三维枝晶的影响.结果表明:过冷度和各向异性系数越大,三维枝晶生长速度越大,侧向分枝越发达,二次枝晶间距越小,并得到与结晶理论相一致的枝晶生长规律.此外,在CPU耗费时间上自适应有限元方法比均匀网格方法降低一个数量级,并且当系统尺寸越大时越能体现出自适应有限元方法的优越性,为大尺度多场耦合相场模型的模拟提供便利.
- 朱昶胜李椿茂冯力肖荣振
- 关键词：过冷度相场模型
- PF-LBM模型模拟强迫对流对二元合金枝晶生长的影响被引量：3
- 2014年
- 建立一个耦合格子玻尔兹曼方法(LBM)与相场法的二维模型,以Al-Cu二元合金为例对强制对流作用下合金凝固过程中的枝晶生长行为进行模拟.研究流动速度和各向异性系数对金属凝固过程中枝晶生长的影响.结果表明:对流对枝晶形貌影响很大,上游枝晶的枝晶臂最长,下游枝晶臂最短,整个枝晶呈现非对称形貌;对流速度越大,上游枝晶生长越快,流速增大会产生涡流,使下游枝晶也生长加速;各向异性系数越大,主枝枝晶臂越瘦长,流场存在会增强各向异性强度对凝固过程枝晶生长的影响.
- 王智平张辛健路阳冯力朱昶胜安灵敏
- 关键词：二元合金等温凝固涡流各向异性
- 纯物质过冷熔体中自由枝晶生长相场模型的自适应有限元法模拟被引量：3
- 2014年
- 基于自适应有限元方法,通过求解表征纯物质相场模型的非线性抛物型方程,研究镍过冷熔体中不同起伏情况下单个完整等轴枝晶的演化过程.模拟结果表明:采用自适应有限元方法求解相场模型时结果更接近真实物理模型,在计算终止时整个计算域节点数仅为2.79×105个,远小于采用相同网格间距普通方法的1.6×106个,较大不同计算域对枝晶尖端速度的平衡值影响不大;随着起伏强度的增大,枝晶尖端获得更高的温度梯度,等温线波动更大,一次枝晶臂表面失稳,二次枝晶臂向过冷溶液中凸起的趋势越强,二次枝晶臂越发达.
- 朱昶胜雷鹏冯力肖荣振
- 关键词：相场模型枝晶生长
- 基于LBM算法的强迫对流合金枝晶生长相场法模拟被引量：3
- 2014年
- 将二元合金枝晶生长的相场模型与模拟流场的Lattice Boltzmann(LBM)模型相藕合,建立模拟在强迫对流状态下枝晶生长的二维相场-LBM模型(PF-LBM),模拟Al-4.5%Cu(质量分数)二元合金在强迫对流环境下凝固过程中枝晶生长,实现过冷熔体流动场与相场耦合.结果表明:计算流场的LBM算法对树枝晶生长模拟效率高,数值稳定性好.在纯溶质扩散时,枝晶周围的溶质分布均匀,各方向枝晶尖端生长速度一样,枝晶的生长形貌呈现对称.有强迫对流情况时,熔体的流动改变了枝晶周围的溶质分布,上游的溶质被冲刷到下游,致使上游成分过冷度大,下游成分过冷度小,枝晶的尖端生长在迎游方向的速度大于纯扩散时的速度,而在下游方向枝晶生长受到抑制,形成与纯溶质扩散时不一样的非对称的枝晶生长形貌.
- 王智平王喜君冯力朱昶胜路阳
- 关键词：相场枝晶生长LATTICEBOLTZMANN方法
- 基于MPI的三维枝晶生长相场法的并行计算被引量：3
- 2015年
- 充分利用MPI(message passing interface)在并行环境下远高于单CPU的强大计算能力,探索基于MPI的并行系统结构,求解三维枝晶生长的高性能计算方法.通过多进程的并发执行,实现三维相场方程求解的并行计算,探讨MPI中点对点通信与集合通信在并行计算时数据传输的效率,讨论热噪声幅值Fu=0与Fu=10-3时三维枝晶生长过程.计算结果表明:基于MPI的并行算法可使模拟尺度达到1 000×1 000×1 000网格,大大提高可模拟尺度;采用集合通信模式比点对点通信模式具有更高的并行效率,更加适合大规模并行计算环境.
- 朱昶胜车超冯力肖荣振
- 关键词：枝晶生长相场法MPI并行计算
