超級工程論文范文第1篇
《工程管理科技前沿》（CN：34-1013/N）是一本有較高學術價值的雙月刊，自創刊以來，選題新奇而不失報道廣度，服務大眾而不失理論高度。頗受業界和廣大讀者的關注和好評。
《工程管理科技前沿》包括研究論文、專題論文、科技前沿、超級工程和工程師之家、青年之聲等欄目，堅持“思想的前沿性、理論的創新性、方法的適用性、實踐的科學性”的辦刊特色。
超級工程論文范文第2篇
敘詞表作為有效的信息組織工具，在我國圖書情報事業的信息組織中發揮了重要作用。網絡環境下，敘詞表如何發揮更大的作用，產生更好的利用效果，一方面，需要我們強化《漢語主題詞表》這樣的基礎工具建設，另一方面，需要加強網絡環境下敘詞表應用環境的研究與實踐。為此，中國科學技術信息研究所2009年啟動了《漢語主題詞表》(工程技術版)的編制與修訂工作。兩年來，我們收集與加工了包括文獻關鍵詞、用戶檢索詞、各類百科全書、專業術語、相關專業及綜合敘詞表等在內的詞匯資源；建立了收詞量達300萬的基礎詞庫；研究了詞匯概念的分類方法；構建了用于概念與文獻導航的范疇體系；開發了適于網絡環境的敘詞表編制與管理平臺；在充分論證敘詞表應用的基礎上制定了編制手冊；聯合國內十幾家工業技術領域圖書情報機構，分領域開展了專業術語選詞工作，對專業概念進行了歸類與同義詞歸并工作，共同展開《漢語主題詞表》(工程技術版)的編制與修訂工作。
20lO年，中國科學技術信息研究所申報并獲得國家社會科學基金項目“網絡環境下敘詞表的編制模式與應用方式研究”(編號：10BTQ048)；2011年，中國科學技術信息研究所在國家科技圖書文獻中心統一組織下，承擔了國家“十二五”科技支撐計劃項目“面向外文科技文獻信息的知識組織體系建設與應用示范”研究的相關課題(編號：2011BA H10800)。在這些國家級課題的資助下，我們對敘詞表在網絡環境下的總體形態、選詞方法、詞間關系建立、編制管理機制、維護方式、應用方式等方面展開了全面研究。而且，立足更大限度地發揮國家科技文獻信息資源的作用，滿足科技創新對知識服務的需求，面向外文科技信息的有效組織與利用，設計《英文科技超級詞表》體系構架和建設流程，開發英文科技術語素材庫，研究通過詞形規范、詞義規范等方法進行規范概念的獲取，在網絡敘詞表、英文超級科技詞表構建與應用方面取得了相應的進展。
為了及時與廣大同行進行交流和分享知識組織體系相關研究成果，中國科學技術信息研究所組織了與知識組織體系有關的5篇研究論文，力圖通過這些文章的發表，拋磚引玉，促進我國科技知識組織體系的建設與應用。本專題中，《網絡環境下敘詞表協同編制系統的構建》一文主要從宏觀角度分析了敘詞表編制平臺的總體設計思路，探索了在網絡信息時代敘詞表在線編制的方法；《網絡環境下敘詞表編制系統中的并發機制探討》一文主要從微觀角度探討了網絡在線協同編制過程中的鎖定機制，解決知識體系構建的沖突問題；《基于DDc的英文超級科技詞表范疇體系構建研究――以工程技術為例》一文研究探索了英文知識組織體系的分類結構體系，為概念與文獻的導航奠定基礎；《數字環境下通用概念獲取方法》一文對通用概念分類方法進行了深入研究；《基于語義網絡的中文詞匯鏈構造方法》一文對知識組織體系的構建和應用提供了新的視角。
通過本期知識組織體系專題論文的組織和發表，我們期望在全國范圍內聯合業界相關單位和專業研究人員，共同推進《漢語主題詞表》修訂和《英文超級科技詞表》的建設工作。
中國科學技術信息研究所研究館員 曾建勛
超級工程論文范文第3篇
關鍵詞：大型礦用；液壓挖掘機；節能；模糊控制；系統
引言
液壓挖掘機，多數情況下是進行土石采掘。特征：作業相對靈活，適用于多工種。它有助于降低勞動強度，同時也能改進工程品質，提升勞動生產率。能源、環保，這是世界各國關注的要點。液壓挖掘機無法科學地排放，消耗的能源多，這些缺點相當突出。因此，探討節能和減排技術和方法，有一定的現實意義。作為工程機械的典型產品，探討液壓挖掘機如何進行節能，也可以為同類機械提供比較可靠的處理方案。論文中的節能控制理論，所選的控制方法均具有較強的可行性，對實際開發國內挖掘機的節能控制系統有極為關鍵的參考價值。在保證我國液壓挖掘機經濟運行的基礎上，還能提升系統的動力性和競爭力，兼具理論、實用雙重價值。
1 國內研究概況
在中國，液壓挖掘機可以追溯的時間并不長。1954年，撫順挖掘機廠研發和生產了第一臺單斗挖掘機，其具體的容量為1m3。即便是現在，很多國產產品相較于西方國家，仍不具備很好的節能效果。國產液壓挖掘機在自身的節能指標和性能上也有很大的改^。貴州詹陽機械生產的JY320型履帶式挖掘機，它的多路閥以及液壓泵都是從川崎公司進行采購（日本）。
1995年10月，廣西玉柴股份嘗試生產了液壓挖掘機，數量為2臺。不過，柴油機以及液壓系統都是從國外進口所得；控制系統，為變量雙泵+MEC電子控制；如此，挖掘機才能夠進行自動降檔，對故障進行檢測，同時也能自動調節電子功率，并提出報警。很快，國內有不少大專院校紛紛開始對液壓挖掘機及其技術創新進行研究。馮培恩和高峰（浙江大學）共同設計和推出的液壓挖掘機機器人，可以將正流量、交叉功率以及負流量等進行聯合控制[1]。通過構建相應的控制模型，根據機器人來對作業展開了試驗，并證實有理想的節能效果。另外，他們還建議對變參數壓力進行切斷控制。通過對切斷值進行調整，減輕系統自身的工作強度，降低回轉功率損失。
2 混合動力挖掘機驅動機構與能量損失分析
液壓挖掘機主要由動力裝置以及傳動系統等構成，還包括操縱機構和回轉機構以及行走機構等，此外還有工作裝置以及輔助設備。
2.1 動力裝置
挖掘機中含有一種動力裝置，其一般采用的是直立式多缸類型的柴油機。為了體現出大型液壓鏟的節能效果，通常液壓挖掘機主要以電驅動式為主。
2.2 回轉機構
回轉機構主要是為了使設備支架、上部轉臺能夠左右移動，由此達到挖掘、卸料等目的。回轉支撐主要包括轉柱式、滾動軸承式這兩種結構類型，回轉機構共有兩種傳動型式，一種是直接傳動，另一種是間接傳動。
2.3 行走機構
行走機構作為挖掘機的重要支撐，是保證行走任務得以完成的關鍵，大多數礦用挖掘機主要采用的是履帶式。這種行走機構與其他類型的機構具有相同的結構，都是通過挖掘機兩側的液壓馬達來驅動履帶，類似于回轉裝置，可選擇高速大扭矩、低速大扭矩這兩種馬達[2]。
2.4 傳動系統
反鏟挖掘機擁有不同類型的傳動系統，按照挖掘機的主泵或是回路等具體數量，也可按照其功率調節、驅動等方式，可對傳動系統進行分類。定量系統中的執行器只要不發生溢流，液壓油泵可得到固定的流量供給，根據工作壓力的最大值、固定流量可確定出油泵功率；變量系統主要包括分功率變量、全功率變量這兩種。
3 系統仿真實驗研究
3.1 液壓系統的改造
為控制液壓挖掘機總的成本，本課題選取了2臺變量柱塞泵（斜盤式，軸向）。系統中，三位四通換向閥部件起到對挖掘機液壓系統中相關執行元件的選擇和閉合作用。該系統與本次所研究的挖掘機液壓系統基本相同，其區別之處在于該系統中，液壓馬達和鏟桿液壓缸不能同時進行動作[3]，以及鏟斗液壓缸和起重臂液壓缸亦不能同時進行動作。液壓系統中包含了五個獨立泵，且分別由單獨的液壓泵控制四個執行元件，這可以保證該臺液壓挖掘機具備更好的操作性能。該液壓系統能夠有效節省進回油、旁路中的油料，也能有效回收工作機構的勢能和轉臺的制動能。
3.2 液壓元件的參數設定
該液壓挖掘機的主要構件選用的斜盤式軸向柱塞液壓泵的相關參數為：需求功率89.5kW、額定壓力32MPa、最大流量2*214L/min、額定轉速2000r/min、最大排量100cm3/r。該系統中的軸向定量柱塞液壓馬達的相關參數為：額定輸出扭矩450Nm、最大排量90cm3/r、額定壓力32MPa、額定轉速2000r/min。
3.3 動力系統設計
結合實驗選用的發動機（115kW）參數以及前文對液壓挖掘機參數進行匹配的結果，最終將混合動力型挖掘機的發動機額定功率確定為30kW，系統發電機額定功率確定為110hp。
（1）體現挖掘機變頻器性能的參數包括可調頻率范圍、額定功率以及電壓等級。結合液壓挖掘機對超級電容器和發電機的技術要求[4]，選擇可調頻率范圍參數為0-100Hz、額定功率為85kW、電壓等級為600-750V的變頻器。
（2）選用380V電壓等級、1800r/min額定轉速的繞線式三相交流發電機，作為液壓挖掘機的發電機元器件。
（3）將液壓挖掘機發動機定為穩態調速率擇額定轉速neN=1900r/min、穩態調速率？啄eN=1.2，轉矩適應性系數Temax=157Nm，轉速適應性系數？椎eT=7.9%。
（4）超級電容器SOC對挖掘機性能有影響的幾個參數為總、電壓等級以及最大充放電電流。根據實際，在滿負荷轉速2000r/min工作狀態下，發電機所能達到的最大工作電壓約為600V。而該液壓挖掘機發電機是由超級電容器提供電能，因此要求超級電容器的電壓要高于600V，以此確定超級電容器的額定電壓等級為700V，最大充放電電流為300A。根據液壓挖掘機降本增效性能要求，最終將超級電容器容量確定為16F。
4 結束語
本文分析了國內外挖掘機節能技術研究現狀和當今液壓挖掘機存在的主要能量損失，結合液壓挖掘機的工作特性，將發動機、變量泵和負載作為一個動態系統來全面研究其節能問題。論文借鑒先進的模糊控制理論，提出新的挖掘機節能控制方法，并開發出節能模糊控制器。論文建立了系統的發動機、變量泵、閥和缸的數學模型和傳遞函數，并根據試驗和仿真的要求簡化模型，用比例溢流閥模擬 系統負載變化，得到系統試驗的簡化加載模型。
參考文獻
[1]國香恩.液壓挖掘機節能模糊控制系統研究[D].吉林大學，2004.
[2]金立生，趙丁選，丁德勝，等.液壓挖掘機節能參數自適應模糊PID控制器研究[J].農業工程學報，2003，19（6）：87-90.
[3]國香恩，趙丁選，尚濤，等.模糊控制在液壓挖掘機節能中的應用[J].吉林大學學報：工學版，2004，34（2）：217-221.
[4]趙丁選，尚濤，張紅彥，等.液壓挖掘機模糊節能控制策略及實驗研究[J].中國機械工程，2006，17（2）：177-179.
超級工程論文范文第4篇
關鍵詞：正負共極電極 水基 超級電容器 工藝
一、前言
超級電容器又名電化學電容器[1-3]，超級電容器對于電動汽車的啟動、加速和上坡行駛具有極其重要的意義。傳統的超級電容器極低的比能量使得它不可能單獨用作電動汽車能量源，故提高超級電容器的比功率、比能量[4]，使之作為輔助能量使用具有顯著優點[5]。它在汽車啟動和爬坡時快速提供大電流及大功率，在正常行駛時由主動力源快速充電，在剎車時快速存儲發電機產生的大電流，這可減少電動汽車對蓄電池大電流充電的限制，大大延長蓄電池的使用壽命，提高電動汽車的實用性，對于燃料電池電動汽車的啟動更是不可少的。超級電容器在充電―放電的整個過程中，沒有任何化學反應和無高速旋轉等機械運動，不存在對環境的污染[6]，也沒有任何噪聲，結構簡單，質量輕，體積小，是一種更加理想的儲能器。
本文研究了一種正負共極水基超級電容器電極，它具有良好的粘接特性且電極材料表面電阻較小。用該電極進行裝配得到了正負共極層疊式串聯超級電容器[7-8]，它最大的優勢是具有內阻小、電壓高的特點。其單體工作電壓可到達1.6V，是傳統式水基超級電容器電壓的1倍。
二、實驗
我們制作的正負共極水基超級電容器由4個單元組成，分別為電極、聚丙烯膜[9]、電解質、殼體。電極與電極之間由通離子阻電子的隔膜隔開進行串聯式疊片，完成疊片后裝配到金屬殼體中，注入電解液并進行密封。
（一）電極制作方法
1.正負電極材料配比與漿料配制工藝
將粘結劑（PTFE）加入到蒸餾水的真空攪拌罐中，攪拌0.5h使PTFE分散均勻，再加入導電劑SP（特密高，瑞士）和CNT漿液（北京天奈科技有限公司，中國）攪拌2h至完全分散，最后加入錳酸鋰（湖南杉杉科技有限公司，中國）攪拌3h形成均勻的正極漿料，漿料最終黏度為5～6.5Pa.s，固含量約55%，材料加入質量百分比為LMO：PTFE：SP：CNT=92：3：2：3。將CMC（型號A30000，美國）加入到蒸餾水的真空攪拌罐中，攪拌2h使CMC完全溶解，再加入導電劑SP（特密高，瑞士）和CNT漿液（北京天奈科技有限公司，中國）攪拌2h至完全分散，再加入活性炭AC（比表面積2000±100m2/g，上海合達炭素材料有限公司）攪拌4h至完全分散，最后加入SBR（型號50%水溶液，深圳諾伊特材料有限公司）溶液攪拌1h形成均勻的負極漿料，漿料最終黏度為16～18Pa.s，固含量約25%，材料加入質量百分比為AC：CMC：SP：CNT：SBR=90.5：2：2：3：2.5。
2.正負共極電極制作工藝
在特制上下兩層隔離烘烤箱的涂布機上將正、負極漿料進行涂布，依據正極面密度為（150±10）g/m2、負極面密度為（268±5）g/m2的工藝要求，將正、負極漿料同時涂覆在同一集流體上，形成正/負共極的電極。
（二）正負共極水基超級電容器裝配方法
再將加工合格的電極卷料分切成符合工藝要求的尺寸，以“集流體―正電極―隔膜―負電極―集流體―正電極―隔膜”串聯方式進行10個單元疊加形成超級電容器芯體，見圖1。超級電容器芯體放入殼體中，加入已配制好的電解液（硫酸鋰）并用樹脂將殼體密封，在50T的壓力機下對密封好的電容器進行擠壓。最后在精密的測試設備上對電容器進行激活，形成一種正負共極水基超級電容器，見圖2。
（三）正負共極水基超級電容器測試
裝配好的正負共極水基超級電容器進行充電活化后，使之具有超級電容器的特性，快速的吸附與脫嵌實現了電源能夠快速充電和大電流放電的功能。
使用1A的電流對超級電容器進行充放電測試，得到其工作電壓、能量密度。
三、結果與討論
（一）正負共極電極分析
1.負極漿料均一性好
漿料的均一性直接影響涂布效果。活性炭的比表面積比較大，導致漿料制作時固含量比較低僅20%左右，黏度比較大20Pa.s左右，負極漿料輸出時流動性良好，固含量23%，黏度18Pa.s。涂布過程中漿料不會受外界環境因素影響而出現團聚、結硬塊、塞刀口等現象。
2.正負共極水基電極具有良好的粘接特性
傳統式水基電極在涂布過程中存在龜裂現象，嚴重時掉渣，而本文工藝制作的正負共極水基電極具有良好的粘接特性，此特性大大降低了漿料與集流體之間的接觸電阻，從而改善了其極化性能。
3.電極表面電阻小
正負共極水基電極通過在材料選擇、配料工藝、涂布工藝等方面嚴格控制，得到的電極表面電阻比較小。使用萬用表分別測量其表面電阻和傳統式水基電極的表面電阻，測量結果顯示正負共極水基電極正極表面電阻為1100Ω左右、負極表面電阻為132Ω左右，傳統式電極正極表面電阻為3140Ω左右、負極表面電阻為542Ω左右。
（二）超級電容器測試性能分析
圖4為使用我們制作的正負共極水基電極加工得到的超級電容器電性能測試曲線圖。圖中顯示出超級電容器具有較高的電壓，單體電壓可達到1.6V以上（最高電壓可到達1.8V），計算得出能量密度可到達20Wh/kg（超級電容器能量密度E=1/2CU2），對比傳統式水基超級電容器的電壓0.8V，它的電壓提高了1倍。
四、結論
本文研究了一種正負共極水基超級電容器電極的制備方法，使用該方法制得的電極具有良好的性能，主要對負極漿料性能、電極粘接性能、工作電壓、能量密度等方面進行了測試。測試結果顯示，負極漿料固含量可達到23%、黏度可達到18000mPa.s且具有良好的均一性；正負共極電極的粘接性能良好且表面電阻得到了優化，正極表面電阻為1100Ω左右、負極表面電阻為132Ω左右；單體工作電壓可達到1.6V以上是傳統水基超級電容器（0.8V）的1倍，能量密度大大提高，可達到20Wh/kg。
參考文獻
[1]Conway B E. Electrochemical Supercapacitors Scientific Fundamentals and Technological Applications，New York：Plenum Press，1999.
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[4]張治安，鄧梅根，胡永達，等.電化學電容器的特點及應用[J].電子元件與材料，2003，22（11）：1-5.
[5]王然，苗小麗. 大功率超級電容器的發展與應用[J].電池工業，2008，13（3）：191-194.
[6]程杰，曹高萍，楊欲生.活性炭-錳氧化物電化學混合電容器的研究[J].電池，2006，36（34）：247-248.
[7]王彥鵬. 電化學超級電容器復合電極材料的制備與研究. 碩士學位論文，西北師范大學，2007，3-5.
[8]孟祥云. 超級電容器NiO及其符合材料的制備與電化學性能. 碩士學位論文，湘潭大學，2008，5-7.
[9]Paladini V，Donateo T，Risi Aa，et al. Super-capacitors fuel-cell hybrid electric vehicle optimization and control strategy development，Energ. Convers. Manage.，2007，48：3001-3008.
作者簡介：孟仙雅（1981年-），女，本科，工程師，陜西西安人，主要從事方向鋰離子電池材料、電池性能及制造研究。
超級工程論文范文第5篇
“多年來，研究人員一直想造出像電池和超級電容器這樣能在高溫環境下穩定工作的能源存儲設備，但由于傳統材料本身性質的制約，一直未能攻克難題。”萊斯大學材料科學家帕里柯·阿加恩說，“我們的革新是找到了一種能在高溫下保持穩定的、非傳統的電解質/隔離板系統。”
他們研究了歐洲和奧地利科學家于2009年開發的一種室溫離子液（RTILs）。RTILs在室溫下導電性較低，但加熱后黏度會降低而導電性提高。黏土具有很高的熱穩定性、吸附能力和滲透性，活性表面積也很大。通常用在石油鉆探、現代建筑或鋼鐵鑄造中。
研究人員把RTILs和自然界的斑脫土黏土等量混合，制成一種混合膠，將其夾在兩層還原的氧化石墨中間，上下再裝兩個集電器，就成了一種超級電容器。經測試和電子顯微圖像顯示，這種材料被加熱到200℃時也沒有變化，即使加熱到300℃也只有很小的變化。
“材料的離子電導性在180℃之前幾乎是直線增加，然后在200℃時達到飽和。”論文領導作者、萊斯大學機械工程與材料科學系研究人員阿拉瓦·瑞迪說。測試還發現，雖然在第一次充/放電中，其容量有輕微下降，但這種超級電容能穩定地通過1萬次周期測試。在運行溫度從室溫提高到200℃后，無論電能還是功率密度都提高了兩個數量級。
這種新型超級電容器擁有最佳的電容性能，能在幾秒鐘內充電而瞬間放電，一般的充電電池是緩慢充電，按照需要逐漸放電。理想的超級電容器能迅速充電、儲電并按需放電。阿加恩說，它們能在200℃甚至可能更高的溫度下穩定工作。這對于在極端環境下使用的充電設備是非常有用的，比如石油鉆探、軍隊以及太空環境。
研究小組還將RTILs/黏土和少量熱塑聚氨酯結合，制成一種薄膜，可以切割成不同的大小和形狀，靈活適應多種設備的設計。
“我們的目的是克服傳統液體或膠體電解液的限制，它們只能用在低溫工作的電化能源設備中。”瑞迪說，“這項研究讓人們能在更廣泛的溫度范圍安全操作，而不必在能量、功率和周期壽命之間折中妥協，大大改善甚至消除了對昂貴的熱量管理系統的需求。”
我國首創煤制芳烴4項技術 冉永平
筆者從中國華電集團獲悉：由華電集團參與開發的煤制芳烴技術近日又獲得國家知識產權局授予的4項國家專利，這項技術屬于世界首創。目前，該項技術成果已經通過國家鑒定，現已上報國家專利申請21項，取得授權6項。此舉標志著我國已經成功掌握了這一新技術的核心知識產權。據悉，華電集團規劃在陜西省榆林市建設世界首套百萬噸煤制芳烴工業示范裝置，計劃于2016年投產。
煤制芳烴技術由華電集團與清華大學聯合開發。華電集團總經理云公民表示：“華電集團十分重視煤炭資源清潔高效利用。煤制芳烴技術的成功開發，開創了煤基能源化工新途徑，對我國石油化工原料替代具有重要意義。”
芳烴是大宗基礎有機化工原料，目前我國年消費量超過2000萬噸，是化纖、工程塑料及高性能塑料等的關鍵原料，廣泛用于服裝面料、航空航天、交通運輸、裝飾裝修、電器產品、移動通訊等。目前芳烴97%以上來源依賴于石油原料，其價格與石油價格正相關，常年居高不下。中國石油和化學工業聯合會副會長周竹葉說：“煤制芳烴技術填補了國際空白，是我國現代煤化工科技領域的重大突破，對推進石油和化工原料多元化進程具有重要的意義。”
據介紹，經過10余年的技術攻關，清華大學率先在國際上開發成功甲醇制芳烴的催化劑和便于大型化工業生產的流化床甲醇制芳烴的連續反應再生技術。為了加快實現技術的產業化，清華大學與華電采取“以企業為科技創新主體，產學研相結合”的方式共同開發成套工業技術。2012年，全球首套萬噸級甲醇制芳烴工業試驗裝置在華電煤業陜西榆林煤化工基地建成。2013年1月投料試車成功，2013年3月18日，技術通過國家能源局委托中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。鑒定委員會專家一致認為，此項技術總體處于國際領先水平。
煤制芳烴技術的研發自始至終都貫穿著“綠色化學”的理念，煤基甲醇生產工藝經歷了脫硫、脫氮處理，使產生的芳烴不含硫氮等雜質。
超級工程論文范文第6篇
[論文關鍵詞]數據庫浮點運算虛擬化資源共享
[論文摘要]論述網格計算的發展概況，在科學領域的應用范圍，網格服務的特點以及在未來網絡下場中的發展潛力。
一、網格計算的由來與發展
網格計算是伴隨著互聯網技術而迅速發展起來的，是將地理上分布的計算資源（包括數據庫、貴重儀器等各種資源）充分運用起來，協同解決復雜的大規模問題，特別是解決僅靠本地資源無法解決的復雜問題，是專門針對復雜科學計算的新型計算模式。這種計算模式是利用互聯網把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計算機”，其中每一臺參與計算的計算機就是一個“節點”，而整個計算機是由成千上萬個“節點”組成的“一張網格”，所以這種計算方式叫網格計算。這樣組織起來的“虛擬的超級計算機”有兩個優勢，一個是數據處理能力超強，另一個是能充分利用網上的閑置處理能力。簡單地講，網格是把整個網絡整合成一臺巨大的超級計算機，實現計算資源、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享。
近幾年，隨著計算機計算能力的迅速增長，互聯網絡的普及和高速網絡成本的大幅降低以及傳統計算方式和計算機的使用方式的改變，網格計算已經逐漸成為超級計算發展的一個重要趨勢。網格計算是一個嶄新而重要的研究領域，它以大粒度資源共享、高性能計算和創新性應用為主要特征，必將成為21世紀經濟發展的重要推動力。
二十世紀九十年代以來，世界各個國家，尤其是發達國家，建立了很多超級計算應用中心和工程研究中心，美國還制定了新一輪規劃的先進計算框架（ACIP），發展面向21世紀的先進計算技術。我國在科技部的領導和主持下，經過專家組及相關單位的努力，作為我國高性能計算和信息服務戰略性基礎設施的國家高性能計算環境發展很快。在已經建成的5個國家級高性能計算中心的基礎上，又于中南、西北等地建立了新的國家高性能計算中心，科技部加強了網絡節點的建設，形成了以科學院為主體的計算網格。教育部也啟動了網格計算工程，第一批12個網點正在建設之中，國家基金委也列出專項基金資助網格計算。
網格是借鑒電力網的概念出來的，網格的最終目的是希望用戶在使用網格的計算能力時，就如同現在使用電力一樣方便簡單。
二、網格計算的應用
（一）分布式超級計算
網格計算可以把分布式的超級計算機集中起來，協同解決復雜大規模的問題。是大量的閑置計算機資源得到有效的組織，提高了資源的利用效率，節省了大量的重復投資，使用戶的需求能夠得到及時滿足。
（二）高吞吐率計算機
網絡技術能夠十分有效地提高計算的吞吐率，它利用CPU周期竊取技術，將大量閑置計算機的計算資源集中起來，提供給對時間不太敏感的問題，作為計算資源的重要來源。
（三）數據密集型計算
數據密集型計算的問題求解通常同時產生很大的通訊和計算需求，需要網格能力才可以解決。網格已經在藥物分子設計、計算力學、計算材料、電子學、生物學、核物理反映、航空航天等眾多領域得到廣泛應用。
（四）給予更廣泛信息共享的人與人交互
網格的出現更急突破了人與人之間地理界線的限制，使得科技工作者之間的交流更加的方便，從某種程度上說，可以實現人與人之間的智慧共享。
（五）更廣泛的資源貿易
隨著大型機性能的提高和微機的更加普及，其資源的閑置問題越來越突出，網絡技術可以有效地組織這些閑置資源，使得有大量的計算需求用戶能夠獲得這些資源，而資源提供者的應用也不會受到太大的干擾。
三、網格計算應用的優點
（一）網絡中所有的服務都基于這些接口的實現，就可以很容易的構造出具有層次結構的、更高級別的服務，這些服務可以跨越不同的抽象層次，以一種統一的方式來看待。（二）虛擬化也使得多個邏輯資源應射到相同的物理資源上成為可能，在對服務進行組合時不必考慮具體的實現，可以以低層資源組成為基礎，在虛擬組織中進行貨源管理。
四、網格的分類
網格是指把整個整合成一臺巨大的超級計算機，實現計算資源、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享，其規模可以大到某個州，小到企事業單位、局域網、甚至家庭和個人。
目前，在復雜科學計算領域中仍然以超級計算機作為主宰，但是由于其造價極高，通常只被用于航空航天、氣象等國家級部門。網格計算作為一種新型計算模式，其低廉的造價和超強的數據處理能力備受青睞。
五、結束語
超級工程論文范文第7篇
“Ten Million……”
評委剛念出“Ten”，楊超“噌”就站了起來。從座位到領獎臺，他不知道自己是怎么“移動”過去的，也聽不清那些“Congratulation”（祝賀）從哪里來。當地時間11月17日，美國鹽湖城，有高性能計算“諾獎”之稱的“戈登?貝爾”獎迎來了首個中國面孔。
閃光燈晃個不停，37歲的楊超手捧證書，整個人有點懵，心里嘀咕：真的獲獎了……
“團長”變“旅長”
獲獎項目“千萬核可擴展大氣動力學全隱式模擬”如投入使用，理論上可大幅提升天氣預報的計算精度和運算速度。
在楊超眼中，“隱式”是得獎的“功臣”。“隱式”是隱式求解器的簡稱，而“求解器”就像高性能計算的“發動機”，讓程序“高速運轉”。楊超是研制“發動機”的工程師，也是這次獲獎團隊的“頭頭”。
由于公認的技術難關，學界一度并不看好隱式在新型超級計算機下的發展，“用它的人很少”；相比之下，顯式則更受同行青睞。但早在讀博時，楊超便看準了隱式的潛力，“它更具優勢”。
作為軟件的求解器，其本身無法展示效果，要結合具體領域的應用。恰如“發動機”只有安裝在“汽車”上才能一顯身手，而楊超偏選了輛難開的“車”―大氣動力學，把求解器運用在大氣動力學方程計算中。大饈且的詮認的“硬骨頭”，可楊超覺得“要做就做有挑戰的。”
博士畢業后，楊超開始了在大氣應用領域的求解器研究。可要想軟件唱戲，還得有硬件搭臺。今年的獲獎項目是搭載在千萬核的硬件環境中，可十年前國內的硬件水平還很有限（“核”就是CPU的計算核心）。
“‘核’就相當于一個兵，帶領一千萬人的超級計算部隊，那是什么感覺？就像一個將軍在帶兵打仗。”而彼時的楊超只是個“團長”，測試環境僅有幾千核。
“天河一號”的問世，讓“團長”變“旅長”，楊超做到了整機8萬核CPU模擬。
“天河一號”前3天，經導師孫家昶介紹，楊超帶著研究了3年的應用軟件去往天津。程序在“天河一號”運行的那一刻，8萬核的驚人速度，楊超感嘆“達到了頂峰”。
首次沖獎 只為理想而戰
很快，這次測試引起了業內的關注，紛紛請楊超去作報告，其中就有清華大學計算機系副教授薛巍。楊超受邀去清華園，當他展示出8萬核的計算結果時，有人說了句“這個應該沖擊戈登?貝爾”！
“戈登?貝爾”獎是楊超心中的夢，很美，卻“遙不可及”。所以，當時楊超“只當是同行開了個玩笑”。
幾個月后，薛巍借鑒楊超8萬核CPU模擬中的關鍵方法，將其用在氣象應用“GRAPES”上，效果很理想。看到應用如此順暢，楊超心動了。“一輩子可以搏的事情不多，但戈登?貝爾算是一個。哪怕失敗了，曾經為此努力過就夠了。”
“天河一號”是由7168顆CPU和7168塊GPU（圖像處理器）組成，而首次嘗試時楊超只用滿了CPU，GPU完全沒有用上。怎么能把GPU用起來？這成了“沖獎”的一道坎。
為了解決這一難題，薛巍引薦了一位GPU專家―當時清華大學地球系統科學研究中心副教授付昊桓。2011年底“沖獎突擊隊”正式成立，此時距離交稿只有不到半年的時間。“一般沖獎最少也要三年，這幾乎是一項不可能完成的任務。”
進入“備戰”狀態的楊超，設立好階段性“小目標”，每隔幾天他就向團隊成員匯報一次，“沒完成任務都不好意思見面”。那時，從中科院到清華園的成府路上，總會看到一位行色匆匆的學者，他沒有假期，只有全力以赴和夜以繼日。
趕在截止日期前，熬了幾個通宵的“突擊隊”，提交了論文。饑腸轆轆的三人來到一家拉面館，累得已經吃不動了；盯著面發呆，記不得是誰說了句“再也不干了”！
找到“最后一枚碎片”
幾個月后，入圍名單公布，其中并沒有“突擊隊”，中國超算顆粒無收。
之后的幾年，團隊密切跟蹤國內頂級高性能計算機的研發趨勢，先后在“天河一號”“天河二號”“神威?太湖之光”上進行關鍵技術研發和測試。“只要有機器可用，就想方設法第一時間進行操練。就像蜜蜂聞到了蜂蜜，一下子就撲上去。”
另一方面，楊超不斷調試隱式求解器，卻一直找不到“發動機”的一個零件，無法超越顯式。當時，隨著各類新型超級計算機的發展，顯式求解器在學界出盡風頭，隱式則鮮有問津。難道真是無解嗎？
直到2015年11月，受國外一篇論文的啟發，楊超找到了那個關鍵“零件”，他隨即通知其他成員：“我們拼圖的最后一枚碎片找到了！”“零件”的發現拉開了二沖“戈登?貝爾”獎的序幕。
然而，找到“零件”只是開始。怎么裝進去？是否適用？能否順暢運行？……一連串的問題都等著楊超去解答，“每一步都異常艱辛”。
那段時間，楊超常常工作到深夜，飯館、食堂都關了，餓了就去中科院旁的快餐廳。“我知道，北京晚上三點的肯德基、麥當勞是什么樣。”
直到交稿前一周，他終于完成了“零件”調試和優化工作。時隔4年的2016年4月，楊超再次提交了參賽論文。
與上一次沖獎相比，這次“沖獎小組”更有底氣，也得到多方的支持，但楊超依舊忐忑。“戈登?貝爾獎設立近30年，中國團隊連入圍都沒有過，評委來自美國、日本，他們會認可中國人嗎？”楊超心里沒底。
而更令他擔心的是，高性能計算技術迭代很快，倘若本次沖獎失利，目前的方法或迅速就被其他團隊學習或趕超。到那時，多年的心血將付之東流。
“打光了槍里的每一發子彈”
6月的一天，楊超的手機被打爆了。“有兩組中國團隊入圍了，咱們呢？”他連忙查郵件，笑容洋溢在他的臉上。
來不及慶祝，一項更艱巨的任務―優化求解器在等著他們。入圍郵件寫明，要在8月10日前提交終稿。4月份上交的隱式求解器性能已超過顯式不少，但是卻未能充分體現隱式的優越性。于是，楊超領隊再次揮師南下，在國家超算無錫中心，把程序里里外外修改、調試了一遍，“幾乎重寫了一篇論文”。最終，他們把隱式求解器的性能提升了4倍，達到同等顯式的89.5倍。
“這么短的時間，論文能有如此改進，超出想象！”評獎委員會副主席松崗聰教授如是評價。
七八月的無錫，酷暑難耐。38℃的機房，空調只供應到下午4點。到了晚上，所有人只能靠電扇和清涼油解暑。沖刺階段，幾天沒合眼的楊超，感覺地都是軟的，整個人“飄飄欲仙”。
萬事俱備，只差最后一槍。美國時間11月17日上午，在2016全球超級計算大會上，楊超走上臺，鞠躬，點開第一頁PPT，開始了“豪情萬丈”的成果演示。
學術匯報的風格大多低調、沉穩，但這次楊超一反常態，把極致灌注在PPT的字里行間。他不想留遺憾，“要讓世界看到中國超算的風采”。結束演講，他說“我打光槍里的每一發子彈”。
下臺后，評獎委員會主席蘇博哈什?塞尼博士握住楊超的手說：“Well done！”（做得很棒）
“這只是開始。”楊超指著獎狀說。他說的是中國超算，更是自己―一顆顆子彈又開始上膛待發。
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