硬盘问题及性能优化（通用12篇）
首先来说说硬盘的一些常见的问题。
1.硬盘误识别
当我们在使用笔记本电脑时，发现BIOS中检测到的笔记本电脑硬盘与实际硬盘有区别。这种情况是由于硬盘磁头偏移造成的，也有可能是硬盘固件出现了问题，造成硬盘误识别。在通常的情况下，硬盘在BIOS中默认为原生IDE模式以获得最好的兼容性。而在对配件要求较高的Windows7系统中，可以通过开启硬盘AHCI模式，从而在一定程度上提升硬盘的性能表现。如果在IDE模式下安装了Windows7，再在BIOS中更改硬盘为AHCI模式，就无法进入系统，需要重新安装系统才行。有没有办法不用重装系统，就打开硬盘的AHCI模式呢?
2.硬盘发出“哒哒”的声音
当笔记本电脑硬盘发出“哒哒”的声音或其他不正常的声音时，说明磁头出现了问题。这时候，我们应当立即关闭笔记本电脑，将笔记本电脑带到专业维修地点维修。否则，你的珍贵数据将一去不返。
3.无法访问数据和无法复制数据
当我们进入操作系统后，能够看到硬盘中的数据，但是，却无法访问这些数据，而且不能复制粘贴数据。出现这种情况，基本上可以确定为硬盘上有坏道，也有可能是硬盘固件有问题。我们可以用查坏道的软件，测试硬盘是否出现了坏道。
4.加电后硬盘无反应
当我们接通电源，启动笔记本电脑后，发现硬盘没有任何反应，在BIOS中也不能找到硬盘。如果出现这种情况，大部分是由于硬盘电机出现问题引起的，
这时候，我们应该找专业的维修人员进行维修。
5.硬盘运行正常，BIOS 无法检测
当我们启动笔记本电脑后，在BIOS中检测不到硬盘，但是，硬盘却能正常运行。这种情况基本上是由固件问题造成的，也有可能是硬盘初始化信息丢失。如果出现上述情况，数据基本上无法挽救。
下面来谈一谈怎么样来优化硬盘以获得更好的性能。
1、在点击开始菜单后，选择菜单中的“运行”栏目。在运行栏目的输入框内键入“regedit”，回车即可打开注册表编辑器。
2、打开注册表编辑器之后，进入“HKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetServicesMsahci”键值。在右边窗口中双击名称为“Start”的项目，会弹出一个对话框，将默认的参数由3更改为0。点击“确定”并且保存之后，重新启动电脑。
3、重启电脑之后，进入BIOS，在“Integrated Peripherals”页面中，将“SATA RAID/AHCI Mode”更改“AHCI”(不同BIOS选项名称会有细微差别)。保存重启，进入系统后系统会自动安装AHCI的驱动程序。安装好后系统会要求再次重启，重启之后，硬盘的AHCI模式就打开了。硬盘在更改为AHCI模式之后，系统启动的速度变化不大。不过在进行大文件拷贝时，速度由原来的60MB/S提升到了71MB/S，性能提升约20%。硬盘在Windwos7中的系统评分中，也由开始的5.9分提升到了6.5分。由此可见硬盘开启AHCI之后，效果是不错的。
网络数据库应用系统是数据库技术与网络技术相结合进行信息处理的系统。这种结合一方面大大提高了网络功能,同时也将数据库应用延伸到网络上,发挥数据库强大的数据管理作用。网络数据库应用系统正在以惊人的速度应用于社会各方面。在国外,数据库生产已形成规模,走向产业化和商业化,这就使得网络数据库的整体发展呈现出以下特点:数据量大，增长迅速，更新速度快;品种齐全，内容丰富;数据标准、规范、多元;检索功能强;检索结果的显示与输出灵活、多样;数据库系统有扩展整合功能等。因此网络数据库访问的查询速度、安全控制及其可靠性等问题的研究已成为新的热点和难题。
1 网络数据库的安全
目前,一般网络数据库应用系统的安全问题从以下几点来考虑:
安全地存储数据库连接字符串。当应用程序使用SQL身身份验证来连接到SQL Server,或者是连接到需要明确登录凭据的非Microsoft数据库,这种情况下连接字符串包括明文用户名和密码。使用相应的标识来访问数据库。可以通过使用调用进程的进程标识、一个或多个服务标识,或者原始调用者的标识进行数据访问(使用模拟/委托)。保护在网络上传输的数据,包括保护来回传输于SQL Server的登录凭据信息和机密数据。在有些应用程序方案中,需要对应用程序和数据库之间的通信链路进行保护,这就要保证消息完整性和消息机密性,数据必须被加密和签名。
在数据库对调用者进行验证。SQL Server支持Windows身份验证和SQL身份验证。虽然Windows身份验证比SQL身份验证更安全,但以下应用程序方案中不允许使用Windows身份验证:(1)数据库客户端和数据库服务器由一个防火墙隔开,从而导致无法使用Windows身份验证;(2)应用程序需要使用多个标识连接到一个或多个数据库;(3)连接到的数据库不是SQLServer等。若是使用SQL身份验证就需要保护应用程序服务器上的用户凭据、服务器和数据库之间的用户凭据及SQL连接字符串。在数据库对调用者授权时，权限和单独的数据库对象相关联。权限可以与用户、组或角色相关联。SQL Server提供了几种基于角色的授权方式。SQLServer支持用户定义的数据库角色、应用程序角色和固定的数据库角色。可以根据具体情况采取适合的授权方式。
另外,目前对Web数据库最常见的攻击方式是利用窗体身份验证网络应用程序的漏洞获取存储在数据库中的用户凭据。对此通常的应对方法是存储具有随机salt值的单向密码哈希值或是在对用户的凭据进行验证时避免SQL注入式攻击。使用保存带有salt值的单向密码哈希值是避免用户凭据密码在数据库中以明文形式或以加密的形式存储的办法。如此一来可以减轻字典攻击带来的威胁。
而SQL注入(SQL Injection)的原理是从客户端提交特殊的代码,收集程序及服务器的信息,从而非法获取数据资料。目前主要的解决办法是针对SQL字符筛选用户输入。例如:在关口处(前端应用程序)通过限制输入内容的长度和类型来防止非法输入;使用最低权限的账户来运行SQL代码。当SQL代码发生异常时避免将数据库生成的SQL错误暴露给终端用户等方法也可以降低受攻击的机会并限制攻击损害。根据以上原则,在基于ASP+SQL Server的产品销售系统网络数据库系统中采取了以下措施:
首先,做好用户安全。简单地,只允许SQL的用户访问SQL(防止利用administrator组用户访问)。选择“SQL Server和Windows”身份验证并设置sa密码,其他用户也设置密码。删除用户:<机器名>Ad2ministrator,这样可以防止用Windows身份登录SQL。设置进入企业管理器需要输入密码。在企业管理器中编辑SQL Server注册属性选择“使用SQL Server身份验证”并勾选“总是提示输入登录名和密码”。经过以上的设置,SQL Server基本上算是安全了。其次,改默认端口,隐藏服务器,减少被攻击的可能性。管好SQL的用户,防止访问他不该访问的数据库(总控制,明细还可以控制他对于某个数据库的具体对象具有的权限)。例如在企业管理器中创建时服务器角色项不选择任何东西,指定创建的用户需要访问的数据库名,数据库角色中允许,勾选“p u b l i c”“dbownew”。最后一步,给Windows和SQL Server打上最新的补丁。另外,使用存储过程也是一个为数据库提供安全的有方法。可以在不提供对基本视图和基本表的直接访问的情况下,在存储过程上授予用户和应用程序执行权限,这样除了应用程序前端,通过使用查询工具将不能访问数据。为了防范SQL注入攻击,通过调用toNum和toSql两个小函数过滤特殊字符堵住漏洞。
2 性能优化
在网络上开展有效的电子商务活动，其关键的问题之一是要改善大型网络数据库的访问性能,即减少对大量数据的查询时间、满足复杂交互要求。因此,为了满足用户交互性和应用程序复杂性的需要,必须使用使信息变得易于操作和修改的优化方式访问数据库。
基于以上要求,设计一个数据库网络集成策略应该考虑以下事项:
首先,优化数据库连接。为了提高SQL Server上应用程序性能,在注册表中,将主要的ADO组件的线程模式从Apartment改变为Both。其次,限制应用程序的等待连接到数据库的时间。数据库活动中的浪涌能导致数据库的积压,从而导致等候时间的增加。过多的延迟增加了用户得知请求不能得到处理前的等待时间。所以要设置连接超时。在应用程序的设计中及时关闭不再需要的连接。这样可以减少对数据库资源的需求,并且使省下的数据库资源能为其他用户所用。尽可能将应用程序设计为共享连接,并且不使用那些不需要的连接。增加记录缓存的大小,同时请求多个记录,以增加连接吞吐量。大容量的站点需要使用连接池,适当配置连接池可以提高响应速度。使用存储过程管理数据,由它控制要执行哪一个操作,及要访问哪一个数据库字段。使用存储过程可以简化开发,并加快复杂查询速度。创建数据库时合理配置数据库文件和事务日志文件,避免自动增大的数据库文件的输入/输出高强度操作而使数据库性能降低。通过使用数据分区、故障转移群集及日志转移三种技术对数据库进行扩展为网络应用程序提供高可用性和高性能。
产品销售系统中,为了提高ASP+SQLServer运行速度,主要采用了以下技巧优化其性能:
使用综合的Web服务器/数据库的两层系统,取消了三层系统位于客户端和数据库之间的一层。设置对所有的请求使用同一个数据库连接,极大地提高了性能。当要进行的查询几乎完全一样且仅查询的值不同时,可以使用预处理语句绑定变量存放在某个特定的位置。预处理语句与那些在执行之前解析和优化的语句相比,其性能要高出许多。虽然预处理语句的存储代价相对较高,但只要不用于循环中,一次性使用是完全适用的。创建游标的代价不菲,所以应尽量避免在循环内部创建游标。使用好的查询机制减少查询数据库的工作量:将最常用的查询结果缓存起来;对限制更多的部分进行查询/更新操作,这样第二部分要处理的数据将会少些,从而加快运行速度;执行少量的较大查询避免大量的较小查询;对查询进行预编译。不断地建立和更新索引会浪费时间以及用于存储它的磁盘空间,所以只对希望进行查询的部分建立相关的索引。合理建表,一般一个表的容量在20万条就应该建新表。
对于ASP编码,尽量用ASP提供的脚本类编码。考虑到ASP连接ADO在数据库上的技术,在算法上引进ASP.net的断开式连接数据库方法。用ASP脚本类编写类似于DATASET对象功能的数据基类,目的是为了达到对页面间的每一个数据实现断开式的读取、删除、更改。服务器端用ASP编码写,浏览器端用Javascript编码写。这样ASP编码只负责处理数据,Javascript编码对数据进行操作,弥补了ASP在模板上不如jsp、php的缺点。
3 结束语
基于以上各方面的考虑开发的“产品销售系统”目前运行良好。如今网络数据库已成为信息系统的重要组成部分,相关安全机制和性能优化的研究也随着网络和数据库技术的发展而不断深化。对具体工程,依据系统需求,采取具体解决方案可提高工作的针对性和目的性。
参考文献
[1]张璞.大型数据库应用系统中的数据库性能优化方法[J].电脑开发与应用,2004,(11):42-43.
[2]陈峰祺.ASP与SQL网站数据库程序设计[M].北京:科学出版社,2002.
[3][美]微软公司.ASP.NET安全应用程序开发[M].北京:清华大学出版社,2002.
打开硬盘的DMA(直接存储器存取)传输模式不仅能提高传输速率(读写硬盘时一般不会先响上一阵子了)，而且还会降低硬盘读写时对CPU时间的占用，整个系统的效率也就得以提高了。
一般情况下，DMA传输模式是自动打开的。但对于DIY族来说，自己攒的机器也有可能没有把DMA传输模式打开。所以不妨看看自己机器的DMA传输模式是否打开了，如果没有打开，就在“设备管理器”中手动地将其打开，
操作方法是：
(1)从“我的电脑”的快捷菜单中选择“属性”;
(2)在“系统属性”对话框中选择“硬件”选项卡;
(3)单击“设备管理”按钮(打开了“设备管理器”窗口);
(4)在“设备管理器”窗口中展开“IDE ATA/ATAPI 控制器”项
(5)从“IDE通道”的快捷菜单中选择“属性”;
答：接口为SATA的7200.9硬盘是支持NCQ功能的，NCQ是SATA硬盘的一项重要新特征，不过如果要充分发挥NCQ功能，只有硬盘支持是不行的，还要对应的硬盘控制器(南桥芯片中的磁盘控制器)支持才行，
硬盘NCQ问题
，
例如Intel从i945芯片组的ICH7R南桥开始支持NCQ技术，NVIDIA从nForce4 SLI芯片组开始支持NCQ技术。而主板也需要一些相应的设置才可以支持NCQ功能。进入主板BIOS，找到
“Integrated Peripherals→OnChip Serial ATA Device”，查看此处是否有“AHCI”选项。要支持NCQ功能，BIOS中的“SATA
无线网络优化是WLAN网络建设中一个重要环节。由于无线频率资源的有限性, 设备之间的干扰越来越严重, 极大的影响了网络的数据吞吐量, 因此对其进行优化将是必不可少的。本文主要针对WLAN网络无线端中的覆盖、网络容量、信道干扰及有线端等问题进行优化分析, 并结合案例进行论述, 提高了无线网络性能和通信质量。
1 WLAN无线网络优化
1.1 覆盖优化。
覆盖问题多出现在复杂建筑结构、空间相对封闭的场景中, 其原因是没有考虑到客观障碍物的存在, 如附近的高楼等, 可以通过在弱覆盖区域增加室内天线或由Fat AP补点来解决。同时, 也会少量出现在开阔偏僻的环境中, 采用室内分布系统合路覆盖方式易产生弱覆盖。针对WLAN网络覆盖环境是否开阔无阻隔以及用户是否密集的特点, 可以采取相对较为典型的覆盖方式[1]。
1.1.1 单独建设方式。
对于覆盖场景零散的环境, 如书店、便利店、咖啡店等, 可以采取单独建设方式, 在相应的位置布放AP (Access Point, 无线访问接入点) , 将AP与交换机相连的网线长度控制在允许范围内如80m。以满足小范围、大容量的WLAN网络需求。
1.1.2 共用室内分布系统的合路组网模式。
目前很多高档写字楼在引入WLAN时可以考虑采用共用室内分布系统的建设方式;另外, 没有室分系统的楼宇在规划建设室分系统时可以结合WLAN信号一同考虑。一般采用AP+WLAN干放、或大功AP (内置放大器) 与其它系统在后端合路的方式, 使AP尽量接近天线。
1.1.3 室外型AP覆盖方式。
对于小区居民楼、校园等以覆盖需求为主的地区, 可以使用室外型AP进行覆盖。AP置于建筑物顶端或外墙, 使用室外型AP和高增益天线, 对室内进行覆盖[2]。
1.2 网络容量优化。
网络容量问题多存在于高校宿舍楼、办公区等用网集中的场所, 且有很明显的时间段。目前人们几乎每天都用移动终端打电话、浏览网页、看视频等, 有限的网络带宽难以应付多用户集中上网的需求。网络高负荷引起AP过载, 使AP处理性能下降。特别是学生用户经常使用流媒体、P2P等占用大量带宽的网络应用, 挤占了正常使用网络用户的带宽[1]。
在网络配置中, 如果接入用户数过多, 会导致每个用户的性能下降, 一般以每个AP接入10~20个用户为宜。当AP接入用户数超过限制时, 用户就无法正常接入。为避免此类现象的发生, 可以通过调整AP发射功率, 减小AP覆盖范围及覆盖用户, 增大临近AP覆盖范围的方法将用户分流到其他AP上进行接入。
1.3 信道干扰优化。
各种场景下的WLAN网络中都存在干扰, 干扰的存在会使系统的整体性能有明显的下降。对于无线局域网而言, 信道是稀缺资源。针对来自同一系统内不同AP之间的信道干扰, 解决此类问题我们一般会选择相邻AP间使用不同的信道, 从而达到规避干扰的目的。比如在高密场所, AP设备和用户非常多, 保证客户端在一个位置可见的同信道AP较强信号只有一个, 避免AP间的同频干扰, 最好不低于-75d B。
此外还有来自联通、电信等其他运营商AP的带内干扰和来自CMCC的AP互干扰。对于来自前者的同频干扰, 可以通过加强覆盖以提高SIR值水平, 抵消同频干扰带来的副作用。对于来自CMCC自身网络的干扰, 需对部分覆盖面积比较大的AP降功率。
1.4 WLAN有线端优化。
对于WLAN有线端优化, 我们可以从VLAN划分、在AP或者AC上合理控制用户速度、在AC上启用无线端口隔离、对无线用户间实施二层隔离等几个方面进行优化。从而大量减少WLAN网络内部的广播流量, 减少空口的广播报文发送, 有效降低广播占用过多资源, 提高网络传输速率等最终实现网络智能化, 在用户数较多且用户应用多样的情况下来提高WLAN网络的整体性能。
2 WLAN无线网络优化案例分析
2.1 某高校WLAN用户反映高峰期打开portal认证页面困难, 网络下载速度慢、网页容易断线、在线视频会停顿等问题。
问题现象:Ping丢包率高, 时延过大;下载速度慢;接入场强较低。
原因分析:VLAN过大;同邻频干扰严重;个别用户使用下载工具大流量下载导致接入网宽带不足;天线数量不够或方位角偏差。
优化措施:细化VLAN, 将一栋楼宇单独划分一个VLAN;添加BT, 迅雷限制服务器, 对单用户进行合理速度控制;通过带有交换功能的ONU直接连接AP的组网方式增加带宽;增加天线或调整天线方位角;合理规划WLAN信道, 调整AP发射功率。通过以上优化措施, 该问题得到有效解决, 各类业务正常使用。
2.2 热点大约70*50M, 采用9个AP覆盖, 用户高峰期达到200以上。此热点用户密集, 而且同时需要访问网络, 这对于AP及带宽都是一大考验。
问题现象:个别用户无法接入网络, 无法获取IP;用户访问网络非常慢;Ping外网丢包率较高超5%。
原因分析:AP数量不够, 用户超过AP的接入最大值;场强较弱;同邻频干扰严重;容量覆盖不足;带宽没有得到保证;用户采用大流量下载;链路问题。
优化措施:增加AP容量覆盖, 合理调整信道, 避免越区覆盖造成干扰, 保证每个AP达到最佳接入用户数。因AP安装较集中, 干扰较大, 需要重新规划信道, 适当降低AP发射功率。对单用户进行带宽控制, 保证每用户为2M。通过以上优化措施, 此站点问题解决, 业务正常运营。
结束语
WLAN无线网络以其独特的优势迅速深入到各个领域, 为了保证通信网络的服务质量, 势必要对其进行优化, 在优化方面值得探讨和研究的问题很多。本文主要针对WLAN无线网络的无线端和有线端进行优化分析, 并结合案例进行论述。优化方法也许还不够全面深入, 但希望这些方法能为实际网络提供参考, 通过优化提高通信网络的总体性能, 保证资源合理有效地利用。
摘要：随着WLAN技术的不断普及, 无线网络用户日益增多。为了保证通信网络的服务质量, 势必要对其进行优化。主要针对WLAN网络中的覆盖、网络容量、信道干扰等问题进行优化分析, 并结合案例进行论述, 以提高无线网络性能。
关键词：WLAN网络优化,覆盖,容量,干扰
参考文献
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[3]钱进.无线局域网技术与应用[M].北京:电子工业出版, 2004.
作为硬盘数据恢复的专业服务商，数据恢复业务明显在炎热夏季多于其它季节.硬盘在封闭的机箱环境中，长时间运行高速旋转的盘片和空气之间的摩擦而产生高温影响到磁头的电阻感应灵敏度，由此会产生读写错误，产生坏扇区，在硬盘的逻辑系统结构上有些地方有一个扇区都是不充许的.硬盘外面的电路板，上面的集成块在高温下会加速老化，由此产生会出现各种故障表现现像，最终硬盘将不能正常工作.
特别在某些特殊环境中运作的硬盘，更是长期饱受着长时间读写操作的高温煎熬。在这些特殊的环境里仅靠硬盘表面的被动散热是远远不够的，如果不及时注意热量的散出，将直接影响硬盘工作的稳定性和寿命，
这样的环境并不在少数，例如：网吧、KTV娱乐城、各种室内、室外生产现场(办公室)等。电脑应用无处不在，硬盘受到的高温困惑比比皆是!
首先要知道的是,一块全新的硬盘要先经过硬盘分区及格式化之后,才能存放文件或数据,这就好比是一块未经开发的土地,得先做土地规划,并区分用途(分区规划),再完成道路水电公共设施的建设,然后才能确定各街道地址,门牌号码(格式化),最后才可以迁入居住.
但是现在的硬盘容量越做越大,系统也日趋复杂,因此Ghost定出了一套”游戏规则”,也时我们必须要知道的.
1. 要使用”硬盘对拷”的功能,至少要安装两块或者两块以上的硬盘.
2. 来源硬盘至少要有一个(含)以上的分区.
3. 对拷的时候, Ghost会自动为目的硬盘建立分区并格式化,所以即使目的硬盘事先未建立分区与格式化, Ghost也能对它写入数据,而且来源硬盘如果有多个分区, Ghost一样可以全部拷贝到目的硬盘.但是目的硬盘要是有数据的话,将被完全覆盖.
4. 来源硬盘的”总数据量”不能超过目的硬盘的”总容量”.千万记住,一旦目的硬盘的容量装不下来源硬盘的所有数据,就无法拷贝!
5. Ghost预设会将目的硬盘”所有”的空间用来建立分区,即使来源硬盘保留了部分空间未建立分区, Ghost在拷贝时,预设是不会在目的硬盘保留同样大小的空间不用的,而会自动调整分区的大小,把目的硬盘所有的容量都拿来使用(但是仍受到文件系统的限制----例如来源硬盘的分区若分为FAT16格式,则目的硬盘最大的分区只能到2GB).
假设A硬盘容量为6GB,只有一个4GB的分区,数据量有2GB,而B硬盘容量为5GB,如果硬盘对拷将A硬盘的数据拷到B硬盘,结果B硬盘产生一个5GB的分区,里面储存2GB的数据.
6. 来源硬盘与目的硬盘可以是不同容量. Ghost会自动调整硬盘分区大小,但只限于FAT16,FAT32.NTFS三种格式,对于其他,如OS/2的HPFS,LINUX的EXT/2或是多重开机系统等格式,就无法使用此项功能.
又假设我们有一块C硬盘,容量为5GB,并且有两个分别为1.5GB和2GB的分区(FAT32格式),都已经装满数据了.用一块10GB的D硬盘来拷贝,结果D硬盘产生4.3GB和5.7GB的分区,里面分别储存1.5GB和2GB的数据.
目前,国外已开发出缸内直喷的汽油喷射器,并已配车使用[1]。国内学者对柴油机喷油器的设计改进已取得一定成果[2],就对汽油喷射器的研究而言,已掌握电控汽油多点喷射器的动态工作过程,进行了部分的改进设计工作[3,4]。国内某公司基于BOSCH公司的某型喷射器改进试制了一批样品,样品性能,尤其在动态响应时间方面还稍有欠缺。理论分析表明,电控汽油喷射器的电磁参数、结构参数直接影响电磁力的大小及电磁力的上升速率,以至影响喷射器球阀开启与落座的动态响应时间[5,6,7]。在这种情况下,笔者针对电控汽油喷射器线圈匝数、喷射器电磁场分布、喷射器工作气隙厚度及其位置等电磁参数及结构参数进行了优化设计,并利用开发的电控汽油喷射器动态响应时间参数测试系统进行了实际测量。
1 系统结构及数学模型
1.1 系统结构
电控汽油喷射器如图1所示,主要由喷管进口、导磁体、弹簧顶头、线圈、铁芯、衔铁、喷管主体、球阀、定位环、阀座、喷孔网、防积碳板等组成。喷射器的球阀和阀座相配合起到阀门的作用,该阀门在电磁力、弹簧力、衔铁-阀芯重力以及内部燃油压力的共同作用下,打开或关闭燃油通路。定位环装在阀座内,起导向作用。
1.2 数学模型
电控汽油喷射器电磁线圈的等效电路和等效磁路如图2所示,其中的球阀受力如图3所示。根据电路平衡方程、麦克斯韦尔磁路方程、达朗贝尔运动方程(忽略喷射器内部流体对衔铁、铁芯等的作用力)可以导出下列描述电控汽油喷射器动态过程的解析方程组[7,8]:
式中,U0、R、i、ψ分别为等效电路中线圈电压、线圈电阻、线圈电流、磁链;Φδ、μ0、A分别为等效磁路中磁通(工作气隙为δ时)、真空磁导率、气隙截面积;Fmag、Fsp、Fpres、m、x分别为电磁力、弹簧力、燃油压力、运动件质量、衔铁—球阀的位移。
线圈电阻R与线圈匝数N、线径、导线的电阻率有关。
从式(1)～式(3)可以看出,影响喷射器动态响应特性、衔铁—阀芯位移x运动规律的因素众多。根据计算结果,线圈匝数和线圈电压对喷射器的开启时间影响最大[7],而当喷射器的回位弹簧预紧力、喷射压力等参数不变时,电磁力及运动件质量直接影响衔铁—阀芯的运动规律。因此,本文对线圈匝数、电磁场分布、工作气隙厚度及其位置等几项参数进行优化设计,以期缩短喷射器开启与关闭的响应时间。
2 关键参数优化
2.1 线圈匝数优化
电控汽油喷射器本质上是一电磁阀,线圈匝数的多少影响着电磁力的大小和电磁力的上升速率,进而影响喷射器阀开启和上升的时间,即喷射器开启动态响应性能。因此,对喷射器线圈匝数的优化是提高其动态特性的重要手段。
图4所示为电控汽油喷射器的不同线圈匝数下电磁力变化曲线。在线圈线径及所施加电压不变的前提下,由于电磁线圈匝数的增加将导致线圈电阻增大,回路中电流降低,使得最终总的电磁力相同,因此,线圈匝数对饱和电磁力几乎没有影响。但是,减少线圈匝数可减小线圈的反电动势所产生的力,提高电磁力的上升速率,从而改善喷射器的动态响应性能。BOSCH某型喷射器的线圈匝数为480,本文综合考虑电磁线圈的响应性能及能耗,最终匝数定为420。
2.2 电磁场分布优化
电控汽油喷射器的动态响应品质受电磁力及其上升速率的大小的影响,而电磁场的分布优化可以增强电磁效应,进而提高电磁力的上升速率,以缩短球阀组件开启时间,提高喷射器的动态特性。
基于喷射器的电磁结构,通过软件分析,获得喷射器的轴向磁感应强度分布,如图5所示。对比发现,材料的相对磁导率μ为220时,整个磁场的磁感应强度明显增强,其中铁芯和衔铁处磁感应强度最大,在工作气隙处磁感应强度有所减弱。此时,铁芯内径与磁感应强度变化曲线如图6所示,工作气隙间的磁感应强度最大值为0.22T。由图6中曲线可知,随着内径的增大,磁感应强度先增后减,中间出现峰值,此处的内径是喷射器铁芯和衔铁内径的理想值。
综上,本文在试制喷射器时,铁芯与衔铁的相对磁导率选为220,铁芯内径选为2.7mm(BOSCH喷射器铁芯内径为3.0mm),以优化喷射器的电磁场分布。
2.3 工作气隙位置及其厚度优化
衔铁与铁芯之间为工作气隙,其厚度及位置与喷射器的电磁场性能有着密切的关系,图7所示为工作气隙厚度和磁感应强度之间的变化关系,随着工作气隙厚度的增加,磁感应强度不断减小。同时,若工作气隙厚度不变,随着工作气隙位置向上移动,衔铁增大而铁芯随之缩短。这使得衔铁的质量增加,也使得气隙内的电磁力增大。这样就需要综合考虑两者的变化趋势,图8所示为电磁力与衔铁质量的比值随工作气隙位置的变化曲线,横坐标0处表示BOSCH某型喷射器工作气隙位置。在某一位置处,电磁力与衔铁质量的比值达到最大值,这便是本文试制喷油器时所选工作气隙的位置。
3 动态性能测试
为验证经优化改进的电控汽油喷射器的动态性能,利用开发的测试系统对其进行了开启时间与关闭时间的测试。喷射器动态工作过程可分为电磁线圈接到驱动脉冲开始到球阀达到最大行程时的开启过程、球阀持续保持开启的全开过程以及从切断驱动脉冲起到球阀完全回落的关闭过程,其电流变化曲线如图9所示。
在O点线圈收到电压控制信号,随后线圈电流按指数规律增大,线圈内磁通量逐渐增大。当电磁力增大到可克服球阀及衔铁的各阻力之和时,球阀开始脱离阀座,向上运动。球阀向上开启过程中,工作气隙变小使得线圈的电感增大,导致线圈电流增大到一定值(A点)后开始出现微量下降。当球阀达到完全开启位置停止移动时,电流降低到一较小值(B点),随后电流又以新的时间常数按指数规律增长,直至达到稳态值。因此,只要检测出电流变化曲线上B点出现的时刻,就得到了喷射器开启终了时刻,此时刻与驱动脉冲发出时刻的时间差,即球阀开启滞后时间td1。
在D点,控制电压降为0,电感的存在使得电流逐渐减小,球阀组件受到的电磁力也减小。当电磁力不能克服外力时,球阀组件开始向下运动,这时电感的变化使线圈中的电流稍有增大(E点),随后复又减小,球阀组件迅速回落直至完全关闭(F点)。这样分别检测到D、E两点的时刻,其差便是关闭滞后时间td2。
球阀开启、关闭滞后时间的检测系统如图10所示,单片机发出的控制信号经驱动电路控制电控喷射器工作,电流检测电路将喷射器线圈电流转换为电压信号,经信号放大电路、微分电路、电压比较电路及电平转换电路处理后进入单片机,记录下喷射器动态工作过程中的B、D、E点的时刻,经RS232传送到PC机以便后续的数据处理。检测结果如图11所示,新设计的喷射器开启滞后时间为1.65ms,比原喷油器的滞后时间缩短了8%;关闭滞后时间为0.5ms,缩短了9%。
4 结束语
本文在理论分析及仿真计算的基础上,对电控汽油喷射器电磁结构参数进行了改进与优化设计,所试制的喷射器的电磁力的上升速率得到提高,尤其使得动态特性时间参数,即球阀开启滞后时间与关闭滞后时间,与BOSCH某型电控汽油喷射器相比分别缩短了8%和9%。
参考文献
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其实从理论上来讲，这样做是可以的，但电脑配件都比较昂贵，很少有人敢这么做。现在先让重名给你们简单的说说USB原理，如果您仔细观察过USB的接口，其实就会发现它的工作原理很简单。我们都知道，一根USB线由四条数据线组成，其中两条是数据，而另外两条则是电源，
这四条线的接线金手指都在USB连接口的里面。向里看时，您就会发现它们其中外侧的两条比较长，那是数据线;而里面两条相对短一些的为电源线，这就是USB的工作原理。当我们把USB设备往机器上插时，首先接触的是信号线，然后才是电源线。而向外拔时刚好相反，由于电源线较短，所以首先被切断，而后才是数据线。这样操作对整个系统及USB设备都没有影响，所以可以热插拔。
2、 如果你的系统装的是win2K/winXP的话，系统识别到最后设备管理器里还显示“!惊叹号”，此种情况也要考虑是否供电的问题，因为XP默认识别几乎所有的移动设备。
3、 基于供电不足的问题采取的办法如下：
(1) 检查一下你是否使用USB前置接口，如果是插在前置的USB口不识别的话，请换着插在机箱背后的USB接口上，因为前后的电压不一样，后面的电压较高，绝大部分主板为+5V，可以满足您的移动硬盘的使用，
(2) 看看您是否使用了USB延长线，如果使用了，请换掉，直接插在USB后面的插口上。
(3) 看看您的USB 插口后是否有一个上下拔动的开关，如果有请拔向和您原来相反的方向。
(4) 如果您有两个USB接口，其中一个插了一种USB设备，现在要插USB移动硬盘，请您将另一USB口的设备先拔出，再使用其中一个USB口。保证你在使用USB移动硬盘时，另一USB口是空的。
(5) 市场上有种USB外接电源线，大概10―20块，一端 PS/2，另一端接您的移动硬盘的DC口中，(此为+5V)，这样即可。(在这点儿上，有些移动硬盘很人性化，送一个这样的连线，以免供电不足。)
随着数据库系统规模的增加, 传统的系统架构的瓶颈问题越来越突出。首先在存储层, 随着长时间的运行会带来数据分布不均及IO瓶颈, 其次在网络层由于带宽的不足会导致大量数据无法快速传达, 最后在服务器层由于接收过多的数据处理, 内存优势无法发挥。具体而言就是传统的存储设备不知道数据库驻留在存储设备上, 因此无法提供任何数据库识别 I/O 或 SQL 处理。数据库请求行或列时, 从存储返回的是数据块而非数据库查询的结果集。传统的存储不具备数据库智能来识别实际请求的特定行或列。因此, 当数据库查询处理 I/O请求时, 传统的存储将消耗带宽, 返回大量与执行的数据库查询不相关的数据。
1Oracle Exadata功能及特点
1.1Oracle Exadata功能
Oracle Exadata其实是一台带有CPU、内存及操作系统 (Oracle Enterprise Linux) 的服务器, 当数据库需要查询时, Exadata可对数据进行筛选, 然后将结果传送到服务器内存, 而不是将结果转移到存储系统中, 从而大量减少存储系统的读写。
Exadata是一个模块化产品, 每一个模块称为存储单元, 增加存储单元可以提高这个系统的吞吐量, 并称为一种大容量并行的存储网格, 增加存储单元可以增加传输管道的数量。Oracle Exadata智能存储服务器通过在存储部件中实现数据密集处理, 并进行表及索引的扫描, 与数据过滤无关, 从而减轻服务器及带宽的负载, 提高工作效率。
1.2智能扫描
Oracle Exadata可进行仅被请求的行返回到数据库服务器的谓词过滤, 仅被请求的列返回到数据库服务器的列过滤扫描, 采用Bloom过滤器实施的用于确定某行是否为预期结果的联合扫描。针对大型数据库, 大量超过所需的行读取到内存, 会产生过多的数据传输, 不仅消耗带宽而且影响应用程序的吞吐量和响应时间, 而采用智能扫描技术能够避免这种情况产生。
智能扫面不受优化器控制, 但他受查询优化结果的影响, 其只能用于完整的表或索引扫描, 且只能直接路径读取。另外, 使用智能扫描必须在数据库中启动, 并存储在相应的磁盘组中。
1.3智能闪存高速缓存
高速缓存主要用于存放经常被访问的对象, 适用于缓存重复的随机读取, 其允许按应用程序表优化。智能闪存高速缓存了解各种类型的数据库的读写, 可以缓存经常访问的数据和索引块, 缓存控制文件及头文件的读取和写入。但Oracle Exadata的高速缓存不能存放数据泵、备份文件、镜像副本及数据格式设置等。
2数据库整合目的
数据库整合的基本原则是所整合的数据库必须具有相似的可用性和计划维护目标, 其对系统的要求、安全性及边界组织相近。数据库整合的目的主要有以下几点:①建立统一标准的数据格式, 并具有相应的工作规范及管理流程, 便于数据交换;②降低数据库使用费用, 提升运转效率;③最大限度地减少网络及硬件的空闲资源;④采用数据安全措施, 确保机密数据的使用。
传统的数据库整合方式大致可分为三类:①在一台物理服务器上托管多台虚拟服务器;②在一台服务器上托管多个应用程序;③在一个应用程序中支持更多的用户使用。数据库的整合必须具有相似的可用性以及计划维护目标的数据库, 由于具有一定的数据风险, 所以在操作时必须注意相关硬件性能、系统要求及组织边界。
3Exadata数据库整合方法
3.1数据库分组
根据数据安全级别及应用模式可将数据库分为3组:①关键数据组包含核心业务数据、生产业务数据及面向客户类数据;②标准数据组主要指非关键的生产数据;③非生产数据组指相关开发和测试数据。在每个数据组中创建一个数据库环境 (POD) , 每个POD调用1～2台Exadata Database Machine服务器来整合数据库, 对于需要两台以上服务器的数据库应具有一个专用的POD。
3.2整合存储及操作系统参数配置
首先给每个POD分配一个共享的Oracle Exadata存储网格, 建立磁盘分组:DATA组用于存放数据库文件;RECO组用于存放快速恢复区 (Fast Recovery Area, 简称FRA) ;DBFS_DG用于存放群集共享文件和数据库文件系统 (Database FileSystem, 简称DBFS) 。其次再将所有数据使用设置为高冗余, 跨所有单元和磁盘对各个磁盘组进行条带化。然后再使用IORM管理和分配I/O资源, 并将COMPATIBLE.RDBMS 磁盘组属性中将数据库软件版本设置为最低。这样每个数据库环境采用统一的标准配置, 便于数据库管理, 而且平衡系统资源提高可用性和设备性能。
在操作系统参数设置中, 共享内存段数 (SHMMNI) 设置为大于数据库的数量, 最大共享内存段大小 (SHMMAX) 设置为物理内存大小的85%, 系统信号的最大总数 (SEMMNS) 设置为大于所有数据库进程的总和, 信号集内信号的最大数量 (SEMMSL) 设置为大于任何一个数据库中的最大进程数。
3.3其它资源配置
无论使用OLTP或是数据仓库方式每台服务器上所有数据库占用内存总和应小于服务器物理内存大小的75%, 使用实例锁定防止单个数据库使用过多的CPU, 并通过数据库资源管理器控制每个数据库中CPU的分配。配置好I/O资源及进程管理, 使用连接池管理应用程序连接, 通过连接速率限制器防止连接风暴的产生。
4Exadata数据库性能优化
4.1闪存及索引的优化
每个Oracle Exadata 均包含384 GB 的高性能闪存, 其智能闪存的主要用途是默认使用大多数可用的内存, 对频繁访问的数据进行加速, 采用自动管理方式以实现效率最大化。基于闪存的永久存储, 由于价格较高所以需要有计划有效率地使用, 从而为特定的应用程序提供额外的附加优势。
Oracle Exadata自带智能扫描功能, 若其使用在可接受范围之内则可删除不必要的索引, 从而提高数据操纵语言命令 (Data Manipulation Language, 简称DML) 的性能, 同时节省存储所需空间。
4.2调整ASM分配单元大小
在默认情况下, 自动存储管理 (Automatic Storage Management, 简称ASM) 使用的分配单元大小为1MB。对于Oracle Exadata由于创建磁盘组后无法再更改大小, 建议将分配单元设置为4MB。
SQL> CREATE DISKGROUP data NORMAL REDUNDANCY
DISK 'o/*/data_CD*'
ATTRIBUTE 'compatible.rdbms' = '11.2.0.0.0',
'compatible.asm' = '11.2.0.0.0',
'cell.smart_scan_capable' = 'TRUE',
'au_size' = '4M';
4.3修改最小区大小
通常在Oracle Exadata中较大段的初始区大小为8MB, 为阻止数据库中较小区进行不必要的扩散, 建议补充8MB ASM 分配单元。
示例:
SQL> CREATE TABLE t1
(col1 NUMBER (6) , col2 VARCHAR2 (10) )
STORAGE ( INITIAL 8M MAXSIZE 1G ) ;
SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE ts1
DATAFILE '+DATA' SIZE 100G
DEFAULT STORAGE ( INITIAL 8M NEXT 8M ) ;
5结语
Oracle Exadata的利用可以大幅提高数据库的安全性、可用性及可伸缩性。通过智能扫描的方式将大量的查询及数据挖掘工作分流到存储服务器, 提高了查询性能, 通过读写闪存数据加快了查询响应并提高吞吐量。实现了数据库整合和性能的优化, 使大数据量的读写及查询效率得到了质的飞跃。
参考文献
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当前公路交通建设的规模和速度发展迅猛,连续刚构桥是一种组合体系桥梁,它综合了连续梁和T型刚构桥的受力特点,将主梁作为连续梁体,与薄壁桥墩固结而成。结构优化发展至今,国内外已经有许多新的理论和成果被提出和实现,有限元分析软件的迅速发展给桥梁结构优化设计的发展以莫大的动力,结合数学规划原理的应用,有限元法解决了复杂结构的优化分析问题。在随后的桥梁结构设计中,设计人员逐步有了结构优化设计思想。
2 桥梁结构优化模型的建立
2.1 结构优化设计的数学表达式
结构的优化设计,就是要决定不仅能满足所有设计要求的约束条件,而且能使目标函数达到最小值的那些设计变量,使得整个设计既省材料,又能确保安全。归纳起来,结构优化设计是一个数学规划问题,它的一般表达式可以写成:
约束条件:gi(x)≤0,x∈En,i=0,1,…,m。
目标函数:minF(x),x∈En。
设计变量:x=(x1,x2,…,xn)T。
x∈En表示x位n维空间En中的一个点,或者称为一个n维向量。
设计变量用x表示,为了便于矩阵运算,可以用一个设计变量来表示n维设计变量,它可以是连续的,也可以是离散跳跃的。目标函数是设计变量的函数,它是用来作为选择最佳设计标准的,因此应该代表设计中某个最重要的特征。在结构设计中必须遵守的条件称为约束条件,约束条件大体上可以分为三类:1)结构静力分析中的平衡方程、变形协调方程等;2)保证结构正常工作的强度、刚度和稳定条件,即对应力和位移的限制;3)满足设计规范的有关要求。
2.2 桥梁结构优化步骤
在进行一般性的桥梁工程问题的优化时,首先要建立实际问题的优化模型,即建立标准优化问题。将问题写成数学表达式可遵循以下几步:
1)选好总体方案。2)明确设计变量X(x1,x2,…,xn)。各量x1,x2,…,xn在设计中可进行调节。3)明确优化准则,并写出相应的目标函数U。目标函数是各设计变量的函数,即U=U(X)。4)确定各设计变量的可行区间,这将是约束条件中的一部分。5)根据桥梁设计规范和准则,确定其他的一些约束条件。
桥梁结构优化设计流程图见图1。
3 工程实例
3.1 工程概况
以五跨预应力混凝土连续刚构桥为例,其跨径布置为40 m+3×80 m+40 m=320 m,桥梁分为左右两幅桥。上部主梁为单箱单室变截面箱形结构,箱梁梁高及底板厚度均按二次抛物线变化,跨中梁高2 m,底板厚0.3 m,根部梁高4.5 m,底板厚0.5 m,箱梁采用C50号混凝土。主墩采用双肢空心薄壁墩,两壁净距为4 m,墩身尺寸为6.5 m×2.5 m,纵横向壁厚均为0.75 m。
采用通用有限元软件ANSYS,建立桥梁有限元模型,模型总体参数:节点总数11 982个、单元总数11 745个,见图2。
3.2 箱梁截面的优化
1)优化过程。优化思路为:
通过主桥箱梁每一节段的优化,进而实现全桥纵向优化。以腹板厚度TW和底板厚度Ti作为设计变量,为了缩减优化过程,减少设计边梁个数,其中将第1节段～第9节段的底板厚通过各底板间的线性关系均以第10节段的底板厚T10来代替。各参数见表1。
2)优化结果。
表2为ANSYS软件的优化模块功能进行优化分析后输出的优化序列结果。
软件计算优化过程中迭代10次后停止循环,在第10次循环后优化序列不收敛,优化过程自动停止,所有设计序列均为可行解,且第8个设计序列为最优设计序列。
3.3 优化前后各参数的比较分析
优化前后各参数的比较分析见表3。
优化后,设计变量T10减少了0.049 m,TW1减少了0.049 m,TW2减少了0.099 m;状态变量最大竖向位移DMAX增加了0.002 1 m,SMAX增加了0.41 MPa;目标函数总重量WT减少了811 t,达到了优化效果。
3.4 优化前后结构性能比较分析
连续刚构桥作为一种连续梁与T型刚构的组合体系桥梁,它的桥墩与连续梁要共同承受内力,且结构内力是按桥墩与连续梁的刚度比来分配的。在优化前后,桥墩与连续梁的刚度比发生了变化,因此从结构性能方面对此桥进行比较分析。部分计算结果见图3。
根据计算结果,对主桥关键控制因素进行比较,如表4所示。纵向应力峰值出现在墩顶处,说明对连续刚构桥起控制作用的是墩顶负弯矩,设计时应考虑从减小墩顶负弯矩出发。
优化过程中纵向最大拉应力从7.71 MPa增加到8.09 MPa,纵向最大压应力从10.32 MPa增加到10.73 MPa,但均小于极限值,说明优化后更充分发挥了材料的受力性能,使结构受力更趋于合理。
4结语
箱梁在大跨连续刚构桥的设计中至关重要,本文提出了通过分节段优化进而达到全桥沿纵向优化的目的,思想和方法上有所创新。通过优化箱梁各部分厚度,在满足强度和刚度条件下,使得桥梁的总重量减少了3.23%,说明优化过程是合理的。
优化前后应力峰值均为压应力,且出现在墩顶截面处,说明连续刚构桥设计时的控制因素为墩顶负弯矩。因此,设计中从减少墩顶负弯矩出发,在满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的前提下,应选择较小的墩身刚度,这同时也减小了墩身材料用量,降低了工程造价。主桥箱梁的纵向应力和竖向位移在分布上是一致的,峰值出现的位置是相同的,且没有突变,说明箱梁的结构优化是合理的,且是切实可行的。
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