检索结果-内蒙古大学图书馆

水利水电科技进展 2023年第6期43卷 1-9页

作者：张社荣张耀飞王超王枭华天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

针对水电工程多灾害耦合效应连续模拟数据传递困难且缺乏全过程顺次模拟工具等问题,结合灾害链传递过程中的关键节点及参数,提出了多种数值模拟工具和物理引擎耦合的动力灾害链传递混合模拟方法。该方法采用数值模拟工具得到结构强度、... 详细信息

针对水电工程多灾害耦合效应连续模拟数据传递困难且缺乏全过程顺次模拟工具等问题,结合灾害链传递过程中的关键节点及参数,提出了多种数值模拟工具和物理引擎耦合的动力灾害链传递混合模拟方法。该方法采用数值模拟工具得到结构强度、变形等物理场及破坏模式,通过二次开发将物理场变量及结构破坏模式映射进入物理引擎,基于计算流体力学方法和物理引擎模拟方法顺次混合模拟结构损毁后的块体运动、库水下泄和洪水演进过程,从而实现极端动力灾害链传递的全过程模拟。某重力坝枢纽极端爆炸毁伤事故动力灾害链传递验证结果表明,该方法克服了单一数值模拟工具的局限性,实现了从原生灾害的结构响应到次生灾害演进全过程的集成一体化仿真预演,在计算精度和效率方面均达到工程应用尺度上较为理想的效果。

关键词：动力灾害链重力坝物理引擎数值模拟混合模拟方法

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混合模拟方法模拟电子在固体表面的背散射

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计算物理 2010年第6期27卷 805-810页

作者：卓俊黄流兴牛胜利朱金辉西北核技术研究所陕西西安710024

将电子输运的直接模拟方法和压缩历史方法相结合,建立能量为50 eV～1 GeV范围的电子在介质中输运的混合模拟蒙特卡罗方法.通过调整散射角参数和损失能量参数控制单次碰撞发生的次数,输运过程中单次碰撞采用直接模拟,在两次直接碰撞之间... 详细信息

将电子输运的直接模拟方法和压缩历史方法相结合,建立能量为50 eV～1 GeV范围的电子在介质中输运的混合模拟蒙特卡罗方法.通过调整散射角参数和损失能量参数控制单次碰撞发生的次数,输运过程中单次碰撞采用直接模拟,在两次直接碰撞之间使用压缩历史方法模拟发生的多次小碰撞过程.利用该方法模拟电子在固体表面的背散射过程,探讨不同计算参数对计算效率和结果的影响,计算不同能量电子在固体表面的背散射系数和出射电子能量分布,计算结果与实验数据符合较好.

关键词：混合模拟方法背散射系数能量分布

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混合模拟方法模拟电子在固体表面的背散射

混合模拟方法模拟电子在固体表面的背散射

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第十届全国蒙特卡罗方法及其应用学术会议

作者：卓俊黄流兴牛胜利朱金辉西北核技术研究所，陕西西安 710024

本文将电子输运的直接模拟方法和压缩历史方法相结合，建立了能量为50ev～1GeV范围的电子在介质中的输运的混合模拟蒙特卡罗方法。该方法通过调整散射角参数和损失能量参数来控制单次碰撞发生的次数，输运过程中单次碰撞采用直接模拟，... 详细信息

本文将电子输运的直接模拟方法和压缩历史方法相结合，建立了能量为50ev～1GeV范围的电子在介质中的输运的混合模拟蒙特卡罗方法。该方法通过调整散射角参数和损失能量参数来控制单次碰撞发生的次数，输运过程中单次碰撞采用直接模拟，在两次直接碰撞之间使用压缩历史方法模拟发生的多次小碰撞过程。利用该方法模拟了电子在固体表面的背散射过程，探讨了不同计算参数对计算效率和结果的影响，计算了不同能量电子在固体表面的背散射系数和出射电子能量分布，计算结果与实验数据符合较好。

关键词：固体表面电子输运混合模拟方法背散射系数能量分布蒙特卡罗方法

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缸内直喷天然气发动机燃气喷射数值模拟研究

缸内直喷天然气发动机燃气喷射数值模拟研究

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作者：袁小飞北京交通大学

学位级别：硕士

随着缸内直喷技术的成熟,把天然气和缸内直喷技术相结合已经成为一种新技术途径,缸内直喷天然气发动机既可提高燃料经济性和输出功率,又可避免缸内直喷汽油机形成的碳烟排放问题。对于直喷式发动机而言,燃料的喷射及其与空气的混合被认... 详细信息

随着缸内直喷技术的成熟,把天然气和缸内直喷技术相结合已经成为一种新技术途径,缸内直喷天然气发动机既可提高燃料经济性和输出功率,又可避免缸内直喷汽油机形成的碳烟排放问题。对于直喷式发动机而言,燃料的喷射及其与空气的混合被认为是最重要的过程。开展缸内直喷天然气发动机燃气喷射数值模拟研究有助于发展缸内气体燃料喷射模型,有助于深入理解直喷天然气喷射及混合过程,同时也为进一步研究缸内直喷天然气发动机燃烧过程或者缸内直喷双燃料发动机工作过程的数值模拟研究奠定基础。本文采用开源CFD程序KIVA-3V对缸内直喷天然气发动机燃气喷射进行数值模拟研究。首先,对现象学子模型与多维流动模型混合模拟方法进行了研究。其次,基于KIVA-3V实现了现象学子模型与多维流动模型混合模拟方法,并进一步建立及验证了缸内直喷天然气发动机燃气喷射仿真模型。在前述工作的基础上,对缸内直喷天然气发动机燃气喷射进行数值求解,研究了天然气射流发展特性,并深入分析了主要的缸内流场参数以及喷射参数对喷射混合过程的影响。通过论文的工作,开发了基于KIVA-3V的现象学模型子程序,建立了现象学与多维流动混合模型,揭示了定容室内、单孔喷射和多孔喷射3种情形下天然气射流发展过程动态特性,以及关键的缸内流场参数和喷射参数对天然气喷射的影响规律。研究发现,混合模型能准确模拟亚音速和超音速两种流动状态下的气体射流；定容室内、单孔喷射和多孔喷射时,CH4浓度场、速度场、湍动能场、压力场和温度场的变化规律既有共同点又有明显差异；缸内压力、涡流比、喷射时刻、喷射压力和喷孔直径对天然气喷射的发展速率及分层混合气形成均有很大影响。本文为国家自然科学基金项目“低热值气体燃料发动机燃烧稳定性的基础研究”的一部分工作,项目编号50676008。

关键词：缸内直喷天然气发动机喷射现象学子模型多维流动模型混合模拟方法

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辐射效应与粒子输运蒙特卡罗模拟研究进展

辐射效应与粒子输运蒙特卡罗模拟研究进展

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“创新——核科学技术发展的不竭源泉”——中国核学会2009年学术年会

作者：黄流兴牛胜利朱金辉谢红刚卓俊韦源西北核技术研究所

粒子输运蒙特卡罗方法是模拟研究半导体器件和系统辐射效应物理过程的有效途径。基于GEANT4蒙特卡罗程序包,模拟高能质子和中子辐照半导体材料的主要物理过程,研究得到反冲核分布、位移能量沉积等等次级过程信息;研究分析了低能电子与... 详细信息

粒子输运蒙特卡罗方法是模拟研究半导体器件和系统辐射效应物理过程的有效途径。基于GEANT4蒙特卡罗程序包,模拟高能质子和中子辐照半导体材料的主要物理过程,研究得到反冲核分布、位移能量沉积等等次级过程信息;研究分析了低能电子与物质相互作用特性及相关模型和参数,建立了混合蒙特卡罗模拟方法和程序,为辐射效应微剂量分析和效应机理奠定基础。以能量沉积为切入点,研究建立了蒙特卡罗方法与有限体积法相结合的耦合算法,实现了粒子输运与器件辐射效应的模拟一体化。

关键词：辐射效应蒙卡方法GEANT4 低能电子混合模拟方法有限体积法

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辐射效应与粒子输运蒙特卡罗模拟研究进展

辐射效应与粒子输运蒙特卡罗模拟研究进展

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中国核学会2009年学术年会

作者：黄流兴牛胜利朱金辉谢红刚卓俊韦源西北核技术研究所陕西西安 710024

粒子输运蒙特卡罗方法是模拟研究半导体器件和系统辐射效应物理过程的有效途径.基于GEANT4 蒙特卡罗程序包,模拟高能质子和中子辐照半导体材料的主要物理过程,研究得到反冲核分布、位移能量沉积等等次级过程信息;研究分析了低能电子与... 详细信息

粒子输运蒙特卡罗方法是模拟研究半导体器件和系统辐射效应物理过程的有效途径.基于GEANT4 蒙特卡罗程序包,模拟高能质子和中子辐照半导体材料的主要物理过程,研究得到反冲核分布、位移能量沉积等等次级过程信息;研究分析了低能电子与物质相互作用特性及相关模型和参数,建立了混合蒙特卡罗模拟方法和程序,为辐射效应微剂量分析和效应机理奠定基础.以能量沉积为切入点,研究建立了蒙特卡罗方法与有限体积法相结合的耦合算法,实现了粒子输运与器件辐射效应的模拟一体化.

关键词：辐射效应蒙卡方法低能电子混合模拟方法有限体积法

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双频容性耦合等离子体物理特性的混合模拟

双频容性耦合等离子体物理特性的混合模拟

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作者：王帅大连理工大学

学位级别：博士

双频容性耦合等离子体（dual-frequency capacitively coupled plasma DF-CCP）源是半导体工业中重要的刻蚀设备,由于其可以产生大面积均匀的等离子体,通过调节高、低频源的放电参数可以有效地控制等离子体密度与离子能量、角度分布,并... 详细信息

双频容性耦合等离子体（dual-frequency capacitively coupled plasma DF-CCP）源是半导体工业中重要的刻蚀设备,由于其可以产生大面积均匀的等离子体,通过调节高、低频源的放电参数可以有效地控制等离子体密度与离子能量、角度分布,并且结构简单成本较低,符合工业生产上的要求,双频CCP源被广泛应用在新一代的半导体刻蚀机的生产上。双频CCP源中的各物理参量（如:密度、电势、电场、离子能量与角度分布等）以及其中的物理过程对等离子体刻蚀工艺有着直接的影响,有必要对其进行深入细致的研究。而传统的理论模型分别存在着计算精度不高,计算效率较低等缺陷,无法实现对双频CCP中的物理过程进行快速准确的求解。为此,本文采用流体力学-蒙特卡洛混合模型对双频CCP中的物理过程进行全面的研究。该模型在整个放电区采用流体方法进行快速求解,在鞘层区采用蒙特卡洛方法得出入射到极板上各种粒子的能量与角度分布,既提高了计算速度又保证了计算的精度。在第二章中首先采用一维的流体力学模型对刻蚀工艺中所关心的等离子体密度分布,鞘层区的鞘层电位降进行了研究。发现等离子体密度主要受高频电源的控制,提高高频电源的频率、电压幅值与增加放电气压均能有效的提高等离子体密度。低频电源对等离子体密度的影响很小,只有当低频频率较高,高、低频电源产生相互耦合时,提高低频频率可以增加等离子密度。在鞘层区由于电子与离子密度出现差异,使得该处的电场明显增强,电子受到鞘层电场的作用获得很高的能量,使得电子温度在鞘层区有所升高。在第三章中采用一维的混合模型对双频CCP的Ar放电进行了模拟,对入射到极板上的离子和高能中性粒子的能量与角度分布进行了研究。双频CCP的离子能量分布呈现出多峰结构,随着放电气压的减小,轰击到基片上的离子能量显著增加。两个射频电源的参数也对离子能量分布有着显著的影响。在一定的电压幅值下,减小低频源的频率,可以使更多的离子有效的被低频电源加速,使得轰击到基板上的离子能量显著增大。通过增大施加在低频源上的电压幅值可以使得离子在穿越鞘层的过程中获得更多的能量,轰击到极板上的离子能量显著增加。随着高频源频率的增加,离子的碰撞效应减小。离子角度分布在小角度区域存在明显的峰值,多数离子以小于3°的角度垂直入射到极板上,增加低频电压与高频频率均能使更多的离子以小角度入射。高能中性粒子与Ar原子间的碰撞效应占主导地位,入射到极板上的高能中性粒子能量小于离子能量,且入射角度远大于离子入射角度。最后,我们对混合模型得出的离子能量分布进行了实验验证,发现能量分布中的能峰位置、宽度以及能量平均值与实验测量的结果基本符合,随着放电参数的改变,理论计算与实验测量结果的变化趋势也基本相同。在第四章中对实际刻蚀工艺上应用的CF4反应性气体进行了一维的流体力学—蒙特卡洛混合模拟。结果表明:在其放电产物中,F占较大的比重,其密度远大于电子密度,只比CF3+的密度稍小。由于受到鞘层电场的约束作用,负离子主要分布在等离子体区内,在鞘层附近负离子密度迅速下降,电子密度在鞘层边缘处接近正离子密度,由双极扩散形成鞘层电场。CF4放电中正离子低能峰所对应的能量更高,并且在低气压下,低能区（0-100eV）的离子分布几乎为零。对于不同种类的离子,其能量分布曲线也各不相同,质量较低的离子由于穿越鞘层时间较短,容易受到瞬时的高频电场影响,使得其能量分布在双峰的基础上出现多个次级小峰,而质量较大的离子受高频电场调制不明显,没有次级峰的存在。模拟结果同时显示了离子能量分布也会受到化学活性的影响,活性较高的CF3+离子,最容易与其他活性粒子发生化学反应生成其他种类的离子并造成能量损失,因此入射到极板上CF3+的能量相对较低;F+由于发生化学反应的几率相对较小,不容易与其他种类粒子发生化学反应损失能量,因而保持了较高的能量。在第五章应用二维混合模型对CF4放电进行了模拟,主要考察了等离子体放电在径向和轴向的二维特性以及装置的几何尺寸对等离子体参量的影响。结果表明,等离子体鞘层区在极板与侧壁处的特性并不相同,在侧壁处由于受射频源影响较小,鞘层主要由双极扩散机制形成,鞘层较薄,径向电场的强度较小。在上下两个极板附近,受到射频电场的影响,鞘层区的厚度明显增加,轴向电场的强度要远大于侧壁处的径向电场。离子能量分布在整个电极区域内基本保持不变,只是在电极的边界处受到不同方向电场的影响而稍有不同;离子通量在电极区域内呈均匀分布,在电极边缘与侧壁的区间内,由于电场强度减小离子通量迅速衰减。离子角度分布随径向的变化更为明显,在电极的中心区域,入射离子角度分布并没有明显的变化,但是在电极的边缘处,由于受到较强径向电场的影响离子的入射角度明显增大,绝大部分离子以更大的角度入射到电极上。

关键词：双频容性耦合等离子体电负性气体混合模拟方法离子能量分布

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有限元法与伪谱法混合求解弹性波动方程

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地球科学与环境学报 2004年第1期26卷 61-64页

作者：马德堂朱光明长安大学理学院陕西西安710064 长安大学地质工程与测绘工程学院陕西西安710054

　在地震波场数值模拟中,有限差分法、有限元法和伪谱法都是常用的基本方法,但它们各有不同的适应性和优缺点,如有限差分法、有限元法都存在减弱网格频散和提高计算效率的矛盾,而伪谱法的网格频散小且计算效率高。有限差分法和伪谱法在... 详细信息

　在地震波场数值模拟中,有限差分法、有限元法和伪谱法都是常用的基本方法,但它们各有不同的适应性和优缺点,如有限差分法、有限元法都存在减弱网格频散和提高计算效率的矛盾,而伪谱法的网格频散小且计算效率高。有限差分法和伪谱法在处理地表结构复杂或地表剧烈起伏以及地下结构复杂的情况时存在较大的难度,而有限元法可较为理想地拟合起伏地表和任意弯曲界面,且可方便地处理自由边界条件和界面边界条件。尝试将有限元法和伪谱法相结合,形成地震波场数值模拟的一种混合方法,利用二者的优点,克服二者的缺点,达到既减弱网格频散又提高计算精度和效率的目的。并采用所谓的'过度区域'技术解决两种不同算法的衔接问题。模拟实例表明,给出的混合模拟方法不失为弹性波场数值模拟的一种有效方法。

关键词：弹性波场数值模拟有限元法伪谱法混合模拟方法

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