检索结果-内蒙古大学图书馆

数值计算与计算机应用 2022年第1期43卷 1-26页

作者：张晨松中国科学院数学与系统科学院计算数学研究所国家数学与交叉科学中心科学与工程计算国家重点实验室北京100190

中国的含油气地层分布广泛,但地质结构复杂,天然能量不足,开采难度高.油藏数值模拟方法与软件是油藏工程师对油藏进行分析和管理的重要工具,是油气藏开发后期确定剩余油分布、挖掘生产潜力和提高采收率的主要手段之一.精细地质模型可以... 详细信息

中国的含油气地层分布广泛,但地质结构复杂,天然能量不足,开采难度高.油藏数值模拟方法与软件是油藏工程师对油藏进行分析和管理的重要工具,是油气藏开发后期确定剩余油分布、挖掘生产潜力和提高采收率的主要手段之一.精细地质模型可以达到很高的空间分辨率,导致网格数目巨大,模拟难度大、代价高,这给数值算法研究带来很多新挑战.本文以一个简化组分模型为例,简单介绍了其数学模型、离散方法、求解方法、并行计算和软件实现,其中着重介绍了几种被工业级软件采用的预条件方法和解耦方法.

关键词：油藏模拟全隐式方法半隐式方法迭代解法多阶段预条件:解耦方法

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多尺度材料模拟的量子-原子-连续关联模型

多尺度材料模拟的量子-原子-连续关联模型

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中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大会

作者：韩天思崔俊芝中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室

针对微纳米尺度下材料及其结构物理和力学性能的数值模拟,本文提出了一种将局部量子-原子模型和宏观连续介质模型耦合于一体的多尺度关联模型(简称QACC模型)。QACC模型从第一性原理计算出发,直接将局部量子效应、分子动力学行为和连续... 详细信息

针对微纳米尺度下材料及其结构物理和力学性能的数值模拟,本文提出了一种将局部量子-原子模型和宏观连续介质模型耦合于一体的多尺度关联模型(简称QACC模型)。QACC模型从第一性原理计算出发,直接将局部量子效应、分子动力学行为和连续区域的能量密度关联起来,定义了从量子力学、分子动力学到连续介质力学特征物理量的计算框架,用离散的局部量子效应和分子动力学的结果计算连续区域的应力、应变以及物性本构关系等物理量。本文模拟了单晶铜纳米线在外载荷作用下的力学行为。基于QACC模型的计算,成功地预测了纳米线损伤过程中的应力场分布和位错分布。其计算效果比传统的分子动力学模拟更准确,比传统的第一性原理方法更有效。

关键词：量子-原子-连续关联(QACC)模型能量密度本构关系单晶铜纳米线应力-应变场

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等式约束优化的一个子空间算法的下降性质(英文)

等式约束优化的一个子空间算法的下降性质(英文)

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中国运筹学会第九届学术交流会

作者：李在禾中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学工程计算国家重点实验室

本文我们提出一个等式约束优化的子空间算法。由于非线性优化的子空间技术能减少计算量和存储量,所以它适合于求解大规模问题。我们的算法是基于SQP方法来设计的,考虑了不同的子空间选取方案。我们证明了我们的搜索方向是L精确罚函数的... 详细信息

本文我们提出一个等式约束优化的子空间算法。由于非线性优化的子空间技术能减少计算量和存储量,所以它适合于求解大规模问题。我们的算法是基于SQP方法来设计的,考虑了不同的子空间选取方案。我们证明了我们的搜索方向是L精确罚函数的下降方向。但算法的实现还需要考虑更多的问题,如每步更新近似的Lagrange函数的Hesse矩阵,子空间变化之后的投影矩阵的计算等等。

关键词：约束优化 SQP方法子空间技术精确罚函数

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求解可分非线性最小二乘问题的新方法(英文)

求解可分非线性最小二乘问题的新方法(英文)

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中国运筹学会第八届学术交流会

作者：刘歆科学工程计算国家重点实验室计算数学与科学工程计算研究所中国科学院数学与系统科学研究院

本文考虑一类具有特殊结构的非线性最小二乘问题,其变量可分为线性和非线性部分。很多领域中的实际问题,都可以归结为一个可分非线性最小二乘的数学模型。现有的专门解决该类问题的数值办法都是基于Golub和Pereyra提出的变量投影方法的... 详细信息

本文考虑一类具有特殊结构的非线性最小二乘问题,其变量可分为线性和非线性部分。很多领域中的实际问题,都可以归结为一个可分非线性最小二乘的数学模型。现有的专门解决该类问题的数值办法都是基于Golub和Pereyra提出的变量投影方法的框架。一旦问题中线性部分的变量带有某些有界约束,变量投影方法就失效了。因此,针对可分非线性最小二乘的特殊形式设计不分离变量的算法是十分必要的。本文提出了一种不分离变量的策略,基于这种策略设计的的算法在处理可分非线性最小二乘问题时,明显优于基于传统的Gauss-Newton法策略的算法,并且具有变量投影方法所拥有的所有局部性质。

关键词：可分非线性最小二乘变量投影办法 Gauss-Newton法 Levenberg—Marquardt方法结构型拟牛顿方法渐进收敛速度数据拟合

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二次最小二乘问题的全局化算法(英文)

二次最小二乘问题的全局化算法(英文)

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中国运筹学会第九届学术交流会

作者：刘歆中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学工程计算国家重点实验室

本文考虑的二次最小二乘问题是一类特殊的非线性最小二乘问题。这类问题在通讯科学、计算生物学等交叉学科中都有广泛的应用。在实际问题中,当问题规模很大的时候,随机多初始点方法是唯一有效的方法。我们根据二次最小二乘问题的特性,... 详细信息

本文考虑的二次最小二乘问题是一类特殊的非线性最小二乘问题。这类问题在通讯科学、计算生物学等交叉学科中都有广泛的应用。在实际问题中,当问题规模很大的时候,随机多初始点方法是唯一有效的方法。我们根据二次最小二乘问题的特性,设计了一种随机多初始子空间算法,大大改善了传统方法的效率。我们将算法应用在距离几何问题上,得到了很好的计算效果。

关键词：非线性最小二乘距离几何问题全局优化随机多初始点方法随机多初始子空间方法

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波场模拟的隐式格式及并行计算

波场模拟的隐式格式及并行计算

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第五届全国青年计算物理学术交流会

作者：张文生童力中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室

波动方程的波场传播通可用有限元或有限差分法来求解模拟。有限元方法适合求解复杂的计算区域;当求解区域规则时,通常用显式有限差分法求解,这是由于显式计算效率高;但显式格式是条件稳定的,在计算中,计算参数的选择受到较大的限制。在... 详细信息

波动方程的波场传播通可用有限元或有限差分法来求解模拟。有限元方法适合求解复杂的计算区域;当求解区域规则时,通常用显式有限差分法求解,这是由于显式计算效率高;但显式格式是条件稳定的,在计算中,计算参数的选择受到较大的限制。在这里,我们构造了若干隐式有限差分格式,计算

关键词：波场模拟并行计算隐式格式三维波动方程

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微-纳米金属构件热力学行为的原子-连续关联模型及其算法

微-纳米金属构件热力学行为的原子-连续关联模型及其算法

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中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大会

作者：李辉崔俊芝李博文中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室

本文对微-纳米尺度下热-力耦合的原子-连续关联(TMCACC)模型的有效算法进行了系统研究和数值模拟,计算了材料的弹性常数,应力、应变、比热容等。总的来说,就是将原子运动分解为"结构形变"和"热振动"两部分;利用其中... 详细信息

本文对微-纳米尺度下热-力耦合的原子-连续关联(TMCACC)模型的有效算法进行了系统研究和数值模拟,计算了材料的弹性常数,应力、应变、比热容等。总的来说,就是将原子运动分解为"结构形变"和"热振动"两部分;利用其中的"结构形变"部分来研究微-纳米尺度下多晶原子团簇的非均匀结构和非均匀变形,通过准简谐近似模型和变形环境一致性假设,将原子团簇晶格结构的变化与连续体的变形关联起来,推导了依赖于变形环境的自由能密度、熵密度、内能密度表达式,并结合动量守恒、能量守恒以及热力学第二定律,得到了微-纳米尺度的热-力耦合的方程组,并求得了热力学参数,等容比热容,材料的弹性常数,PK应力等热力学及动力学物理量。在本模型中考虑了原子间的相互作用对热振动影响,采用了准简谐近似,相对于传统的热力耦合模型中采用的局部简谐近似或者爱因斯坦模型,更加精确。

关键词：热力耦合的原子连续关联(TMCACC)模型准简谐近似模型自由能密度比热容弹性常数动力学矩阵

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微-纳米尺度下铜铝合金的热-力耦合原子-连续关联模型

微-纳米尺度下铜铝合金的热-力耦合原子-连续关联模型

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第十一届中日复合材料学术会议（CJJCC-11）

作者：李辉崔俊芝中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室

本文对微-纳米尺度下热-力耦合原子连续关联模型(简称TMCACC)模型的有效算法进行了系统介绍。我们将代表体积元的自由能分解为动力学部分的EAM势能和热振动能两部分,相应地,第一类Piola-Kirchhoff应力和瞬态弹性常数也分解为动力学部分... 详细信息

本文对微-纳米尺度下热-力耦合原子连续关联模型(简称TMCACC)模型的有效算法进行了系统介绍。我们将代表体积元的自由能分解为动力学部分的EAM势能和热振动能两部分,相应地,第一类Piola-Kirchhoff应力和瞬态弹性常数也分解为动力学部分和热振动部分。本文重点介绍了热振动部分的PK应力及弹性常数的计算。具体来说是:将原子运动分解为"结构形变"和"热振动"两部分,对于代表体积元,利用"热振动"部分的位移,在局部准简谐近似基础上,建立了可用于铜铝合金纳米线热-力耦合分析的准连续体理论,接着利用晶格动力学推导了代表体积元中原子振动频率的动力学矩阵,获得了代表体积元的热振动熵密度、自由能密度、内能密度函数,进而给出了微纳米尺度下瞬态热力学参数,诸如等容比热容,瞬态弹性常数,PK应力等计算公式。最后,给出了铜铝合金纳米线热-力耦合行为的数值模拟结果,验证了算法的正确性。总的来说,本文的热-力耦合原子-连续关联模型和算法是对传统的热-力学局部简谐近似和爱因斯坦模型的推广和改进。

关键词：铜铝合金纳米线热-力耦合纳米尺度关联模型

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复合材料板的弯曲问题的二阶双尺度算法

复合材料板的弯曲问题的二阶双尺度算法

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中国计算力学大会2012

作者：王自强崔俊芝中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室北京 100190

本文针对具有三维小周期结构的复合材料板的弯曲问题利用构造性的方法给出了一个二阶双尺度算法，它能够反应出由微观结构引起的三维的宏观力学性质。首先，从具有三维小周期结构的复合材料板模型出发，利用构造性的给出了在参考单胞上... 详细信息

本文针对具有三维小周期结构的复合材料板的弯曲问题利用构造性的方法给出了一个二阶双尺度算法，它能够反应出由微观结构引起的三维的宏观力学性质。首先，从具有三维小周期结构的复合材料板模型出发，利用构造性的给出了在参考单胞上的单胞函数模型;其次，等效的均匀化复合材料力学常数可以由单胞函数计算出来，并由此得到了一个均匀化的板模型。利用Reissner-Mindlin 板理论求解此问题得到均匀化解，并由均匀化解和单胞函数组成二阶双尺度算法;最后，给出了二阶双尺度算法的收敛性结果和数值例子。

关键词：二阶双尺度算法 Reissner-Mindlin板理论复合材料板均匀化

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有界区域Weyl规范下具有周期间断系数Maxwell-Dirac系统多尺度算法

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数值计算与计算机应用 2019年第2期40卷 111-129页

作者：付姚姚曹礼群马楚鹏中国科学院大学北京100190 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所北京100190 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室国家数学与交叉科学中心北京100190 香港理工大学应用数学系香港999077

Maxwell-Dirac系统及修正形式在拓扑绝缘体、石墨烯、超导等材料中有着十分广泛的应用,本文针对有界区域Weyl规范下具有周期间断系数Maxwell-Dirac系统,提出了该系统解的多尺度渐近展开式,结合时间分裂谱和自适应棱单元方法,发展了一类... 详细信息

Maxwell-Dirac系统及修正形式在拓扑绝缘体、石墨烯、超导等材料中有着十分广泛的应用,本文针对有界区域Weyl规范下具有周期间断系数Maxwell-Dirac系统,提出了该系统解的多尺度渐近展开式,结合时间分裂谱和自适应棱单元方法,发展了一类新型高效算法.数值计算结果表明该算法在处理上述时-空多尺度问题时十分有效.

关键词： Maxwell-Dirac系统均匀化多尺度渐近展开式时间分裂谱方法自适应棱单元方法

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