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第七届全国流体力学学术会议

作者：田保林王双虎申卫东北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室

可压缩多介质流动和多相流问题在天体物理,惯性约束聚变(ICF)等很多科学与工程领域有着广泛的应用背景,由于存在强间断,大变形以及多相混合等复杂流动特征,如何对其有效模拟一直流体力学数值方法研究的一个挑战性课题。本文发展了一种5... 详细信息

可压缩多介质流动和多相流问题在天体物理,惯性约束聚变(ICF)等很多科学与工程领域有着广泛的应用背景,由于存在强间断,大变形以及多相混合等复杂流动特征,如何对其有效模拟一直流体力学数值方法研究的一个挑战性课题。本文发展了一种5方程形式的基于混合网格模型的多流体ALE方法。方法分为拉氏步和重分重映步,其中拉氏步为一种多流体中心型拉氏格式,每个网格可以包含有多种流体,重映步计算采用了对流重映算法。混合网格封闭模型是本文方法的一个关键所在,这里我们根据压力平衡条件和等熵压缩假设,构造了一种混合网格封闭模型,从而可以有效计算拉氏混合网格计算中不同流体的体积组份变化关系,并能够充分考虑不同流体的可压缩性。本文发展的基于混合网格模型的多流体ALE方法,不但能够有效计算多介质大变形问题,还能够计算可压缩多相流问题,一系列数值算例显示了其有效性。

关键词：混合网格模型多流体ALE方法多介质和多相流

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并行GPBiCG(m;l)方法

并行GPBiCG(m;l)方法

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中国核学会计算物理学会第七届年会学术交流会

作者：朱圣鑫刘兴平谷同祥北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

本文主要研究一种并行Krylov子空间算法的设计与性能分析。首先，分析影响Krylov子空间算法在大规模并行计算机上进行高效并行计算的主要因素，根据这些主要因素和大型并行计算机的特征，提炼出影响Krylov子空间迭代方法在大型并行计算... 详细信息

本文主要研究一种并行Krylov子空间算法的设计与性能分析。首先，分析影响Krylov子空间算法在大规模并行计算机上进行高效并行计算的主要因素，根据这些主要因素和大型并行计算机的特征，提炼出影响Krylov子空间迭代方法在大型并行计算机上进行高效并行计一算的瓶颈问题:全局通信。对Krylov子空间方法GPBiCG(m;l)进行了分析后，对方法进行算法重构，使原算法迭代计算一次需要三个全局通讯降低到一个。称重构后的新方法为改进的GPBiCG(m;l)方法。同时从理论上证明了IGPBiCG(m;l)方法的并行可扩展性比原方法大3倍以上，证明了当问题的规模足够大时，在相同条件下GPBiCG(m;l)方法的求解时间比原方法节省趋向于66％。数值试验得到了与理论分析相吻合的结果。

关键词：物理学计算机技术数值计算子空间算法

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金属铍和铅表面氧化机制的理论研究

金属铍和铅表面氧化机制的理论研究

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第17届全国凝聚态理论和统计物理会议

作者：杨宇北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

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ThO2的热力学性质和结构稳定性

ThO2的热力学性质和结构稳定性

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中国物理学会2012年秋季学术会议

作者：鲁勇杨宇张平北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京 100088

采用密度泛函理论对ThO2 的热力学性质和结构稳定性进行了系统的研究.基于理论计算得到的声子色散曲线,我们利用准简谐近似方法研究了其热膨胀系数,体弹模量,热容以及热导率随温度的变化.

关键词： thermodynamical properties point defect diffusion

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高阶阈上电离增强的干涉机制

高阶阈上电离增强的干涉机制

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中国物理学会2013年秋季学术会议

作者：全威 Dejan B.Milo(s)evi(c) Wilhelm Becker 赖炫扬陈永菊王传亮柳晓军郝晓雷陈京 Elvedin Hasovi(c) Mustafa Busulad(z)i(c) 中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室湖北省武汉市武昌区小洪山西区30 号 430071 萨拉热窝大学理学院波斯尼亚和黑塞哥维那萨拉热窝市Zmaja od Bosne区35号 71000 马克思波恩研究所德国柏林马克思波恩大街2a12489 北京应用物理与计算数学研究所北京市海淀区丰豪东路2号 100088

当处于飞秒激光场中时,原子和分子往往可以吸收多于电离所必须的最小数目的光子,并在光电子能谱上形成一系列等间隔的谱峰,这一现象被称为阈上电离(ATI)[1]。在长波长和高光强极限,ATI过程可以用一个简单的三步模型来理解[2]：首先,价... 详细信息

当处于飞秒激光场中时,原子和分子往往可以吸收多于电离所必须的最小数目的光子,并在光电子能谱上形成一系列等间隔的谱峰,这一现象被称为阈上电离(ATI)[1]。在长波长和高光强极限,ATI过程可以用一个简单的三步模型来理解[2]：首先,价电子发生隧穿电离成为自由电子;然后,这个自由电子随着激光电场的振荡而被加速;最终,部分电子会回到原子实的附近,并与原子实发生弹性散射从而获得非常高的动能。

关键词：超快激光场高阶阈上电离分子电离

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激光等离子体模拟研究日地磁场活动特征

激光等离子体模拟研究日地磁场活动特征

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第八届全国激光技术与光电子学学术会议

作者：董全力仲佳勇施建荣江少恩丁永坤蒋柏彬杜凯华能乔占峰黄奎喜陈明王首钧贺贤土郁明阳刘全生王水唐永健朱健强赵刚盛政明张杰袁大伟陆全明黄灿刘勋李玉同林晓宣魏会冈鲁东大学物理与光电工程学院山东烟台 264205 中国科学院物理研究所光物理重点实验室北京 100190 中国科学院国家天文台光学天文重点实验室北京 100012 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳 621900 中国科学院高功率激光物理重点实验室上海 201800 中国科学院物理研究所光物理重点实验室北京 100190 北京应用物理与计算数学研究所北京 100094 浙江大学物理系聚变科学理论与模拟研究所浙江杭州 310027 浙江大学物理系聚变科学理论与模拟研究所浙江杭州 310027 鲁尔大学理论物理研究所德国波鸿 D-44780 马里兰大学帕克分校物理系美国马里兰 University Park 20742 中国科学技术大学中国科学院基础等离子体物理重点实验室安徽合肥 230026 中国科学院物理研究所光物理重点实验室北京 100190 上海交通大学物理系教育部激光等离子体物理研究重点实验室上海 200240

激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征.一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构,包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片.另一方面,实验发现存在... 详细信息

激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征.一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构,包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片.另一方面,实验发现存在三个电子扩散区(EDR),这与欧洲空间局Cluster卫星先后在2003年和2005年发现的分别处于地磁尾重联区中间部位及两侧分形线位置的两类EDR结构相似.所不同的是,在激光等离子体磁重联实验中,两类EDR在一次重联过程中产生,但中心EDR出现时间晚于两侧EDR,且其发展速度更快,喷流速度接近或者超过迎流Alfven速度.通过对太阳耀斑附近、地磁尾重联区以及激光等离子体自生磁场重联区位置等离子体的参数比较,显示三者在一定程度上具有Euler-Alfven相似性,这表明可以通过激光等离子体自生磁场的重联过程来研究其他两种等离子体中的磁重联现象.

关键词：日地磁场活动激光等离子体磁重联实验耀斑结构电子扩散区

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2011年中国高性能计算机发展现状分析与展望

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数据与计算发展前沿 2012年第1期 89-96页

作者：张云泉孙家昶袁国兴张林波中国科学院软件所并行软件与计算科学实验室北京应用物理与计算数学所中国科学院数学与系统科学研究院

本文根据2011年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。我们发现,中国TOP100的平均Linpack性能与国际TOP500平均Linpack性能的差距已经从原来... 详细信息

本文根据2011年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。我们发现,中国TOP100的平均Linpack性能与国际TOP500平均Linpack性能的差距已经从原来的一年半缩小到半年。在此基础上,根据十届排行榜积累的性能数据和能够得到的其他公开历史数据,对未来几年中国大陆高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。从预测可以看出,累计Linpack性能将提前到2011年达到10 Petaflops的目标已经实现;峰值10 Petaflops的机器将在2012年到2013年间出现;累计Linpack性能将在2013年到2014年间达到100 Petaflops;峰值100 Petaflops的机器将在2014年到2015年间出现。

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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曙光6000计算机数万核大规模计算复杂应用的性能测试与分析

曙光6000计算机数万核大规模计算复杂应用的性能测试与分析

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2012全国高性能计算学术年会

作者： QIN Guiming 秦桂明 ZHAO Weibo 赵伟波 WANG Wei 王伟 CAO Xiaolin 曹小林 ZHANG Aiqing 张爱清 High Performance Computing Center Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beiji 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 High Performance Computing Center Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beiji 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国防科技重点实验室北京 100094

面向大规模工程计算,JASMIN 框架在并行使能技术和数值算法上进行了发展和完善.2.0 版JASMIN 框架保持编程接口兼容,无需用户修改程序,可直接提升已有程序的并行可扩展能力.JASMIN 框架在曙光6000等多台高性能计算机上的成功安装表明,JA... 详细信息

面向大规模工程计算,JASMIN 框架在并行使能技术和数值算法上进行了发展和完善.2.0 版JASMIN 框架保持编程接口兼容,无需用户修改程序,可直接提升已有程序的并行可扩展能力.JASMIN 框架在曙光6000等多台高性能计算机上的成功安装表明,JASMIN 可直接在不同架构的高性能计算机上移植使用.为考察应用程序在JASMIN 框架支撑下的并行可扩展能力,在曙光6000 超级计算机上测试和分析了激光聚变、材料科学、高功率微波等领域中典型的数值模拟应用.这些应用具有多物理、多尺度、高温高压、复杂三维构型等复杂性特征.测试结果表明这些应用程序在数万核上的并行效率可达到50％以上,具有很好的并行可扩展性.

关键词：计算机大规模数值复杂应用并行自适应结构网格支撑软件框架性能测试

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2011年中国高性能计算机发展现状分析与展望

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科研信息化技术与应用 2012年第1期3卷 89-96页

作者：张云泉孙家昶袁国兴张林波中国科学院软件所并行软件与计算科学实验室北京100190 北京应用物理与计算数学所北京100088 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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三维多群P_5中子输运蒙特卡罗程序MCMG及检验

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原子能科学技术 2011年第8期45卷 943-948页

作者：邓力胡泽华李刚李树北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094

本工作介绍了自主开发研制的三维多群P5中子输运蒙特卡罗程序MCMG及从ENDF/B-Ⅶ库制作的47群P5中子截面库G47B7P5N。MCMG程序发展了针对物质的碰撞机制,适合ANISN格式和非标准ANISN格式的多群中子截面。程序计算了6个临界基准模型和2个... 详细信息

本工作介绍了自主开发研制的三维多群P5中子输运蒙特卡罗程序MCMG及从ENDF/B-Ⅶ库制作的47群P5中子截面库G47B7P5N。MCMG程序发展了针对物质的碰撞机制,适合ANISN格式和非标准ANISN格式的多群中子截面。程序计算了6个临界基准模型和2个外源问题,模拟取得了与实验和连续截面MCNP程序一致的结果,计算速度较MCNP程序提高3倍以上。

关键词：三维多群P5 蒙特卡罗中子输运碰撞机制

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