检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2011年第4期28卷 501-506页

作者：王瑞利林忠魏兰北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

结合大量实际问题,研究基于邻域可变的拉氏局部重分新方法,允许网格邻域在计算中局部跟随流体可变,虽然可能会导致任意多边形网格,但比标准的拉氏+重分方法有更好的拉氏特点.网格邻域可变的局部重分策略是基于计算过程中处理网格相交的... 详细信息

结合大量实际问题,研究基于邻域可变的拉氏局部重分新方法,允许网格邻域在计算中局部跟随流体可变,虽然可能会导致任意多边形网格,但比标准的拉氏+重分方法有更好的拉氏特点.网格邻域可变的局部重分策略是基于计算过程中处理网格相交的思想,即在网格相交处改变网格邻域关系,使网格不会出现相交,保持计算正常进行.通过几个数值例子论证方法的特点,并与标准的拉氏+重分方法进行比较,显示其优点.

关键词：拉氏方法流体网格大变形网格邻域可变技术

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多核体系结构上迭代方法的通信与计算比分析

多核体系结构上迭代方法的通信与计算比分析

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2012全国高性能计算学术年会

作者： XU Xiao-Wen 徐小文 MO Ze-Yao 莫则尧 High Performance Computing Center Laboratory of Computational PhysicsInstitute of Applied Physics a 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理重点实验室北京 100094

迭代方法是科学计算中求解大规模稀疏线性代数方程组最常用的方法。迭代方法的并行可扩展性能取决于迭代过程中通信与计算开销之比。稀疏矩阵与向量的乘积(SpMV)、向量与向量的内积(Dot)是迭代方法的两个基本运算，分别需要局部点对点... 详细信息

迭代方法是科学计算中求解大规模稀疏线性代数方程组最常用的方法。迭代方法的并行可扩展性能取决于迭代过程中通信与计算开销之比。稀疏矩阵与向量的乘积(SpMV)、向量与向量的内积(Dot)是迭代方法的两个基本运算，分别需要局部点对点通信和全局规约通信，是影响迭代方法并行可扩展性能的主要瓶颈。多核体系结构需要并行迭代方法适应更细粒度的并行计算，通信与计算比对并行性能的影响更为突出。针对多核体系结构特征，本文分析并行迭代方法的通信与计算比。具体地，引入渐近规模，即满足加速条件的计算规模下界，来反映并行迭代方法适应细粒度计算的能力，并由此刻画通信与计算比。基于此，在一台包含128 个双路四核计算节点的并行机上(共1024 个CPU 核)，分别基于纯进程并行(MPI)和进程/线程混合并行(MPI/OpenMP)，分析了几类常用迭代方法的通信与计算比。数值结果表明，基于MPI 的纯进程并行性能受限于内积计算的渐近规模，难以适应多核体系结构上的大规模计算。基于MPI/OpenMP 的进程/线程混合并行可缓解进程间的MPI 通信开销，降低渐近规模，改善并行可扩展性能。基于这些结果，从迭代方法的算法设计和并行实现等方面讨论了面向更大规模的多核系统，降低通信与计算比的途径和方法。

关键词：高性能计算机多核体系结构迭代方法并行可扩展

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热传导方程三层并行差分格式初始条件的计算

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计算物理 2011年第4期28卷 488-492页

作者：左风丽崔霞袁光伟北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088

给出二维热传导问题的三层差分格式初始条件的一种显式计算方法,对于由此形成的内边界预估校正三层并行差分算法,证明稳定性和收敛性定理.并行数值试验表明,方法稳定,且与通常采用隐式格式计算初始条件的方法相比,易于程序实现;与已有... 详细信息

给出二维热传导问题的三层差分格式初始条件的一种显式计算方法,对于由此形成的内边界预估校正三层并行差分算法,证明稳定性和收敛性定理.并行数值试验表明,方法稳定,且与通常采用隐式格式计算初始条件的方法相比,易于程序实现;与已有的扰动算法相比,能大幅度减小误差.

关键词：三层差分格式初始条件稳定显式计算方法

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玻璃中失效波产生和传播的理论模型和数值模拟

玻璃中失效波产生和传播的理论模型和数值模拟

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第五届全国计算爆炸力学会议

作者：张延耿段卓平楼建锋张树道北京应用物理与计算数学研究所北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室

基于soda lime玻璃中失效波产生和传播规律的研究结果,建立了弹性统计微裂纹理论模型,用于描述冲击压缩作用下脆性材料的损伤演化规律。将该模型嵌入LS-DYNA有限元程序,模拟了不同加载条件下soda lime玻璃的平板碰撞,所得横向应力和自... 详细信息

基于soda lime玻璃中失效波产生和传播规律的研究结果,建立了弹性统计微裂纹理论模型,用于描述冲击压缩作用下脆性材料的损伤演化规律。将该模型嵌入LS-DYNA有限元程序,模拟了不同加载条件下soda lime玻璃的平板碰撞,所得横向应力和自由面粒子速度曲线均可用来表征失效波破坏现象。根据数值模拟结果分析不同冲击速度下失效波的传播规律,与实验测量结果符合较好。

关键词：失效波弹性统计微裂纹模型数值模拟 soda lime玻璃

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采用从头算方法对AH+(A=Li、Na、K、Rb、Cs)准分子体系多电子结构的研究

采用从头算方法对AH+(A=Li、Na、K、Rb、Cs)准分子体系多电子结构...

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第四届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：闫玲玲屈一至刘春华王建国 R.J.Buenker 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京 100088 中国科学院研究生院材料科学与光电学院北京 100049

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第一性原理方法研究He掺杂Al晶界力学性质

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物理学报 2011年第7期60卷 559-566页

作者：王晓中林理彬何捷陈军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100083 四川大学物理系辐射物理及技术教育部重点实验室成都610064

基于密度泛函理论方法,本文开展了氦掺杂AlΣ3((111)/180°)晶界数值模拟拉伸试验.计算结果表明,He在晶界中最低杂质形成能为2.942eV,偏析到晶界的偏析能为0.085eV;在拉伸条件下,清洁Σ3晶界的理论拉伸强度为9.65GPa,拉伸断裂从晶... 详细信息

基于密度泛函理论方法,本文开展了氦掺杂AlΣ3((111)/180°)晶界数值模拟拉伸试验.计算结果表明,He在晶界中最低杂质形成能为2.942eV,偏析到晶界的偏析能为0.085eV;在拉伸条件下,清洁Σ3晶界的理论拉伸强度为9.65GPa,拉伸断裂从晶界界面开始;而He掺杂后,晶界的理论拉伸强度下降到7.14GPa,在断裂发生前应力曲线中出现平台效应,拉伸断裂从包含He杂质的界面开始.通过对比键长和电荷密度分布,本文认为He的满壳层电子结构一方面导致了He与Al之间仅有弱的电荷相互作用,另一方面He满壳层电子结构的电荷屏蔽效应也导致了周围Al—Al键的弱化,这是系统拉伸强度下降的主要原因.

关键词： He 晶界第一性原理计算力学性质

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改进型锥-纳米刷(层)靶中电子束的产生和传输

改进型锥-纳米刷(层)靶中电子束的产生和传输

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中国物理学会2012年秋季学术会议

作者：王欢曹莉华贺贤土北京大学应用物理与技术研究中心 100871 北京大学高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室 100871 北京大学应用物理与技术研究中心 100871 北京应用物理与计算数学研究所 100094 北京大学应用物理与技术研究中心 100871 北京大学高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室 100871 北京应用物理与计算数学研究所 100094

激光与固体靶相互作用产生高品质电子束是快点火物理以及高能量密度物理的基本问题.二维PIC(particle-in-cell)粒子模拟结果显示,在超短超强激光与等离子体相互作用(LPI)中采用靶前有亚激光波长结构的纳米刷靶能够有效降低激光能量的反... 详细信息

激光与固体靶相互作用产生高品质电子束是快点火物理以及高能量密度物理的基本问题.二维PIC(particle-in-cell)粒子模拟结果显示,在超短超强激光与等离子体相互作用(LPI)中采用靶前有亚激光波长结构的纳米刷靶能够有效降低激光能量的反射并增强能量吸收.通过优化纳米刷的宽度,长度和纳米刷之间的间隙距离可以提高激光-电子能量转换效率.与平面靶相比,纳米刷靶能够有效提高激光能量转化为快电子动能的转化效率.

关键词：二维PIC(particle-in-cell)模拟纳米刷(层)靶,激光-电子能量转换效率快电子产额快电子束(FEB)焦斑传播距离

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面心立方铜晶体中空洞生长与贯通的尺寸效应

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计算物理 2011年第4期28卷 540-546页

作者：庞卫卫张广财许爱国卢果中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

利用分子动力学方法模拟沿拉伸方向排布的两个空洞在单轴拉伸作用下的动力学行为.着重研究不同尺寸空洞对其拉伸贯通过程的影响.结果表明,不同尺度的空洞都是通过空洞表面发射位错环长大与贯通的.空洞在弹性阶段沿加载方向缓慢长大,在... 详细信息

利用分子动力学方法模拟沿拉伸方向排布的两个空洞在单轴拉伸作用下的动力学行为.着重研究不同尺寸空洞对其拉伸贯通过程的影响.结果表明,不同尺度的空洞都是通过空洞表面发射位错环长大与贯通的.空洞在弹性阶段沿加载方向缓慢长大,在塑性阶段沿垂直方向生长后形成类八面体形状.随空洞尺寸的减小,临界屈服应力逐渐增大.当半径较大时,位错对称成核、迁移,空洞沿加载方向被拉长,演化过程相似;当半径较小时,位错不对称成核,空洞沿垂直方向被拉长.空洞生长分为弹性变形、独立长大、融合贯通和平稳生长四个阶段.独立生长阶段随尺寸的减小逐渐缩短甚至消失.

关键词：分子动力学位错空洞贯通

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局部时间步长间断有限元方法求解三维欧拉方程

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计算物理 2011年第1期28卷 1-9页

作者：吴迪蔚喜军徐云中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

使用间断有限元方法求解三维流体力学方程.空间剖分采用非结构四面体网格,为了克服显格式在单元网格尺寸差别较大时计算效率低下的问题,在格式中采用局部时间步长技术(LTS),即控制方程在空间、时间上积分得到一种单步格式,既可以局部计... 详细信息

使用间断有限元方法求解三维流体力学方程.空间剖分采用非结构四面体网格,为了克服显格式在单元网格尺寸差别较大时计算效率低下的问题,在格式中采用局部时间步长技术(LTS),即控制方程在空间、时间上积分得到一种单步格式,既可以局部计算每个单元又避免了Runge-Kutta高精度格式处理三维问题时存储量过大的问题.为了提高流体力学方程计算精度,在计算单元边界的数值流通量时使用任意高阶精度方法(ADER).数值算例表明格式稳定有效.

关键词：双曲守恒律方程间断有限元局部时间步长法 ADER方法

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一种结合Roe格式的高精度半拉氏方法

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力学学报 2011年第4期43卷 660-666,672+671页

作者：齐进田保林王双虎北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理国防重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

针对守恒形式的欧拉方程组,构造了一种结合Roe格式的守恒型有限体积形式的半拉氏方法.通过发展一种基于Roe特征速度的拉氏质点回溯方法,由此来计算半点的流量并作为边界通量的近似,使得这种半拉氏方法在时空离散上达到二阶精度,并且保... 详细信息

针对守恒形式的欧拉方程组,构造了一种结合Roe格式的守恒型有限体积形式的半拉氏方法.通过发展一种基于Roe特征速度的拉氏质点回溯方法,由此来计算半点的流量并作为边界通量的近似,使得这种半拉氏方法在时空离散上达到二阶精度,并且保证了守恒性.其中回溯点处物理量采用本质无振荡格式(ENO)方法进行插值重构得到,不需要增加人工黏性且避免了有限体积多矩半拉氏方法中限制器选择的问题,又能够达到时空的高阶精度.方法简便,易于实现,兼具拉氏方法和欧拉方法的优点.一维和二维数值算例表明,此方法对激波和接触间断都取得了满意的模拟效果,可用于可压缩复杂流动问题的计算.

关键词： Roe格式半拉氏方法 ENO 有限体积方法特征不变量

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