检索结果-内蒙古大学图书馆

科学新闻 2015年第12期 96-96页

北京应用物理与计算数学研究所创建于1958年,是一个以承担国家重大科研任务为主,同时开展基础和应用理论研究的多学科研究机构。北京应用物理与计算数学研究所创建于1958年,是一个以承担国家重大科研任务为主,同时开展基础和应用理论研... 详细信息

北京应用物理与计算数学研究所创建于1958年,是一个以承担国家重大科研任务为主,同时开展基础和应用理论研究的多学科研究机构。北京应用物理与计算数学研究所创建于1958年,是一个以承担国家重大科研任务为主,同时开展基础和应用理论研究的多学科研究机构。建所50多年来,几代科研人员秉承"爱国奉献、艰苦奋斗、协同攻关、求实创新、勇攀巅峰"的两弹精神,矢志不渝,攻克了一个个科学技术难关,圆满完成了各项国家任务,为我国国防建设和科学技术的进步做出了重大贡献。研究所现有职工近700人,其中中国科学院院士8人,中国工程院院士5人,正高级研究人员150余人。国家"百千万人才工程"人选8人,国家有突出贡献的中青年

关键词：北京应用物理与计算数学研究所人才工程等离子体物理粒子物理国防科技工业

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层裂损伤早期微孔洞分布特征的变化规律

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物理学报 2025年第1期74卷 78-84页

作者：张凤国王言金王裴王欣欣北京应用物理与计算数学研究所北京100094

构建耦合材料微介观结构信息的物理模型是损伤力学的发展趋势,同时也能不断促进数值计算方法、实验技术以及理论研究的发展.因缺乏微介观尺度孔洞分布特征的演化信息,目前的层裂损伤模型不仅在极端加载条件下的应用受到制约,同时也无法... 详细信息

构建耦合材料微介观结构信息的物理模型是损伤力学的发展趋势,同时也能不断促进数值计算方法、实验技术以及理论研究的发展.因缺乏微介观尺度孔洞分布特征的演化信息,目前的层裂损伤模型不仅在极端加载条件下的应用受到制约,同时也无法有效提供一些工程中十分关注的材料损伤与最后材料破碎颗粒度之间的关联信息,因而迫切需要发展反映损伤材料内部微介观孔洞分布特征变化规律的层裂损伤模型.通过对孔洞成核过程中各种影响因素的分析,结合孔洞早期增长的特点,同时考虑到解析求解方便,本文给出了基于余弦函数形式的孔洞成核概率分布函数,采用新的孔洞成核概率函数的解析计算结果不仅与分子动力学计算的孔洞数随时间变化结果相符,而且与损伤发展早期的金属钽层裂实验结果也符合得很好,也就是说,采用新的孔洞成核概率函数可以在一定程度上反映层裂损伤早期微孔洞分布特征的变化规律.

关键词：层裂损伤孔洞成核孔洞分布特征冲击加载

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含He泡液态金属铝的动态拉伸断裂机制与损伤模型

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金属学报 2025年第4期61卷 643-652页

作者：周婷婷赵福祺周洪强张凤国殷建伟北京应用物理与计算数学研究所

为揭示辐照缺陷（如He泡）对液态金属动态断裂的影响，并发展相应的损伤理论模型，本工作采用分子动力学模拟和连续介质力学理论计算研究了宽应变率范围内含He泡液态金属铝的动态拉伸断裂行为。模拟结果表明，在3.0×10～6～3.0... 详细信息

为揭示辐照缺陷（如He泡）对液态金属动态断裂的影响，并发展相应的损伤理论模型，本工作采用分子动力学模拟和连续介质力学理论计算研究了宽应变率范围内含He泡液态金属铝的动态拉伸断裂行为。模拟结果表明，在3.0×10～6～3.0×10～9 s-1应变率范围内，He泡增长是导致液态金属断裂的物理机制；在极高应变率下(如3.0×1010s-1)，除He泡增长，也观察到孔洞成核、增长，但He泡增长仍占据主导地位。He泡增长过程可分为快速增长和较慢增长2个阶段，该阶段性增长特征不受应变率影响，但He泡增长速率随着应变率的升高而显著增加。与液态纯Al相比，含He泡液态金属铝的动态拉伸强度显著降低，该差异在极高应变率下有所减小。进一步发展了含He泡液态金属的损伤断裂模型，采用该模型的理论计算结果与微观模拟结果在宽应变率范围内相符。

关键词：动态断裂 He泡液态金属分子动力学损伤模型

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基于简易冲击分解模型的爆轰驱动硅橡胶数值模拟及实验解读

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爆炸与冲击 2025年第1期45卷 123-132页

作者：刘军殷建伟张凤国北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为了反映爆轰驱动下硅橡胶发生冲击分解反应的物理过程,提出了一种简易的硅橡胶冲击分解模型。基于该模型,对爆轰驱动含硅橡胶夹层钢板实验进行了模拟,并分析解读了钢板的自由面速度。结果表明,实验中硅橡胶发生了冲击分解反应,导致钢... 详细信息

为了反映爆轰驱动下硅橡胶发生冲击分解反应的物理过程,提出了一种简易的硅橡胶冲击分解模型。基于该模型,对爆轰驱动含硅橡胶夹层钢板实验进行了模拟,并分析解读了钢板的自由面速度。结果表明,实验中硅橡胶发生了冲击分解反应,导致钢板的自由面速度曲线出现了首次起跳中间速度平台及首次起跳速度峰值降低的现象。受硅橡胶冲击分解影响,首次入射波压力将在临界冲击分解压力附近弛豫一段时间,再继续升高至最高压力。该压力波作用于钢板的自由面后,出现了自由面速度在中间速度平台停留一段时间,之后继续升高至速度峰值的现象。硅橡胶冲击分解后的气相物质可压缩性较高,首次加载波内较多的能量被用于压缩气体做功,导致首次波传播至自由面时能量衰减,峰值压力降低,首次起跳速度峰值降低。

关键词：硅橡胶爆轰驱动冲击分解分解压力

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动态响应和屏蔽效应对稠密等离子体中电子离子能量弛豫的影响

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物理学报 2025年第3期74卷 51-57页

作者：林成亮何斌吴勇王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验室北京100088

非平衡稠密等离子体中电子离子能量弛豫对理解惯性约束聚变、实验室等离子体和天体物理中的非平衡演化以及宏观热力学和输运性质至关重要.受密度及温度等环境效应的影响,等离子体中多种物理效应之间的竞合作用共同主导电子离子能量弛豫... 详细信息

非平衡稠密等离子体中电子离子能量弛豫对理解惯性约束聚变、实验室等离子体和天体物理中的非平衡演化以及宏观热力学和输运性质至关重要.受密度及温度等环境效应的影响,等离子体中多种物理效应之间的竞合作用共同主导电子离子能量弛豫过程.本文从量子Lenard-Balescu动理学方程出发,建立了考虑电子和离子集体激发及其耦合效应的能量弛豫模型,并在此基础上采用电子离子解耦、静态极限和长波近似构建了不同的简化模型,系统研究了静态屏蔽、动态屏蔽、电子和离子等离激元激发及其耦合等效应对电子离子能量弛豫的影响机制.通过不同模型之间的对比,发现电子离子集体激发之间的耦合效应以及中等波长和短波区间的屏蔽效应对温热稠密等离子体中电子离子能量弛豫有着显著的影响.这一结论表明,准确描述等离子体中的动态响应和屏蔽效应将制约着相关物理体系中非平衡演化建模的精确性和有效性.

关键词：能量弛豫温热稠密物质等离子体屏蔽等离子体动态响应

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辐射，电子和离子能量方程组耦合计算的二阶时间精度分裂算法

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计算物理 2025年第2期42卷 202-210页

作者：李双贵杨容北京应用物理与计算数学研究所

采用二阶向后微分公式时间离散，分别耦合迭代算子分裂方法和微分算子分裂方法，构造辐射输运和电子、离子能量方程组二阶时间精度离散方法。采用相同时间精度离散格式，迭代算子分裂方法数值误差小于微分算子分裂方法。与一阶向后Eule... 详细信息

采用二阶向后微分公式时间离散，分别耦合迭代算子分裂方法和微分算子分裂方法，构造辐射输运和电子、离子能量方程组二阶时间精度离散方法。采用相同时间精度离散格式，迭代算子分裂方法数值误差小于微分算子分裂方法。与一阶向后Euler时间离散方法比较，数值解误差相当时，二阶时间精度的迭代算子分裂方法时间步长大一个量级，计算量几乎没有增加，程序实现容易且健壮性好，可有效提高ICF物理模型数值模拟的计算效率。

关键词：辐射输运 3T(电子、离子和辐射)模型二阶时间精度迭代算子分裂方法微分算子分裂方法

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基于CIMI模型的高空核爆电子环向分布演化过程模拟研究

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物理学报 2025年第6期74卷 287-297页

作者：罗哲楷孙强谢伦濮祖荫宗秋刚刘鹰周前红傅绥燕北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

高空核爆过程会向内磁层注入大量相对论性电子,形成人工辐射带,这些高能电子可能对航天器造成显著影响.本文利用CIMI模型(comprehensive inner magnetosphere-ionosphere model)模拟研究了核爆注入的电子由局地集中分布向环向均匀分布... 详细信息

高空核爆过程会向内磁层注入大量相对论性电子,形成人工辐射带,这些高能电子可能对航天器造成显著影响.本文利用CIMI模型(comprehensive inner magnetosphere-ionosphere model)模拟研究了核爆注入的电子由局地集中分布向环向均匀分布演化的过程,揭示了人工辐射带形成过程中电子团表现出的螺旋包围、环向膨胀与扩散均匀的行为特征.对初始时刻集中在L=1:1—2:2、环向覆盖1个时区左右的核爆电子进行的数值模拟表明,核爆注入电子主要通过螺旋包围过程演化至环向均匀分布,扩散作用的贡献相对较小.电子注入后,在地球磁场的约束下做自西向东环绕地球的漂移运动.外侧电子漂移速度更快,因此注入电子团会在环向上剪切拉伸,以螺旋线结构包围地球.此外,研究还发现螺旋结构的形成过程伴随有电子的环向膨胀,主要由漂移过程中能量色散和投掷角色散机制驱动.不同能量和投掷角的电子漂移速度不同,因此逐渐环向分离,造成环向分布范围扩展,填充螺旋结构的间隙.在通过形成螺旋结构与环向膨胀包围地球后,核爆注入的高能电子进一步通过扩散作用演变为环向均匀分布的结构,形成相对稳定的人工辐射带.

关键词：高空核爆人工辐射带 Fokker-Planck 方程电子扩散

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脉冲源法对次临界系统的适用性和限制条件

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计算物理 2025年第2期42卷 224-231页

作者：高屹郑妍徐琪张晓立北京应用物理与计算数学研究所中国工程物理研究院战略研究中心

构造了不含反射层和含轻材料（低原子序数材料）反射层高浓铀次临界模型，利用蒙特卡罗程序模拟脉冲中子源作用下中子和γ射线输运过程，通过调整活性区、反射层尺寸和密度，调整活性区和整个系统的有效增殖因子keff值，获得不同条件下... 详细信息

构造了不含反射层和含轻材料（低原子序数材料）反射层高浓铀次临界模型，利用蒙特卡罗程序模拟脉冲中子源作用下中子和γ射线输运过程，通过调整活性区、反射层尺寸和密度，调整活性区和整个系统的有效增殖因子keff值，获得不同条件下活性区中子数（对不含反射层系统，活性区为系统本身）、泄漏γ射线计数率及γ计数率和活性区中子数比值随时间变化关系。研究了脉冲源法对不含反射层和含轻材料反射层次临界系统的适用性和限制条件。研究结果表明：脉冲源法仅适用于活性区近临界(活性区的keff值接近1)的次临界系统，活性区越接近临界，泄漏γ计数率越能准确反映活性区裂变衰减特性。给出了高浓铀次临界模型中确保脉冲源法适用的活性区keff限值，并讨论了脉冲源法应用于动态次临界系统的可能性。

关键词：脉冲源法次临界系统泄漏γ计数率瞬发中子衰减时间常数裂变衰减特性

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基于残差神经网络的激光转塔气动光学效应快速预测

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计算物理 2025年第2期42卷 160-170页

作者：陈周纬宇任翔张飞舟谷同祥中国工程物理研究院研究生院北京应用物理与计算数学研究所

采用残差神经网络对来流Ma∞在0.3～0.8范围内球柱型激光转塔模型的稳态流场开展机器学习，建立此范围内任意来流条件下的亚声速/跨声速流场预测，并针对不同视场角下的光束波前畸变评估此模型的预估精度。学习模型可再现转塔流动中的... 详细信息

采用残差神经网络对来流Ma∞在0.3～0.8范围内球柱型激光转塔模型的稳态流场开展机器学习，建立此范围内任意来流条件下的亚声速/跨声速流场预测，并针对不同视场角下的光束波前畸变评估此模型的预估精度。学习模型可再现转塔流动中的边界层、流动分离以及分离剪切层等流动特征，尤其包括跨声速流动中的非锚定激波间断现象。基于预测流场计算的不同视场角下的波前分布与根据传统计算流体力学（CFD）模拟流场的结果基本一致。该机器学习方法为工程领域中激光转塔气动光学效应自适应校正提供了策略。

关键词：激光转塔气动光学效应跨声速流动机器学习残差神经网络

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基于深度学习的扩散方程扩散系数反问题求解

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计算物理 2025年第2期42卷 146-159页

作者：张延庆谷同祥中国工程物理研究院研究生院北京应用物理与计算数学研究所

物理信息神经网络(PINN)为偏微分方程正反问题数值求解开创了一条具有广阔应用前景的新途径。本文聚焦于扩散方程的扩散系数反演问题。针对固定系数、各向异性系数、空间依赖系数、时空依赖系数以及非线性扩散系数等问题展开了系统研究... 详细信息

物理信息神经网络(PINN)为偏微分方程正反问题数值求解开创了一条具有广阔应用前景的新途径。本文聚焦于扩散方程的扩散系数反演问题。针对固定系数、各向异性系数、空间依赖系数、时空依赖系数以及非线性扩散系数等问题展开了系统研究，提出了求解各类问题所需的网络结构及求解方法。数值实验表明，PINN方法在求解扩散系数反问题时只需较少的数据即可反演出较为精确的未知系数，并在一定噪声水平下表现出较强的稳健性。

关键词：物理信息神经网络微分方程反问题扩散方程数值解

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