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数学力学物理学高新技术交叉研究进展 ——中国交叉科学学会第十七届学术年会

作者：许爱国张广财北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

本文概述我们课题组近十年来在非平衡流动物理建模与模拟方面的思考与进展。

关键词：物理建模物理学 DBM 非平衡流动复杂流动

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考虑互耦的阵列天线辐射近场近似计算方法

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微波学报 2017年第2期33卷 22-27页

作者：王卫杰陈晓洁周海京中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 中国工程物理研究院复杂电磁环境实验室绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

针对大规模阵列天线辐射近场电磁兼容性问题,基于有源单元方向图原理和子阵信息的综合方法计算了大规模阵列天线辐射近场场强的分布。该方法采用等效技术获取大规模阵列天线的端口特性,进一步结合天线单元的远场数据综合分析得到大规模... 详细信息

针对大规模阵列天线辐射近场电磁兼容性问题,基于有源单元方向图原理和子阵信息的综合方法计算了大规模阵列天线辐射近场场强的分布。该方法采用等效技术获取大规模阵列天线的端口特性,进一步结合天线单元的远场数据综合分析得到大规模阵列天线的近场分布;计算结果表明,在满足天线单元辐射远场条件下,该方法能够准确计算出大规模阵列天线的辐射近场分布。相较于全波分析,本方法在保证精度的同时,提高了计算效率,并且具有良好的灵活性。通过全波分析的数值算例验证了该方法的正确性。

关键词：大规模阵列天线辐射近场有源单元方向图转移相位中心

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基于不同数值流通量求解可压缩Euler方程组的Lax-Wendroff控制体积方法（英文）

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应用数学 2017年第4期30卷 737-749页

作者：赵国忠蔚喜军郭怀民包头师范学院数学科学学院内蒙古包头014030 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

基于Lax-Wendroff时间离散的控制体积间断Petrov-Galerkin方法是求解双曲守恒律的一种高精度和高分辨率数值方法.本文通过几个数值算例对8种数值流通量的数值表现作了详尽的比较,内容涉及耗时、精度、分辨率以及模拟复杂波形相互作用的... 详细信息

基于Lax-Wendroff时间离散的控制体积间断Petrov-Galerkin方法是求解双曲守恒律的一种高精度和高分辨率数值方法.本文通过几个数值算例对8种数值流通量的数值表现作了详尽的比较,内容涉及耗时、精度、分辨率以及模拟复杂波形相互作用的能力.

关键词：可压缩Euler方程组控制体积间断Petrov-Galerkin方法数值流通量

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密实炸药事故反应行为模型描述物理认知基础

密实炸药事故反应行为模型描述物理认知基础

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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：胡海波李涛傅华尚海林郭应文文尚刚邱天喻虹中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室四川绵阳621900 中国工程物理研究院化工材料研究所安全弹药中心四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100089

本文基于对HMX基压装PBX为代表的密实炸药、固体推进剂在典型约束状态下非冲击点火反应行为的精密物理实验诊断和分析，对作为传统点火-增长理论模型隐含前提的密实炸药基体中反应点火和反应阵面传播概念假定前提提出明确质疑，对DDT管...

本文基于对HMX基压装PBX为代表的密实炸药、固体推进剂在典型约束状态下非冲击点火反应行为的精密物理实验诊断和分析，对作为传统点火-增长理论模型隐含前提的密实炸药基体中反应点火和反应阵面传播概念假定前提提出明确质疑，对DDT管实验事故反应演化Macek理论解释中的一维假定前提沿用于密实炸药的物理机制适宜性提出质疑，指出被国内外大多数安全性问题研究者长期忽略的系列作为对炸药安全性行为机制物理认知基础和物理建模依托的最基本事实：(1)炸药在数百兆帕低幅值冲击加载、数吉帕非冲击加载条件下，因炸药基体材料压缩塑性功引发的温升水平极为有限，无论是冲击加载，还是数吉帕幅值准等熵加载，通常不超出数十摄氏度，尤其是缺乏极高应变率条件下才能激活的微缺陷类型分布式热点，炸药基体中原则上不会有显著化学反应;(2)在撞击、火烧包括慢烤条件下，因炸药表面局域化能量沉积或内部温度涨落引发的最早局部事故反应点火，在剧烈反应放热、升温外，必然伴随大量气态产物气体的生成，占据与其所受压力相应的空间位置，但其无法以弥散方式穿透低孔隙率，均匀分布于炸药基体中;若点火位置在炸药表面，其会因压差，在炸药与壳体缝隙中而形成高速产物流动，主导燃烧阵面沿炸药表面的传播;若率先点火位置发生在炸药基体内部，气态产物会引发基体断裂，并驱动炸药基体中裂纹体系的快速传播、破碎;在上述过程中，事故反应都发生在实际上处于与数百、上千度高温状态产物接触的炸药表面，此时炸药的燃耗以层流燃烧模式进行，向炸药基体内推进的燃耗速率取决于燃烧产物压力，燃烧阵面沿炸药表面的传播则取决于装药间隙、基体缝隙中气体动力学行为主导的高压、高温产物流动;(3)在视为炸药事故反应烈度增长、反应模式转化定标实验的一维DDT实验中，对燃烧产物可穿透、且不存在炸药与管壁间缝隙的粉体床装药，壁面上电离探针测得的导通信号大致对应多孔粉体床中燃烧阵面位置;但对于密实炸药，因反应产物气体无法透过炸药基体传播，点火端先期反应高温、高压产物气体会以对流形式在炸药与柱壳壁面间缝隙中传播，并经一定热传导感应时间，诱发下游位置炸药表面燃烧;此时，壁面上开孔电离探针记录到的导通信号反映的是间隙中以数百米每秒、数千米每秒乃至超过爆速幅值的产物对流及表面燃烧行为，并不对应炸药基体中反应波阵面传播速度，以这种存在物理解读错误的表观阵面速度标定的计算模型或转爆轰距离，缺乏基本的物理置信度。

关键词：

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内爆加载金属界面不稳定性的数值分析

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爆炸与冲击 2016年第6期36卷 739-744页

作者：郝鹏程冯其京胡晓棉北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088 中国工程物理研究院研究生部北京100088

采用自行研制的多介质弹塑性流体力学欧拉程序,对柱形内爆加载金属界面不稳定性进行了数值研究,数值模拟结果与文献实验数据吻合较好。数值结果表明:材料强度对界面不稳定性发展有不可忽略的抑制作用;材料屈服强度对较高模数不稳定性增... 详细信息

采用自行研制的多介质弹塑性流体力学欧拉程序,对柱形内爆加载金属界面不稳定性进行了数值研究,数值模拟结果与文献实验数据吻合较好。数值结果表明:材料强度对界面不稳定性发展有不可忽略的抑制作用;材料屈服强度对较高模数不稳定性增长的抑制较强,而剪切模量对不稳定性发展的影响相似但敏感性相对较弱;金属界面不稳定性增长存在最不稳定模数,最不稳定模数随屈服强度增加而减小,并近似与屈服强度的对数呈线性关系;随着壳的厚度减小,扰动增长加快。

关键词：流体力学界面不稳定性弹塑性内爆材料参数

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CAEP太赫兹自由电子激光首次饱和出光

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强激光与粒子束 2017年第10期29卷 1-2页

作者：黎明杨兴繁许州束小建鲁向阳黄文会王汉斌窦玉焕沈旭明单李军邓德荣徐勇柏伟冯第超吴岱肖德鑫王建新罗星周奎劳成龙闫陇刚张鹏张浩和天慧林司芬潘清李相坤李鹏刘宇杨林德刘婕张德敏李凯陈亚男中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 四川省国防科技工业办公室成都610051 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京大学重离子物理研究所北京100871 清华大学工程物理系北京100084

中国工程物理研究院基于超导射频直线加速器的谐振腔型太赫兹自由电子激光(CTFEL)于2017年8月29日16时首次饱和出光,并稳定运行,中心频率2.56THz,谱宽1.9%,宏脉冲平均功率大于5.7 W。

关键词：自由电子激光太赫兹光阴极直流高压电子枪射频超导加速器平面型波荡器

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基于JASMIN框架的区域大气模式并行程序开发及试验

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计算物理 2017年第1期34卷 47-60页

作者：徐幼平程煜峰王斌郭红普业程锐中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京应用气象研究所中国科学院大学解放军78127部队北京应用物理和计算数学研究所

以自主研制的区域中尺度暴雨大气模式为研究对象,基于JASMIN并行编程框架,建立构件化、层次化的区域大气模式大规模高效并行程序,并针对典型天气实例,对模式并行计算程序的正确性、并行性能及高分辨率模拟效果进行验证.结果证明,基于JAS... 详细信息

以自主研制的区域中尺度暴雨大气模式为研究对象,基于JASMIN并行编程框架,建立构件化、层次化的区域大气模式大规模高效并行程序,并针对典型天气实例,对模式并行计算程序的正确性、并行性能及高分辨率模拟效果进行验证.结果证明,基于JASMIN框架的新模式程序与原串行模式具有很好的计算一致性,其不仅能保持原有模式良好的预报效果,且能显著提升模式大规模并行计算性能和可扩展性,在进一步提高模式分辨率后能得到更好的预报结果.

关键词： AREM模式 JASMIN框架并行计算二维剖分并行效率

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组织中实施知识管理的问题和对策研究

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神州 2018年第7期 293-293页

作者：郑悦萍北京应用物理与计算数学研究所档案室

中国知识管理已经有二十年的历程,企业、政府等组织在实践中摸索、积累了一定的经验,但是也存在着一些问题亟需解决.本文浅析中国知识管理实施过程中的问题,给出相应的解决对策.

关键词：知识管理实施障碍知识共享

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基于离散Boltzmann方法的可压缩流体Rayleigh-Taylor不稳定性的非平衡效应研究

基于离散Boltzmann方法的可压缩流体Rayleigh-Taylor不稳定性的非...

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第十届全国流体力学学术会议

作者：赖惠林许爱国张广财福建师范大学大学数学与信息学院福建省分析数学及应用重点实验室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大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

本文使用微介观离散Boltzmann方法数值模拟研究可压缩流体系统中多模初始扰动情况下的Rayleigh-Taylor (RT)不稳定性。由于RT不稳定性演化过程中涉及到高应变率、多尺度、非均匀和动态物理场,系统存在着大量的复杂界面,界面附近的非平... 详细信息

本文使用微介观离散Boltzmann方法数值模拟研究可压缩流体系统中多模初始扰动情况下的Rayleigh-Taylor (RT)不稳定性。由于RT不稳定性演化过程中涉及到高应变率、多尺度、非均匀和动态物理场,系统存在着大量的复杂界面,界面附近的非平衡效应(流动非平衡+热动非平衡)极其丰富、极其复杂!基于连续介质假设的传统流体模型(Euler或Navier-Stokes方程)不足以描述如此丰富复杂的非平衡行为,而微观分子动力学或者蒙特卡洛等方法能够模拟的时间和空间尺度又太小,因而对其进行物理建模、模拟和分析均具有较强的挑战性。基于非平衡统计物理的离散Boltzmann方法是近年来应此需求而发展起来的一种全新的微介观动理学建模方法。除了可以给出传统连续流体模型的行为特征之外,还可以提供目前仍然知之甚少的、传统连续流体模型不易给出的、对于我们从物理上把握非平衡系统有帮助的、与我们关注的宏观流动特征关系最密切的热动非平衡行为。本文着重研究多模初始扰动情况下RT不稳定性的宏观流动非平衡与相伴随的微介观热动非平衡效应,给出一些规律性认识。在非平衡流动过程描述方面,离散玻尔兹曼模型具有一定程度的跨尺度自适应性。

关键词： Rayleigh-Taylor不稳定性可压缩流体离散Boltzmann方法非平衡效应

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解非对称鞍点问题的广义交替分裂预处理子的一个注记（英文）

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浙江大学学报（理学版） 2017年第2期44卷 168-173,190页

作者：张理涛谷同祥孟慧丽郑州航空工业管理学院理学院河南郑州450015 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007

最近,曹等提出了解非对称正定(1,1)-块鞍点问题的广义交替分裂预处理子.确立了一类参数交替分裂预处理子.针对新预处理鞍点矩阵,取得了一些有意义的性质,这与广义交替分裂预处理子有交集.

关键词：非对称鞍点问题参数化交替分裂收敛性预处理子特征值

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