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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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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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非定常辐射输运问题的蒙特卡罗自适应偏倚抽样

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物理学报 2011年第2期60卷 199-203页

作者：李刚邓力李树莫则尧北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 中国工程物理研究院北京研究生部北京100088

用蒙特卡罗(MC)方法模拟高温、高压、多介质、大变形辐射输运问题时,由于网格体积悬殊,导致各网格通量的统计误差涨落很大,随着时间步的增加,误差积累甚至会导致计算结果失真.为此,发展了针对全局网格计算的源偏倚抽样技巧.用于源偏倚... 详细信息

用蒙特卡罗(MC)方法模拟高温、高压、多介质、大变形辐射输运问题时,由于网格体积悬殊,导致各网格通量的统计误差涨落很大,随着时间步的增加,误差积累甚至会导致计算结果失真.为此,发展了针对全局网格计算的源偏倚抽样技巧.用于源偏倚抽样的价值函数基于上个时间步各网格通量及误差,通过加权构造产生,它比传统MC通过解伴随方程获取价值的性价比要高得多.数值试验表明,全局源偏倚抽样通过自适应分配当前时间步各网格的粒子数,有效地降低了当前步重要网格通量误差.

关键词：非定常辐射输运蒙特卡罗源偏倚抽样

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带间断扩散系数热传导方程的高精度数值模拟方法研究

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应用数学学报 2011年第2期34卷 229-239页

作者：宋淑红王双虎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

针对热传导方程在间断扩散系数处的数值求解困难,作者已经提出了"孪生逼近"自适应方法.本文以一维问题为例,推广热传导方程解的内蕴连续性到高阶,进而研究构造了更高精度,更经济的"孪生逼近"算法,并用数值结果进行... 详细信息

针对热传导方程在间断扩散系数处的数值求解困难,作者已经提出了"孪生逼近"自适应方法.本文以一维问题为例,推广热传导方程解的内蕴连续性到高阶,进而研究构造了更高精度,更经济的"孪生逼近"算法,并用数值结果进行了检验.

关键词：热传导方程间断扩散系数差分离散

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大规模科学与工程计算中舍入方式对计算置信度的影响

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数值计算与计算机应用 2011年第1期32卷 23-32页

作者：姚彦忠袁光伟莫则尧北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

在许多实际应用问题的大规模精密化数值模拟中,存在很多影响计算置信度的因素.本文通过几个有代表性的算例,研究了计算机字长舍入方式的不同对数值模拟置信度的影响.如果在算法实施中舍入方式是随机的或"交替舍入",使得计算... 详细信息

在许多实际应用问题的大规模精密化数值模拟中,存在很多影响计算置信度的因素.本文通过几个有代表性的算例,研究了计算机字长舍入方式的不同对数值模拟置信度的影响.如果在算法实施中舍入方式是随机的或"交替舍入",使得计算机字长舍入造成的误差具有随机抵消的特点,则对计算结果不会造成显著影响;如果总是采用固定的"只舍不入"或"只入不舍"方式,则计算出现明显误差.由此表明,在针对复杂问题的大型数值模拟过程中,当某些计算环节需要进行数据截断时,应设计合理的算法,从而才能保证大规模科学计算的高置信度.

关键词：数值计算舍入方式字长

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双层下落薄膜流动的线性稳定性研究

双层下落薄膜流动的线性稳定性研究

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第七届全国流体力学学术会议

作者：胡军尹协远 BenHadid Hamda Henry Daniel 北京应用物理与计算数学研究所中国科学技术大学近代力学系法国里昂中央理工大学流体力学和声学实验室

本文的双层下落薄膜的流动稳定性研究不做特殊的物理假设,即考虑真实的密度分层和惯性效应,通过Chebyshev拟谱法计算得到全尺度的数值色散关系,画出不同密度比下的关于雷诺数与波数的中性曲线,考察雷诺数,黏性比,厚度比以及密度比等无... 详细信息

本文的双层下落薄膜的流动稳定性研究不做特殊的物理假设,即考虑真实的密度分层和惯性效应,通过Chebyshev拟谱法计算得到全尺度的数值色散关系,画出不同密度比下的关于雷诺数与波数的中性曲线,考察雷诺数,黏性比,厚度比以及密度比等无量纲参数对流动时间稳定性影响。对于双层下落薄膜流动的时空稳定性研究,本文将考察在速度为V的惯性坐标下流动的时空增长率,画出了绝对和对流不稳定在参数区间内的边界曲线,研究雷诺数,黏性比,以及倾角对流动的绝对和对流不稳定性的影响特性。

关键词：薄膜流动流动稳定性非惯性不稳定绝对和对流不稳定

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预热烧蚀瑞利–泰勒不稳定性射流状尖钉形成机制

预热烧蚀瑞利–泰勒不稳定性射流状尖钉形成机制

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中国物理学会2012年秋季学术会议

作者：王立锋叶文华李英俊贺贤土北京大学应用物理与技术研究中心北京100871 北京大学高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国矿业大学(北京)理学院北京100083

针对惯性约束聚变以及天体物理射流的理论研究和实际应用,从理论和数值模拟两方面对预热烧蚀 Rayleigh-Taylor (RT) 不稳定性射流状尖钉 (Spike) 的形成过程和物理机制开展重点研究.通过推广已有的理论,发展了 RT 和 Kelvin-Helmholtz (... 详细信息

针对惯性约束聚变以及天体物理射流的理论研究和实际应用,从理论和数值模拟两方面对预热烧蚀 Rayleigh-Taylor (RT) 不稳定性射流状尖钉 (Spike) 的形成过程和物理机制开展重点研究.通过推广已有的理论,发展了 RT 和 Kelvin-Helmholtz (KH) 不稳性界面连续分布线性模型和界面间断分布弱非线性模型;利用开发的高精度数值模拟程序,研究了烧蚀流体和纯流体中 RT 和 KH 不稳定性的弱非线性模耦合和非线性演化.

关键词：高能量密度预热烧蚀瑞利-泰勒不稳定性射流状尖钉

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超强激光辐照复合靶产生超高能准直离子束

超强激光辐照复合靶产生超高能准直离子束

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中国物理学会2012年秋季学术会议

作者：郑方兰周沧涛颜学庆郁明阳贺贤土应用物理与技术研究中心北京大学100871中国应用物理与技术研究中心北京大学100871中国北京应用物理与计算数学研究所 100088中国应用物理与技术研究中心北京大学100871中国重离子物理研究所核物理及核技术国家重点实验室北京大学100871中国聚变理论与模拟中心浙江大学310027中国

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FeMnNi合金冲击相变与卸载逆相变历程研究

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高压物理学报 2011年第2期25卷 153-158页

作者：陈永涛李庆忠唐小军刘文韬中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰波物理国防科技重点实验室四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

采用VISAR测试技术,将正向加载和逆向加载实验相结合,研究了不同加载压力下FeMnNi合金的冲击相变和卸载逆相变历程。结果表明:冲击加载压力与冲击相变阈值之差小于逆相变阈值时,即0nσ时,加载段呈现弹性波、塑性波、相变波和相界面反射... 详细信息

采用VISAR测试技术,将正向加载和逆向加载实验相结合,研究了不同加载压力下FeMnNi合金的冲击相变和卸载逆相变历程。结果表明:冲击加载压力与冲击相变阈值之差小于逆相变阈值时,即0nσ时,加载段呈现弹性波、塑性波、相变波和相界面反射压缩波的四波结构,卸载过程中相变波反射稀疏波使FeMnNi合金完成ε→α逆相变,卸载段呈现稀疏波和稀疏冲击波的两波结构。

关键词：固体力学 FeMnNi 相变逆相变

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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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