检索结果-内蒙古大学图书馆

太赫兹科学与电子信息学报 2019年第6期17卷 1027-1031页

作者：李欢刘晓东刘强赵翔闫丽萍四川大学电子信息学院四川成都610065 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

从经典混响室的平面波叠加模型出发,针对已有的概率统计模型不能模拟莱斯分布场环境的情况,建立了改进型的平面波叠加模型。为了验证该模型的有效性,用蒙特卡洛方法仿真了不同K因子下的各场量的概率密度函数(PDF),并用理想PDF进行拟合... 详细信息

从经典混响室的平面波叠加模型出发,针对已有的概率统计模型不能模拟莱斯分布场环境的情况,建立了改进型的平面波叠加模型。为了验证该模型的有效性,用蒙特卡洛方法仿真了不同K因子下的各场量的概率密度函数(PDF),并用理想PDF进行拟合。并进一步验证了当莱斯K因子为零时,莱斯分布场模型退化为经典混响室的场模型。最后考虑了模型的抽样参数(平面波叠加数和搅拌器位置数)对仿真结果的影响,确定最佳的抽样样本,从而获得稳定的PDF曲线。

关键词：混响室平面波叠加蒙特卡洛方法瑞利分布莱斯分布

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基于CP-FDTD的复杂细缝屏蔽效能分析方法

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强激光与粒子束 2019年第10期31卷 50-55页

作者：刘强徐勇孟雪松郑宇腾闫丽萍周海京北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 中国久远高新技术装备公司北京100094 四川大学电子信息学院成都610065

围绕强电磁脉冲的细缝“后门”耦合问题,介绍了基于CP-FDTD的细缝屏蔽效能分析高效数值模拟方法。在证明CP-FDTD准确性的基础上,从入射电磁场极化方向、入射角度和计算效率三个方面进行了详细分析,验证了CP-FDTD在处理工程复杂细缝电磁... 详细信息

围绕强电磁脉冲的细缝“后门”耦合问题,介绍了基于CP-FDTD的细缝屏蔽效能分析高效数值模拟方法。在证明CP-FDTD准确性的基础上,从入射电磁场极化方向、入射角度和计算效率三个方面进行了详细分析,验证了CP-FDTD在处理工程复杂细缝电磁脉冲耦合时的适用性。通过将CP-FDTD算法集成于自主研发软件JEMS-FDTD,形成可以高效分析工程复杂细缝屏蔽效能的数值模拟方法,并应用于工程部件细缝结构的屏蔽效能分析。

关键词： CP-FDTD 复杂细缝屏蔽效能 JEMS-FDTD 数值模拟

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密度比无关瑞利-泰勒湍流混合组分剖面

密度比无关瑞利-泰勒湍流混合组分剖面

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：阮玉藏张又升张心婷田保林北京航空航天大学中法工程师学院北京应用物理与计算数学研究所北京大学应用物理与技术研究中心

准确预测任意密度比R下Rayleigh-Taylor (RT)湍流混合的平均质量分数Y、平均摩尔分数Φ(等价于平均体积分数和平均密度剖面)对于认识众多自然现象和工程问题至关重要但尚无定量理论.基于对称性原理和渐近性分析,本文猜测并从理论上推出... 详细信息

准确预测任意密度比R下Rayleigh-Taylor (RT)湍流混合的平均质量分数Y、平均摩尔分数Φ(等价于平均体积分数和平均密度剖面)对于认识众多自然现象和工程问题至关重要但尚无定量理论.基于对称性原理和渐近性分析,本文猜测并从理论上推出不依赖于无量纲密度比A≡(R-1)/(R+1)的普适组分剖面C(χ)≡FY+(1-F)Φ的解析表达式,这里χ∈(0,1)为混合区的无量纲坐标,F≡(1+A)(1-X)/2.不同R下,实验、模拟、理论剖面的高度重合确证了上述普适性.结合普适剖面C(χ)与关系Φ=Y/[Y+(1-Y)/R]可以准确地预测平均质量分数和平均摩尔分数剖面,将显著推动各类热核聚变问题(如超新星爆炸、惯性约束聚变)中混合演化的预测.

关键词： Rayleigh-Taylor不稳定性湍流混合组分剖面密度比

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超大规模PBX炸药分子随机建模方法

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计算机仿真 2019年第4期36卷 1-6页

作者：刘敏娟郑澎杨洋周词扬中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

PBX炸药脱粘效应引发的烈度反应会导致安全性隐患,需要基于分子尺度模拟揭示脱黏机制及化学反应机理,但是PBX分子随机建模非常复杂,目前尚无成熟的算法实现这种复杂体系的分子模型。为实现超大规模PBX炸药分子随机模型,采用Voronoi图模... 详细信息

PBX炸药脱粘效应引发的烈度反应会导致安全性隐患,需要基于分子尺度模拟揭示脱黏机制及化学反应机理,但是PBX分子随机建模非常复杂,目前尚无成熟的算法实现这种复杂体系的分子模型。为实现超大规模PBX炸药分子随机模型,采用Voronoi图模拟晶粒,六面体网格模拟晶胞,同时采用分子填充、分子链接等技术实现炸药和添加剂的分子结构。最终通过百万原子规模的批量计算模拟出PBX的分子随机模型。上述模型最终可用于PBX炸药配方的设计和制备工艺,武器库存老化及安全性评估。

关键词：塑性粘结炸药脱黏机制六面体网格炸药分子黏合剂分子

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非嵌入式多项式混沌方法在电磁模型验证与确认中的应用

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北京理工大学学报 2018年第9期38卷 946-952页

作者：伍月千鲍献丰周海京北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088

针对电磁模型验证与确认的量化分析方法进行研究.采用非嵌入式多项式混沌方法研究电磁模型仿真输入参数不确定引起的相关输出响应量的不确定度.在详细阐述了此方法的数学原理及实现步骤的基础上,数值结果验证了非嵌入式多项式混沌法可... 详细信息

针对电磁模型验证与确认的量化分析方法进行研究.采用非嵌入式多项式混沌方法研究电磁模型仿真输入参数不确定引起的相关输出响应量的不确定度.在详细阐述了此方法的数学原理及实现步骤的基础上,数值结果验证了非嵌入式多项式混沌法可以为电磁模型输入参数的不确定性对响应量的影响建立一种有效的不确定度传播及量化方法.针对带孔缝结构的机箱模型,采用非嵌入式混沌多项式方法研究了电磁波入射角度的不确定性对机箱中心点电场幅值的影响,在此基础上结合特征选择评估方法(feature selective validation,FSV)依据实际测量值对此电磁模型进行度量评估,最终给出评估等级.结果表明,机箱模型的评估为优异.

关键词：电磁模型验证与确认多项式混沌方法

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动载下裂纹应力强度因子计算的改进型扩展有限元法

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力学学报 2018年第3期50卷 599-610页

作者：文龙飞王理想田荣中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

相较于常规扩展有限元法(extended finite element method,XFEM),改进型扩展有限元法(improved XFEM)解决了现有方法线性相关与总体刚度矩阵高度病态问题,在数量级上提升了总体方程的求解效率,克服了现有方法在动力学问题中的能量正确... 详细信息

相较于常规扩展有限元法(extended finite element method,XFEM),改进型扩展有限元法(improved XFEM)解决了现有方法线性相关与总体刚度矩阵高度病态问题,在数量级上提升了总体方程的求解效率,克服了现有方法在动力学问题中的能量正确传递、动态应力强度因子数值震荡、精度低下问题.本文基于改进型XFEM,采用Newmark隐式时间积分算法,重点研究了动载荷作用下扩展裂纹尖端应力强度因子的求解方法,与静力学方法相比,增加了裂纹扩展速度项与惯性项的贡献.通过数值算例研究了网格单元尺寸、质量矩阵、时间步长、裂尖加强区域、惯性项、扩展速度项及相互作用积分区域J-domain的网格与单元尺寸对动态应力强度因子求解精度的影响,验证了改进型XFEM计算动态裂纹应力强度因子方法的有效性.针对文献中具有挑战性的"I型半无限长裂纹先稳定后扩展"问题,改进型XFEM给出目前为止精度最好的动态应力强度因子数值解.

关键词：改进型XFEM 无额外自由度单位分解扩展裂纹动态应力强度因子线弹性断裂力学

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基于HIAF装置的高能量密度物理研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第11期50卷 31-53页

作者：赵永涛张子民程锐 HOFFMANN Dieter 马步博王友年王瑜玉王兴邓志刚任洁茹刘巍齐伟齐新苏有武杜应超李福利李锦钰杨杰杨建成杨磊肖国青吴栋何斌宋远红张小安张世政张琳张雅张艳宁陈本正陈燕红周征周贤明周维民赵红卫赵全堂赵宗清赵晓莹胡章虎弯峰栗建兴徐忠锋高飞唐传祥黄文会曹树春曹磊峰盛丽娜康炜雷瑜詹文龙中国科学院近代物理研究所兰州730000 西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室西安710049 大连理工大学物理与光电工程学院大连116024 中国工程物理研究院激光聚变中心绵阳621999 清华大学工程物理系北京100084 浙江大学物理学系杭州310027 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 咸阳师范学院物理与电子工程学院咸阳712000 武汉理工大学理学院武汉430070 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

高能量密度物理的研究对象是能量密度超过1011J/m3或压强超过100 GPa极端状态的物质,这种物质广泛存在于恒星和大质量行星内部,同时也短暂存在于核弹爆炸和惯性约束聚变等高功率加载过程中.高能量密度物理研究是科技强国在国防安全、天... 详细信息

高能量密度物理的研究对象是能量密度超过1011J/m3或压强超过100 GPa极端状态的物质,这种物质广泛存在于恒星和大质量行星内部,同时也短暂存在于核弹爆炸和惯性约束聚变等高功率加载过程中.高能量密度物理研究是科技强国在国防安全、天体物理及聚变科学技术等重大领域竞相追逐的前沿热点,也是国内外大型高功率激光装置、Z箍缩装置以及重离子加速装置的重要科学目标.本文将主要介绍基于强流重离子加速器装置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)的高能量密度物理研究.HIAF装置将可以提供极高功率的强流重离子束,单脉冲能量和功率将分别达到100 kJ和TW量级.如此高功率的离子束直接加热金、铅等固体材料,可以产生密度接近原固体密度、温度约10 eV、空间尺度mm–cm量级的状态均匀的高能量密度物质(能量密度达到1013J/m^(3)量级),为实验室研究高能量密度物质的产生、物态性质及其演化规律提供先进的研究平台.基于HIAF的高能量密度物理研究主要包括:(1)强流离子束驱动高能量密度物质的产生及其发展规律;(2)离子束在稠密物质或等离子体中的能量沉积与输运性质;(3)离子束驱动高能量密度物质关键诊断技术.本文还将重点介绍上述三个关键科学技术问题的研究现状和进展.

关键词：高能量密度物理强流重离子加速器装置离子束与等离子体相互作用尾场调制高能电子成像

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基于JMCT的堆外核仪表系统刻度系数计算

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原子能科学技术 2018年第10期52卷 1780-1785页

作者：付元光邓力李刚张宝印李瑞王鑫北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

以三维蒙特卡罗粒子输运程序JMCT为主要数值模拟工具,计算了某反应堆多个运行循环下的堆外核仪表系统(RPN)功率量程刻度系数。使用直接蒙特卡罗模拟方法、响应矩阵方法和伴随蒙特卡罗方法,得到了多组RPN刻度系数,通过这些系数计算出不... 详细信息

以三维蒙特卡罗粒子输运程序JMCT为主要数值模拟工具,计算了某反应堆多个运行循环下的堆外核仪表系统(RPN)功率量程刻度系数。使用直接蒙特卡罗模拟方法、响应矩阵方法和伴随蒙特卡罗方法,得到了多组RPN刻度系数,通过这些系数计算出不同工况下的堆芯功率水平和轴向功率差,并与实测值进行了比对。结果表明,3种方法所得计算值与实测值的偏差均满足工程精度要求,其中伴随蒙特卡罗方法计算开销最小,验证了通过蒙特卡罗数值模拟得到RPN刻度系数的可行性。

关键词：蒙特卡罗模拟直接模拟响应矩阵伴随计算 RPN刻度系数

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JCOGIN粒子追踪算法优化

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原子能科学技术 2018年第8期52卷 1530-1536页

作者：王鑫邓力李刚付元光李瑞张宝印北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

本文分析了多种先进蒙特卡罗程序的CSG粒子追踪算法,对JCOGIN粒子追踪模块进行了优化。粒子定位算法采取了边界粒子定位和源粒子位置预估,能减少一定量的粒子定位计算;径迹求交算法采取了安全距离优化和布尔二叉树展开,其中安全距离优... 详细信息

本文分析了多种先进蒙特卡罗程序的CSG粒子追踪算法,对JCOGIN粒子追踪模块进行了优化。粒子定位算法采取了边界粒子定位和源粒子位置预估,能减少一定量的粒子定位计算;径迹求交算法采取了安全距离优化和布尔二叉树展开,其中安全距离优化可减少电子输运径迹求交次数,布尔二叉树展开能使布尔体求交算法的时间复杂度降为O(n)。应用4个典型算例测试了优化效果,结果表明,粒子定位算法优化对于一般问题具有一定的优化效果,安全距离优化显著提升了电子输运效率,布尔二叉树展开大幅提升了JMCT对于非规则复杂几何的计算速度。

关键词： JCOGIN 粒子追踪算法优化布尔二叉树展开

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凝聚相炸药拐角爆轰的数值模拟

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含能材料 2018年第1期26卷 94-100页

作者：王星姜胜利赵寒月余一张蕾陈军中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

基于多介质可压缩流体方程和炸药反应速率方程构建了三维凝聚相炸药爆轰的物理模型,建立了适用于多相爆轰混合反应区计算的热力学平衡迭代方法并开发了高效稳定的爆轰并行模拟软件,基于对比试验验证了物理模型、数值方法和软件模块的正... 详细信息

基于多介质可压缩流体方程和炸药反应速率方程构建了三维凝聚相炸药爆轰的物理模型,建立了适用于多相爆轰混合反应区计算的热力学平衡迭代方法并开发了高效稳定的爆轰并行模拟软件,基于对比试验验证了物理模型、数值方法和软件模块的正确性。通过数值模拟不同拐角的爆轰过程,重点研究了凝聚相炸药拐角爆轰的波阵面结构、流场与化学反应的相互耦合和拐角处的二次起爆机理。结果表明,PBX9404炸药135°拐角比90°拐角衍射范围更大,波阵面结构受到当地流场波速的影响;爆轰波绕过拐角后由于流场涡流作用导致化学反应与前导激波解耦,形成临时"死区",随着拐角增大,拐角死区范围扩大;死区二次起爆的关键是混合反应区回爆波的作用时间大于拐角区域起爆的临界诱导时间。

关键词：凝聚相炸药拐角爆轰数值模拟

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