检索结果-内蒙古大学图书馆

微波学报 2014年第S2期30卷 37-40页

作者：鲍献丰李瀚宇周海京刘强中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 中物院复杂电磁环境重点实验室绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

由于环境与低空目标的相互作用,使得目标对入射波的调制效应跟目标在自由空间独立存在时相比存在显著差别。利用仿真计算技术开展低空目标电磁散射特性的研究,充分考虑目标与其下方地海面的相互作用,实现"目标与环境一体化电磁建模... 详细信息

由于环境与低空目标的相互作用,使得目标对入射波的调制效应跟目标在自由空间独立存在时相比存在显著差别。利用仿真计算技术开展低空目标电磁散射特性的研究,充分考虑目标与其下方地海面的相互作用,实现"目标与环境一体化电磁建模",正成为计算电磁学研究的热点。本文利用自主研发的三维并行全波电磁场时域求解程序JEMS-FDTD,对平直表面上的半空间复杂目标进行了数值模拟,分析了低空目标在直接入射波与地海面一次反射波共同作用下的时域近场特性以及不同下半空间媒质与不同照射角度对低空目标与环境复合远场散射特性的影响。

关键词：半空间时域有限差分方法近场特性散射特性数值模拟

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激光间接驱动聚变内爆流体不稳定性研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2014年第1期44卷 1-23页

作者：张维岩叶文华吴俊峰缪文勇范征锋王立锋谷建法戴振生曹柱荣徐小文袁永腾康洞国李永升郁晓瑾刘长礼薛创郑无敌王敏裴文兵朱少平江少恩刘慎业丁永坤贺贤土中国工程物理研究院绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 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北京100871 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)内爆过程多层靶球各个界面发生的流体力学不稳定性是影响聚变点火成功的关键因素.为深入了解内爆过程这样不稳定性的发生、发展和它对聚变点火的影响,研制成了研究内爆多介质辐射流体力学过程的高精度二维... 详细信息

激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)内爆过程多层靶球各个界面发生的流体力学不稳定性是影响聚变点火成功的关键因素.为深入了解内爆过程这样不稳定性的发生、发展和它对聚变点火的影响,研制成了研究内爆多介质辐射流体力学过程的高精度二维(局部三维)大型LARED-S程序,并在长期研究实践中不断发展和改善.该程序模拟结果与不稳定性线性和弱非线性解析结果,以及非线性激波管实验结果都很好符合.应用这一程序,进行了大量数值模拟研究,结合理论模型分析,获得了大量流体力学不稳定性发展和演化的重要结果和物理规律认识.获得了具有不同密度、速度、磁场分布的Rayleigh-Taylor(RT)和Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性的线性增长率,以及它们在不可压缩条件下的弱非线性发展的解析解,表明了两者在不同Froude数、密度过渡层厚度、速度剪切层下的竞争关系;通过数值模拟,发现弱预热条件下烧蚀RT不稳定性二次谐波非线性发展导致不稳定增长尖钉(Spike)断裂的重要过程;数值模拟进一步揭露了强预热条件下,烧蚀RT不稳定性非线性发展导致不稳定增长尖钉出现射流状结构,气泡发生加速;还发现强烈的电子热传导使初始单模扰动的KH不稳定性大大削弱,然而却可能使两模扰动非线性发展增大混合尺度.在神光II激光装置上开展了一系列烧蚀RT不稳定性实验.平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰动增长有重要影响.实验分别观测到初始小扰动幅度烧蚀RT明显的增长和初始大扰动幅度尖钉变窄和气泡变宽的清晰物理图像.通过提高空间分辨率,实验获得了二次和三次谐波的增长数据.模拟结果与实验结果相符合.神光II激光装置上开展的流体不稳定性实验考核了LARED-S程序的一维和二维计算.在上述理论和实验认识基础上,进行了ICF聚变点火靶物理研究.主要研究靶丸内外表面单球谐模扰动、辐射不对称性、内爆热斑界面不稳定性、黑腔辐射M带以及氘氚(DT)主燃料低阶模面密度不均匀性等物理过程对ICF内爆流体不稳定性的影响.对于ICF间接驱动初始烧蚀层外表面和DT冰内表面的单模粗糙度扰动和辐射驱动不对称性扰动,获得了不稳定性增长规律,提高了热斑界面扰动增长对点火影响和黑腔M带X射线能谱对内爆稳定性影响的物理认识.模拟研究表明DT主燃料面密度不均匀严重影响内爆动能转换为燃料内能的效率和内爆惯性约束时间.研究结果不仅对研究ICF内爆点火有重要参考价值,而且对发生在天体和自然界中流体不稳定性的物理本质理解会有帮助.

关键词：激光惯性约束聚变流体力学不稳定性内爆高能量密度物理

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直接驱动中泡沫缓冲靶对激光imprinting的减弱

直接驱动中泡沫缓冲靶对激光imprinting的减弱

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第五届全国高能量密度物理会议

作者：李纪伟康炜贺贤土郑无敌李敬宏北京北京大学应用物理与技术研究中心北京北京大学应用物理与技术研究中心北京北京应用物理与计算数学研究所北京北京应用物理与计算数学研究所

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微波源器件模拟中的并行FDTD建模

微波源器件模拟中的并行FDTD建模

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2014全国高性能计算学术年会

作者：陈军高性能计算中心北京应用物理与计算数学研究所100049

对目标物的物理建模是微波源器件模拟中的最重要步骤,常用的方法有时域有限差分(FDTD)方法.在FDTD建模过程中,将目标物的几何、各个组成部分的许多时空属性等离散到均匀网格上.在复杂的FDTD建模中,通常采用了复杂的多重索引等非规则结构... 详细信息

对目标物的物理建模是微波源器件模拟中的最重要步骤,常用的方法有时域有限差分(FDTD)方法.在FDTD建模过程中,将目标物的几何、各个组成部分的许多时空属性等离散到均匀网格上.在复杂的FDTD建模中,通常采用了复杂的多重索引等非规则结构,最终导致了计算过程中的深度寻址操作.这是一类非规则应用.非规则应用的并行算法研究是并行计算中的一大难点.提出了一种并行FDTD建模方法,包括并行多重索引结构的建立,以及基于多重索引结构的影像区填充算法.在1024台处理器上测试实验表明,该方法可有效地实现微波源器件模拟中的并行FDTD建模.

关键词：模型理论并行算法非规则应用时域有限差分微波源器件

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基于JASMIN框架的大规模粒子模拟并行应用

基于JASMIN框架的大规模粒子模拟并行应用

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2014全国高性能计算学术年会

作者：刘旭曹小林张爱清莫则尧北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

粒子模拟方法广泛应用于材料设计、新能源研究、环境治理和武器物理等应用的大规模计算.通常,粒子模拟需要精心地设计数据结构、数据通信算法、负载平衡策略等.为解决这些共性的问题,在JASMIN框架中设计了粒子量数据片、粒子量通信构件... 详细信息

粒子模拟方法广泛应用于材料设计、新能源研究、环境治理和武器物理等应用的大规模计算.通常,粒子模拟需要精心地设计数据结构、数据通信算法、负载平衡策略等.为解决这些共性的问题,在JASMIN框架中设计了粒子量数据片、粒子量通信构件、负载平衡算法、解法器等.目前,基于JASMIN框架开发的粒子模拟并行应用程序已达十多个.其中,激光等离子体相互作用模拟程序可在天河-1A的84000个处理器核上模拟了包含数百亿粒子的物理问题,并行效率达到73％.

关键词：粒子模拟并行计算设计模式自适应结构网格应用支撑软件框架

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次临界能源堆物理设计进展

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强激光与粒子束 2014年第10期26卷 21-31页

作者：李茂生师学明刘荣鹿心鑫朱通华王新华余泳严钧唐涛贾建平程和平蒋洁琼栗再新杨永伟吴宏春北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院科技信息中心四川绵阳621900 表面物理与化学重点实验室四川绵阳621907 中国核电工程有限公司北京100840 中国科学院合肥物质研究院合肥230031 核工业西南物理研究院.成都610041 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

聚变-裂变混合能源堆包括聚变中子源和次临界能源堆,主要目标是生产电能。回顾了国内外混合堆的发展历史,给出混合能源堆设计的边界条件和约束条件,说明次临界能源堆以铀锆合金为燃料、水为冷却剂的设计思想。利用输运燃耗耦合程序MCORG... 详细信息

聚变-裂变混合能源堆包括聚变中子源和次临界能源堆,主要目标是生产电能。回顾了国内外混合堆的发展历史,给出混合能源堆设计的边界条件和约束条件,说明次临界能源堆以铀锆合金为燃料、水为冷却剂的设计思想。利用输运燃耗耦合程序MCORGS计算了混合能源的燃耗,给出了中子有效增殖因数、能量放大倍数和氚增殖比等物理量随时间的变化。通过分析能谱和重要核素随燃耗时间的变化,说明混合能源堆与核燃料增殖、核废料嬗变混合堆的不同特点。论述了混合堆的热工设计并进行了安全分析。对于燃耗数值模拟程序,通过多家对算,保证其计算结果的可信性。针对次临界能源堆的特点,利用贫铀球壳建立了贫铀聚乙烯装置和贫铀LiH装置,并且专门设计加工了天然铀装置,开展铀裂变率、造钚率、产氚率等中子学积分实验,验证了数值模拟的可靠性。

关键词：聚变-裂变混合堆热工水力燃料循环中子学积分实验

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光谱精度的散射矩阵计算-相对论本征通道R矩阵方法

光谱精度的散射矩阵计算-相对论本征通道R矩阵方法

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第八届全国青年计算物理学术会议暨第五届全国分子反应动力学前沿领域研讨会

作者：金锐韩晓英高翔曾德灵李家明清华大学物理系原子分子纳米科学中心北京100084 北京计算科学研究中心北京100084 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京计算科学研究中心北京100084 清华大学物理系原子分子纳米科学中心北京100084 上海交通大学教育部激光等离子体重点实验室物理与天文系上海200240 清华大学物理系原子分子纳米科学中心北京100084 上海交通大学教育部激光等离子体重点实验室物理与天文系上海200240

氖(Ne)作为宇宙中丰度第10的元素,其能级结构与动力学过程对于天文与天体物理是研究的热点.进来在先进光源(Advanced Light Source)上测量了光子能量40到71eV的Ne+光电离谱,而Dalgano等用传统的R矩阵计算了该能区光电离谱[1],结果与实...

氖(Ne)作为宇宙中丰度第10的元素,其能级结构与动力学过程对于天文与天体物理是研究的热点.进来在先进光源(Advanced Light Source)上测量了光子能量40到71eV的Ne+光电离谱,而Dalgano等用传统的R矩阵计算了该能区光电离谱[1],结果与实验之间有偏差,表明计算并未收敛.传统的R矩阵计算非一致收敛,很难给出具体共振的标识;当计算完备基以及靶态收敛不够时,我们无法判断何种关联考虑不够,也无法判断计算精度.

关键词：

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非平衡与多相复杂系统的离散Boltzmann建模与模拟

非平衡与多相复杂系统的离散Boltzmann建模与模拟

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第十三届全国物理力学学术会议

作者：许爱国张广财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

非平衡与多相复杂流体系统形式多样,广泛存在于自然界和工程物理等领域。这类系统的物理建模、算法设计与信息提取均存在较强的挑战性!复杂的受力与弛豫导致丰富、复杂的动力学、热力学非平衡行为与效应。在燃烧、爆燃与爆轰等系统中,... 详细信息

非平衡与多相复杂流体系统形式多样,广泛存在于自然界和工程物理等领域。这类系统的物理建模、算法设计与信息提取均存在较强的挑战性!复杂的受力与弛豫导致丰富、复杂的动力学、热力学非平衡行为与效应。在燃烧、爆燃与爆轰等系统中,化学反应引起的放热、压缩甚至冲击等过程的介入使得系统行为的复杂程度进一步剧增。随着对系统粗线条、主要特征的逐渐掌握,随着对冲击、燃烧、爆轰等复杂物理过程模拟精度要求的提高,系统内的各种微介观结构与非平衡效应正成为人们关注的热点。离散Boltzmann方法(DBM,Discrete Boltzmann Method)或现代版的Lattice Boltzmann动理学方法(LBKM,Lattice Boltzmann Kinetic Method)继承了Boltzmann方程描述的跨尺度特性;同时,它不介入分子运动细节,但又与分子动力学描述类似,可以直接从微介观角度考虑动力学和热力学过程的耦合,是用来研究这些微介观结构和非平衡效应的有效工具之一。本报告从物理学视角评述离散Boltzmann方法,给出单松弛因子和多松弛因子DBM构建的统一理论,介绍其在非平衡与多相复杂流体系统研究方面的应用。报告内容重点体现:(1)除了可以在连续极限下恢复Navier-Stokes等宏观流体力学方程外,DBM或现代版的LBKM已经发展成为一种全新的、复杂系统非平衡行为的描述方法和模拟手段。通过DBM结果我们可以同时研究系统的动力学和热力学非平衡;在非平衡行为较为显著的区域可以获得比Navier-Stokes流体模型更加合理的结果,可以获得真实分布函数中与我们关心的宏观行为关系最密切的那部分特征和性质。这是DBM对非平衡统计物理学基本描述方法的贡献。(2)可以通过宏观量研究系统的非平衡行为,可以提供系统偏离热力学平衡引发的可观测宏观效应是DBM建模优越于宏观连续介质建模的地方。(3)除了可以从更基本的层面理解相应物理系统的特征、机制和规律外,这类研究结果可以为现有程序或软件中宏观模型的改进(例如修正项的构造)提供物理参考。

关键词：复杂系统多相流动力学非平衡热力学非平衡物理建模复杂物理场分析

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Ne+分立能区散射矩阵的相对论本征通道R矩阵精确计算

Ne+分立能区散射矩阵的相对论本征通道R矩阵精确计算

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第十八届全国原子与分子物理学术会议

作者：金锐韩晓英高翔曾德灵李家明清华大学物理系原子分子纳米科学中心北京 100084 北京计算科学研究中心北京 100084 北京应用物理与计算数学研究所北京 100094 北京计算科学研究中心北京 100084 上海交通大学教育部激光等离子体重点实验室物理与天文系上海 200240 清华大学物理系原子分子纳米科学中心北京 100084 上海交通大学教育部激光等离子体重点实验室物理与天文系上海 200240 量子物质科学协同创新中心北京 100084

氖(Ne)是宇宙中丰度第10的元素,其能级结构与动力学过程对于天文与天体物理及其重要.在先进光源(Advanced Light Source)上测量了光子能量40到71eV的Ne+光电离谱,Dalgano等用传统的R矩阵计算了该能区光电离谱[1].然而实验与计算之间有偏...

氖(Ne)是宇宙中丰度第10的元素,其能级结构与动力学过程对于天文与天体物理及其重要.在先进光源(Advanced Light Source)上测量了光子能量40到71eV的Ne+光电离谱,Dalgano等用传统的R矩阵计算了该能区光电离谱[1].然而实验与计算之间有偏差,表明计算并未收敛.传统的R矩阵计算非一致收敛,很难给出具体共振的标识;当完备基以及靶态收敛不够时,我们无法判断何种关联考虑不够,也无法判断计算精度.

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三角波加载下金属铝动态破坏现象的微观模拟

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物理学报 2013年第7期62卷 339-346页

作者：邵建立王裴何安民秦承森辛建婷谷渝秋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京100094 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

采用嵌入原子势模型和分子动力学方法,模拟研究了三角波加载下金属铝动态破坏的微观过程和动力学性质.根据原子中心对称参数变化给出了样品微结构演化过程,解读了熔化前后破坏过程的形态差异;基于Virial定理统计了样品中压力和温度等力... 详细信息

采用嵌入原子势模型和分子动力学方法,模拟研究了三角波加载下金属铝动态破坏的微观过程和动力学性质.根据原子中心对称参数变化给出了样品微结构演化过程,解读了熔化前后破坏过程的形态差异;基于Virial定理统计了样品中压力和温度等力学量波形,分析了熔化前后材料的强度变化.通过不同碰撞速度的模拟,讨论了破碎区内物质形态和密度分布的变化,给出了材料破坏深度的变化规律.研究还发现,熔化后材料的动态拉伸强度已显著降低,而此时由声学近似推算的材料拉伸强度已明显高于内部应力直接计算结果.

关键词：破坏分子动力学冲击

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