检索结果-内蒙古大学图书馆

2019中国系统仿真与虚拟现实技术高层论坛

作者：张玉双谢晓钢苏华王茂元北京应用物理与计算数学研究所

提出并实现了一种基于GIS的二、三维联动态势显示框架BattleEasyShow,该架构基于组件化设计思想,实现了三维装备模型即插即用、展示效果逼真、场景浏览可定制等功能。实际应用表明,框架具备良好的可用性和扩展性,能够大大缩短联合作战... 详细信息

提出并实现了一种基于GIS的二、三维联动态势显示框架BattleEasyShow,该架构基于组件化设计思想,实现了三维装备模型即插即用、展示效果逼真、场景浏览可定制等功能。实际应用表明,框架具备良好的可用性和扩展性,能够大大缩短联合作战态势显示开发周期,降低开发难度。

关键词：态势显示框架 GIS地球二、三维联动组件化三维模型组装

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太赫兹量子级联激光器光注入特性

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太赫兹科学与电子信息学报 2019年第3期17卷 359-363页

作者：李源远杨宁楚卫东北京应用物理与计算数学研究所

基于三能级速率方程,研究了独立运行、主从注入和相互注入太赫兹量子级联激光器(THz-QCLs)的相对强度噪声和调制特性。在自由运行情况下,THz-QCL的自发辐射噪声在低频时表现出白噪声特性。与传统的半导体激光器不同,在低频区没有对应于... 详细信息

基于三能级速率方程,研究了独立运行、主从注入和相互注入太赫兹量子级联激光器(THz-QCLs)的相对强度噪声和调制特性。在自由运行情况下,THz-QCL的自发辐射噪声在低频时表现出白噪声特性。与传统的半导体激光器不同,在低频区没有对应于弛豫振荡的共振峰。主从注入可以有效降低THz-QCLs噪声20 dB,提高THz-QCLs低噪声工作的效率。对于互注入THz-QCLs,即使在锁相区,噪声也明显高于自由运行情况。通过应用注入锁定方案,与直接调制方案相比,可以大大增加调制带宽。

关键词：太赫兹量子级联激光器光注入相对强度噪声调制响应

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激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展

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强激光与粒子束 2021年第1期33卷 1-60页

作者：王立锋叶文华陈竹李永升丁永坤赵凯歌张靖李志远杨云鹏吴俊峰范征锋薛创李纪伟王帅杭旭登缪文勇袁永腾涂绍勇尹传盛曹柱荣邓博杨家敏江少恩董佳钦方智恒贾果谢志勇黄秀光傅思祖郭宏宇李英骏程涛高振方丽丽王保山王英华曾维新卢艳旷圆圆赵振朝陈伟戴振生谷建法葛峰峻康洞国张桦森乔秀梅李蒙刘长礼申昊许琰高耀明刘元元胡晓燕徐小文郑无敌邹士阳王敏朱少平张维岩贺贤土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工学院北京100871 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800 中国矿业大学(北京) 北京100083 中国海洋大学数学科学学院山东青岛266100 安徽大学物理与材料科学学院合肥230039

激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍(属于内禀困难)是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控... 详细信息

激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍(属于内禀困难)是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控制,对其研究涵盖高能量密度物理、等离子体物理、流体力学、计算科学、强冲击物理和高压原子物理等多个学科,同时还要具备大规模多物理多尺度多介质流动的数值模拟能力和高功率大型激光装置等研究条件。作为新兴研究课题,高能量密度非线性流动问题充满了各种新奇的现象亟待探索。此外,流体力学不稳定性及其引起的湍流混合,还是天体物理现象(如星系碰撞与合并、恒星演化、原始恒星的形成以及超新星爆炸)中的重要过程,涉及天体物理的一些核心研究内容。本文首先综述了高能量密度非线性流动研究的现状和进展,梳理了其中的挑战和机遇。然后介绍了传统中心点火激光聚变内爆过程发生的主要流体力学不稳定性,在大量分解和综合物理研究基础上,凝练出了目前制约美国国家点火装置(NIF)内爆性能的主要流体不稳定性问题。接下来,总结了国外激光聚变流体不稳定性实验物理的研究概况。最后,展示了内爆物理团队近些年在激光聚变内爆流体不稳定性基础性问题方面的主要研究进展。该团队一直从事激光聚变内爆非线性流动研究与控制,以及聚变靶物理研究与设计,注重理论探索和实验研究相结合,近年来在内爆重要流体力学不稳定性问题的解析理论、数值模拟和激光装置实验设计与数据分析等方面取得了一系列重要成果,有力地推动了该研究方向在国内的发展。

关键词：激光聚变惯性约束聚变流体力学不稳定性高能量密度物理非线性流动辐射流体力学内爆物理

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国防科技事业的卓越领导人

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物理 2019年第5期48卷 301-315页

作者：王建国北京应用物理与计算数学研究所北京100088

尊敬的周光召先生与中国的核武器事业有着非常亲密的关系。众所周知,我国的核武器事业是白手起家,一批有望冲击诺贝尔奖的科学家,义无反顾地告别自己熟悉的专业,隐姓埋名去书写“两弹”突破的大篇章。周光召先生就是其中的杰出代表。

关键词：科技事业领导人国防诺贝尔奖核武器周光召科学家

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基于区域分解的大规模并行有限元快速算法

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电子学报 2019年第3期47卷 741-747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 北京应用物理与计算数学研究所一室北京100088

区域分解方法是近来发展迅速的有限元求解方法之一.基于有限元区域分解方法以及多重网格的思想,我们研究了自适应求解以及离散扫频快速算法,并采用自主研发的高性能计算并行框架,将基于区域分解的大规模并行有限元快速算法进行了实现,... 详细信息

区域分解方法是近来发展迅速的有限元求解方法之一.基于有限元区域分解方法以及多重网格的思想,我们研究了自适应求解以及离散扫频快速算法,并采用自主研发的高性能计算并行框架,将基于区域分解的大规模并行有限元快速算法进行了实现,并行规模能够扩展到数万CPU核.我们在文中将展示程序的核心架构,以及如何采用多重网格算法的思想实现有效的粗网格校正技术,从而实现有限元线性系统的多次快速求解,加速自适应求解和离散扫频.最后,对算法进行了准确性验证以及大规模并行测试.

关键词：电磁场有限元区域分解多重网格自适应计算离散扫频并行计算

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全局减方差方法在乏燃料干式贮存容器屏蔽计算中的应用

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原子能科学技术 2019年第5期53卷 884-892页

作者：王梦琪郑征梅其良黎辉程汤培上海核工程研究设计院有限公司上海200233 北京应用物理与计算数学研究所北京100190

开发了基于离散纵标(S_N)方法的蒙特卡罗(MC)全局减方差方法,针对乏燃料干式贮存容器,分别建立了中子源及光子源MC直接计算模型、S_N计算模型及全局减方差方法计算模型,并进行了计算精度和效率的比较。数值结果表明,全局减方差方法计算... 详细信息

开发了基于离散纵标(S_N)方法的蒙特卡罗(MC)全局减方差方法,针对乏燃料干式贮存容器,分别建立了中子源及光子源MC直接计算模型、S_N计算模型及全局减方差方法计算模型,并进行了计算精度和效率的比较。数值结果表明,全局减方差方法计算结果与无偏的MC及S_N计算结果相比吻合良好。其中S_N计算的次级光子剂量率与全局减方差方法计算的偏差较大,这主要是由于MC计算和S_N计算时的数据库差异导致的。和无偏的MC结果相比,全局减方差方法计算的中子及次级光子输运计算收敛效率提高了近2个数量级,初级光子输运计算收敛效率提高了1～2个数量级。

关键词：蒙特卡罗全局减方差方法干式贮存

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多介质流动问题六方程建模

多介质流动问题六方程建模

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：曾清红北京应用物理与计算数学研究所

多介质流动问题广泛存在于自然界、武器物理和激光聚变等领域。这类问题有一些共同的特点,一是存在多种物质并且物质之间存在清晰的界面,二是流体的变形很大,三是物质界面上可能存在复杂的物理现象,如RT不稳定性等。这类问题由于复杂的... 详细信息

多介质流动问题广泛存在于自然界、武器物理和激光聚变等领域。这类问题有一些共同的特点,一是存在多种物质并且物质之间存在清晰的界面,二是流体的变形很大,三是物质界面上可能存在复杂的物理现象,如RT不稳定性等。这类问题由于复杂的物理因素其机理目前尚不是非常明确,尤其是物质界面发展到后期。本文考虑的多介质之间不发生混溶,存在一个清晰的界面,模拟的关键和难点在于如何同时处理好流体大变形与获得清晰精确的物质界面。我们采用多介质ALE计算框架,基于六方程建模模拟这类多介质流动问题。在混合网格内,假设各介质具有相同的速度,但每种介质都具有独自的热力学量,如密度、内能等。考虑两种介质应满足连续性方程组如下:dρ/dt=ρ?·μ dρ/dt=ρ?·μ ρdμ/dt=-?p（1） de/dt=p/ρ?·μ de/dt=p/ρ?·μ dβ/dt=β（?·μ-?·μ）其中ρ、u、β、e和p分别是第i种介质的密度、速度、体积份额、比内能和压力,u、ρ和p是流体的速度、等效密度和等效压力。方程组（1）在两种介质、一维情况下由六个方程构成,称为六方程模型。

关键词：多介质流动混合网格六方程模型

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基于自适应和投影Wiener混沌的圆筒实验不确定度量化

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爆炸与冲击 2019年第4期39卷 69-80页

作者：梁霄王瑞利山东科技大学数学学院山东青岛266590 北京应用物理与计算数学研究所北京100089

由于炸药爆轰现象的复杂性和人们对它的认知缺陷,其表征爆轰流体力学过程的物理数学模型具有较强的不确定性,要降低基于爆轰建模与模拟的数值结果做出决策的风险,量化和评估不确定输入对爆轰系统输出结果的影响尤为重要。本文中针对具... 详细信息

由于炸药爆轰现象的复杂性和人们对它的认知缺陷,其表征爆轰流体力学过程的物理数学模型具有较强的不确定性,要降低基于爆轰建模与模拟的数值结果做出决策的风险,量化和评估不确定输入对爆轰系统输出结果的影响尤为重要。本文中针对具有高维随机变量的爆轰问题的不确定度量化,使用自适应基函数的Wiener混沌方法、耦合旋转变换和投影方法,减少截断空间的长度。针对输入变量相关性,使用Rosenblatt变换使其相互独立。针对不符合标准正态分布的变量使用等概率原则,将它化为标准正态分布。最后,使用自主研发的具有完全知识产权的爆轰数值模拟软件LAD2D,研究了具有高维不确定参数的圆筒实验的不确定度量化,给出期望、标准差、置信区间等统计信息,所得问题与实验数据比对,从而确认了模型的有效性。

关键词：圆筒模型不确定度量化自适应基函数 JWL状态方程 Rosenblatt变换

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边界元方法的一些研究进展

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计算数学 2020年第3期42卷 310-348页

作者：刘阳李金胡齐芽贾祖朋余德浩 IAPCM 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 华北理工大学理学院唐山063210 LSEC 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学研究所北京100190 中国科学院大学数学科学学院北京100049

本文旨在综述我们小组近二十年来在边界元方法这一领域的一些研究成果,在简要介绍边界元方法的基本思想后,主要介绍了一类非线性界面问题的有限元-边界元耦合方法、求解电磁散射问题的有限元-边界元耦合方法和超奇异积分的一类计算方法.

关键词：无界区域.有限元边界元奇异积分

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基于并行框架的KYLIN-Ⅱ程序输运模块并行开发

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核动力工程 2020年第S1期41卷 18-21页

作者：涂晓兰刘东王鑫柴晓明芦韡冯竟超安萍马党伟汤臣杭刘盈中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 中核核能软件与数字化反应堆工程技术研究中心成都610213 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

KYLIN-Ⅱ程序的输运计算模块采用了特征线(MOC)中子输运计算方法,其计算精度较高,但计算效率较低,因此需要对其进行并行优化,以提高计算效率。本文基于并行框架进行并行编程,重新设计了输运模块底层数据结构,将网格标通量、通量矩、粗... 详细信息

KYLIN-Ⅱ程序的输运计算模块采用了特征线(MOC)中子输运计算方法,其计算精度较高,但计算效率较低,因此需要对其进行并行优化,以提高计算效率。本文基于并行框架进行并行编程,重新设计了输运模块底层数据结构,将网格标通量、通量矩、粗网格净中子流等数据注册到并行框架上,并重新组装了输运模块计算流程,实现了对输运模块的并行重构,提高了程序的计算效率,解决了直接开发并行软件时开发要求高、开发周期长等问题。通过基准题验证表明,本文的并行优化计算精度与原程序基本一致,加速效果较好,在190个核上的并行效率可达74%。

关键词：并行框架中子输运方程特征线方法(MOC) 并行重构

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