检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：莫则尧张爱清张鹏王景焘 100088 北京市海淀区花园路6号

本文涉及高性能数值模拟技术领域，尤其涉及一种面向跨平台自动性能优化的单元计算构件及方法。其中单元计算构件包括单元计算构件接口、循环特征适配模块、循环性能优化模板库、性能优化执行模块等部件，通过本文上述实施例的单元计算... 详细信息

标准号: CN113420466A

本文涉及高性能数值模拟技术领域，尤其涉及一种面向跨平台自动性能优化的单元计算构件及方法。其中单元计算构件包括单元计算构件接口、循环特征适配模块、循环性能优化模板库、性能优化执行模块等部件，通过本文上述实施例的单元计算构件，可以复用单元计算循环间的共性性能优化技术，降低优化单元计算循环的优化复杂度，编写跨平台可移植的高性能单元计算循环，从而为数值模拟软件复用性能优化技术和跨平台性能可移植提供了新的技术途径。

关键词：计算构件计算循环跨平台性能优化可移植优化数值模拟技术数值模拟软件复用单元复用性能技术途径适配模块循环特征循环性能优化单元自动性能复杂度模板库

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材料层裂研究的主要进展

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高压物理学报 2019年第5期33卷 1-20页

作者：周洪强张凤国潘昊何安民王裴北京应用物理与计算数学研究所

层裂是一种重要的动态损伤破坏现象,由物质界面的反射稀疏波相互作用引起,其细观尺度上的物理机制是微损伤(即微孔洞和微裂纹)的成核、生长和汇合。围绕美国物理学会George ***冲击压缩科学奖的3位获奖者Grady、Curran和Johnson的相关工... 详细信息

层裂是一种重要的动态损伤破坏现象,由物质界面的反射稀疏波相互作用引起,其细观尺度上的物理机制是微损伤(即微孔洞和微裂纹)的成核、生长和汇合。围绕美国物理学会George ***冲击压缩科学奖的3位获奖者Grady、Curran和Johnson的相关工作,概述层裂现象的一些主要研究进展,简要介绍层裂现象的研究历史,以期更深刻地理解那些著名的层裂物理模型和实验技术。此外,报道了最近取得的最新研究成果,阐述了冻结不同损伤水平状态的双层靶层裂实验技术与Hopkinson压杆共通的工作原理。针对微损伤成核和生长断裂破碎模型NAG/FRAG在数学上的不一致性和在物理上的不完备性,指出对于延性材料的层裂过程,只要微孔洞成核的累积数目密度满足尺寸的指数分布、微孔洞半径的生长速度与半径呈线性关系,就能够得到解析形式的损伤度演化方程,该修正模型MNAG在数学上是一致的,在物理上是完备的;对于白以龙等建立的欧拉形式的微损伤数目守恒方程,指出计算损伤度不必显式求解该方程,损伤度的表达式一般通过拉格朗日形式的微损伤数目守恒方程获得;针对损伤度函数模型或封加坡模型,以更加简洁的方法进行了推导。

关键词：层裂损伤层裂强度双层靶层裂技术 NAG/FRAG模型 Carroll-Holt-Johnson模型 Gurson模型 Grady模型封加坡模型

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太赫兹量子级联激光器自混合干涉测量技术研究

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光学学报 2020年第11期40卷 148-155页

作者：徐赵龙解研王迎新赵自然楚卫东冯德军山东大学信息科学与工程学院山东青岛266237 清华大学工程物理系北京100084 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)是用于实现自混合干涉的半导体激光器。利用自混合干涉效应,实验测量了THz-QCL频谱、线宽增强因子以及反馈光耦合系数。搭建了THz-QCL自混合干涉光路,基于THz-QCL驱动电压,获得了具有高信噪比的自混合干... 详细信息

太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)是用于实现自混合干涉的半导体激光器。利用自混合干涉效应,实验测量了THz-QCL频谱、线宽增强因子以及反馈光耦合系数。搭建了THz-QCL自混合干涉光路,基于THz-QCL驱动电压,获得了具有高信噪比的自混合干涉信号及其随反馈光光程变化的曲线。通过对自混合干涉信号进行解析,准确获得了THz-QCL在不同工作电流和温度下的激射频谱,频谱的分辨率反比于反馈光光程的变化。基于自混合干涉信号,分析得到了THz-QCL的线宽增强因子以及反馈光耦合系数。所实现的自混合干涉测量技术有望发展为物质的太赫兹频谱识别和测量技术。

关键词：激光器太赫兹量子级联激光器自混合干涉频谱测量线宽增强因子

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一种面向跨平台自动性能优化的单元计算构件及方法

一种面向跨平台自动性能优化的单元计算构件及方法

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作者：莫则尧张爱清张鹏王景焘 100088 北京市海淀区花园路6号

标准号: CN113420466B

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基于依赖分析的回归测试工具设计与实现

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微型电脑应用 2023年第10期39卷 216-220页

作者：单雅辉张宝印张庆张璇秦英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京100094 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900 四川中锐信息技术有限公司四川成都610041

随着高性能计算共性技术发展,软件架构复杂度随之增加,交付频率不断提高,如何在确保软件测试质量的同时提升测试效率成为亟待解决的问题。面向高性能数值模拟组件的变更评估需求,设计实现基于依赖分析的回归测试工具,该工具支持自动解... 详细信息

随着高性能计算共性技术发展,软件架构复杂度随之增加,交付频率不断提高,如何在确保软件测试质量的同时提升测试效率成为亟待解决的问题。面向高性能数值模拟组件的变更评估需求,设计实现基于依赖分析的回归测试工具,该工具支持自动解析组件之间复杂的逻辑关系,生成可视可感知的依赖关系树,快速评估组件变更的影响范围。针对多组件批量回归测试需求,提出基于偏序的关联任务调度算法,支持自动编排任务的先后顺序,一键式执行全部组件测试任务,大幅提高了任务并行度与测试效率。此外,提供全面的回归测试报表,展示组件整体依赖关系、执行情况及单组件详细测试报告,帮助用户快速定位缺陷,保证测试数据可回溯。

关键词：组件依赖分析回归测试作业调度变更影响分析

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动态载荷下铁相变的原子模拟研究进展

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高压物理学报 2021年第4期35卷 169-192页

作者：王昆肖时芳祝文军陈军胡望宇湖南大学材料科学与工程学院湖南长沙410082 湖南大学物理与微电子科学学院湖南长沙410082 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621999 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

铁的α?ε相变是金属高压相变研究领域的经典范例,随着测试技术的进步,其相变机制与动力学研究不断深入,基于激光加载的原位X射线观察结合非平衡分子动力学模拟研究是解决该问题最有效的手段之一。为此,综述了铁在动态载荷下塑性与相变... 详细信息

铁的α?ε相变是金属高压相变研究领域的经典范例,随着测试技术的进步,其相变机制与动力学研究不断深入,基于激光加载的原位X射线观察结合非平衡分子动力学模拟研究是解决该问题最有效的手段之一。为此,综述了铁在动态载荷下塑性与相变的原子模拟研究进展,综合分析了铁的高压势函数,平面应变加载下晶体的各向异性、冲击强度、应变率、应变梯度、各种初始晶体缺陷等对铁相变机制的影响,以及铁的相变与层裂,同时报道了铁在非平面加载下响应规律研究的最新进展,最后进行了归纳总结和展望。

关键词：高压结构相变塑性层裂分子动力学原子间相互作用势铁

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NS方程高阶隐式时间积分保正算法研究

NS方程高阶隐式时间积分保正算法研究

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：黄乾旻任玉新胡文强中物院高性能数值模拟软件中心北京应用物理与计算数学研究所清华大学航天航空学院学院工程力学系北京航天长征飞行器研究所

稳健性不足是制约计算流体力学高阶格式实用化的根本因素之一,主要表现为计算过程中具有正定性的物理量(如密度、压力等)无法保持正值,导致因非物理的演化而造成计算发散。已有的保正算法主要围绕Euler方程开展讨论,基于基准保正格式发... 详细信息

稳健性不足是制约计算流体力学高阶格式实用化的根本因素之一,主要表现为计算过程中具有正定性的物理量(如密度、压力等)无法保持正值,导致因非物理的演化而造成计算发散。已有的保正算法主要围绕Euler方程开展讨论,基于基准保正格式发展了以斜率限制和通量限制为代表的保正算法,实现了保正性、精度、守恒性及相容性的要求。由于难以找到NS方程的基准保正格式,因此将Euler方程的方法推广到NS方程面临挑战。进一步,考虑隐式求解的Euler和NS方程时,验证隐式条件下保正性也变得困难。发展适用于NS方程隐式时间积分的保正算法,其关键是如何建立收敛到密度和内能(压力)正定的弱解。本文发展了空间高阶、时间二阶的NS方程隐式时间积分的保正算法,分析了算法的保正性、精度、守恒性和相容性。相比现有算法,本文所提算法除了具有高阶的特点,还不依赖于低阶基准保正格式的存在性、变量体积积分凸分解的存在性以及对物理时间步长的大幅限制,通用性显著提升。同时,该算法具有良好的可扩展性,易于在以高精度有限体积法、间断伽辽金法等为代表的高精度方法上实现。本文在国内开源软件框架上植入了算法,通过典型算例,验证了算法,在相同分辨率的网格上相比文献得到了分辨率更高的数值解,为高精度方法实用化提供了研究基础。

关键词：保正高精度有限体积法隐式时间积分通量修正残差修正

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飞秒光场中锂原子三重电离的光电子关联动量与能量谱研究(特邀)

飞秒光场中锂原子三重电离的光电子关联动量与能量谱研究(特邀)

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西安光机所建所60周年纪念暨创新发展大会

作者：刘士炜叶地发刘杰北京计算科学研究中心北京 100193 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研究生院北京 100193

理论研究了飞秒光场中锂原子的三重电离问题。改进经典轨道蒙特卡罗方法获得了锂原子基态的稳定构型并数值计算了激光强度范围为1013 W/cm2至1017 W/cm2锂的电离率。分析电离后Li3+的动量谱,揭示了包括非序列三重电离与序列三重电离的... 详细信息

理论研究了飞秒光场中锂原子的三重电离问题。改进经典轨道蒙特卡罗方法获得了锂原子基态的稳定构型并数值计算了激光强度范围为1013 W/cm2至1017 W/cm2锂的电离率。分析电离后Li3+的动量谱,揭示了包括非序列三重电离与序列三重电离的电离机制。根据Dalitz图中绘制的电子能量分布的关联谱,发现在非序列三重电离过程中存在明确的(e,3e)电子关联效应,即率先电离的电子与母离子发生再散射,使得内壳层的两个电子同时电离。此外,模拟表明即使在强度高达1017 W/cm2的序列三重电离区域也存在电子再散射过程。

关键词：强场激光物理超快过程碱金属原子多重电离电子关联

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先进中子学栅格程序KYLIN-Ⅱ输运模块并行优化开发

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原子能科学技术 2020年第5期54卷 930-936页

作者：涂晓兰柴晓明刘东芦韡王鑫李勋昭付元光郭凤晨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四川成都610213 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

先进中子学栅格程序KYLIN-Ⅱ的输运计算模块采用了特征线中子输运计算方法,其计算精度较高,可适用于反应堆中复杂的燃料组件,然而当网格规模、能群数、特征线数较大时,计算时间较长,计算效率较低,因此需对其进行并行优化,以提高计算效... 详细信息

先进中子学栅格程序KYLIN-Ⅱ的输运计算模块采用了特征线中子输运计算方法,其计算精度较高,可适用于反应堆中复杂的燃料组件,然而当网格规模、能群数、特征线数较大时,计算时间较长,计算效率较低,因此需对其进行并行优化,以提高计算效率。通过性能分析,发现特征线扫描和高阶散射源计算较为耗时。本文通过基于MPI的能群并行、E指数优化、角通量球谐函数展开等方法实现了并行优化。基准题验证表明,并行优化计算精度较高,E指数优化对特征线扫描效率提升较好,角通量球谐函数展开对高阶散射源计算效率提升较好。经过优化后的KYLIN-Ⅱ的输运计算模块加速效果显著,可满足工程使用需求。

关键词：中子输运方程特征线方法 E指数优化角通量球谐函数展开

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一种求解特征值问题的广义共轭梯度算法

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中国科学：数学 2021年第8期51卷 1297-1320页

作者：张宁李瑜谢和虎徐然游春光中国科学院电工研究所北京100190 天津财经大学管理可计算建模协同创新中心天津300222 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所北京100190 中国科学院科学与工程计算国家重点实验室北京100190 中国科学院国家数学与交叉科学研究中心北京100190 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

本文基于阻尼块反幂法与子空间投影算法设计了一种求解特征值问题的广义共轭梯度算法,同时也实现了相应的计算软件包.然后对算法和计算过程进行一系列的优化来提高算法的稳定性、计算效率和并行可扩展性,使得本文的算法适合在并行计算... 详细信息

本文基于阻尼块反幂法与子空间投影算法设计了一种求解特征值问题的广义共轭梯度算法,同时也实现了相应的计算软件包.然后对算法和计算过程进行一系列的优化来提高算法的稳定性、计算效率和并行可扩展性,使得本文的算法适合在并行计算环境下求解大规模稀疏矩阵的特征值.所形成的软件包不依赖于矩阵和向量的具体结构,可以应用于任意的矩阵向量结构.针对几种典型矩阵的测试结果表明,本文的算法和软件包不但具有良好的数值稳定性和可扩展性,同时相比于SLEPc软件包中的LOBPCG (locally optimal block preconditioned conjugate gradient)和Jacobi-Davidson解法器有2至6倍的效率提升.软件包的网址是https://***/pase2017/GCGE-1.0.

关键词：特征值问题阻尼块反幂法广义共轭梯度法稳定性可拓展性

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