检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2018年第2期55卷 418-425页

作者：刘旭杨章杨扬计算物理重点实验室(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高性能计算中心北京100094

天河2号等亿亿次计算机上的大规模异构协同计算对负载平衡算法提出了3方面要求:低算法复杂度、适应多级嵌套的数据传输系统和支撑异构协同计算.通过组合3级嵌套负载平衡算法框架、贪婪剖分算法和内外子区域剖分算法,设计了一种能够同时... 详细信息

天河2号等亿亿次计算机上的大规模异构协同计算对负载平衡算法提出了3方面要求:低算法复杂度、适应多级嵌套的数据传输系统和支撑异构协同计算.通过组合3级嵌套负载平衡算法框架、贪婪剖分算法和内外子区域剖分算法,设计了一种能够同时满足这3方面要求的负载平衡算法.模型测试表明,算法可以达到90%以上的负载平衡效率.天河2号上32个节点的测试表明,算法能够保证通信开销较小.5个典型应用在天河2号上最大93.6万核的测试表明,算法能够支撑应用高效扩展,并行效率最高可达80%.

关键词：并行计算负载平衡异构协同计算天河2号至强融核协处理器

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共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量提升策略的理论研究

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含能材料 2020年第9期28卷 854-860,I0006页

作者：李重阳黄勇力孙长庆张蕾湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 重庆市超常配位键工程与先进材料技术重点实验室长江师范学院重庆4081410 南洋理工大学新加坡639798 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

为探究影响共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量的关键因素,基于第一性原理方法对六硝基六氮杂异伍兹烷/奥克托今(CL-20/HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷/三硝基甲苯(CL-20/TNT)、苯并三氧化呋咱/1,3,5-三硝基苯(BTF/TNB)、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮... 详细信息

为探究影响共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量的关键因素,基于第一性原理方法对六硝基六氮杂异伍兹烷/奥克托今(CL-20/HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷/三硝基甲苯(CL-20/TNT)、苯并三氧化呋咱/1,3,5-三硝基苯(BTF/TNB)、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮/5,6,7,8-四氢四唑并三嗪(NTO/TZTN)等16种共晶炸药的晶体结构、分子间相互作用、物理化学性质参数、晶体稳定性及爆轰能量进行了研究。结果表明,分子间氢键强度小于21 kJ·mol^-1时,共晶晶体稳定性主要由氢键数量决定;氢键强度大于21 kJ·mol^-1时,共晶晶体稳定性主要由氢键强度决定。相对于单组分炸药,共晶炸药大多具有较好的氧平衡和氮含量,但晶体密度普遍较小,导致爆轰能量相对于单组分炸药并无明显优势。以CL-20共晶炸药为例,共晶设计需提升分子间氢键的强度,而非仅增大氢原子计量比、增加氢键数量以提升晶体稳定性。该策略能兼顾较好的氧平衡、氮含量和晶体密度,从而实现共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量的实质性提升。

关键词：共晶炸药晶体稳定性爆轰能量分子间相互作用氢键

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求解含有高阶导数偏微分方程的局部间断Petrov-Galerkin方法（英文）

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计算物理 2019年第5期36卷 517-532页

作者：赵国忠蔚喜军郭虹平董自明包头师范学院数学科学学院包头014030 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

构造一类求解三种类型偏微分方程的间断Petrov-Galerkin方法.求解的方程分别含有二阶、三阶和四阶偏导数,包括Burgers型方程、KdV型方程和双调和型方程.首先将高阶微分方程转化成为与之等价的一阶微分方程组,再将求解双曲守恒律的间断Pe... 详细信息

构造一类求解三种类型偏微分方程的间断Petrov-Galerkin方法.求解的方程分别含有二阶、三阶和四阶偏导数,包括Burgers型方程、KdV型方程和双调和型方程.首先将高阶微分方程转化成为与之等价的一阶微分方程组,再将求解双曲守恒律的间断Petrov-Galerkin方法用于求解微分方程组.该方法具有四阶精度且具有间断Petrov-Galerkin方法的优点.数值实验表明该方法可以达到最优收敛阶而且可以模拟复杂波形相互作用,如孤立子的传播及相互碰撞等.

关键词： KdV型方程双调和方程局部间断Petrov-Galerkin方法孤立子演化

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一种改进的适用于可压缩湍流的尺度自适应数值方法

一种改进的适用于可压缩湍流的尺度自适应数值方法

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：李理田保林于长平李新亮北京应用物理与计算数学研究所中国科学院力学研究所

可压缩壁湍流是个多尺度问题,既含有大尺度结构(层流)、小尺度结构(转捩、湍流)以及计算中的非物理振荡结构。本文给出了一种改进的局部尺度识别方法,不同于之前的尺度识别方法,本研究利用宽窄模板的重构结果差异,反推局部尺度,并根据... 详细信息

可压缩壁湍流是个多尺度问题,既含有大尺度结构(层流)、小尺度结构(转捩、湍流)以及计算中的非物理振荡结构。本文给出了一种改进的局部尺度识别方法,不同于之前的尺度识别方法,本研究利用宽窄模板的重构结果差异,反推局部尺度,并根据此识别方法构造了尺度自适应的数值方法,在大尺度及湍流脉动尺度数值耗散逼近中心格式,在非物理振荡区施加较大耗散。该方法可以用于可压缩各向同性湍流、平板转捩、Richtmyer–Meshkov界面不稳定性问题、和激波/湍流边界层干扰等问题中,同等网格下,计算结果优于标准迎风格式。

关键词：尺度自适应高精度格式可压缩湍流转捩激波/边界层干扰

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流体第二粘性的连续介质模型及其物理内涵

流体第二粘性的连续介质模型及其物理内涵

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：李馨东赵英奎胡宗民姜宗林北京应用物理与计算数学研究所中国科学院力学研究所

流体力学基本理论的完整建立可以追溯至1845年***发表的研究工作(***,Transactions of the Cambridge philosophical society,1845,8(22):287-342),他基于牛顿内摩擦定律首次完整导出了含两个常系数的流体运动基本方程组,这两个粘性输... 详细信息

流体力学基本理论的完整建立可以追溯至1845年***发表的研究工作(***,Transactions of the Cambridge philosophical society,1845,8(22):287-342),他基于牛顿内摩擦定律首次完整导出了含两个常系数的流体运动基本方程组,这两个粘性输运系数分别被称为第一粘性(或剪切粘性μ)和第二粘性(或体积粘性ξ,也叫膨胀粘性)。在该文中,Stokes提出了一个被后世长期争议的假设,即第二粘性ξ=0,这个所谓的"stokes假设"也是至今主流研究在求解Navier-Stokes方程组时所采用的假设条件。近六十年来,理论和实验已表明:除了理想的单原子气体外,stokes假设一般是不成立的。本文主要根据第二粘性(即体积粘性ξ)的分子动理论和作者新建立的连续介质模型,阐释了流体第二粘性的数学形式和物理内涵,指出第一粘性对应着动量交换,第二粘性对应着能量交换;同时探究了第二粘性对流体运动的影响实质:体积粘性ξ定量地决定了流体微团热力学压力和动力学压力的差异大小,并给出一些流体运动算例加以说明。

关键词：可压缩流体连续介质理论 Stokes假设第二粘性体积粘性

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自适应遗传算法在二维电磁波散射的MEI方法中的应用研究

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湘潭大学学报（自然科学版） 2020年第2期42卷 50-60页

作者：贾瀚钦贾祖朋北京邮电大学光电信息学院北京100876 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

MEI(Measured Equation of Invariance)方法是一种有效的用于边界截断的数值计算方法,已在计算电磁学领域得到广泛应用,其中MEI方程的病态性是值得关注的一个问题.该文采用有限元方法求解与二维电磁波散射问题相关的Helmholtz方程,重点... 详细信息

MEI(Measured Equation of Invariance)方法是一种有效的用于边界截断的数值计算方法,已在计算电磁学领域得到广泛应用,其中MEI方程的病态性是值得关注的一个问题.该文采用有限元方法求解与二维电磁波散射问题相关的Helmholtz方程,重点研究将自适应遗传算法应用于MEI方程的求解.该文的研究结果表明,应用自适应遗传算法求解MEI方程是有效的.

关键词：电磁波散射 MEI方法自适应遗传算法有限元方法

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不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应

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推进技术 2019年第6期40卷 1239-1246页

作者：李晓鹏周蕊庄法坤曹逻炜谢国山范学军中国特种设备检测研究院北京100029 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190

为了揭示欠膨胀激励射流的流动机理,以及考察不同喷压比下射流对相同激励的流动响应,采用大涡模拟方法,对喷压比NPR=5.60和9.34的欠膨胀定常射流和激励射流进行了三维数值计算。激励频率为定常射流中固有的轴对称频率fe=14.569kHz,激励... 详细信息

为了揭示欠膨胀激励射流的流动机理,以及考察不同喷压比下射流对相同激励的流动响应,采用大涡模拟方法,对喷压比NPR=5.60和9.34的欠膨胀定常射流和激励射流进行了三维数值计算。激励频率为定常射流中固有的轴对称频率fe=14.569kHz,激励形式为在射流喷管入口处施以正弦压力扰动。结果表明,特征频率激励影响射流的声场特征,缩小射流核心区的范围,减少射流近场的激波胞格数目,并影响射流气体与环境空气的混合。同时,激励射流的特征频率转变为激励频率及其高阶倍频,激励射流的主不稳定模态均为轴对称模态。其中,NPR=9.34的欠膨胀射流的主不稳定模态和外加压力扰动的形式相一致,射流与外加激励发生了更加剧烈的流动耦合和响应。这使得在NPR=9.34时,射流核心区长度减小得更多,压力脉动的振幅更大,激励对射流混合的增强作用更加明显。

关键词：欠膨胀射流喷压比特征频率激励大涡模拟流动响应

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基于JASMIN的并行CP-FDTD建模与屏蔽效能评估应用

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强激光与粒子束 2019年第5期31卷 38-44页

作者：李俊辛刘强闫丽萍赵翔孟雪松周海京四川大学电子信息学院成都610065 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

时域有限差分(FDTD)中采用环路法(CP)进行复杂金属细缝结构建模,可突破细缝结构对空间步长的约束而大大减少计算资源的消耗。提出CP-FDTD在大规模并行化平台的建模方法,通过对工程金属细缝结构自动建模以及对CP算法的自动适配,实现CP-F... 详细信息

时域有限差分(FDTD)中采用环路法(CP)进行复杂金属细缝结构建模,可突破细缝结构对空间步长的约束而大大减少计算资源的消耗。提出CP-FDTD在大规模并行化平台的建模方法,通过对工程金属细缝结构自动建模以及对CP算法的自动适配,实现CP-FDTD的并行化处理。利用所开发的并行CP-FDTD算法分析了开不同工程细缝金属腔在0.05～3.00GHz内的电磁屏蔽效能,结果表明所开发的具有金属细缝建模功能的并行化CP-FDTD自动适配处理技术,与加密网格的传统FDTD(fine-FDTD)计算结果吻合良好,且计算效率显著提升。

关键词：并行化细缝环路法时域有限差分法屏蔽效能

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碳纤维增强复合材料薄层高效建模方法研究

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电波科学学报 2019年第1期34卷 19-26页

作者：孟雪松张瀚鲍献丰李瀚宇尹文言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北京100088 浙江大学杭州310000

作为金属的替代品,碳纤维增强复合材料已被越来越广泛地用于飞行器、舰船和导弹等目标的壳体制造,而碳纤维增强复合材料的屏蔽效能对目标体的电磁安全起着重要作用.采用常规的全波分析方法计算碳纤维增强复合材料的屏蔽效能存在两大难题... 详细信息

作为金属的替代品,碳纤维增强复合材料已被越来越广泛地用于飞行器、舰船和导弹等目标的壳体制造,而碳纤维增强复合材料的屏蔽效能对目标体的电磁安全起着重要作用.采用常规的全波分析方法计算碳纤维增强复合材料的屏蔽效能存在两大难题:复杂的材料属性和薄层带来的电大多尺度问题.为实现对碳纤维增强复合材料薄层的高效建模,通常采用均匀化的方法来等效具有复杂材料属性的复合材料,采用嵌入式薄层模型技术解决电大多尺度问题.本文将从均匀化方法和嵌入式薄层模型技术两个方面来探讨碳纤维增强复合材料薄层高效建模方法,并概述自主研发的大规模并行全波分析软件JEMS-FDTD及其集成的嵌入式薄层模型技术.最后,通过计算实例说明集成了嵌入式薄层模型的JEMS-FDTD软件在对碳纤维增强复合材料进行建模的正确性和高效性,并通过模拟仿真壳体为碳纤维增强复合材料飞机的屏蔽效能,说明集成了嵌入式薄层模型的JEMS-FDTD软件的实际应用价值.

关键词：碳纤维增强复合材料薄层高效建模均匀化方法嵌入式薄层模型 JEMS-FDTD

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基于强度介质Richtmyer-Meshkov不稳定性理论的微缺陷喷射模型

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计算物理 2018年第5期35卷 505-514页

作者：何安民刘军邵建立刘超王裴北京应用物理与计算数学研究所

采用二维多介质欧拉弹塑性流体动力学程序,对金属界面Richtmyer-Meshkov不稳定性和物质喷射进行流体动力学模拟分析,得到强度效应对界面扰动增长和物质喷射的影响特征,揭示扰动增长与物质喷射之间的内在联系.基于理想弹塑性固体界面Rich... 详细信息

采用二维多介质欧拉弹塑性流体动力学程序,对金属界面Richtmyer-Meshkov不稳定性和物质喷射进行流体动力学模拟分析,得到强度效应对界面扰动增长和物质喷射的影响特征,揭示扰动增长与物质喷射之间的内在联系.基于理想弹塑性固体界面Richtmyer-Meshkov不稳定性理论,建立强度介质微喷射形成临界判据、喷射总量和最大速度的理论模型.

关键词：微喷射强度介质 Richtmyer-Meshkov不稳定性

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