检索结果-内蒙古大学图书馆

第十一届全国流体力学学术会议

作者：赵志晔王裴刘难生陆夕云中国科学技术大学工程科学学院近代力学系北京应用物理与计算数学研究所

本文首次给出了任意Atwood数下二维柱几何Rayleigh-Taylor （RT）不稳定性非线性增长的解析模型。该解析模型成功地预测气泡从早期线性阶段到后期非线性阶段的全演化过程,并很好地吻合直接数值模拟结果。通过解析模型发现,不同于平几何... 详细信息

本文首次给出了任意Atwood数下二维柱几何Rayleigh-Taylor （RT）不稳定性非线性增长的解析模型。该解析模型成功地预测气泡从早期线性阶段到后期非线性阶段的全演化过程,并很好地吻合直接数值模拟结果。通过解析模型发现,不同于平几何下非线性阶段气泡随时间呈现线性增长Vt柱几何下非线性阶段气泡呈现二次增长1/2 at,其中V与a为气泡增长速度与加速度。提出柱几何RT不稳定性的非线性饱和状态呈现加速度饱和,并给出饱和加速度关于外加速度、Atwood数及扰动波数的表达式。

关键词： Rayleigh-Taylor不稳定性非线性不稳定性

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并行科学计算应用中采样数据的聚集I/O

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计算机工程与科学 2018年第9期40卷 1534-1539页

作者：曹立强罗红兵北京应用物理与计算数学研究所北京100088

采样数据的并行I/O制约一些并行应用的运行效率。设计、实现了采样数据的聚集并行I/O方法。该方法在客户端部署采样数据缓存,然后合并数据到输出进程,再存储到文件。为了保障并行程序长时间运行过程中采样数据的存储一致性,该方法在JAS... 详细信息

采样数据的并行I/O制约一些并行应用的运行效率。设计、实现了采样数据的聚集并行I/O方法。该方法在客户端部署采样数据缓存,然后合并数据到输出进程,再存储到文件。为了保障并行程序长时间运行过程中采样数据的存储一致性,该方法在JASMIN框架中监测应用程序的运行状态,当并行程序发生负载平衡或者重启动时刷新或者恢复数据。I/O过程中,进一步使用HDF5的分块I/O提高列存储数据的读写效率。测试表明,新方法不仅具有较好的可扩展性,还能在具有负载平衡与重启动等复杂功能的并行应用中提高采样数据的并行I/O效率7.5倍以上。

关键词：科学计算采样数据并行I/O 性能优化聚合缓存

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基于改进型XFEM的裂纹分析并行软件实现

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中国科学：技术科学 2018年第11期48卷 1241-1258页

作者：王理想文龙飞王景焘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

扩展有限元法(XFEM)目前已成为裂纹分析的主流数值方法.然而,在实际应用中该方法一直受到两方面的困扰:总体刚度矩阵高度病态以及动力学计算时额外自由度上的能量无法正确传递.前者导致在以迭代法求解为主的大规模计算中难以收敛,后者... 详细信息

扩展有限元法(XFEM)目前已成为裂纹分析的主流数值方法.然而,在实际应用中该方法一直受到两方面的困扰:总体刚度矩阵高度病态以及动力学计算时额外自由度上的能量无法正确传递.前者导致在以迭代法求解为主的大规模计算中难以收敛,后者导致动力学求解精度低、实施困难.为解决这两大困扰,基于无额外自由度单位分解插值格式,提出改进型扩展有限元法(IXFEM).基于该方法,在高性能数值模拟软件开发框架JAUMIN上开发裂纹分析并行软件—PANDA_Fracture.实际算例表明, PANDA_Fracture软件具有如下特色:1)允许引入高精度裂尖加强,支持裂纹任意长度扩展; 2)同时支持动力学裂纹问题隐式求解与显式求解; 3)支持任意多裂纹问题高效求解; 4)支持上千CPU核高性能可扩展计算.

关键词：改进型XFEM 裂纹扩展断裂力学 JAUMIN 高性能计算 PANDA

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JEMS-FDTD软件在电磁脉冲区域传播数值模拟中的应用

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强激光与粒子束 2019年第10期31卷 74-78页

作者：鲍献丰李瀚宇伍月千周海京中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 中国工程物理研究院复杂电磁环境科学与技术重点实验室四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

电磁脉冲区域传播数值模拟是电磁环境效应分析的重要环节,面临空间尺度巨大、多辐射源、复杂地貌等技术挑战。本文介绍了三维时域全波电磁模拟并行软件JEMS-FDTD的研制进展。在大规模并行计算FDTD方法的基础上结合自适应网格技术,研制... 详细信息

电磁脉冲区域传播数值模拟是电磁环境效应分析的重要环节,面临空间尺度巨大、多辐射源、复杂地貌等技术挑战。本文介绍了三维时域全波电磁模拟并行软件JEMS-FDTD的研制进展。在大规模并行计算FDTD方法的基础上结合自适应网格技术,研制了一种适应于大区域电磁脉冲传播的高效时域全波计算方法。并基于该技术实现了千km 2级城市电磁脉冲区域传播的数值模拟,获取了全空间的时域电磁场信息,验证了软件在电磁脉冲区域传播仿真应用中的可行性。

关键词：时域有限差分方法电磁脉冲区域传播自适应网格数值模拟

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全局减方差方法的HBR-2基准题应用

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原子能科学技术 2018年第6期52卷 987-993页

作者：郑征梅其良邓力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

对于深穿透类型的屏蔽问题,在合理的时间内计算得到可信的结果对于蒙特卡罗(MC)方法是一个巨大的挑战。基于离散纵标(S_N)方法的局部和全局减方差方法能有效降低MC计算深穿透问题的计数误差。本文基于HBR-2基准题比较了全局减方差方法... 详细信息

对于深穿透类型的屏蔽问题,在合理的时间内计算得到可信的结果对于蒙特卡罗(MC)方法是一个巨大的挑战。基于离散纵标(S_N)方法的局部和全局减方差方法能有效降低MC计算深穿透问题的计数误差。本文基于HBR-2基准题比较了全局减方差方法和局部减方差方法的计算效率。结果表明,对于HBR-2基准题,局部和全局减方差方法均取得了较好的结果。全局减方差方法1次计算即可同时优化辐照监督管和堆外探测器的计数,因此实际应用更加方便和高效。

关键词：全局减方差方法离散纵标方法蒙特卡罗方法源偏倚权窗

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基于多项式混沌的Sobol敏感度分析及其在爆轰中的应用

基于多项式混沌的Sobol敏感度分析及其在爆轰中的应用

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第十六届中国CAE工程分析技术年会

作者：梁霄王朔王瑞利胡星志陈江涛山东科技大学数学学院北京应用物理与计算数学研究所中国空气动力研究与发展中心

爆轰的不确定度量化能提高爆轰数值模拟的预测能力和可靠性,但是炸药爆轰过程中不确定因素数量庞大,导致爆轰的不确定度量化是一个严峻的挑战。敏感度分析能量化不确定输入度对爆轰系统响应量的影响,实现模型降维。结合多项式混沌给出So... 详细信息

爆轰的不确定度量化能提高爆轰数值模拟的预测能力和可靠性,但是炸药爆轰过程中不确定因素数量庞大,导致爆轰的不确定度量化是一个严峻的挑战。敏感度分析能量化不确定输入度对爆轰系统响应量的影响,实现模型降维。结合多项式混沌给出Sobol指标的显式表达,进一步减轻了运算量。最后,将所提方法与具有完全知识产权的爆轰软件LAD2D结合,研究了具有多不确定度圆筒试验的不确定度量化,在11个不确定因素寻找5个排序靠前的因素,给出置信区间等统计信息,所得结果与试验数据比对,从而确认了模型的有效性和可行性。

关键词：圆筒试验不确定度量化多项式混沌敏感度分析 Sobol指标爆轰

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含颗粒槽道湍流的瞬态增长

含颗粒槽道湍流的瞬态增长

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中国力学大会（CCTAM2019）

作者：宋洋许春晓黄伟希王丽丽北京应用物理与计算数学研究所清华大学

含颗粒湍流是自然界常见的流动现象,具有重要研究价值。已有关于含颗粒湍流的实验和数值模拟发现,湍流相干结构与颗粒输运过程存在显著相互作用。因此,研究含颗粒湍流中相干结构的动力学机制及相干结构与颗粒输运的相互作用十分必要。... 详细信息

含颗粒湍流是自然界常见的流动现象,具有重要研究价值。已有关于含颗粒湍流的实验和数值模拟发现,湍流相干结构与颗粒输运过程存在显著相互作用。因此,研究含颗粒湍流中相干结构的动力学机制及相干结构与颗粒输运的相互作用十分必要。这里拟以不可压缩含颗粒槽道湍流为研究对象,采用双向耦合Eulerian-Eulerian方法建立含颗粒槽道湍流瞬态增长模型。并以此为基础探究含颗粒槽道湍流中湍流相干结构的动力学机制以及相干结构与颗粒分布的相互作用。结果表明,含颗粒槽道湍流中颗粒最优结构呈条带分布,其主要形态和位置特征与实验和数值模拟中观察到的颗粒条带一致。进一步研究了高雷诺数情况下大、小尺度最优结构的形态特点,发现颗粒场小尺度最优结构位于粘性底层且尺度不随雷诺数变化,而颗粒场在外区不存在显著的最优结构。

关键词：槽道湍流含颗粒湍流瞬态增长相干结构

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基于遗传算法对材料的磁结构进行搜索的方法及装置

基于遗传算法对材料的磁结构进行搜索的方法及装置

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作者：张平郑法伟李淑静周梅 100088 北京市海淀区花园路6号

本发明提供了一种基于遗传算法对材料的磁结构进行搜索的方法及装置，该方法包括：获取待测材料的物理参数；确定扩展后的超元胞；确定遗传算法的迭代次数N、每代种群个体数量n和最优个体数量m；将随机生成的n个个体作为初始的种群；确... 详细信息

标准号: CN109034357B

本发明提供了一种基于遗传算法对材料的磁结构进行搜索的方法及装置，该方法包括：获取待测材料的物理参数；确定扩展后的超元胞；确定遗传算法的迭代次数N、每代种群个体数量n和最优个体数量m；将随机生成的n个个体作为初始的种群；确定种群内每个个体的体系能量和磁有序结构，选取m个体系能量最低的最优磁有序个体、并从m个最优个体中随机抽取两个进行杂交并生成n个新的个体，之后重复上述选取m个最优个体的步骤，直至迭代次数达到N；根据最后得到的m个最优个体所对应的磁有序结构确定待测材料的全局最优磁有序结构。该方法能够快速准确地预测磁有序结构，大大提高确定磁有序结构的效率和准确度。

关键词：磁有序最优个体种群待测材料体系能量遗传算法迭代结构确定全局最优随机抽取随机生成物理参数准确度磁结构元胞搜索杂交重复预测

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一种原子结构分析方法以及表面或界面原子结构的建模方法

一种原子结构分析方法以及表面或界面原子结构的建模方法

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作者：宋海峰赵亚帆林德烨刘海风韩国民厦圣旭周愈之 100083 北京市海淀区花园路6号

本发明涉及一种原子结构分析方法以及表面或界面原子结构的建模方法，特别涉及一种针对低对称性或者无对称性原子结构的局域格点环境以及局域原子环境的分析方法，以及利用上述分析方法的无序固溶材料表面或界面原子结构的建模和分析方... 详细信息

标准号: CN110083897A

本发明涉及一种原子结构分析方法以及表面或界面原子结构的建模方法，特别涉及一种针对低对称性或者无对称性原子结构的局域格点环境以及局域原子环境的分析方法，以及利用上述分析方法的无序固溶材料表面或界面原子结构的建模和分析方法；该结构分析方法普适性好，不仅适用于晶体结构分析，还适用于非晶结构分析；以此为基础，结合相似原子环境(SAE)方法，实现了一种新型无序固溶材料表面结构的建模方法，建模晶胞大小灵活可调，可以处理表面偏聚。

关键词：原子结构建模分析固溶材料表面结构晶体结构分析处理表面低对称性非晶结构结构分析普适性格点晶胞可调偏聚灵活

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TKX-50热分解氮气形成机理的分子动力学模拟

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含能材料 2018年第1期26卷 75-79页

作者：余一张蕾姜胜利王星赵寒月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

为研究新型富氮含能化合物5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟铵(TKX-50)高能钝感背后的微观机制,采用从头算分子动力学方法模拟了TKX-50在不同压力及温度下的分解过程,通过分析主要产物N_2的生成路径,揭示了TKX-50热分解随温度与压力... 详细信息

为研究新型富氮含能化合物5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟铵(TKX-50)高能钝感背后的微观机制,采用从头算分子动力学方法模拟了TKX-50在不同压力及温度下的分解过程,通过分析主要产物N_2的生成路径,揭示了TKX-50热分解随温度与压力变化的规律。模拟显示TKX-50分解的主要产物为H_2O和N_2。其中N_2存在三条主要的生成路径,两条来源于唑环环裂过程,另一条与铵盐和唑环的相互作用相关联。唑环环裂直接生成N2的过程受温度影响较大,温度越高,断裂速度越快,对压力不敏感。铵盐与唑环相互作用生成N_2的过程则依赖于扩散,扩散速率与温度呈正相关,与压力呈负相关。三条反应路径的共同作用使得TKX-50的反应速率宏观上呈现随温度升高而升高,随压力升高而下降的趋势。

关键词： 5,5,-联四唑-1,1,-二氧二羟铵(TKX-50) 热分解反应路径分子动力学模拟

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