检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2024年

作者：邓蕴桐胡少亮徐小文中国工程物理研究院研究生院北京应用物理与计算数学研究所中物院高性能数值模拟软件中心

针对系统级封装应用时谐Maxwell方程离散系统求解中单一算法无法对所有算例取得最优性能、以及给定算例难以确定最优算法的问题，提出一种基于实测的预条件算法自适应策略。首先，结合当前该类应用普遍采用的加性Schwarz区域分解算法（... 详细信息

针对系统级封装应用时谐Maxwell方程离散系统求解中单一算法无法对所有算例取得最优性能、以及给定算例难以确定最优算法的问题，提出一种基于实测的预条件算法自适应策略。首先，结合当前该类应用普遍采用的加性Schwarz区域分解算法（ASM）和辅助子空间Maxwell算法（AMS），提出一种组合预条件算法，扩充了当前该类系统的可行算法空间。在此基础上，针对可行算法空间，在每个算例求解之前，基于对每个算法的实际测试，选择其中最优的算法用于迭代过程的求解。来自三个实际模型共6个典型算例的数值实验表明，该自适应策略可以取得接近现有算法空间中最优算法的性能，相对于算法空间的任意单一算法，其整体求解效率最高，具有较大的实用性和应用潜力。

关键词：时谐Maxwell方程预条件算法自适应策略辅助子空间算法区域分解

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斜侵彻薄靶板过程中弹体偏转的姿态修正方法

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兵工学报 2021年第S01期42卷 68-73页

作者：姜剑生何雨张小庆王政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流体物理研究所四川绵阳621900

弹体斜侵彻靶板后姿态发生偏转,是常规武器侵彻类战斗部研制过程中必须面临和解决的问题,而弹体发生偏转的影响因素很多。在准定常条件下,通过分析弹体侵彻薄靶板时受到的作用力及其偏转角加速度,明确偏转力和偏转力矩的来源和方向。针... 详细信息

弹体斜侵彻靶板后姿态发生偏转,是常规武器侵彻类战斗部研制过程中必须面临和解决的问题,而弹体发生偏转的影响因素很多。在准定常条件下,通过分析弹体侵彻薄靶板时受到的作用力及其偏转角加速度,明确偏转力和偏转力矩的来源和方向。针对不同靶体材质,比较金属靶和混凝土靶侵彻过程中弹体偏转角加速度的异同,结果表明通过调整质心位置和改变弹尾形状能修正弹体过靶姿态。采用数值模拟方法验证了上述结论,该结论可为侵彻弹体的设计和外形优化及提高侵彻弹道的稳定性提供参考。

关键词：薄靶板斜侵彻弹体偏转偏转角角加速度姿态修正

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一种基于算子分裂的含能材料的能量计算方法及系统

一种基于算子分裂的含能材料的能量计算方法及系统

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作者：苏帅陈军姚彦忠邬吉明龙瑶 100124 北京市朝阳区平乐园100号

本发明公开一种基于算子分裂的含能材料的能量计算方法及系统。该方法包括：基于算子分裂方法对多介质流体力学模型进行分裂，得到非对流部分和对流部分；获取分裂中间时刻的面上压力和面上速度；针对非对流部分，根据所述面上速度和面... 详细信息

标准号: CN118248256A

本发明公开一种基于算子分裂的含能材料的能量计算方法及系统。该方法包括：基于算子分裂方法对多介质流体力学模型进行分裂，得到非对流部分和对流部分；获取分裂中间时刻的面上压力和面上速度；针对非对流部分，根据所述面上速度和面上压力采用有限体积离散公式，确定拉格朗日密度、拉格朗日动量、拉格朗日能量和拉格朗日比体积；针对对流部分，根据所述面上速度、面上压力、拉格朗日密度、拉格朗日动量、拉格朗日能量和拉格朗日比体积对对流部分采用有限体积离散公式，确定tⁿ⁺¹时刻每种物质的密度、动量、能量和比体积。本发明能够准确计算出多步化学反应下含能材料的能量。

关键词：对流动量分裂含能材料离散公式算子流体力学模型化学反应能量计算多介质和面

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^(4)He系统的广义约化R矩阵理论分析

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计算物理 2022年第6期39卷 631-640页

作者：周历波叶涛王佳孙伟力中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

以广义约化R矩阵理论为基础,运用RAC程序(R-matrix analysis code)综合分析有关^(4)He系统的所有核反应的实验数据,给出从0~30 MeV范围内一套完整的评价值,各反应数据内部自恰。其中积分截面的拟合包括^(3)He(n,total)、^(3)He(n,n)^(3... 详细信息

以广义约化R矩阵理论为基础,运用RAC程序(R-matrix analysis code)综合分析有关^(4)He系统的所有核反应的实验数据,给出从0~30 MeV范围内一套完整的评价值,各反应数据内部自恰。其中积分截面的拟合包括^(3)He(n,total)、^(3)He(n,n)^(3)He、^(3)He(n,d)D、^(3)He(n,p)T、D(d,n)^(3)He、D(d,p)T和T(p,n)^(3)He,同时给出相应的误差矩阵;天体物理学S因子的拟合包括D(d,n)^(3)He和D(d,p)T;微分截面的拟合包括^(3)He(n,n)^(3)He、^(3)He(n,p)T、D(d,d)D、D(d,n)^(3)He和D(d,p)T。所有的拟合结果与实验数据和主流评价数据符合良好。在低能部分,提高了D(d,n)^(3)He反应和D(d,p)T反应各自积分截面的精确度。在高能部分,将4He系统的评价数据进行了扩展。

关键词： R矩阵理论核反应截面核数据评价 ^(4)He系统 D(d,n)^(3)He反应

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基于CAD几何模型的曲面流线可视分析方法

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计算机工程与科学 2023年第6期45卷 961-969页

作者：吴付坤曹轶董庆利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

针对在大规模矢量场中复杂几何曲面流线生成难的问题,设计实现了一种高精度的复杂曲面流线可视分析方法。首先,基于拓扑二维曲面结构进行求交计算,并引入高精度插值算法实现几何曲面矢量场并行抽取操作;然后,采用改进型龙格-库塔矢量场... 详细信息

针对在大规模矢量场中复杂几何曲面流线生成难的问题,设计实现了一种高精度的复杂曲面流线可视分析方法。首先,基于拓扑二维曲面结构进行求交计算,并引入高精度插值算法实现几何曲面矢量场并行抽取操作;然后,采用改进型龙格-库塔矢量场流线积分扩展技术进行积分计算,并引入自适应积分步长策略和流线-曲面求交加速结构,生成连续一致的曲面流线;最后,引入小球特征到可视化管线流程中,并集成于通用可视分析平台。实验结果表明,该方法能够高精度地生成连续一致的几何曲面流线,有效刻画复杂装置表面流场物理特性。

关键词：矢量场抽取流线积分扩展技术自适应积分步长流线-曲面求交加速结构

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基于鲁棒损失函数的标签有噪信号调制方式识别

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计算物理 2022年第4期39卷 386-394页

作者：王晓波尹俊平徐岩北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京科技大学信息与计算科学系北京100083

针对现实信号调制方式标注易发生错误,即训练数据集中信号调制方式标签存在噪声情形,我们选取l模损失函数及其推广形式作为对标签噪声具有鲁棒性的损失函数,结合深度卷积神经网络优良的自动特征提取能力,提出一种针对信号调制方式存在... 详细信息

针对现实信号调制方式标注易发生错误,即训练数据集中信号调制方式标签存在噪声情形,我们选取l模损失函数及其推广形式作为对标签噪声具有鲁棒性的损失函数,结合深度卷积神经网络优良的自动特征提取能力,提出一种针对信号调制方式存在误判噪声的深度学习算法。该算法在训练数据集合标签噪声率达50%情形下,对信号调制方式的识别准确率依然保持较高水平。相反,对于采用通常的交叉熵作为损失函数的深度卷积神经网络,其已无法对信号调制方式进行分类识别。在公开的数据集上的数值实验表明,所提算法对于标签有噪信号调制方式识别具有较强的鲁棒性。

关键词： l1模损失函数 q损失函数信号调制有噪标签信号识别

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冲击波波后辐射效应对Richtmyer-Meshkov不稳定性增长影响的实验研究

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物理学报 2021年第20期70卷 157-166页

作者：袁永腾涂绍勇尹传盛李纪伟戴振生杨正华侯立飞詹夏宇晏骥董云松蒲昱东邹士阳杨家敏缪文勇中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

辐射冲击波波后物质具有辐射属性,它通过扰动界面引起的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的增长有别于通常的冲击波.在高功率激光装置上开展冲击波波后辐射效应对界面不稳定性增长影响的实验研究,认识波后辐射对界面增长的影响过程及规律... 详细信息

辐射冲击波波后物质具有辐射属性,它通过扰动界面引起的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的增长有别于通常的冲击波.在高功率激光装置上开展冲击波波后辐射效应对界面不稳定性增长影响的实验研究,认识波后辐射对界面增长的影响过程及规律,有助于提高高能量密度条件下RM不稳定性演化规律的认识水平及预测能力.基于神光Ⅲ原型高功率激光装置,设计并开展了两种激光驱动条件下的界面流体力学不稳定性实验,研究波后辐射效应对界面RM不稳定性增长的影响.实验中在较高功率密度驱动条件下CHBr扰动样品未见明显的扰动增长,结合模拟分析发现较高功率密度条件下辐射前驱波波阵面和冲击波波阵面明显分离,辐射前驱波在冲击波到达扰动界面前烧蚀扰动界面,改变了界面的初始状态,界面不稳定性增长过程中密度梯度的增大和界面Atwood数的减小抑制了界面RM不稳定性的增长.

关键词：辐射冲击波 Richtmyer-Meshkov不稳定性密度梯度尺度烧蚀速度 Atwood数

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局部标架的共旋Timoshenko梁单元多体动力学数值特性分析

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力学学报 2024年第9期56卷 2681-2694页

作者：刘海生张润森张腾刘铖北京理工大学宇航学院北京100081 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 中国久远高新技术装备有限公司北京100088

多柔体系统的动力学过程不仅包含结构大范围刚体运动带来的几何非线性,也存在大变形导致的几何非线性.近年来,基于李群局部标架的建模方法(local frame of Lie group,LFLG)被验证可与各类建模方法结合,能够消除刚体运动带来的几何非线性... 详细信息

多柔体系统的动力学过程不仅包含结构大范围刚体运动带来的几何非线性,也存在大变形导致的几何非线性.近年来,基于李群局部标架的建模方法(local frame of Lie group,LFLG)被验证可与各类建模方法结合,能够消除刚体运动带来的几何非线性.同时,大变形导致的几何非线性也将随着空间离散加密逐渐减弱.由此,LFLG可消除多柔体系统中部件的几何非线性,刚体与柔性体惯性力、内力及其Jacobian矩阵均满足刚体运动的不变性,可有效减少单元Jacobian矩阵更新次数.但由于多体系统还广泛存在约束及载荷的非线性,LFLG方法在实际应用中是否能够提升系统整体的Jacobian矩阵复用效率尚未进行深入探讨.并且,多柔体系统通常采用变阶变步长时间积分策略求解动力学方程,算法阶数以及时间步长变化也将导致多体系统Jacobian变化,加剧了系统Jacobian复用难度.为客观分析LFLG方法在实际仿真中的数值特性,文章首先以共旋坐标建模方法为例,给出了基于李群局部标架的三维Timoshenko梁单元建模方法.较于几何精确建模、绝对节点坐标等方法,该方法能够最大复用小变形有限元方法的单元算法,可降低单元开发难度;其次,搭建了LFLG方法的变阶变步长BDF(backward difference formula)与变步长广义α积分器的计算流程,并针对小变形与大变形两种工况,分析单元弹性力及阻尼力几何非线性特性,对比Jacobian复用效率;最后,通过与全局标架算法对比,分析局部标架方法与全局标架建模方法的数值特性.

关键词：李群局部标架方法共旋方法几何非线性向后差分时间积分方法广义α 时间积分方法

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晶体塑性有限元方法研究辐照对多晶铜力学性能的影响

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计算物理 2022年第1期39卷 6-16页

作者：李宏明李茂生中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

将辐照硬化理论与晶体塑性理论结合,运用ABAQUS有限元分析软件模拟辐照后多晶铜的拉伸过程。分析辐照效应对材料屈服强度、硬化过程、晶体变形等力学性能的影响,研究位错密度的演化及空间分布规律。数值模拟表明:辐照效应提高多晶铜的... 详细信息

将辐照硬化理论与晶体塑性理论结合,运用ABAQUS有限元分析软件模拟辐照后多晶铜的拉伸过程。分析辐照效应对材料屈服强度、硬化过程、晶体变形等力学性能的影响,研究位错密度的演化及空间分布规律。数值模拟表明:辐照效应提高多晶铜的屈服应力,影响不同阶段的硬化和软化现象;辐照剂量增大导致位错密度增殖总体变缓,空间不均匀度增大;晶体的塑性变形及晶体转动也受到辐照的影响,在相同的应变条件下,辐照剂量越大,晶体塑性变形程度越小,塑性变形分布不均匀度变大,同时晶体转动程度及转动角离散度增大。

关键词：晶体塑性有限元辐照效应位错变形

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PBX9502冲击Hugoniot曲线的参数标定和不确定度量化

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弹道学报 2024年第1期36卷 104-110页

作者：梁霄张培红王瑞利陈江涛山东科技大学数学与系统科学学院山东青岛266590 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

冲击Hugoniot试验不可避免地受到不确定因素的扰动,冲击Hugoniot关系的参数标定和不确定度量化对理解爆轰多物理过程的动力行为极为关键。首先,收集Los Alamos实验室的粒子速度-冲击波速度试验数据,通过不确定度传递律计算冲击波速度的... 详细信息

冲击Hugoniot试验不可避免地受到不确定因素的扰动,冲击Hugoniot关系的参数标定和不确定度量化对理解爆轰多物理过程的动力行为极为关键。首先,收集Los Alamos实验室的粒子速度-冲击波速度试验数据,通过不确定度传递律计算冲击波速度的标准不确定度,结果表明不能仅仅依靠绝对偏差的大小来判断异常值。采用基于绝对偏差距离的自适应聚类异常值检测法,剔除试验数据中的异常干扰点。其次,针对清洗后的试验数据,利用最小二乘回归方法拟合粒子速度-冲击波速度的冲击Hugoniot关系,并利用统计理论推导出Hugoniot参数的不确定度。进而,使用国内试验装置和试验数据,通过建立合适的误差公式,将Hugoniot曲线的预测值与试验值做比对,预测结果与试验结果吻合良好。结果还表明:清洗后的Hugoniot关系能更准确地预测PBX9502的冲击动力行为,确认标定参数的有效性。最后,将Chapman-Jouguet理论结合合理的假设和近似,给出了基于Hugoniot关系爆压的计算公式,给出了爆压的不确定度量化。研究结果能为发展强预测能力、高可信度软件提供保证。

关键词：异常值检测冲击Hugoniot关系自适应聚类不确定度量化参数标定 Chapman-Jouguet理论

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