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第七届全国爆轰学术会议

作者：胡晓棉吴子辉杨堃潘昊北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088

本文根据高能炸药爆轰过程中含有激化过程和慢反应的机理,建立了一种新的反应率模型.相比其他反应率模型,这种反应率模型可以应用于较粗的计算网格.采用此模型在每厘米50个网格的条件下,计算了JOB-9003和JB-9014炸药驱动紫铜飞片,计算... 详细信息

本文根据高能炸药爆轰过程中含有激化过程和慢反应的机理,建立了一种新的反应率模型.相比其他反应率模型,这种反应率模型可以应用于较粗的计算网格.采用此模型在每厘米50个网格的条件下,计算了JOB-9003和JB-9014炸药驱动紫铜飞片,计算结果与实验结果接近,这些表明,此反应率模型可以较好的描述炸药的做功过程.

关键词：爆炸力学反应率高能炸药

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爆轰波对碰区产物Davis状态方程的数值模拟研究

爆轰波对碰区产物Davis状态方程的数值模拟研究

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第七届全国爆轰学术会议

作者：杨堃吴子辉潘昊胡晓棉北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088

采用Davis爆轰产物状态方程研究爆轰波对碰驱动金属圆管膨胀的问题,在二维流体动力学程序上确定了Davis状态方程计算参数,对爆轰波对碰驱动金属圆管膨胀变形实验进行了数值模拟,并与实验结果进行了对比.

关键词： Davis状态方程爆轰波对碰爆轰驱动圆管数值模拟

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非等温相分离的热传导、黏性和Prandtl数效应:格子Boltzmann模拟与理论分析

非等温相分离的热传导、黏性和Prandtl数效应:格子Boltzmann模拟...

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中国核学会2015年学术年会

作者：甘延标许爱国张广财蔚喜军北华航天工业学院河北廊坊065000 北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088 北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论物理研究所) 北京100190 北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088

利用线性理论分析研究了非等温气液相分离的热传导、黏性和Prandtl数效应.发现热传导加速相分离过程,黏性抑制相分离速度.亚稳态相分离持续的时间tSD与热传导系数KT、黏性系数η满足如下关系tSD=a+b/Kr,tSD=c+dη+(eη)3,其中a-e均为拟... 详细信息

利用线性理论分析研究了非等温气液相分离的热传导、黏性和Prandtl数效应.发现热传导加速相分离过程,黏性抑制相分离速度.亚稳态相分离持续的时间tSD与热传导系数KT、黏性系数η满足如下关系tSD=a+b/Kr,tSD=c+dη+(eη)3,其中a-e均为拟合参数.对于固定的Prandtl数Pr,当系统黏性η小于临界值ηc时,tSD与η呈现逆对数关系.当η＞ηc时,对于Pr＜1的情形,tSD随η减小而减小;当Pr＞1时,tSD随η的增加而增加.上述结果同格子Boltzmann模拟结果符合得很好.

关键词：气液相分离过程热传导系数黏性系数 Prandtl数效应格子玻尔兹曼理论

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特征线方法在平面冲击实验中的应用

特征线方法在平面冲击实验中的应用

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2014年全国固体力学学术大会

作者：潘昊吴子辉黄勇胡晓棉北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 中国工程物理研究院研究生部北京 100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088

平面冲击实验是研究材料高压物理的重要手段，伴随冲击加载后的绝热等熵卸载过程则可以提供更多材料的动态响应信息，包括准弹性、逆相变和损伤行为等。激光测速技术已被广泛应用于平面冲击实验研究中，该项技术能够获取材料加载与卸载...

平面冲击实验是研究材料高压物理的重要手段，伴随冲击加载后的绝热等熵卸载过程则可以提供更多材料的动态响应信息，包括准弹性、逆相变和损伤行为等。激光测速技术已被广泛应用于平面冲击实验研究中，该项技术能够获取材料加载与卸载过程的界面速度历史曲线，通过对待测样品窗口界面/自由面速度数据的分析与解读，可以得到材料在冲击加载/卸载下力学量的变化情况。相比其他拉格朗日分析方法和反向积分方法，特征线方法通过考虑反射波与入射波的相互作用，可更为合理的计算与分析待测材料窗口界面/自由面速度数据，从而获取材料在绝热卸载下的声速、屈服强度和粒子速度等的变化情况。通过对典型的阻抗差异较大材料(Ta/LiF)的速度剖面进行数值分析后，认为特征线方法获得的声速～粒子速度，应力～体应变关系等结果具有更高的精度。采用特征线方法对Sn材料的逆向碰撞冲击实验结果进行了分析，获取了更为丰富的Sn材料在冲击加载下的相变、屈服强度和卸载路径等信息。

关键词：

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基于大规模第一原理分子动力学的炸药感度评估方法与应用

基于大规模第一原理分子动力学的炸药感度评估方法与应用

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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：张蕾余一姜胜利陈军中国工程物理研究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北京100088 国家计算物理重点实验室北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国工程物理研究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北京100088 国家计算物理重点实验室北京应用物理与计算数学研究所北京100088

炸药晶体的撞击/冲击感度控制机制是炸药领域一直以来的挑战。实验上可采用落锤试验测试撞击感度h50％,但h50％值严重依赖实验设备。如报道的BTF炸药的h50％值从21 cm到50 cm,CL-20/TNT的h50％值从30到99 cm,因此,比较不同实验条件下测...

炸药晶体的撞击/冲击感度控制机制是炸药领域一直以来的挑战。实验上可采用落锤试验测试撞击感度h50％,但h50％值严重依赖实验设备。如报道的BTF炸药的h50％值从21 cm到50 cm,CL-20/TNT的h50％值从30到99 cm,因此,比较不同实验条件下测量的h50％值往往有误导作用。冲击波感度可以用小格板试验测试Pg0,可靠性高,但实验难度较大。当前仅有少量炸药有该性能测试结果,不利于应用于新型合成炸药的感度评估。尽管撞击感度与冲击感度的作用时间(前者为250μs,后者小一个数量级)及产生压强(前者约10 kbar,后者高一个数量级)不同,但普遍认为二者有极好的相关性,均为热致分解而非压力导致的化学反应。因此,评估炸药感度的关键在于力刺激作用下首步化学反应的动力学过程预测。

关键词：

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快点火与惯性聚变能

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激光与光电子学进展 2002年第9期39卷 4-8页

作者：张家泰胡北来刘松芬北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088 南开大学物理学院天津300071

惯性约束聚变(ICF)的中期结果在国防与科学方面有重要应用价值,但最终目标是想解决人类的惯性聚变能源(IFE)问题。如果能有新的方式使高密度燃料小囊点火就有可能使这一多年来孜孜以求的梦想变成现实。本文综述聚变能源的材料、原理和... 详细信息

惯性约束聚变(ICF)的中期结果在国防与科学方面有重要应用价值,但最终目标是想解决人类的惯性聚变能源(IFE)问题。如果能有新的方式使高密度燃料小囊点火就有可能使这一多年来孜孜以求的梦想变成现实。本文综述聚变能源的材料、原理和研究现状,快点火的原理和可行性研究,提出获得聚变能的一些设想和展望。

关键词：快点火惯性聚变能惯性约束聚变核能

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从物理学视角看非平衡流动研究:基于DBM建模

从物理学视角看非平衡流动研究:基于DBM建模

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中国交叉科学学会第17届学术年会

作者：许爱国张广财北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088

本文概述我们课题组近十年来在非平衡流动物理建模与模拟方面的思考与进展。

关键词：

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复杂流动过程的DBM建模、模拟与分析研究进展

复杂流动过程的DBM建模、模拟与分析研究进展

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第十六届中国交叉科学会议

作者：许爱国张广财北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京 100871 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088

自然界、国防与工业领域诸多问题的研究依托于复杂流体系统的建模与模拟。这类系统的物理建模、算法设计与特征分析均存在较强的挑战性。复杂的受力与弛豫导致丰富、复杂的流动与热动非平衡行为与效应。在爆燃、爆轰等复杂过程中,化学... 详细信息

自然界、国防与工业领域诸多问题的研究依托于复杂流体系统的建模与模拟。这类系统的物理建模、算法设计与特征分析均存在较强的挑战性。复杂的受力与弛豫导致丰富、复杂的流动与热动非平衡行为与效应。在爆燃、爆轰等复杂过程中,化学反应引起的放热、压缩甚至冲击等过程的介入进一步加剧了系统行为的复杂程度。随着对非平衡相变、冲击、爆燃、爆轰等复杂物理过程认知需求的提高和对系统主要特征、粗线条行为的逐渐了解和掌握,系统内的各种微介观结构与非平衡效应当前正在成为人们日益关注的热点。在Boltzmann 方程基础上经过两次重要的粗粒化物理建模得到的离散Boltzmann 方法(DiscreteBoltzmann Method,DBM)正在成为爆轰等非平衡复杂流动过程的一种全新的动理学描述、建模、模拟和分析方法。本报告综述我们课题组近年来在这一领域的主要进展。内容重点体现：(1)从数学建模角度,DBM 模型与传统流体模型的唯一差异就是使用离散Boltzmann 方程取代原来的Navier-Stokes 方程;但从物理建模角度,一个DBM 模型相当于一个传统流体模型外加一个关于热动非平衡效应的粗粒化模型。(2)通过DBM 提供的信息,可以建立“无组织动量流”、“无组织能量流”、化学反应速率与熵增率之间的关系式。(3)DBM 所提供的非平衡特征已经用于特征区域真实分布函数主要特征的恢复、复杂流体系统内各种界面的物理甄别与追踪、相变动理学研究中划分“亚稳相分解”和“相畴增长”两个阶段的物理判据、Rayleigh-Taylor 不稳定性研究中划分可压效应两个阶段的物理判据。(4)在爆轰波附近,黏性和热传导降低局域热动非平衡,但增强整体热动非平衡效应。

关键词：复杂流体非平衡动理学建模复杂物理场分析

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两相流系统的离散玻尔兹曼建模

两相流系统的离散玻尔兹曼建模

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中国核学会2015年学术年会

作者：许爱国张广财甘延标蔚喜军北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论物理研究所) 北京100190 北华航天工业学院河北廊坊065000 北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088

本文借助离散玻尔兹曼方程构建液气二相流系统的非平衡相变模型.通过该模型,人们可以同时研究二相流系统的动力学非平衡与相变动理学过程中的热力学非平衡.讨论了测量系统热力学非平衡程度的方案以及研究结果对宏观流体建模的贡献.

关键词：液气二相流系统热力学非平衡相变模型离散玻尔兹曼方程

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使用极坐标格子玻尔兹曼方法研究冲击过程——复杂系统中非平衡效应的探索

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凝聚态物理学进展 2013年第4期2卷 88-96页

作者：林传栋许爱国张广财李英骏中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京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

本文使用极坐标高速可压格子玻尔兹曼模型研究冲击过程。其中离散速度模型是由Watari和Tsutahara提出的D2V97,对流项采用修正的Warming-Beam格式处理。分别模拟研究了冲击波在环形区域和圆形区域中向内传播过程中物理量的变化规律,并通... 详细信息

本文使用极坐标高速可压格子玻尔兹曼模型研究冲击过程。其中离散速度模型是由Watari和Tsutahara提出的D2V97,对流项采用修正的Warming-Beam格式处理。分别模拟研究了冲击波在环形区域和圆形区域中向内传播过程中物理量的变化规律,并通过离散速度分布函数的速度矩分析了冲击波波阵面附近的非平衡效应。为了从更基本层面理解界面行为,给出了波阵面处真实分布函数在速度空间的示意图。

关键词：格子玻尔兹曼方法冲击波非平衡效应

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