检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第11期50卷 31-53页

作者：赵永涛张子民程锐 HOFFMANN Dieter 马步博王友年王瑜玉王兴邓志刚任洁茹刘巍齐伟齐新苏有武杜应超李福利李锦钰杨杰杨建成杨磊肖国青吴栋何斌宋远红张小安张世政张琳张雅张艳宁陈本正陈燕红周征周贤明周维民赵红卫赵全堂赵宗清赵晓莹胡章虎弯峰栗建兴徐忠锋高飞唐传祥黄文会曹树春曹磊峰盛丽娜康炜雷瑜詹文龙中国科学院近代物理研究所兰州730000 西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室西安710049 大连理工大学物理与光电工程学院大连116024 中国工程物理研究院激光聚变中心绵阳621999 清华大学工程物理系北京100084 浙江大学物理学系杭州310027 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 咸阳师范学院物理与电子工程学院咸阳712000 武汉理工大学理学院武汉430070 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

高能量密度物理的研究对象是能量密度超过1011J/m3或压强超过100 GPa极端状态的物质,这种物质广泛存在于恒星和大质量行星内部,同时也短暂存在于核弹爆炸和惯性约束聚变等高功率加载过程中.高能量密度物理研究是科技强国在国防安全、天... 详细信息

高能量密度物理的研究对象是能量密度超过1011J/m3或压强超过100 GPa极端状态的物质,这种物质广泛存在于恒星和大质量行星内部,同时也短暂存在于核弹爆炸和惯性约束聚变等高功率加载过程中.高能量密度物理研究是科技强国在国防安全、天体物理及聚变科学技术等重大领域竞相追逐的前沿热点,也是国内外大型高功率激光装置、Z箍缩装置以及重离子加速装置的重要科学目标.本文将主要介绍基于强流重离子加速器装置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)的高能量密度物理研究.HIAF装置将可以提供极高功率的强流重离子束,单脉冲能量和功率将分别达到100 kJ和TW量级.如此高功率的离子束直接加热金、铅等固体材料,可以产生密度接近原固体密度、温度约10 eV、空间尺度mm–cm量级的状态均匀的高能量密度物质(能量密度达到1013J/m^(3)量级),为实验室研究高能量密度物质的产生、物态性质及其演化规律提供先进的研究平台.基于HIAF的高能量密度物理研究主要包括:(1)强流离子束驱动高能量密度物质的产生及其发展规律;(2)离子束在稠密物质或等离子体中的能量沉积与输运性质;(3)离子束驱动高能量密度物质关键诊断技术.本文还将重点介绍上述三个关键科学技术问题的研究现状和进展.

关键词：高能量密度物理强流重离子加速器装置离子束与等离子体相互作用尾场调制高能电子成像

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基于离散Boltzmann方法的微尺度流动与传热特性研究

基于离散Boltzmann方法的微尺度流动与传热特性研究

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：张玉东许爱国邱京江卫洪涛卫荣汉郑州大学力学与安全工程学院力学系北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

随着微流控芯片和微机电系统(MEMS)的飞速发展,微尺度下的流动与传热特性逐渐成为人们关注的热点。在微米尺度下,流体的流动与传热特性表现出与宏观尺度迥异的特征,比如壁面附近的速度滑移、温度跳变和Knudsen层,热蠕动效应,非傅里叶导... 详细信息

随着微流控芯片和微机电系统(MEMS)的飞速发展,微尺度下的流动与传热特性逐渐成为人们关注的热点。在微米尺度下,流体的流动与传热特性表现出与宏观尺度迥异的特征,比如壁面附近的速度滑移、温度跳变和Knudsen层,热蠕动效应,非傅里叶导热特性等。其主要原因是在微尺度下,流体分子与流道的特征尺度相比不再是一个可以忽略的小量,因此传统基于连续介质假设的的宏观流体模型难以准确描述微尺度下的流体流动与传热特征。此时需要考虑对流体方程进行修正,或直接从微介观角度对流体系统进行建模。本文将介绍基于Boltzmann方程的介观动理学模型(离散Boltzmann方法,DBM)的建模思路以及其在微尺度流动与传热应用方面的最新进展,包括不同阶次DBM对于速度滑移的描述性能分析,DBM在液体流动建模方面的进展,微尺度流动与传热的壁面效应以及微尺度流动非平衡特性的动理学机理等。

关键词：微机电系统壁面效应动理学模型离散Boltzmann方法

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2维5阶Benjamin-Ⅱ方程的适定性（英文）

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数学进展 2019年第1期48卷 1-20页

作者：谌稳固魏素青李俊峰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京100088 北京师范大学数学科学学院数学与复杂系统教育部重点实验室北京100875

本文研究了2维5阶Benjamin-Ⅱ方程初值问题的适定性.证明了其在Sobolev空间H^(s_1,s_2)(R^2)中是局部适定的,其中s_1≥-5/4,s_2≥0.并利用质量守恒定律得到了其在s_1≥0, s_2≥0时的整体适定性.

关键词： Benjamin方程适定性 Stricharz估计

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含腔炸药在冲击作用下孔洞坍缩和高温区形成研究

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气体物理 2025年第2期10卷 1-15页

作者：李帅孟宝清田保林孙文俊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 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 中国科学院大学工程科学学院北京101408 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

激波冲击下含腔炸药颗粒群中热点的形成与点火现象引起了广泛的关注。然而,目前在介观尺度上的研究较为稀缺,大多数相关研究主要集中于落锤和跌落实验的加载方式。因此,亟待开展针对激波作用下介尺度炸药颗粒群的变形、温升模式及耗散... 详细信息

激波冲击下含腔炸药颗粒群中热点的形成与点火现象引起了广泛的关注。然而,目前在介观尺度上的研究较为稀缺,大多数相关研究主要集中于落锤和跌落实验的加载方式。因此,亟待开展针对激波作用下介尺度炸药颗粒群的变形、温升模式及耗散传热机制等方面的研究。本研究建立了一种适用于跌落和激波冲击条件下炸药变形与温升问题的数学物理模型,该模型能够精确描述颗粒和流体的动力学与热力学过程。基于离散元法,该模型考虑了颗粒间的弹塑性接触过程,系统地考虑了颗粒间的弹塑性碰撞和剪切历史,准确解析颗粒的运动与碰撞行为。动量方程中考虑了颗粒与气相之间的曳力双向耦合作用,而能量方程涵盖了滑动摩擦耗散、滚动摩阻耗散、塑性耗散、颗粒间的热传递以及颗粒与流体之间的传热等效应。研究讨论了炸药颗粒尺寸对颗粒群跌落过程的影响,颗粒尺寸越小,跌落过程中的梯形升温区和对称高温带区域面积越大,且最终平均温度的稳定值越高。颗粒尺寸的不同致使颗粒群中颗粒数量不同,因此导致了颗粒间碰撞耗散行为的变化,从而造成颗粒温度的差异。并且,不同颗粒尺寸的炸药跌落过程中,滑动摩擦耗散和滚动摩阻耗散的演化差异在初期便已显现,而塑性耗散的演化差异则在跌落的中后期才逐渐发展。进一步,分析对比了跌落和激波冲击过程下塑性耗散这一关键耗散源项的演化规律。跌落过程中,塑性功的演变主要发生在高温区形成和孔洞坍缩阶段,这两个阶段包含较明显的颗粒之间剧烈的塑性碰撞。激波冲击过程中,塑性耗散主要发生在颗粒群孔洞变形的早期阶段,后期阶段塑性加载力不再做功,炸药颗粒的温度升高主要依赖于两相热传递。

关键词： HMX炸药离散元法弹塑性模型耗散机理两相传热

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固体热中子散射数据研制程序SIRIUS

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核动力工程 2018年第1期39卷 34-37页

作者：王佳胡泽华宋红州叶涛孙伟力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中子物理学重点实验室绵阳621900

基于热中子散射的相干弹性散射、不相干弹性散射、相干非弹性散射、不相干非弹性散射4种机制,开发了可用于固体材料热中子散射数据库(TSL)研制的SIRIUS程序,并采用第一性原理晶格动力学方法计算固体材料的声子谱和声子能态密度。在此基... 详细信息

基于热中子散射的相干弹性散射、不相干弹性散射、相干非弹性散射、不相干非弹性散射4种机制,开发了可用于固体材料热中子散射数据库(TSL)研制的SIRIUS程序,并采用第一性原理晶格动力学方法计算固体材料的声子谱和声子能态密度。在此基础上计算了简单面心立方晶格(FCC)结构的金属^(27)Al的热中子散射数据,与ENDF/B-Ⅶ.1库中数据基本符合,验证了程序和方法的正确性。

关键词：热中子散射数据相干非弹性散射 SIRIUS程序第一性原理金属^(27)Al

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非平衡放热流体的离散玻耳兹曼方法研究

非平衡放热流体的离散玻耳兹曼方法研究

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中国核学会2019年学术年会

作者：林传栋许爱国马宇中山大学中法核工程与技术学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室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

放热流体广泛存在于自然界和工程应用之中,尤其是在核能工程中,是一种非常重要的常见物理现象。放热流体系统大都涉及从微观尺度的分子碰撞到宏观流动尺度的大窝结构,并且包含复杂的流动力学和热力学非平衡行为,这往往使得传统模拟方法... 详细信息

放热流体广泛存在于自然界和工程应用之中,尤其是在核能工程中,是一种非常重要的常见物理现象。放热流体系统大都涉及从微观尺度的分子碰撞到宏观流动尺度的大窝结构,并且包含复杂的流动力学和热力学非平衡行为,这往往使得传统模拟方法的适用性面临挑战。传统宏观方法对非平衡效应显著的区域经常存在物理描述能力不足的问题,而微观粒子方法往往由于计算资源的限制难于模拟足够时空尺度的系统。本文构建并使用的离散玻耳兹曼方法(DBM)主要就是针对这一中间尺度(非平衡程度、连续程度)的流体行为。DBM自然继承了玻耳兹曼方程描述和测量非平衡物理系统的部分功能,不仅能够在连续性极限条件下得到与宏观控制方程一致的结果,还能够有效延伸至传统宏观控制方程失效时的更强非平衡区域。同时,该方法具有演化方程形式简单、易于编程处理、稳定性好、适用于并行化处理等优势特点。DBM在非平衡放热流体的应用研究,将有助于从微介观尺度深入理解非平衡物理系统的本质机制和特征规律,并且能够为传统计算方法的改进提供可靠的数值参考和理论支撑。

关键词：放热流体爆轰非平衡效应离散玻耳兹曼方法介观模拟

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经典瑞利-泰勒不稳定性界面变形演化的改进型薄层模型

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物理学报 2018年第9期67卷 188-195页

作者：赵凯歌薛创王立锋叶文华吴俊峰丁永坤张维岩贺贤土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 北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871

激光惯性约束聚变(ICF)内爆靶丸通常采用多壳层组合结构设计,各壳层界面的流体力学不稳定性影响内爆加速和聚变点火,是ICF十分关心的问题.本文建立了描述任意Atwood数、任意初始界面分布Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性界面变形及非线性演... 详细信息

激光惯性约束聚变(ICF)内爆靶丸通常采用多壳层组合结构设计,各壳层界面的流体力学不稳定性影响内爆加速和聚变点火,是ICF十分关心的问题.本文建立了描述任意Atwood数、任意初始界面分布Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性界面变形及非线性演化的薄层模型.通过分析薄层中流体微团的受力,得到了运动微分方程组,并在二维情况进行数值求解.在线性阶段,薄层模型描述的界面演变规律与模拟结果符合很好;在非线性阶段,薄层模型可以描述至"蘑菇"形结构,与数值模拟的结果很接近.目前薄层的RT不稳定性非线性解析理论研究仅限于弱非线性阶段,本工作发展的薄层解析理论能很好地研究薄层非线性"气泡-尖钉"发展过程.

关键词：薄层模型 Rayleigh-Taylor不稳定性 Atwood数非线性阶段

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适用于等熵流动的拉氏交错网格方法

适用于等熵流动的拉氏交错网格方法

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第十届全国青年计算物理学术会议

作者：孙晨沈智军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

为消除传统单元中心型拉氏方法在求解稀疏波问题时的"过热"现象,本文发展了一种基于单元中心Riemann求解器的拉氏交错网格方法。以交错数据分布的形式避免在一个单元内进行速度平均,从而消除由于动量平均过程导致的动能耗散... 详细信息

为消除传统单元中心型拉氏方法在求解稀疏波问题时的"过热"现象,本文发展了一种基于单元中心Riemann求解器的拉氏交错网格方法。以交错数据分布的形式避免在一个单元内进行速度平均,从而消除由于动量平均过程导致的动能耗散。此外,Riemann求解器得到的人工粘性部分在求解激波问题时予以保留,而在求解稀疏流动时予以去除,从而保证热力学关系式的满足。数值实验结果表明,对于稀疏波的过热现象,该方法几乎能完全消除;同时在求解

关键词：交错网格拉氏方法 Riemann 等熵流动

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耦合Rayleigh-Taylor-Kelvin-Helmholtz不稳定性的形态学与非平衡分析

耦合Rayleigh-Taylor-Kelvin-Helmholtz不稳定性的形态学与非平衡...

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：陈锋许爱国张玉东曾庆凯山东交通学院航空学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室郑州大学力学与安全工程学院

本文使用多松弛时间离散玻尔兹曼模型研究耦合瑞利-泰勒-开尔文-亥姆霍兹不稳定性(RTI,KHI和RTKHI)系统，引入形态学边界长度和热力学非平衡(TNE)强度，以探究其复杂动力学过程。模拟发现，在耦合系统后期RTI始终发挥主要作用，而早期... 详细信息

本文使用多松弛时间离散玻尔兹曼模型研究耦合瑞利-泰勒-开尔文-亥姆霍兹不稳定性(RTI,KHI和RTKHI)系统，引入形态学边界长度和热力学非平衡(TNE)强度，以探究其复杂动力学过程。模拟发现，在耦合系统后期RTI始终发挥主要作用，而早期的主要机制取决于浮力和剪切强度的对比。温度场的形态学边界长度L和平均热流强度D均可用于测量系统浮力与剪切强度之比，并定量地判断RTKHI系统早期的主要机制。具体来说，当KH(IRTI)占主导地位时，L> L(LD(D物理判据。

关键词：离散Boltzmann方法 Rayleigh-Taylor不稳定性 Kelvin-Helmholtz不稳定性形态学非平衡

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基于离散玻尔兹曼方法的KH不稳定性研究

基于离散玻尔兹曼方法的KH不稳定性研究

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：林传栋罗开红许爱国中山大学中法核工程与技术学院伦敦大学学院机械工程系北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性广泛存在于自然界和各类科学工程领域。在KH不稳定性演化过程,往往伴随着复杂的非线性、非平衡和时空多尺度效应。如何有效模拟和准确预测复杂的流体动力学行为,一直是国内外的开放课题。本文基于先进的动... 详细信息

Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性广泛存在于自然界和各类科学工程领域。在KH不稳定性演化过程,往往伴随着复杂的非线性、非平衡和时空多尺度效应。如何有效模拟和准确预测复杂的流体动力学行为,一直是国内外的开放课题。本文基于先进的动理学方法——多组分离散玻尔兹曼方法,模拟研究KH不稳定演化过程的前期和后期行为,重点探索非平衡效应和温度差效应对流体不稳定性的影响机制。本工作的研究有助于从微介观层次深入理解复杂流体的宏观动力学行为,并能够为传统宏观模拟方法和理论分析方法提供可靠的数值参考。

关键词：流体不稳定性离散玻尔兹曼方法介观非平衡效应

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