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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：昝文涛王成洪滔董贺飞北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

本文采用CE/SE(时空守恒元解元)方法求解两相流模型数值模拟了空气中均匀分布的Al-RDX混合粉尘云团在直角通道内的温压效应。粉尘云团爆轰产生的冲击波与固壁作用后在壁面附近会形成局部高压区域，冲击波在拐角区域产生绕射。粉尘云团... 详细信息

本文采用CE/SE(时空守恒元解元)方法求解两相流模型数值模拟了空气中均匀分布的Al-RDX混合粉尘云团在直角通道内的温压效应。粉尘云团爆轰产生的冲击波与固壁作用后在壁面附近会形成局部高压区域，冲击波在拐角区域产生绕射。粉尘云团爆轰形成的火球在拐角区域产生绕射现象，并在拐角区域形成低温涡区，当反射波与火球发生作用后会大幅提升火球温度。

关键词： Al粉尘 RDX粉尘粉尘爆轰两相流温压效应

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随机中子动力学及其数值模拟研究进展

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计算物理 2017年第2期34卷 127-141页

作者：杨俊云应阳君肖刚北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

随机中子动力学是核动力设计和核反应堆安全中的重要课题,本文从随机中子动力学的基础概念和研究方法出发,介绍随机中子动力学研究的历史发展和研究现状.裂变中子与光子的多重性是反应堆零功率中子噪声主要来源,对中子涨落的方程描述及... 详细信息

随机中子动力学是核动力设计和核反应堆安全中的重要课题,本文从随机中子动力学的基础概念和研究方法出发,介绍随机中子动力学研究的历史发展和研究现状.裂变中子与光子的多重性是反应堆零功率中子噪声主要来源,对中子涨落的方程描述及其求解,演化出零功率中子噪声与功率反应堆噪声的随机理论.随机中子动力学的重要应用包括反应性微观测量、功率反应堆噪声测量和分析、核临界漂移分析和核材料识别与检测等.在半个多世纪的研究中,以脉冲堆点火过程的脉冲爆发等待时间分布为代表的随机性,一直缺乏定量分析方法和工具.直到近几年,模拟随机中子动力学过程的广义半马尔科夫过程模拟方法取得了重要进展,很好地揭示了脉冲堆实验中子点火规律.最后讨论随机中子动力学研究中有待解决的研究课题.

关键词：中子动力学反应堆噪声随机过程

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RM不稳定性系统及与RT不稳定性共存系统的DBM研究

RM不稳定性系统及与RT不稳定性共存系统的DBM研究

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数学力学物理学高新技术交叉研究进展 ——中国交叉科学学会第十七届学术年会

作者：陈锋许爱国张广财山东交通学院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

流体系统界面失稳及其引发的湍流混合现象是一种非常复杂的多尺度、非线性物理过程,广泛存在于惯性约束聚变、天体物理、材料物理等领域,是自然科学和工程技术领域共同关心的问题。随着研究的深入,系统界面附近的局域物理结构与非平衡... 详细信息

流体系统界面失稳及其引发的湍流混合现象是一种非常复杂的多尺度、非线性物理过程,广泛存在于惯性约束聚变、天体物理、材料物理等领域,是自然科学和工程技术领域共同关心的问题。随着研究的深入,系统界面附近的局域物理结构与非平衡行为研究正在引起人们越来越多的关注。在这些局域物理结构和非平衡行为研究方面,传统流体力学(例如Navier-Stokes方程)表现

关键词： DBM 不均匀度

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氧碘化学激光器数值模拟中的多块并行通信算法

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计算机研究与发展 2016年第5期53卷 1166-1172页

作者：郭红李艳安恒斌北京应用物理与计算数学研究所北京100094 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

为实现氧碘化学激光器大规模数值模拟,基于JASMIN(J parallel adaptive structured mesh applications infrastructure)框架设计实现了氧碘化学激光器数值模拟的多块并行通信算法.该算法针对模拟中构造多块结构网格间通信关系困难、氧... 详细信息

为实现氧碘化学激光器大规模数值模拟,基于JASMIN(J parallel adaptive structured mesh applications infrastructure)框架设计实现了氧碘化学激光器数值模拟的多块并行通信算法.该算法针对模拟中构造多块结构网格间通信关系困难、氧碘化学激光器数值模拟填充物理边界复杂以及网格块内块间通信调度策略不统一等通信问题,实现了块间关系自动识别算法用以自动识别多块结构网格间通信关系,构造了特殊物理边界数据结构帮助实现物理边界的填充,并采用了统一的通信调度策略以降低通信时间.数值结果表明:该算法解决了氧碘化学激光器大规模数值模拟中的通信问题,并很好地模拟了氧碘化学激光器装置,使用简单,可以扩展到上千个处理器核.

关键词：氧碘化学激光器大规模计算多块结构网格并行通信算法 JASMIN

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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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数学力学物理学高新技术交叉研究进展 ——中国交叉科学学会第十七届学术年会

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

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：物理建模物理学 DBM 非平衡流动复杂流动

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爆轰波对碰驱动平面锡飞层的动力学及动载行为特征研究

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物理学报 2016年第2期65卷 223-230页

作者：陈大伟王裴孙海权蔚喜军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

强冲击下的物质变形、破坏及诱发的轻重介质混合问题,是内爆压缩科学和工程应用领域的研究重点.本文针对爆轰波对碰条件下的复杂加载动力学过程及其动载破坏形态特征,开展数值模拟研究与极曲线理论分析.设计了爆轰波对碰驱动平面锡飞层... 详细信息

强冲击下的物质变形、破坏及诱发的轻重介质混合问题,是内爆压缩科学和工程应用领域的研究重点.本文针对爆轰波对碰条件下的复杂加载动力学过程及其动载破坏形态特征,开展数值模拟研究与极曲线理论分析.设计了爆轰波对碰驱动平面锡飞层的计算模型,获得了爆轰加载动力学过程及波系相互作用物理图像,分析了锡飞层对碰区自由表面速度历史的典型特征.给出了锡飞层中折射激波对碰发生马赫反射的临界条件,解读了三波结构的传播行为,阐明了对碰区内存在"一维正冲击"区域,一维区外存在单次斜冲击向两次斜冲击过渡的复杂加载动力学过程,提出了对碰区冲击动力学模型,揭示了影响对碰区动载行为特征的机理.数值模拟结果与极曲线理论分析结果相互印证,符合较好.本文的研究成果,将为深入理解和解读对碰区特殊的物质破坏及混合现象提供重要的理论支撑.

关键词：对碰区加载动力学动载行为数值模拟极曲线理论

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凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象分析

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物理学报 2016年第2期65卷 231-240页

作者：于明刘全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

凝聚炸药爆轰在边界高声速材料约束下传播时,爆轰波会在约束材料界面上产生复杂的折射现象.本文针对凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象展开理论和数值模拟分析.首先通过建立在爆轰ZND模型上的改进爆轰波极曲线理论给出爆轰波... 详细信息

凝聚炸药爆轰在边界高声速材料约束下传播时,爆轰波会在约束材料界面上产生复杂的折射现象.本文针对凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象展开理论和数值模拟分析.首先通过建立在爆轰ZND模型上的改进爆轰波极曲线理论给出爆轰波折射类型,然后发展一种求解爆轰反应流动方程的基于特征理论的二阶单元中心型Lagrange计算方法来数值模拟典型的爆轰波折射过程.从改进爆轰波极曲线理论和二阶Lagrange方法数值模拟给出的结果看出,凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射类型有四种:反射冲击波的正规折射、带束缚前驱波的非正规折射、带双Mach反射的非正规折射、带λ波结构的非正规折射.

关键词：爆轰波高声速材料折射爆轰ZND模型

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基于不同数值流通量求解可压缩Euler方程组的Lax-Wendroff控制体积方法（英文）

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应用数学 2017年第4期30卷 737-749页

作者：赵国忠蔚喜军郭怀民包头师范学院数学科学学院内蒙古包头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

基于Lax-Wendroff时间离散的控制体积间断Petrov-Galerkin方法是求解双曲守恒律的一种高精度和高分辨率数值方法.本文通过几个数值算例对8种数值流通量的数值表现作了详尽的比较,内容涉及耗时、精度、分辨率以及模拟复杂波形相互作用的... 详细信息

基于Lax-Wendroff时间离散的控制体积间断Petrov-Galerkin方法是求解双曲守恒律的一种高精度和高分辨率数值方法.本文通过几个数值算例对8种数值流通量的数值表现作了详尽的比较,内容涉及耗时、精度、分辨率以及模拟复杂波形相互作用的能力.

关键词：可压缩Euler方程组控制体积间断Petrov-Galerkin方法数值流通量

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不同波形加载下金属锡微喷射的分子动力学模拟

不同波形加载下金属锡微喷射的分子动力学模拟

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第十五届全国物理力学学术会议

作者：伍鲍吴凤超朱银波何安民吴恒安中国科学院材料力学行为和设计重点实验室中国科学技术大学近代力学系合肥230027 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088

当强冲击波在金属自由表面反射卸载时，将有一部分金属颗粒以比自由表面更大的速度喷射出来，这就是强冲击作用下的微喷射现象.本文中采用了分子动力学方法研究了金属锡在峰值压力为8.5-60.8 GPa的方波和三角波加载下的微喷射过程.研究... 详细信息

当强冲击波在金属自由表面反射卸载时，将有一部分金属颗粒以比自由表面更大的速度喷射出来，这就是强冲击作用下的微喷射现象.本文中采用了分子动力学方法研究了金属锡在峰值压力为8.5-60.8 GPa的方波和三角波加载下的微喷射过程.研究结果表明：不同加载波形对射流尖钉的速度几乎没有影响，然而对气泡速度产生显著的影响，三角波加载下，气泡仍然保持非零的相对速度，这与实验中观察到的现象一致;进一步地，我们统计了喷射物质总量随时间的演化，并和基于RM不稳定性的射流增长模型进行了比较，结果说明未熔化或者部分熔化的金属锡基体会明显抑制射流的进一步增长;最后，我们统计了喷射物质总量随压力峰值的变化关系，发现了在三角波加载下，喷射物质总量在较低的冲击压力下就会饱和.通过对卸载路径的分析，可以看到随着金属锡内部拉应力下降到零应力，其温度会快速上升，使得三角波加载下的金属锡在较低的压力下就可以发生熔化.

关键词：微喷射波形卸载熔化分子动力学

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嵌入式薄片模型在时域有限差分算法中的应用

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强激光与粒子束 2017年第12期29卷 43-47页

作者：孟雪松鲍献丰刘德赟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重点实验室四川绵阳621900 北京卫星制造厂北京100094 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

将一等效薄片模型嵌入到时域有限差分算法(FDTD)中,以快速而有效地解决复合材料薄片在电磁计算中的多尺度问题。在该嵌入式薄片模型中,薄片不需要被剖分网格,而是被嵌入到相邻的网格间,从而可以使用相对较大的网格剖分周围物体,进而可... 详细信息

将一等效薄片模型嵌入到时域有限差分算法(FDTD)中,以快速而有效地解决复合材料薄片在电磁计算中的多尺度问题。在该嵌入式薄片模型中,薄片不需要被剖分网格,而是被嵌入到相邻的网格间,从而可以使用相对较大的网格剖分周围物体,进而可节省大量的计算资源。在这一模型中,薄片被等效为一段传输线,并用其频域的导纳矩阵代替。使用数字滤波器理论以及逆Z变换可将频域的导纳矩阵转换到时域,并将其嵌入到时域有限差分算法中。该嵌入式薄片模型被用来计算一单层碳纤维复合材料薄片的反射以及透射性能,并与其解析解进行对比,从而验证该模型的准确性、收敛性以及高效性。该模型被用来计算三种具有不同电参数的单层碳纤维复合材料薄片的屏蔽性能,以研究各电参数对其屏蔽性能的影响。

关键词：嵌入式薄片模型碳纤维复合材料屏蔽性能时域有限差分算法

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