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2015中国力学大会

作者：周婷婷宋华杰黄风雷北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京

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多组份流动质量分数保极值原理算法

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计算物理 2014年第3期31卷 292-306页

作者：唐维军蒋浪程军波北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 中国工程物理研究院研究生部北京100088

对基于质量分数的Mie-Gruneisen状态方程多流体组份模型提出了新的数值方法.该模型保持混合流体的质量、动量、和能量守恒,保持各组份分质量守恒,在多流体组份界面处保持压力和速度一致.该模型是拟守恒型方程系统.对该模型系统的离散采... 详细信息

对基于质量分数的Mie-Gruneisen状态方程多流体组份模型提出了新的数值方法.该模型保持混合流体的质量、动量、和能量守恒,保持各组份分质量守恒,在多流体组份界面处保持压力和速度一致.该模型是拟守恒型方程系统.对该模型系统的离散采用波传播算法.与直接对模型中所有守恒方程采用相同算法不同的是,在处理分介质质量守恒方程时,对波传播算法进行了修正,使之满足质量分数保极值原理.而不作修改的算法则不能保证质量分数在[0,1]范围.数值实验验证了该方法有效.

关键词： Mie-Gruneisen状态方程质量分数保极值原理波传播算法

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复杂流体系统的离散Boltzmann建模、模拟与分析

复杂流体系统的离散Boltzmann建模、模拟与分析

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中国物理学会2015年秋季会议

作者：许爱国张广财北京应用物理与计算数学研究所北京100088 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(中国科学院理论物理研究所) 北京100 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 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

非平衡与多相复杂流体系统形式多样，广泛存在于自然界和工程物理等领域。这类系统的物理建模、算法设计与物理规律提取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。

关键词：多相复杂系统流动非平衡热动非平衡物理建模数值实验复杂物理场分析

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基于改进A^＊算法的翼伞航迹规划研究

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计算机仿真 2015年第1期32卷 60-63,131页

作者：张超刘生东刘佳琪夏洁北京航天长征飞行器研究所试验物理与计算数学国家级重点实验室北京100076 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

在空投翼伞着陆航迹优化的研究中,翼伞航迹规划是完成精确空投任务的关键环节。由于现有翼伞航迹设计方法没有考虑环境的不利影响和在线航迹规划需求,提出建立翼伞着陆过程威胁数学模型,提出了利用改进A*算法的翼伞航迹规划方法和虚拟... 详细信息

在空投翼伞着陆航迹优化的研究中,翼伞航迹规划是完成精确空投任务的关键环节。由于现有翼伞航迹设计方法没有考虑环境的不利影响和在线航迹规划需求,提出建立翼伞着陆过程威胁数学模型,提出了利用改进A*算法的翼伞航迹规划方法和虚拟威胁法,使翼伞满足逆风着陆条件,设计了盘旋规划,保证了精确着陆。最后仿真验证了上述方法能够满足复杂战场环境条件下翼伞航迹规划要求,并且具有较好的威胁回避能力和快速规划能力,具有很大的实际应用价值。

关键词：翼伞航迹规划虚拟威胁盘旋规划

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低压长脉冲载荷下β-HMX单晶滑移系的微观物理化学响应

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物理化学学报 2014年第11期30卷 2024-2034页

作者：宋华杰周婷婷黄风雷洪滔北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

采用基于ReaxFF反应力场的分子动力学方法,从炸药弹塑性微观机制出发,研究了在低压长脉冲载荷下β-1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(β-HMX)炸药单晶中最有可能的七组滑移系的微观物理化学响应.模拟结果表明沿着垂直于(001)、(101)... 详细信息

采用基于ReaxFF反应力场的分子动力学方法,从炸药弹塑性微观机制出发,研究了在低压长脉冲载荷下β-1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(β-HMX)炸药单晶中最有可能的七组滑移系的微观物理化学响应.模拟结果表明沿着垂直于(001)、(101)、(100)、(011)、(111)、(110)、(010)晶面的长脉冲作用方向,这七组滑移系呈现不同的物理化学响应.体系的剪切应力、能量、温度以及化学反应与长脉冲作用方向存在明显的依赖性:对(010)晶面,体系的剪切应力位垒高,能量和温度升高得快,化学反应很快发生,反应敏感度最高;对(001)晶面,体系的剪切应力位垒低,能量和温度变化缓慢,化学反应很难发生,因此反应敏感度低.滑移系的反应敏感度与滑移面两侧的分子间接触程度(即空间位阻)以及接触原子或基团间的反应活性紧密相关.对空间位阻大且相互接触的原子或基团容易发生反应的方向,滑移系的反应敏感度就高;对空间位阻小或相互接触的原子或基团不容易发生反应的方向,滑移系的反应敏感度就低.具有较高化学反应敏感度的滑移系被认为与单晶炸药中的"热点"起源有关.本研究为进一步发展更加合理和可靠的感度评价方法提供了理论支撑.

关键词： HMX 弹塑性滑移系感度 ReaxFF 分子动力学

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多组分PBX炸药细观结构冲击点火数值模拟

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爆炸与冲击 2014年第2期34卷 167-173页

作者：王晨陈朗刘群皮铮迪胡晓棉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

建立了炸药颗粒自由堆积三维计算模型,考虑了炸药颗粒尺寸和位置的随机分布、粘结剂对炸药颗粒的包覆和不同组分炸药颗粒间的级配;采用非线性有限元方法,对炸药颗粒由自由堆积到密实装药的压药过程进行模拟,构建了PBX炸药细观结构模型;... 详细信息

建立了炸药颗粒自由堆积三维计算模型,考虑了炸药颗粒尺寸和位置的随机分布、粘结剂对炸药颗粒的包覆和不同组分炸药颗粒间的级配;采用非线性有限元方法,对炸药颗粒由自由堆积到密实装药的压药过程进行模拟,构建了PBX炸药细观结构模型;对多元PBX炸药(HMX+TATB+Estane)细观结构冲击点火过程进行了计算,考虑冲击作用下炸药内部热力耦合作用和自热反应,计算不同组分比例混合炸药的冲击点火性能,分析了炸药组分对冲击点火的影响。研究表明TATB含量增加,混合炸药冲击感度降低。

关键词：爆炸力学细观结构模型三维计算模型 PBX炸药冲击点火

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对称(破缺)观下控制瑞利-泰勒不稳定性后期混合宽度演化的守恒性原理

对称(破缺)观下控制瑞利-泰勒不稳定性后期混合宽度演化的守恒性...

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中国力学大会-2015

作者：张又升田保林何志伟高福杰李新亮北京应用物理与计算数学研究所中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室

基于对称(破缺)概念和速度梯度线性变化假设,本文利用质量守恒、动量守恒和牛顿第二定律建立了一个可预测任意密度比和一般加速历史下瑞利—泰勒不稳定性后期混合宽度演化的常微分方程(这里表示重(轻)流体混入轻(重)流体的混合宽度)。

关键词：瑞利-泰勒不稳定性守恒性

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对称(破缺)观下控制瑞利-泰勒不稳定性后期混合宽度演化的守恒性原理

对称(破缺)观下控制瑞利-泰勒不稳定性后期混合宽度演化的守恒性...

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2015中国力学大会

作者：张又升田保林何志伟高福杰李新亮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

基于对称(破缺)概念和速度梯度线性变化假设,本文利用质量守恒、动量守恒和牛顿第二定律建立了一个可预测任意密度比和一般加速历史下瑞利-泰勒不稳定性后期混合宽度演化的常微分方程(这里表示重(轻)流体混入轻(重)流体的混合宽度).

关键词：

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离散玻尔兹曼方法在燃烧方面的应用

离散玻尔兹曼方法在燃烧方面的应用

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中国物理学会2015年秋季会议

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京100083 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

燃烧问题与人类生活息息相关，值得深入研究。在燃烧过程，化学反应释放出大量热能，物理系统表现出复杂的流体行为和热力学行为，如流体不稳定性(如Kelvin–Helmholtz不稳定性、Richtmyer-Meshkov不稳定性)、热力学非平衡行为等。

关键词：离散玻尔兹曼方法燃烧爆轰不稳定性非平衡效应

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基于脑局部给药的药物分布与清除大鼠模型的建立

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中国微创外科杂志 2015年第4期15卷 360-365页

作者：左龙雷易鸣闫军浩刘会坡袁兰蒲小平韩鸿宾北京大学第三医院放射科磁共振成像设备与技术北京市重点实验室北京100191 北京大学信息科学技术学院北京100871 北京大学医学部基础医学院北京100191 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 北京大学医药卫生分析中心北京100191 北京大学药学院北京100191

目的应用磁共振分子探针示踪技术,研究大鼠深部脑组织间隙(interstitial space,ISS)内物质转运与脑组织液引流的规律。结合多孔介质经典扩散方程,建立大鼠脑局部给药的药物分布与清除动力学模型。方法 24只SD大鼠随机分为尾状核、丘脑... 详细信息

目的应用磁共振分子探针示踪技术,研究大鼠深部脑组织间隙(interstitial space,ISS)内物质转运与脑组织液引流的规律。结合多孔介质经典扩散方程,建立大鼠脑局部给药的药物分布与清除动力学模型。方法 24只SD大鼠随机分为尾状核、丘脑、中脑黑质3组(n=8)。将细胞外示踪剂惰性分子探针钆喷酸葡胺(gadolinium-diethylenetriaminepentaacetic acid,Gd-DTPA)2μl分别导入三个脑区细胞外间隙,利用磁共振成像(MRI)动态采集探针在大鼠脑ISS内的分布与清除过程。通过图像后处理获取ISS内示踪分子在大鼠全脑分布的最大分布容积比(Vdmax%)及半衰期(t1/2)。应用经典扩散方程,测量ISS有效扩散系数(D*)、清除率(k’)与局部迂曲度(λ)。结合上述结果及经典扩散方程,建立大鼠脑组织间隙内药代动力模型。结果示踪分子在大鼠不同脑区ISS内的转运分布区域、清除速率各不相同。尾状核Vdmax%和t1/2大于丘脑和黑质(P=0.000)。黑质区D*小于尾状核、丘脑(P=0.021),黑质ISS内迂曲度最大(P=0.280)。丘脑局部k’大于尾状核和黑质区域(P=0.000)。结论钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)在大鼠深部脑组织内分布呈分区特征,各分区内药物的分布与清除速率各不相同。脑局部给药需考虑脑内ISS的解剖分区以及各个脑分区的物质转运与脑组织液流动参数特征。

关键词：组织间液细胞外间隙示踪剂扩散

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