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原子与分子物理学报 2020年第6期37卷 892-895页

作者：周雅君刘芳程勇军王旸焦利光马佳王远程于荣梅张永志姜平辉柯友启胡小颖吴勇吉林大学原子与分子物理研究所长春130012 哈尔滨理工大学理学院哈尔滨150080 陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710119 哈尔滨工业大学物理学院哈尔滨150080 吉林大学物理学院长春130012 沈阳航空航天大学理学院沈阳110136 沈阳师范大学物理科学与技术学院沈阳110034 南阳师范大学物理与电子工程学院南阳473000 黑龙江大学物理科学与技术学校 150080 黑龙江工程学院理学院计算原子与分子物理研究所哈尔滨150050 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 长春大学理学院材料设计与量子模拟实验室长春130022 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

我们发展了一种处理正电子碰撞原子电离的畸变波Born近似方法,在这个方法中,正负电子偶素通道通过一个ab initio的光学势附加到入射粒子和靶的相互作用势上,且该通道对电离的影响被第一次被考虑在正电子碰撞原子电离的过程中.我们运用... 详细信息

我们发展了一种处理正电子碰撞原子电离的畸变波Born近似方法,在这个方法中,正负电子偶素通道通过一个ab initio的光学势附加到入射粒子和靶的相互作用势上,且该通道对电离的影响被第一次被考虑在正电子碰撞原子电离的过程中.我们运用这个方法计算了在50 eV入射能量范围氦的电离的三重微分截面,计算结果和实验数据很好的符合.

关键词：三重微分截面正电子冲击氦原子单电子电离电子偶数形成畸变波波恩近似

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基于非谐声子计算的铍的相界研究

基于非谐声子计算的铍的相界研究

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第十届全国青年计算物理学术会议

作者：咸家伟颜君刘海风孙涛张弓木高兴誉宋海峰北京应用物理与计算数学研究所计算地球动力学重点实验室中国科学院大学中物院高性能数值模拟软件中心

铍由于其丰富的物理特性而在航空航天、通信卫星以及核电等领域有着广泛的工业应用。鉴于铍的相图在工业应用中具有重要的基础性意义,其科学研究价值十分重大。虽然近年来人们从实验测量和理论计算两个方面开展了大量细致研究,取得了很... 详细信息

铍由于其丰富的物理特性而在航空航天、通信卫星以及核电等领域有着广泛的工业应用。鉴于铍的相图在工业应用中具有重要的基础性意义,其科学研究价值十分重大。虽然近年来人们从实验测量和理论计算两个方面开展了大量细致研究,取得了很多重要进展,但是铍的相图仍然存在较大争议。比如其中一个争议是,在高温高压条件下,基于准简谐近似的第一性原理计算预测的hcp相的稳定温压范围明显小于最近的静态实验观测结果。为了解决这个争议,增进对铍的相图的认识,我们利用最近发展的一种非谐声子计算方法研究了高温高压条件下铍的

关键词：非谐效应简谐近似

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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广东珠海519082 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 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

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... 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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强冲击下材料动态损伤效应的多尺度数值模拟研究

强冲击下材料动态损伤效应的多尺度数值模拟研究

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第十五届全国物理力学学术会议

作者：陈军向美珍徐云王昆计算物理实验室北京应用物理与计算数学研究所

金属材料的动态损伤效应研究，如层裂、微层裂和绝热剪切带等，是材料损伤研究中重要的研究内容，多年来也吸引了大量的科学家的研究兴趣。材料强冲击下动态损伤效应是一个典型的多尺度行为，其主要机制多需要从材料原子尺度的微结构... 详细信息

金属材料的动态损伤效应研究，如层裂、微层裂和绝热剪切带等，是材料损伤研究中重要的研究内容，多年来也吸引了大量的科学家的研究兴趣。材料强冲击下动态损伤效应是一个典型的多尺度行为，其主要机制多需要从材料原子尺度的微结构出发，研究微结构到宏观动态材料失效行为的演化行为。因此，理解材料在微介观尺度的动态行为是帮助建立宏观损伤物理模型的重要基础。本报告将介绍我们课题组近年来针对金属单晶和多晶材料在强冲击下动态力学效应一系列研究结果。针对绝热剪切带的形成与传播，从分子动力学与有限元结合的多尺度数值模型开展研究，建立了基于原子相互作用的超弹晶体本构模型，揭示了绝热剪切带是一个包含相变、位错、微裂纹和空洞萌生与扩展的过程;针对强冲击下的层裂和微层裂效应，发现材料的层裂和微层裂的主要微观机制与冲击成孔相关，如成核、孔洞生长和级联过程。多晶晶界对材料经典层裂和卸载熔化过程有较大影响，微层裂效应仅是在材料处于局部熔化的条件下发生，包括冲击熔化和卸载熔化条件下。

关键词：多尺度方法剪切带冲击加载金属

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离散玻尔兹曼方法模拟流体吸放热现象

离散玻尔兹曼方法模拟流体吸放热现象

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中国力学大会（CCTAM 2019）

作者：林传栋许爱国中山大学中法核工程与技术学院清华大学燃烧能源中心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

流体吸放热现象广泛存在于自然界和各类工程应用之中。在热流演化过程中,流场和吸热(放热)过程相互耦合,表现出复杂的流体动力学和热力学非平衡效应,并且往往涉及从分子碰撞到大窝结构的多尺度演化过程。其中的小尺度、快模式、非平衡... 详细信息

流体吸放热现象广泛存在于自然界和各类工程应用之中。在热流演化过程中,流场和吸热(放热)过程相互耦合,表现出复杂的流体动力学和热力学非平衡效应,并且往往涉及从分子碰撞到大窝结构的多尺度演化过程。其中的小尺度、快模式、非平衡等复杂行为往往对传统连续、平衡或近平衡模型的物理合理性提出挑战。本文介绍的离散玻尔兹曼方法(DBM),除了将适用范围拓宽到Navier-Stokes不再有效的更深程度非平衡区域,还可提供与我们关注的宏观流动关系最密切的部分热力学非平衡信息与效应。同时,该方法具有演化方程形式简单统一,在模拟中方便实现不同非平衡程度建模之间的切换。DBM在流体吸放热方面的应用研究,为此类复杂物理问题的深入理解提供了全新的分析视角和研究手段。

关键词：吸热流体放热流体离散玻尔兹曼方法多尺度非平衡

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高能炸药感度评估方法与应用

高能炸药感度评估方法与应用

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第二十届中国高压科学学术会议暨暨第二届中韩高压科学双边学术研讨会

作者：张蕾余一姜胜利陈军中物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 计算物理实验室北京应用物理与计算数学研究所北京 100088 中物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 计算物理实验室北京应用物理与计算数学研究所北京 100088

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圆筒试验JWL状态方程参数的贝叶斯标定

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爆炸与冲击 2017年第4期37卷 585-590页

作者：陈华周海兵刘国昭孙占峰张树道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冲击波物理与爆轰物理实验室四川绵阳621999

在研究数值模拟的输入参数引入的不确定性时,通常需要人为给定每个输入参数的概率分布,且输入参数概率分布的选择可能会对分析结果产生直接影响。利用贝叶斯方法标定了圆筒试验JWL状态方程参数,得到了标定参数的估计值和后验分布,并研... 详细信息

在研究数值模拟的输入参数引入的不确定性时,通常需要人为给定每个输入参数的概率分布,且输入参数概率分布的选择可能会对分析结果产生直接影响。利用贝叶斯方法标定了圆筒试验JWL状态方程参数,得到了标定参数的估计值和后验分布,并研究了不同统计模型假设对标定参数的估计值和后验分布的影响。贝叶斯后验分布融合了基准试验的试验数据的信息,因此将其作为不确定度量化分析时输入参数的初始概率分布,可以尽量减少分布选择引入的认知不确定性。

关键词：不确定度量化参数标定后验概率分布贝叶斯方法 JWL状态方程圆筒试验高斯过程

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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... 详细信息

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：多尺度模拟 CL-20共晶动力学过程化学反应触发

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复杂流动过程的DBM建模与模拟研究进展

复杂流动过程的DBM建模与模拟研究进展

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中国核学会2019年学术年会

作者：许爱国张玉东甘延标陈锋林传栋赖惠林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 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 北华航天工业学院河北廊坊065000 山东交通学院航空学院山东济南250357 中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 福建师范大学数学与信息学院福建省分析数学及应用重点实验室福建福州350117

本文基于离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann Method,DBM),简要概述近年来复杂流动过程的跨尺度物理建模与模拟的基本思路与研究进展.从数学建模角度来看,DBM模型与传统流体模型的典型差异就是使用离散Boltzmann方程取代原来的Navier... 详细信息

本文基于离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann Method,DBM),简要概述近年来复杂流动过程的跨尺度物理建模与模拟的基本思路与研究进展.从数学建模角度来看,DBM模型与传统流体模型的典型差异就是使用离散Boltzmann方程取代原来的Navier-Stokes(NS)方程组;但从物理建模角度来看,这一取代是有"增益"的：一个DBM模型相当于一个连续流体模型外加一个其他相关非平衡效应的粗粒化模型;该连续流体模型可以是,也可以超越***在物理描述能力方面超越基于连续介质建模的NS方程组,在适用的时空尺度方面超越微观分子动力学方法.

关键词：离散Botlzmann方法 Navier-Stokes模型跨尺度建模非平衡行为

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爆轰加载下弹塑性固体Richtmyer-Meshkov流动的扰动增长规律

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物理学报 2017年第7期66卷 326-334页

作者：殷建伟潘昊吴子辉郝鹏程胡晓棉北京理工大学机电学院北京100081 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 中国工程物理研究院研究生部北京100088

研究了冲击波加载弹塑性材料扰动自由面的动力学演化过程,分析了高能炸药爆轰驱动时初始扰动与材料性质对扰动增长的影响.研究结果表明:初始扰动的振幅与波长之比越高,扰动越易增长,强度越高的材料扰动增长幅度越小;扰动增长被抑制时,... 详细信息

研究了冲击波加载弹塑性材料扰动自由面的动力学演化过程,分析了高能炸药爆轰驱动时初始扰动与材料性质对扰动增长的影响.研究结果表明:初始扰动的振幅与波长之比越高,扰动越易增长,强度越高的材料扰动增长幅度越小;扰动增长被抑制时,尖钉的最大振幅与增长速度无量纲数之间存在线性近似关系,进一步理论分析表明尖钉的振幅增长因子与加载压力、初始扰动形态和材料强度有关,该理论关系作为扰动增长规律的线性近似在一定范围内适用于多种金属材料.

关键词：扰动增长弹塑性固体材料性质

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