检索结果-内蒙古大学图书馆

第七届全国流体力学学术会议

作者：田保林王双虎申卫东北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室

可压缩多介质流动和多相流问题在天体物理,惯性约束聚变(ICF)等很多科学与工程领域有着广泛的应用背景,由于存在强间断,大变形以及多相混合等复杂流动特征,如何对其有效模拟一直流体力学数值方法研究的一个挑战性课题。本文发展了一种5... 详细信息

可压缩多介质流动和多相流问题在天体物理,惯性约束聚变(ICF)等很多科学与工程领域有着广泛的应用背景,由于存在强间断,大变形以及多相混合等复杂流动特征,如何对其有效模拟一直流体力学数值方法研究的一个挑战性课题。本文发展了一种5方程形式的基于混合网格模型的多流体ALE方法。方法分为拉氏步和重分重映步,其中拉氏步为一种多流体中心型拉氏格式,每个网格可以包含有多种流体,重映步计算采用了对流重映算法。混合网格封闭模型是本文方法的一个关键所在,这里我们根据压力平衡条件和等熵压缩假设,构造了一种混合网格封闭模型,从而可以有效计算拉氏混合网格计算中不同流体的体积组份变化关系,并能够充分考虑不同流体的可压缩性。本文发展的基于混合网格模型的多流体ALE方法,不但能够有效计算多介质大变形问题,还能够计算可压缩多相流问题,一系列数值算例显示了其有效性。

关键词：混合网格模型多流体ALE方法多介质和多相流

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曙光6000计算机数万核大规模计算复杂应用的性能测试与分析

曙光6000计算机数万核大规模计算复杂应用的性能测试与分析

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2012全国高性能计算学术年会

作者： QIN Guiming 秦桂明 ZHAO Weibo 赵伟波 WANG Wei 王伟 CAO Xiaolin 曹小林 ZHANG Aiqing 张爱清 High Performance Computing Center Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beiji 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 High Performance Computing Center Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beiji 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国防科技重点实验室北京 100094

面向大规模工程计算,JASMIN 框架在并行使能技术和数值算法上进行了发展和完善.2.0 版JASMIN 框架保持编程接口兼容,无需用户修改程序,可直接提升已有程序的并行可扩展能力.JASMIN 框架在曙光6000等多台高性能计算机上的成功安装表明,JA... 详细信息

面向大规模工程计算,JASMIN 框架在并行使能技术和数值算法上进行了发展和完善.2.0 版JASMIN 框架保持编程接口兼容,无需用户修改程序,可直接提升已有程序的并行可扩展能力.JASMIN 框架在曙光6000等多台高性能计算机上的成功安装表明,JASMIN 可直接在不同架构的高性能计算机上移植使用.为考察应用程序在JASMIN 框架支撑下的并行可扩展能力,在曙光6000 超级计算机上测试和分析了激光聚变、材料科学、高功率微波等领域中典型的数值模拟应用.这些应用具有多物理、多尺度、高温高压、复杂三维构型等复杂性特征.测试结果表明这些应用程序在数万核上的并行效率可达到50％以上,具有很好的并行可扩展性.

关键词：计算机大规模数值复杂应用并行自适应结构网格支撑软件框架性能测试

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多核体系结构上迭代方法的通信与计算比分析

多核体系结构上迭代方法的通信与计算比分析

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2012全国高性能计算学术年会

作者： XU Xiao-Wen 徐小文 MO Ze-Yao 莫则尧 High Performance Computing Center Laboratory of Computational PhysicsInstitute of Applied Physics a 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理重点实验室北京 100094

迭代方法是科学计算中求解大规模稀疏线性代数方程组最常用的方法。迭代方法的并行可扩展性能取决于迭代过程中通信与计算开销之比。稀疏矩阵与向量的乘积(SpMV)、向量与向量的内积(Dot)是迭代方法的两个基本运算，分别需要局部点对点... 详细信息

迭代方法是科学计算中求解大规模稀疏线性代数方程组最常用的方法。迭代方法的并行可扩展性能取决于迭代过程中通信与计算开销之比。稀疏矩阵与向量的乘积(SpMV)、向量与向量的内积(Dot)是迭代方法的两个基本运算，分别需要局部点对点通信和全局规约通信，是影响迭代方法并行可扩展性能的主要瓶颈。多核体系结构需要并行迭代方法适应更细粒度的并行计算，通信与计算比对并行性能的影响更为突出。针对多核体系结构特征，本文分析并行迭代方法的通信与计算比。具体地，引入渐近规模，即满足加速条件的计算规模下界，来反映并行迭代方法适应细粒度计算的能力，并由此刻画通信与计算比。基于此，在一台包含128 个双路四核计算节点的并行机上(共1024 个CPU 核)，分别基于纯进程并行(MPI)和进程/线程混合并行(MPI/OpenMP)，分析了几类常用迭代方法的通信与计算比。数值结果表明，基于MPI 的纯进程并行性能受限于内积计算的渐近规模，难以适应多核体系结构上的大规模计算。基于MPI/OpenMP 的进程/线程混合并行可缓解进程间的MPI 通信开销，降低渐近规模，改善并行可扩展性能。基于这些结果，从迭代方法的算法设计和并行实现等方面讨论了面向更大规模的多核系统，降低通信与计算比的途径和方法。

关键词：高性能计算机多核体系结构迭代方法并行可扩展

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热传导方程三层并行差分格式初始条件的计算

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计算物理 2011年第4期28卷 488-492页

作者：左风丽崔霞袁光伟北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088 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

给出二维热传导问题的三层差分格式初始条件的一种显式计算方法,对于由此形成的内边界预估校正三层并行差分算法,证明稳定性和收敛性定理.并行数值试验表明,方法稳定,且与通常采用隐式格式计算初始条件的方法相比,易于程序实现;与已有... 详细信息

给出二维热传导问题的三层差分格式初始条件的一种显式计算方法,对于由此形成的内边界预估校正三层并行差分算法,证明稳定性和收敛性定理.并行数值试验表明,方法稳定,且与通常采用隐式格式计算初始条件的方法相比,易于程序实现;与已有的扰动算法相比,能大幅度减小误差.

关键词：三层差分格式初始条件稳定显式计算方法

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扩散方程区域分解的多步算法

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计算物理 2011年第6期28卷 825-830页

作者：盛志明崔霞刘兴平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重点实验室北京100088

利用分数步法进行内边界值的多步计算,改进二维扩散方程的区域分解算法,形成新的并行算法,放宽稳定性条件.其中采用分数步空间大步长离散格式计算内边界点值.算法精度与隐格式相当.与改进前相比,稳定性条件放宽了q倍(q为两个相邻时间步... 详细信息

利用分数步法进行内边界值的多步计算,改进二维扩散方程的区域分解算法,形成新的并行算法,放宽稳定性条件.其中采用分数步空间大步长离散格式计算内边界点值.算法精度与隐格式相当.与改进前相比,稳定性条件放宽了q倍(q为两个相邻时间步之间执行分数步内边界值计算的次数).利用离散极值原理,严格证明了算法的收敛性.在并行机上进行数值试验,验证理论分析的结果,表明算法具有更宽松的稳定性、好的精度和并行可扩展性.

关键词：扩散方程区域分解并行计算多步法

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一种结合Roe格式的高精度半拉氏方法

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力学学报 2011年第4期43卷 660-666,672+671页

作者：齐进田保林王双虎北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理国防重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

针对守恒形式的欧拉方程组,构造了一种结合Roe格式的守恒型有限体积形式的半拉氏方法.通过发展一种基于Roe特征速度的拉氏质点回溯方法,由此来计算半点的流量并作为边界通量的近似,使得这种半拉氏方法在时空离散上达到二阶精度,并且保... 详细信息

针对守恒形式的欧拉方程组,构造了一种结合Roe格式的守恒型有限体积形式的半拉氏方法.通过发展一种基于Roe特征速度的拉氏质点回溯方法,由此来计算半点的流量并作为边界通量的近似,使得这种半拉氏方法在时空离散上达到二阶精度,并且保证了守恒性.其中回溯点处物理量采用本质无振荡格式(ENO)方法进行插值重构得到,不需要增加人工黏性且避免了有限体积多矩半拉氏方法中限制器选择的问题,又能够达到时空的高阶精度.方法简便,易于实现,兼具拉氏方法和欧拉方法的优点.一维和二维数值算例表明,此方法对激波和接触间断都取得了满意的模拟效果,可用于可压缩复杂流动问题的计算.

关键词： Roe格式半拉氏方法 ENO 有限体积方法特征不变量

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等离子体中原子结构及动力学性质的相对论理论计算

等离子体中原子结构及动力学性质的相对论理论计算

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第四届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：颉录有王建国 R.K.Janev 董晨钟蒋军西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室兰州 730070 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 100080 Macedonian Academy of Sciences and ArtsP.O.Box4281000 SkopjeMacedonia

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第一性原理方法研究He掺杂Al晶界力学性质

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物理学报 2011年第7期60卷 559-566页

作者：王晓中林理彬何捷陈军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100083 四川大学物理系辐射物理及技术教育部重点实验室成都610064

基于密度泛函理论方法,本文开展了氦掺杂AlΣ3((111)/180°)晶界数值模拟拉伸试验.计算结果表明,He在晶界中最低杂质形成能为2.942eV,偏析到晶界的偏析能为0.085eV;在拉伸条件下,清洁Σ3晶界的理论拉伸强度为9.65GPa,拉伸断裂从晶... 详细信息

基于密度泛函理论方法,本文开展了氦掺杂AlΣ3((111)/180°)晶界数值模拟拉伸试验.计算结果表明,He在晶界中最低杂质形成能为2.942eV,偏析到晶界的偏析能为0.085eV;在拉伸条件下,清洁Σ3晶界的理论拉伸强度为9.65GPa,拉伸断裂从晶界界面开始;而He掺杂后,晶界的理论拉伸强度下降到7.14GPa,在断裂发生前应力曲线中出现平台效应,拉伸断裂从包含He杂质的界面开始.通过对比键长和电荷密度分布,本文认为He的满壳层电子结构一方面导致了He与Al之间仅有弱的电荷相互作用,另一方面He满壳层电子结构的电荷屏蔽效应也导致了周围Al—Al键的弱化,这是系统拉伸强度下降的主要原因.

关键词： He 晶界第一性原理计算力学性质

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金属材料微扰动增长问题的数值模拟研究

金属材料微扰动增长问题的数值模拟研究

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第十届全国冲击动力学学术会议

作者：潘昊吴子辉胡晓棉杨堃北京应用物理与计算数学研究所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

金属材料微扰动增长过程包含了材料大变形,高压及高应变率加载等复杂材料动态响应过程,本文采用对光滑粒子法进行了改进,加入了黎曼解,有效地改善了接触振荡和拉伸不稳定性。并采用该方法结合拉式有限元方法对不同初始扰动的增长过程进... 详细信息

金属材料微扰动增长过程包含了材料大变形,高压及高应变率加载等复杂材料动态响应过程,本文采用对光滑粒子法进行了改进,加入了黎曼解,有效地改善了接触振荡和拉伸不稳定性。并采用该方法结合拉式有限元方法对不同初始扰动的增长过程进行了数值模拟,研究了材料剪切模量以

关键词：固体力学不稳定性动态本构关系数值模拟光滑粒子方法

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金属材料微扰动增长问题的数值模拟研究

金属材料微扰动增长问题的数值模拟研究

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第十届全国冲击动力学讨论会

作者：潘昊吴子辉胡晓棉杨堃北京应用物理与计算数学研究所 10088 北京应用物理与计算数学研究所 10088 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

金属材料微扰动增长过程包含了材料大变形，高压及高应变率加载等复杂材料动态响应过程，本文采用改进的光滑粒子法结合材料动态本构关系对不同初始扰动的增长过程进行了数值模拟，并研究了材料剪切模量以及屈服强度对金属材料的微扰动... 详细信息

金属材料微扰动增长过程包含了材料大变形，高压及高应变率加载等复杂材料动态响应过程，本文采用改进的光滑粒子法结合材料动态本构关系对不同初始扰动的增长过程进行了数值模拟，并研究了材料剪切模量以及屈服强度对金属材料的微扰动增长过程的影响。计算结果表明，该方法可以较好的描述金属材料微扰动增长过程。

关键词：金属材料固体力学微扰动动态本构关系数值模拟光滑粒子方法

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