检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：物理学、力学、天文学 2010年第3期40卷 321-329页

作者：许爱国张广财李华应阳君蔚喜军朱建士北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088

强冲击作用过程中多孔材料内物理特征量(温度、密度、粒子速度、各种应力等)的分布极其复杂.使用颗粒接触物质点方法对这类过程进行模拟,对材料内复杂的温度场进行形态学分析,引入"结构相似"和"过程相似"的概念,对... 详细信息

强冲击作用过程中多孔材料内物理特征量(温度、密度、粒子速度、各种应力等)的分布极其复杂.使用颗粒接触物质点方法对这类过程进行模拟,对材料内复杂的温度场进行形态学分析,引入"结构相似"和"过程相似"的概念,对不同温度阈值条件下的特征结构极其演化过程进行比较研究.发现:在同一材料中,如果冲击强度和温度阈值选取合适,那么高温区域及其演化过程会表现出极其相似的特征.当孔隙度较高时,过程相似要求的温度阈值和冲击速度成二次抛物线关系;随着孔隙度降低,温度阈值随冲击速度升高的速率有所加快.在不同材料中,在冲击强度一定的情况下,过程相似要求的温度阈值和孔隙度在一定范围内表现出幂律行为.其他类型的特征结构可以按同样方式进行研究分析.

关键词：多孔材料冲击波特征结构物质点法形态学分析

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金属间化合物NiAl晶格模型的蒙特卡罗模拟

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物理化学学报 2009年第12期25卷 2531-2536页

作者：郑晖申亮白彬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表面物理与化学国家重点实验室四川绵阳621907

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法对NiAl合金晶格模型在1273K温度下的点缺陷浓度和Al原子相对化学活度等进行计算,并与实验数据及缺陷关联模型(DCM)的理论计算结果进行比较.结果发现,当Ni原子比大于0.475时,晶格模型能很好地描述NiAl... 详细信息

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法对NiAl合金晶格模型在1273K温度下的点缺陷浓度和Al原子相对化学活度等进行计算,并与实验数据及缺陷关联模型(DCM)的理论计算结果进行比较.结果发现,当Ni原子比大于0.475时,晶格模型能很好地描述NiAl合金的行为;当Ni原子比小于0.475时,空位浓度高于0.05,晶格模型相互作用参数须作适当修正.研究指出GCMC能很好地模拟晶格模型的热力学性质,DCM在描述富Ni区域Al空位的热激发行为和富Al区域Ni空位分布的关联性方面有局限性.

关键词：金属间化合物 NiAl合金晶格模型点缺陷蒙特卡罗模拟

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一种改进的多介质ALE动量重映算法

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北京理工大学学报 2020年第4期40卷 452-460页

作者：王成栗皓李涛贾祖朋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京100088

传统多介质任意拉格朗日欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法在解决强间断、大变形等问题时,采用现有的重分重映算法进行计算会出现耗散现象.在计算过程中,为保证计算结果的可靠性并提高算法的鲁棒性,往往需要多次的重分重映计算,... 详细信息

传统多介质任意拉格朗日欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法在解决强间断、大变形等问题时,采用现有的重分重映算法进行计算会出现耗散现象.在计算过程中,为保证计算结果的可靠性并提高算法的鲁棒性,往往需要多次的重分重映计算,导致耗散现象更加严重,甚至出现非物理的计算结果.通过对传统重映算法进行测试和分析研究,发现了重映过程中数值耗散的产生机理,并对传统重映算法进行了改进,使得其在满足质量守恒、动量守恒和能量守恒的基础上,更好地还原重分重映前的物理场空间分布,从而提高了重映算法的计算精度和计算结果的可靠性,有效解决流体力学中强间断、高密度比、高压力比和强冲击等问题.

关键词：动量重映 ALE算法多介质计算强间断

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二维任意凸四边形网格的MoF界面重构解析算法

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北京理工大学学报 2021年第4期41卷 380-387页

作者：王成孔泽宇李涛贾祖朋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京100088

流体矩量(MoF)方法是近年来发展的一种分段线性网格重构方法,在多物质任意拉格朗日-欧拉(MMALE)方法中应用广泛.针对传统MoF方法在进行界面重构时采用迭代算法的低效问题,本文提出了一种针对凸四边形网格界面的解析解求法,代替传统的迭... 详细信息

流体矩量(MoF)方法是近年来发展的一种分段线性网格重构方法,在多物质任意拉格朗日-欧拉(MMALE)方法中应用广泛.针对传统MoF方法在进行界面重构时采用迭代算法的低效问题,本文提出了一种针对凸四边形网格界面的解析解求法,代替传统的迭代求解方法应用在传统的MoF方法之中,基于Fortran语言编写了数值仿真程序;典型计算算例的结果证明本文提出的新方法大幅提高了界面重构过程的效率.

关键词：任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法流体矩量(MoF)方法界面重构解析解

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燃烧系统的离散Boltzmann建模与模拟研究进展

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物理学报 2015年第18期64卷 31-56页

作者：许爱国张广财应阳君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 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) 北京100190 爆炸科学与技术国家重点实验室(北京理工大学) 北京100081

燃烧系统的诸多模拟依托于流体建模,离散Boltzmann方法(discrete Boltzmann method,DBM)是近年来发展起来的一种新的流体介观建模方法.本文简要评述DBM发展的两个方向——Navier-Stokes等偏微分方程的数值逼近解法和复杂系统的微介观动... 详细信息

燃烧系统的诸多模拟依托于流体建模,离散Boltzmann方法(discrete Boltzmann method,DBM)是近年来发展起来的一种新的流体介观建模方法.本文简要评述DBM发展的两个方向——Navier-Stokes等偏微分方程的数值逼近解法和复杂系统的微介观动理学建模.主要介绍在燃烧系统模拟方面DBM已有的工作、新近的思路、与传统流体建模的异同以及近期的研究成果.本文重点传递的信息为:作为复杂系统微介观动理学建模出现的DBM在模拟过程中同时给出"流动"及其相伴随的、关系最密切的那部分"热动"非平衡效应;它为燃烧等复杂系统中各类非平衡行为的描述、非平衡信息的提取、非平衡程度的度量提供了一种简洁、有效的方法;它所提供的热动非平衡测量量有两类:一类是直接比较分布函数和平衡态分布函数的动理学矩关系得到的,一类是来自于Chapman-Enskog多尺度分析给出的热传导和黏性项.基于第二类DBM,可以实现(燃烧等)一大类复杂流体系统的多尺度物理建模.

关键词：离散Boltzmann方法非平衡效应燃烧复杂流体

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铈低压冲击相变数值模拟研究

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物理学报 2012年第20期61卷 351-357页

作者：潘昊胡晓棉吴子辉戴诚达吴强北京应用物理与计算数学研究所北京100088 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 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绵阳621900

对金属铈低压冲击γ→α相变进行了数值模拟研究.冲击加载实验的速度剖面结果表明,铈的低压相变过程中两相之间的转换较为光滑,无明显间断,其相变过程存在动态因素.通过分析金属铈低压冲击加载和卸载下的典型物理过程,对材料本构关系、H... 详细信息

对金属铈低压冲击γ→α相变进行了数值模拟研究.冲击加载实验的速度剖面结果表明,铈的低压相变过程中两相之间的转换较为光滑,无明显间断,其相变过程存在动态因素.通过分析金属铈低压冲击加载和卸载下的典型物理过程,对材料本构关系、Hugoniot关系和相变与逆相变过程进行了理论研究.获取了铈低压相变前后的本构关系及状态方程,并建立了非平衡相变理论模型.数值计算结果与平面冲击实验符合较好,表明该相变动态模型能够较好地描述铈的低压冲击加载和卸载过程.

关键词：相变冲击波本构关系铈

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玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁中的多体量子涨落效应

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物理学报 2012年第22期61卷 65-71页

作者：王建忠曹辉豆福全北京理工大学物理学院北京100081 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 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京100084

研究了处于对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁过程的多体量子涨落效应,分析了末态平均布居数差与扫描周期的关系.线性情况下,得到了末态平均布居数差关于扫描周期的解析表达式,该结果与平均场下的结果完全一致,并利用数... 详细信息

研究了处于对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁过程的多体量子涨落效应,分析了末态平均布居数差与扫描周期的关系.线性情况下,得到了末态平均布居数差关于扫描周期的解析表达式,该结果与平均场下的结果完全一致,并利用数值方法进行了验证.非线性情况下,通过数值计算发现,快速扫描时末态平均布居数差与平均场情况下的结果符合比较好;然而绝热扫描时与平均场情况却有着很大的不同:末态平均布居数差随扫描周期的变化不再是平均场情况下的方波形式而是类似于正弦型的振荡,而且振荡周期会随着粒子数N以及非线性参数c的增加而增大.

关键词：玻色-爱因斯坦凝聚 Rosen-Zener跃迁多体效应

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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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冲击载荷下TATB晶体滑移和各向异性的分子动力学研究

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物理化学学报 2017年第5期33卷 949-959页

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京100081

采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法,研究了1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)炸药晶体在沿不同方向冲击载荷下的滑移和各向异性。冲击方向分别垂直于(101)、(111)、(011)、(110)、(010)、(100)和(001)晶面,冲击强度为10 GPa。研究结... 详细信息

采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法,研究了1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)炸药晶体在沿不同方向冲击载荷下的滑移和各向异性。冲击方向分别垂直于(101)、(111)、(011)、(110)、(010)、(100)和(001)晶面,冲击强度为10 GPa。研究结果表明,各冲击方向下可能被激发的滑移系均在{001}面,而其它滑移系均因很大的剪切阻力不容易被激发,这与TATB晶体沿c轴的层状结构和平面分子结构相符。预测了七个冲击方向下最容易被激发的滑移系,分别为(101)/{001}<100>、(111)/{001}<010>、(011)/{001}<010>、(110)/{001}<010>、(010)/{001}<110>、(100)/{001}<120>和(001)/{001}<010>。TATB晶体的冲击响应具有各向异性,动力学过程中体系的应力、能量、温度和化学反应都依赖于冲击方向。对垂直于(100)和(001)晶面的冲击,体系在滑移过程中遭遇的剪切阻力较高、持续时间较长,使得能量和温度较快升高,化学反应较容易发生;对垂直于(101)和(111)晶面的冲击,体系在滑移过程中遭遇的阻力较小且出现次数少,使得能量和温度缓慢升高,化学反应不易发生;对其余冲击方向,体系的响应居中。据此评价了7个冲击方向的相对敏感程度:(101)、(111)<(011)、(110)、(010)<(100)、(001)。本研究有助于在微观层次深入认识动载荷下TATB的响应机制、结构与性能的关系,为高能低感炸药的设计和研制提供理论参考。

关键词： TATB 冲击滑移各向异性 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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