检索结果-内蒙古大学图书馆

兵工学报 2025年

作者：安骋远刘海鹏刘彦任炜北京理工大学机电学院陕西应用物理化学研究所瞬态化学效应与控制全国重点实验室

为探究典型椭圆截面柱形炸药在空间中爆炸冲击波特性，开展了变截面柱形炸药在自由场静止爆炸实验，并建立相应的数值模拟模型，通过与实验结果进行对比验证数值模拟的可靠性；开展不同截面形状的柱形炸药在自由场爆炸的数值模拟计算，... 详细信息

为探究典型椭圆截面柱形炸药在空间中爆炸冲击波特性，开展了变截面柱形炸药在自由场静止爆炸实验，并建立相应的数值模拟模型，通过与实验结果进行对比验证数值模拟的可靠性；开展不同截面形状的柱形炸药在自由场爆炸的数值模拟计算，以探究截面形状对爆炸冲击波威力特性的影响。研究结果表明：椭圆截面柱形装药产生的爆炸冲击波产生与圆截面柱形相似的波系结构，但不同方位角的冲击波传播特性存在差异，短轴方向的超压峰值，最大冲量与冲击波速度均大于长轴方向；对不同长短轴比的椭圆截面炸药，长短轴比越大，这种差异性越明显。通过引入等效半径拟合得到了含有长短轴比作为变量的超压峰值及超压峰值形状因子计算公式，且与数值模拟的结果偏差小于10%。

关键词：椭圆截面冲击波威力特性数值模拟预测模型

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光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的能谱角度谱研究

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物理学报 2019年第1期68卷 186-196页

作者：李树北京应用物理与计算数学研究所北京100094

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的描述及能谱角度谱计算非常复杂且费时.本文提出了一种光子与相对论麦克斯韦速度分布电子散射的蒙特卡罗(MC)模拟方法,该方法能够细致模拟高温等离子体中任意能量光子与任意温度电子的Compton和逆Comp... 详细信息

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的描述及能谱角度谱计算非常复杂且费时.本文提出了一种光子与相对论麦克斯韦速度分布电子散射的蒙特卡罗(MC)模拟方法,该方法能够细致模拟高温等离子体中任意能量光子与任意温度电子的Compton和逆Compton散射问题.对于散射后光子的能谱和角度谱参数,可以根据电子温度抽样若干不同状态的电子,分别模拟其与光子发生散射,可以得到各次散射后的光子能量和偏转角度,取统计平均后的结果即可获得该光子与该温度电子散射的能谱和角度谱分布.根据该方法编写了光子与相对论电子散射MC模拟程序,开展了高温全电离等离子体中光子与相对论电子散射的能谱角度谱计算和分析,分析结果显示:热运动电子将展宽出射光子能谱,且低能光子与高温电子散射后的蓝移现象明显;出射光子的角度谱很复杂,其决定于入射光子能量、出射光子能量及电子温度.基于该方法计算并以数表形式给出的光子-相对论电子散射能谱角度谱数据,可以供辐射输运数值模拟程序使用.

关键词：光子电子散射相对论麦克斯韦电子能谱和角度谱蒙特卡罗方法

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释气对介质沿面闪络击穿影响的粒子模拟

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物理学报 2014年第2期63卷 312-320页

作者：董烨董志伟周前红杨温渊周海京北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为研究释气下的高功率微波介质沿面闪络击穿物理机制,首先建立了理论模型,包括:动力学方程、粒子模拟算法、次级电子发射、蒙特卡罗碰撞模型以及碰撞退吸附气体分子模型;其次,基于理论模型,编制了1D3V PIC-MCC程序,分别研究了弱退吸附... 详细信息

为研究释气下的高功率微波介质沿面闪络击穿物理机制,首先建立了理论模型,包括:动力学方程、粒子模拟算法、次级电子发射、蒙特卡罗碰撞模型以及碰撞退吸附气体分子模型;其次,基于理论模型,编制了1D3V PIC-MCC程序,分别研究了弱退吸附、强退吸附以及释气分子运动速率对沿面闪络击穿的影响.研究结果表明:介质沿面闪络击穿本质是沉积功率的持续增加.弱退吸附下,次级电子倍增占优,随着退吸附系数的增加,碰撞电离效应对次级电子倍增有促进作用,主要表现为介质窗表面静电场、表面碰撞电子平均能量以及表面碰撞电子数目的增加,此处的表面碰撞电子主要是次级电子倍增形成的;释气分子运动速率高导致介质面附近气压下降,不利于次级电子与气体分子间碰撞电离过程形成.强退吸附下,气体碰撞电离效应占优,随着退吸附系数的增加,离子数增加速度表现为电离频率增加的指数增长形式,碰撞电离效应对次级电子倍增有抑制作用,主要表现为介质窗表面静电场为负、表面碰撞电子平均能量的降低,但是表面碰撞电子数目却得以增加,此处的表面碰撞电子主要是贴近介质面的气体碰撞电离形成的;释气分子运动速率高导致气体厚度增加,扩大了气体碰撞电离作用区域,有利于气体碰撞电离.

关键词：高功率微波表面释气介质沿面闪络击穿蒙特卡罗碰撞粒子模拟

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多物理耦合计算中动态输运问题高效蒙特卡罗模拟方法

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物理学报 2022年第9期71卷 10-16页

作者：上官丹骅闫威华魏军侠高志明陈艺冰姬志成北京应用物理与计算数学研究所北京100094

多物理耦合计算在众多领域都有重要应用.如果其包含粒子输运过程,用蒙特卡罗方法模拟粒子输运常占据大部分的计算时间,因此多物理耦合计算中动态输运问题的高效蒙特卡罗模拟方法意义重大,其不可避免地依赖于大规模并行.基于动态输运问... 详细信息

多物理耦合计算在众多领域都有重要应用.如果其包含粒子输运过程,用蒙特卡罗方法模拟粒子输运常占据大部分的计算时间,因此多物理耦合计算中动态输运问题的高效蒙特卡罗模拟方法意义重大,其不可避免地依赖于大规模并行.基于动态输运问题的特点,本文提出了两种新方法:一是针对输运燃耗耦合计算的新型计数规约算法;二是动态输运计算样本数自适应算法.两种算法都能在保持计算结果基本不变的前提下使计算时间大幅减少,从而提高了效率.

关键词：多物理耦合计算动态输运蒙特卡罗方法

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束匀滑光束偏折现象的模拟

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物理学报 2020年第7期69卷 144-151页

作者：李斌刘占军郝亮郑春阳蔡洪波何民卿北京应用物理与计算数学研究所北京100094

达到高能量密度物理状态后,光束在介质中的传播行为与经典光学研究范畴相比,会出现一些新现象.比如在各向同性介质内可出现光束传播方向改变的现象.另一方面,高能量密度物理实验中由高功率激光器产生的束匀滑光束较为常见.本文分析了空... 详细信息

达到高能量密度物理状态后,光束在介质中的传播行为与经典光学研究范畴相比,会出现一些新现象.比如在各向同性介质内可出现光束传播方向改变的现象.另一方面,高能量密度物理实验中由高功率激光器产生的束匀滑光束较为常见.本文分析了空间和时间束匀滑光束在各向同性等离子体传播中出现束偏折现象的机制和条件,并利用三维激光等离子体相互作用程序LAP3D进行了验证.模拟表明只有当同时发生成丝不稳定性和存在离子声速量级的横向流时束匀滑激光才会产生显著的束偏折现象.

关键词：高能量密度物理光束传播束匀滑光束束偏折

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晶粒尺度对延性金属材料层裂损伤的影响

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物理学报 2013年第16期62卷 240-245页

作者：张凤国周洪强北京应用物理与计算数学研究所北京100094

微细观结构对材料动态损伤、破坏的影响是目前国内外力学领域的研究热点之一.基于相关文献的实验结果,通过理论分析,给出了一个新的反映晶粒尺度效应的孔洞成核模型,并将其耦合到延性金属材料层裂损伤模型中.采用数值方法分析了晶粒尺... 详细信息

微细观结构对材料动态损伤、破坏的影响是目前国内外力学领域的研究热点之一.基于相关文献的实验结果,通过理论分析,给出了一个新的反映晶粒尺度效应的孔洞成核模型,并将其耦合到延性金属材料层裂损伤模型中.采用数值方法分析了晶粒尺度对高纯铜材料层裂损伤演化过程的影响.计算结果显示:随着材料平均晶粒尺度的增加,自由面速度回跳点降低,回跳后速度曲线的斜率增加;损伤材料内部的孔洞数减少、平均孔洞尺寸增大.计算结果与相关文献所报道的实验分析结果定性上符合较好.该结果对于层裂损伤的深入研究具有一定的启发性.

关键词：层裂晶粒尺度延性金属材料冲击

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中子输运方程误差估计及自适应计算

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计算数学 2015年第3期37卷 264-272页

作者：刘会坡北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094

本文研究了全离散方法求解二维中子输运方程的有限元自适应算法,角度变量用离散纵坐标方法展开,空间变量用间断元方法求解.基于间断元方法给出了空间离散的残量型后验误差估计.在后验误差估计的基础上,我们设计了自适应有限元算法.由残... 详细信息

本文研究了全离散方法求解二维中子输运方程的有限元自适应算法,角度变量用离散纵坐标方法展开,空间变量用间断元方法求解.基于间断元方法给出了空间离散的残量型后验误差估计.在后验误差估计的基础上,我们设计了自适应有限元算法.由残量型后验估计可以给出局部加密网格的自适应算法.最后,我们给出了数值算例来验证我们的理论结果.

关键词：中子输运间断有限元后验估计自适应算法

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反场构形的二维磁流体力学描述

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物理学报 2014年第16期63卷 283-291页

作者：李璐璐张华杨显俊北京应用物理与计算数学研究所北京100094

磁化靶聚变技术作为实现纯聚变的一种途径,不需要惯性约束聚变的高初始密度(约1026cm-3),也不需要磁约束聚变的长约束时间(秒量级),可能是一种实现纯聚变更低廉更有效的途径.开发了一个二维磁流体力学模拟程序MPF-2D,用于描述反场构形... 详细信息

磁化靶聚变技术作为实现纯聚变的一种途径,不需要惯性约束聚变的高初始密度(约1026cm-3),也不需要磁约束聚变的长约束时间(秒量级),可能是一种实现纯聚变更低廉更有效的途径.开发了一个二维磁流体力学模拟程序MPF-2D,用于描述反场构形的形成过程.采用该程序对美国洛斯阿拉莫斯国家实验室在反场构形形成装置上形成反场构形的实验进行了二维模拟和分析,理论值与实验值符合得较好;同时也对中国工程物理研究院流体物理研究所设计的"荧光-1"实验装置上形成的反场构形进行了模拟与评估,结果表明该装置上的反场构形基本达到设计指标.

关键词：磁化靶聚变反场构形二维磁流体力学

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层裂损伤孔洞增长模型参数的确定方法及其应用

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物理学报 2020年第20期69卷 262-268页

作者：张凤国刘军何安民王裴王昆周洪强赵福祺北京应用物理与计算数学研究所北京100094

基于自由面速度曲线及其与层裂面处物理量变化之间的关联,考虑层裂损伤演化过程中波的传播与相互作用,进一步探讨了损伤演化过程中的临界状态,分析了孔洞增长层裂损伤模型参数所包含的物理涵义,并给出基于物理的模型参数确定方法.通过... 详细信息

基于自由面速度曲线及其与层裂面处物理量变化之间的关联,考虑层裂损伤演化过程中波的传播与相互作用,进一步探讨了损伤演化过程中的临界状态,分析了孔洞增长层裂损伤模型参数所包含的物理涵义,并给出基于物理的模型参数确定方法.通过对两种典型延性金属OFHC铜和钽层裂实验结果的模拟,验证了该方法的合理性.本文给出的参数确定方法不仅可以扩展模型的适用范围,有效提高计算结果的可信度,同时,也为其他层裂损伤模型参数的确定提供了很好的借鉴作用.

关键词：延性金属层裂损伤孔洞增长损伤模型参数确定

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二次电子发射对系统电磁脉冲的影响

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物理学报 2021年第16期70卷 182-190页

作者：张含天周前红周海京孙强宋萌萌董烨杨薇姚建生北京应用物理与计算数学研究所北京100094

系统电磁脉冲难以有效屏蔽,会显著影响低轨航天器等重要装置和基础设施的性能.为了评估二次电子对系统电磁脉冲的影响,本文基于粒子云网格方法,建立了三维非稳态系统电磁脉冲模型,计算并比较了不同电流密度、金属材料等条件下,两种典型... 详细信息

系统电磁脉冲难以有效屏蔽,会显著影响低轨航天器等重要装置和基础设施的性能.为了评估二次电子对系统电磁脉冲的影响,本文基于粒子云网格方法,建立了三维非稳态系统电磁脉冲模型,计算并比较了不同电流密度、金属材料等条件下,两种典型结构的电磁脉冲响应.结果表明,在计算模型中忽略二次电子发射会使部分位置的峰值电场强度被低估2—3倍,电场响应持续的时间也会被低估10%以上.在各类二次电子中,背散射电子对系统电磁脉冲的影响占主导,而真二次电子的作用约为背散射电子的1/5.二次电子发射对系统电磁脉冲的影响随着系统所用材料原子序数的增高而加大.空间电荷效应较强时,二次电子才会对腔体外系统电磁脉冲产生影响.本研究有助于更好地通过数值模拟来获得具体装置在强辐射环境下的系统电磁脉冲响应.

关键词：二次电子发射系统电磁脉冲光电子全电磁粒子模拟方法

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