检索结果-内蒙古大学图书馆

计算数学 2021年第3期43卷 261-278页

作者：王涵北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094 北京大学工学院应用物理与技术中心北京100871

原子间相互作用建模是分子动力学模拟的核心问题之一.基于第一性原理的建模准而不快,经验势模型快而不准.因此人们长期面临精度和效率只得其一的两难困境.基于机器学习的原子间相互作用建模在达到第一性原理精度的同时,计算开销大大降低... 详细信息

原子间相互作用建模是分子动力学模拟的核心问题之一.基于第一性原理的建模准而不快,经验势模型快而不准.因此人们长期面临精度和效率只得其一的两难困境.基于机器学习的原子间相互作用建模在达到第一性原理精度的同时,计算开销大大降低,因而有希望解决这两难困境.本文将介绍构造基于机器学习的原子间相互作用模型的一般框架,归纳近年来的主要建模工作,并探讨这些工作的优势和劣势.

关键词：机器学习原子间作用势分子动力学模拟

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基于双卷积自编码器的自适应波束形成

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电子与信息学报 2025年第2期47卷 510-518页

作者：蒋伊琳李帅郑沛唐元博哈尔滨工程大学哈尔滨150001 航空工业电磁频谱协同探测与智能认知联合技术中心哈尔滨150001 试验物理与计算数学国家级重点实验室北京100876

在低信噪比环境下,阵列天线获取空域信号的来波方向极其困难,导致一般的波束形成方法无法准确形成正对入射信号的波束。针对上述问题,该文提出了一种基于双卷积自编码器的盲接收自适应波束形成(Dual Convolutional AutoEncoder-Adaptive... 详细信息

在低信噪比环境下,阵列天线获取空域信号的来波方向极其困难,导致一般的波束形成方法无法准确形成正对入射信号的波束。针对上述问题,该文提出了一种基于双卷积自编码器的盲接收自适应波束形成(Dual Convolutional AutoEncoder-Adaptive Beamforming,DCAE-ABF)方法,该方法在基于大量空域统计信息的情况下,以时域-频域联合条件作为约束,利用两个独立的卷积自编码器(CAE)分别对阵列接收信号与辐射源信号进行特征提取,并使用深度神经网络(DNN)将两个CAE的特征编码进行连接,构建DCAE网络,实现在低信噪比环境下,面对未知频率和来波方向的入射信号时,也能够自适应形成正对入射信号的波束,达到盲接收的效果。仿真实验结果表明,在低信噪比环境下,单信号与双信号入射时所带来的信噪比增益均高于常规波束形成(CBF)方法与基于最小均方误差的自适应波束形成(Minimum Mean Square Error-Adaptive BeamForming,MMSE-ABF)方法,以及基于卷积神经网络的自适应波束形成方法(Convolutional Neural Networks-Adaptive BeamForming,CNN-ABF),且该增益在入射信号频率、角度变化时仍具有良好的稳定性。

关键词：自适应波束形成卷积自编码器盲波束形成信噪比增益

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岩石界面的动态剪切扩散行为

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爆炸与冲击 2024年第8期44卷 44-59页

作者：陈美多张祥林袁良柱赵巨岩王鹏飞马昊徐松林中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027 北京航天长征飞行器研究所北京100076 试验物理与计算数学国家重点实验室北京100076

动载荷下剪切失稳控制的扩散行为是岩石局部大变形发展和宏观力学性能劣化的诱因。基于广义变分原理建立剪切载荷作用下界面动态失稳的力学模型,得到了关于界面失稳的判别式和扩散方程。基于判别方程得到了剪切力和动力效应对失稳界面... 详细信息

动载荷下剪切失稳控制的扩散行为是岩石局部大变形发展和宏观力学性能劣化的诱因。基于广义变分原理建立剪切载荷作用下界面动态失稳的力学模型,得到了关于界面失稳的判别式和扩散方程。基于判别方程得到了剪切力和动力效应对失稳界面角度的影响,结果表明:随着外部剪切作用力的增大,剪切变形带角度有一定程度的增大;随着局部动力系数的增大,即局部惯性作用力的增大,剪切带角度明显减小。结合本征位移求解扩散方程,初步得到其位移解析表达式,位移随加载时间的增加逐渐增大。为了验证理论模型的可靠性,并进一步研究界面失稳的变形行为和对波传播的影响,建立了数值分析模型。分析结果表明:界面失稳为局部剪切破坏滑移的先导条件;界面厚度和剪切力越大,局部位移越大;界面剪切扩散行为极大降低了透射波的幅值,同时也改变了透射波的频率。研究结果可为岩石局部化变形、岩石动态强度等研究提供理论参考。

关键词：岩石界面有限变形剪切局部化惯性效应动态失稳

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电子照相技术成像模拟研究

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强激光与粒子束 2021年第5期33卷 92-96页

作者：贾清刚杨波许海波佘若谷北京应用物理与计算数学研究所北京100094

针对高能电子照相的关键物理过程开展蒙特卡罗照相模拟研究,采用Geant4围绕2.5 GeV电子在四极透镜组内的输运、电子与物质相互作用衰减等照相基本过程展开研究。通过设计不同材料、不同厚度的含缺陷平板作为模拟照相客体,开展放大型电... 详细信息

针对高能电子照相的关键物理过程开展蒙特卡罗照相模拟研究,采用Geant4围绕2.5 GeV电子在四极透镜组内的输运、电子与物质相互作用衰减等照相基本过程展开研究。通过设计不同材料、不同厚度的含缺陷平板作为模拟照相客体,开展放大型电子照相系统缺陷分辨能力模拟。此外,采用不同材料、不同厚度的台阶样品,模拟获得了电子束流穿过相应面密度材料后的线扩展函数,进一步评估电子照相对实心客体的探测分辨能力。

关键词：高能电子照相蒙特卡罗模拟台阶样品缺陷样品线扩散函数

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科研单位业财融合存在问题与对策研究——以DY科研单位为例

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新晋商 2023年第12期 139-141页

作者：王晋北京应用物理与计算数学研究所

科研单位致力于基础研究工作,对于财务管理的意识不强.在新形势下,如何结合科研单位自身行业特点,构建符合单位发展的业财融合管理体系?本文对科研单位业财融合现状与对策进行探讨,旨在为我国科研单位业财融合提供借鉴方案与帮助.

关键词：

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中物院1~4.2 THz FEL装置波导谐振腔优化设计

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强激光与粒子束 2022年第3期34卷 70-74页

作者：窦玉焕束小建吴岱徐勇杨兴繁黎明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应用电子学研究所四川绵阳621900

针对中物院高功率太赫兹自由电子激光(THz FEL)装置,结合FEL光腔振荡器实验的实际情况,提出了全波导近共心谐振腔设计方案。完成了THz波段波导光腔对光腔品质影响的理论分析和模拟计算,确定了波导设计尺寸为14 mm和22 mm。同时针对最初... 详细信息

针对中物院高功率太赫兹自由电子激光(THz FEL)装置,结合FEL光腔振荡器实验的实际情况,提出了全波导近共心谐振腔设计方案。完成了THz波段波导光腔对光腔品质影响的理论分析和模拟计算,确定了波导设计尺寸为14 mm和22 mm。同时针对最初实验调试过程中无法出光饱和的问题,提出将波导更换为22 mm大尺寸波导的建议,波导更换后很快在2.56 THz获得饱和出光。另外针对实验频段无法覆盖到1~2 THz的问题,我们通过波导内壁粗糙度进行分析判断,提出采用14 mm铜材质的全波导FEL振荡器的设计方案,采用该方案后,实验成功将辐射频段拓展到0.7~4.2 THz,获得饱和输出。

关键词：自由电子激光太赫兹光腔波导理论设计

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一种预测湍流混合宽度的浮阻力模型

一种预测湍流混合宽度的浮阻力模型

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北京力学会第30届学术年会

作者：李玘祥张又升北京应用物理与计算数学研究所北京大学应用物理与技术研究中心计算物理全国整点实验室

界面不稳定性诱导的湍流混合广泛存在于自然科学问题与工程实际问题中,特别是重流体以常加速度加速轻流体产生的Rayleigh-Taylor （RT）混合,与冲击加速度驱动不同密度流体产生的Richtmyer-Meshkov （RM）混合。在描述湍流混合的物理量... 详细信息

界面不稳定性诱导的湍流混合广泛存在于自然科学问题与工程实际问题中,特别是重流体以常加速度加速轻流体产生的Rayleigh-Taylor （RT）混合,与冲击加速度驱动不同密度流体产生的Richtmyer-Meshkov （RM）混合。在描述湍流混合的物理量中,混合宽度是最重要的为物理量之一,因此对于混合宽度的预测尤为重要。总混合宽度h可以分为尖钉区混合宽度h与气泡区混合宽度h,实验数据表明RM混合总宽度的演化呈幂次率关系:h（t）～t,而尖钉与气泡区混合宽度会随不同的幂律演化:h（t）～t~(θ)。首先,我们利用自相似流动的统计剖面在自相似变换下不变的特点,以体积分数/质量分数/密度剖面中任一固定值所对应的位置来定义参考界面,从理论上推导出尖钉与气泡增长的幂次指数相等,并等于总混合宽度的幂次指数（θ=θ=θ）。在此基础之上,我们找到了可以同时适用于RT与RM混合的密度比无关的组分剖面,该剖面可以准确预测任意密度比下混合区平均体积分数的自相似剖面。最后,我们将密度比无关的组分剖面引入到浮阻力模型中,使得该模型不但可以精准预测经典的RT、RM混合宽度演化,还可以预测各种复杂加速度历史下的混合宽度演化。该研究加深了对RT和RM湍流混合机制的理解,进一步的提升了浮阻力模型的适用范围,使模型可用于工程实际问题中混合宽度演化的初步计算。

关键词： Rayleigh-Taylor Richtmyer-Meshkov 湍流混合幂次指数浮阻力模型

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一种基于算子分裂的含能材料的能量计算方法及系统

一种基于算子分裂的含能材料的能量计算方法及系统

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作者：苏帅陈军姚彦忠邬吉明龙瑶 100124 北京市朝阳区平乐园100号

本发明公开一种基于算子分裂的含能材料的能量计算方法及系统。该方法包括：基于算子分裂方法对多介质流体力学模型进行分裂，得到非对流部分和对流部分；获取分裂中间时刻的面上压力和面上速度；针对非对流部分，根据所述面上速度和面... 详细信息

标准号: CN118248256A

本发明公开一种基于算子分裂的含能材料的能量计算方法及系统。该方法包括：基于算子分裂方法对多介质流体力学模型进行分裂，得到非对流部分和对流部分；获取分裂中间时刻的面上压力和面上速度；针对非对流部分，根据所述面上速度和面上压力采用有限体积离散公式，确定拉格朗日密度、拉格朗日动量、拉格朗日能量和拉格朗日比体积；针对对流部分，根据所述面上速度、面上压力、拉格朗日密度、拉格朗日动量、拉格朗日能量和拉格朗日比体积对对流部分采用有限体积离散公式，确定tⁿ⁺¹时刻每种物质的密度、动量、能量和比体积。本发明能够准确计算出多步化学反应下含能材料的能量。

关键词：对流动量分裂含能材料离散公式算子流体力学模型化学反应能量计算多介质和面

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(1+1)型长距离侧面泵浦光纤实现17.4 kW激光输出

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强激光与粒子束 2022年第5期34卷 92-94页

作者：高聪刘念李峰云刘玙代江云沈昌乐贺红磊吕嘉坤李芳张立华李雨薇姜蕾郭超陶汝茂柯伟伟张昊宇王建军林宏奂景峰中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

长距离侧面泵浦激光光纤在泵浦光注入、热管理、非线性抑制等方面具有天然优势,是实现高功率激光输出的有效途径。研制了(1+1)型长距离侧面泵浦激光光纤,采用1018 nm同带泵浦反向注入方式实现了17.4 kW激光输出,斜率效率为82.1%,3 dB线... 详细信息

长距离侧面泵浦激光光纤在泵浦光注入、热管理、非线性抑制等方面具有天然优势,是实现高功率激光输出的有效途径。研制了(1+1)型长距离侧面泵浦激光光纤,采用1018 nm同带泵浦反向注入方式实现了17.4 kW激光输出,斜率效率为82.1%,3 dB线宽为1.3 nm,拉曼抑制比为37.8 dB。研究结果展示了长距离侧面泵浦光纤作为数十千瓦光纤激光放大器增益介质的巨大应用潜力。

关键词：光纤激光器光纤放大器同带泵浦侧面泵浦激光光纤

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一种求解三维热辐射输运方程的整体预处理迭代方法及并行计算

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计算物理 2021年第3期38卷 269-279页

作者：李凌霄翟传磊谢辉施意北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为三维灰体热辐射输运方程的隐式离散纵标方法发展一个整体预处理迭代方法并研制并行程序。该方法采用组装线性代数方程组策略,同时求出所有离散方向上的辐射强度。借助预处理的Krylov子空间迭代法,避免复杂网格上扫描算法可能遇到的死... 详细信息

为三维灰体热辐射输运方程的隐式离散纵标方法发展一个整体预处理迭代方法并研制并行程序。该方法采用组装线性代数方程组策略,同时求出所有离散方向上的辐射强度。借助预处理的Krylov子空间迭代法,避免复杂网格上扫描算法可能遇到的死锁问题,能够提高健壮性和计算效率。空间离散上采用一阶迎风有限体积格式。数值实验测试变形六面体网格上的收敛率、评估预处理迭代方法的性能并计算辐射和物质的耦合问题,给出三维弯管和黑腔问题的模拟结果,验证程序的正确性和方法的适应性。

关键词：三维辐射输运方程预处理Krylov子空间方法离散纵标方法并行计算

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