检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2024年第2期44卷 29-36页

作者：楼建锋张树道北京应用物理与计算数学研究所北京100094

在长管强约束条件下对HMX基PBX炸药点火实验进行了数值模拟,分析了点火方式对炸药反应演化规律的影响,获得了弱冲击点火条件下炸药反应演化过程的特征图像。针对黑火药和雷管2种点火方式,分别构建了PBX炸药黑火药点燃和冲击起爆2类实验... 详细信息

在长管强约束条件下对HMX基PBX炸药点火实验进行了数值模拟,分析了点火方式对炸药反应演化规律的影响,获得了弱冲击点火条件下炸药反应演化过程的特征图像。针对黑火药和雷管2种点火方式,分别构建了PBX炸药黑火药点燃和冲击起爆2类实验的唯象模型和数值模拟方法,通过数值模拟获得了钢管内炸药柱反应演化进程的特征图像,柱壳膨胀历程与实验结果符合较好。研究表明,不同点火方式下炸药反应演化进程存在较大差异。如果使用雷管点火,PBX炸药会在几微秒内发生爆轰反应;而使用黑火药点火,PBX炸药会在数毫秒内从缓慢燃烧转化为剧烈爆炸,但随着壳体破裂解体,管内压力骤降,抑制了反应演化向爆轰转变。黑火药点燃条件下整个反应演化过程可以分为4个主要阶段,其中管壁附近炸药柱表面燃烧传播优先于炸药柱中心基体反应,是弱冲击点火反应演化过程的重要特征之一。

关键词：点火方式非冲击点火反应演化唯象模型

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稀薄空气中圆柱腔体内系统电磁脉冲的混合模拟

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物理学报 2022年第5期71卷 215-226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

系统电磁脉冲广泛存在于强电离辐射环境中,且难以有效屏蔽.为了评估稀薄空气对系统电磁脉冲的影响,本文基于粒子-流体混合模拟方法,建立了三维非稳态模型,计算并分析了稀薄空气等离子体的特性以及其与电磁场响应的相互作用.结果表明,压... 详细信息

系统电磁脉冲广泛存在于强电离辐射环境中,且难以有效屏蔽.为了评估稀薄空气对系统电磁脉冲的影响,本文基于粒子-流体混合模拟方法,建立了三维非稳态模型,计算并分析了稀薄空气等离子体的特性以及其与电磁场响应的相互作用.结果表明,压力越高,光电子发射面附近的次级电子数密度越高,轴向分布的梯度越大,腔体中部的电子数密度在20 Torr(1 Torr=133 Pa)下出现峰值,而电子温度随压力升高单调递减.腔体内的稀薄空气等离子体阻碍了空间电荷层的产生,电场响应峰值比真空条件下的低了一个数量级,电场脉冲宽度也显著降低.光电子运动特性决定了电流响应的峰值,压力升高,到达腔体末端的电流先增加再减小.而等离子体电流会抑制总电流的上升速率,并使电流响应出现拖尾.最后,将数值模拟结果与电子束模拟系统电磁脉冲的实验结果进行比较,验证了本文混合模拟模型的可靠性.本研究所采用的混合模拟方法相比于粒子云网格-蒙特卡罗碰撞方法,大幅减小了计算消耗.

关键词：系统电磁脉冲光电子全电磁粒子模拟方法混合模拟

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稀薄空气、等离子体环境外系统电磁脉冲的数值模拟

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强激光与粒子束 2023年第5期35卷 62-70页

作者：孙会芳张玲玉董志伟周海京北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为研究大气环境对系统电磁脉冲(SGEMP)的影响,针对海拔50~100 km的X射线能量沉积区,分别应用3维PIC程序及3维PIC-MCC程序各自开展预电离等离子体和稀薄空气条件下外SGEMP的建模与模拟研究,针对3种不同的X射线注量(4×10^(−3) J/cm^... 详细信息

为研究大气环境对系统电磁脉冲(SGEMP)的影响,针对海拔50~100 km的X射线能量沉积区,分别应用3维PIC程序及3维PIC-MCC程序各自开展预电离等离子体和稀薄空气条件下外SGEMP的建模与模拟研究,针对3种不同的X射线注量(4×10^(−3) J/cm^(2)、4×10^(−2) J/cm^(2)、0.4 J/cm^(2)),分别取对应两种不同海拔高度(70 km和80~90 km)的本底等离子体及海拔56 km的稀薄空气条件进行模拟计算,并和真空中的计算结果进行对比,得出预电离等离子体及稀薄空气对外SGEMP的影响规律:当X射线注量较低时,等离子体使得磁场增大,电场减小,而稀薄空气对外SGEMP效应影响不明显;随着X射线注量增大,空间电荷非线性效应越来越明显,等离子体及稀薄空气都使得电场、磁场同时增大,且稀薄空气的增大效应更显著。

关键词：全电磁粒子模拟程序系统电磁脉冲光电子次级电子

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7~8 MA条件下MagLIF集成实验关键问题理论研究与设计

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强激光与粒子束 2023年第2期35卷 27-38页

作者：肖德龙王小光王冠琼毛重阳孙顺凯北京应用物理与计算数学研究所北京100094

针对国内7~8 MA脉冲功率装置驱动条件,通过耦合等效电路模型和McBride等人发展的半解析模型,研究了MagLIF总体能量学过程及中子产额随关键参数的变化规律,获得了中子产额大于1010的参数设计区间。结果表明:7~8 MA驱动条件、套筒材料、... 详细信息

针对国内7~8 MA脉冲功率装置驱动条件,通过耦合等效电路模型和McBride等人发展的半解析模型,研究了MagLIF总体能量学过程及中子产额随关键参数的变化规律,获得了中子产额大于1010的参数设计区间。结果表明:7~8 MA驱动条件、套筒材料、负载高度、燃料半径与密度、预热能量、外加轴向磁场等多因素共同决定了燃料的最终压缩状态;预热能量越大,燃料初始升温以及滞止时刻升温越高,中子产额越高;轴向磁场增加,热传导能量损失减小,但燃料收缩比也会减小,因此存在优化轴向磁场以获得较高中子产额;杂质质量分数超过10%,中子产额开始显著下降。燃料密度0.7 mg/cm^(3)、外加轴向磁场27 T、预热能量200 J、杂质质量分数小于50%的条件下,可以获得3.5×10^(10)中子产额,从而有望在7~8 MA条件下建立MagLIF关键问题研究平台。

关键词： Z箍缩磁化套筒惯性聚变脉冲功率装置中子产额预加热预磁化

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NPTS程序质子输运蒙特卡罗模拟方法研究

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原子能科学技术 2023年第7期57卷 1281-1291页

作者：韩立会张华阳衷斌成立沈华韵北京应用物理与计算数学研究所中国工程物理研究院研究生院

带电粒子输运蒙特卡罗模拟程序广泛应用于放射治疗、辐射防护、加速器设计等领域。国内中子、光子蒙特卡罗模拟程序发展较为成熟，但具备带电粒子输运模拟功能的程序较少。本文应用带电粒子输运连续慢化理论、多重散射理论及能量岐离分... 详细信息

带电粒子输运蒙特卡罗模拟程序广泛应用于放射治疗、辐射防护、加速器设计等领域。国内中子、光子蒙特卡罗模拟程序发展较为成熟，但具备带电粒子输运模拟功能的程序较少。本文应用带电粒子输运连续慢化理论、多重散射理论及能量岐离分布模型，建立了重带电粒子蒙特卡罗模拟方法与框架。应用ENDF/B-Ⅶ．0核数据库模拟带电粒子核反应，基于蒙特卡罗程序NPTS(neutron-photon transport simulation program)研制了质子输运模块，完善了该程序质子、中子、光子、电子等多粒子耦合输运功能。基于厚靶模型、质子治疗室模型考察了NPTS程序质子、中子耦合输运计算的准确性。结果表明，NPTS程序在计算中子产额、辐射场分布等方面与主流蒙特卡罗程序结果一致，与实验结果符合较好，可有效用于BNCT(boron neutron capture therapy)靶设计、辐射屏蔽分析等带电粒子输运模拟问题。

关键词：质子输运蒙特卡罗浓缩历史方法中子产额

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专家访谈:沈隆钧研究员谈《计算物理》四十载

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计算物理 2024年第6期41卷 689-694页

作者：刘洁史继荣周凯虹梁宏伟徐晓松(整理) 沈隆钧北京应用物理与计算数学研究所《计算物理》编辑部北京100094 不详

2024年,创刊于1984年的《计算物理》迎来了期刊发行的第40个年头。应《计算物理》主编江松院士的邀请,与《计算物理》有近20多年渊源的前主编沈隆钧研究员接受了本刊的独家专题访谈。访谈内容包括回顾《计算物理》期刊的发展历程、开展... 详细信息

2024年,创刊于1984年的《计算物理》迎来了期刊发行的第40个年头。应《计算物理》主编江松院士的邀请,与《计算物理》有近20多年渊源的前主编沈隆钧研究员接受了本刊的独家专题访谈。访谈内容包括回顾《计算物理》期刊的发展历程、开展编委会建设工作的经历、审稿会的组织实施过程、《计算物理》加入EI的过程以及给青年计算物理学者的寄语和对《计算物理》期刊发展建议等。现将沈隆钧研究员的访谈内容整理后发表,以飨读者。

关键词：期刊发行审稿会期刊发展计算物理学访谈内容《计算物理》专家访谈专题访谈

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Sn输运方程的一类无振荡嵌套网格格式

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计算物理 2024年

作者：杨容李双贵袁光伟杭旭登北京应用物理与计算数学研究所

提出了求解离散纵标输运方程的一类嵌套网格离散格式. 格式的基本未知量定义在网格单元和子网格单元中心，通过在子网格边界量的封闭条件中保持输运格式矩阵的对角占优性，可以设计抑制振荡的输运嵌套网格格式。提出了两类封闭条件，设... 详细信息

提出了求解离散纵标输运方程的一类嵌套网格离散格式. 格式的基本未知量定义在网格单元和子网格单元中心，通过在子网格边界量的封闭条件中保持输运格式矩阵的对角占优性，可以设计抑制振荡的输运嵌套网格格式。提出了两类封闭条件，设计了嵌套子网格步格式和嵌套子网格中心格式. 测试算例表明，与经典的菱形格式、子网格平衡格式相比，新格式计算精度较高且能明显抑制非物理数值振荡；虽然嵌套子网格格式的单次迭代求解计算量大，但是在迭代难收敛的测试算例中，嵌套子网格格式的迭代收敛次数远远小于菱形格式和子网平衡法等高精度格式，求解效率更高。

关键词：输运方程离散纵标方法高精度格式无振荡格式

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SCB输运格式在辐射流体力学计算中的应用

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计算物理 2024年

作者：李双贵杨容北京应用物理与计算数学研究所

简单隅角平衡（SCB）格式适用于二维任意拉式网格上输运方程的空间离散。将SCB格式应用于ICF辐射流体力学数值模拟，实现对辐射输运方程的离散求解，本文重点讨论辐射输运与物质能量方程组在空间上的两种耦合实现形式：子网格-网格（sub... 详细信息

简单隅角平衡（SCB）格式适用于二维任意拉式网格上输运方程的空间离散。将SCB格式应用于ICF辐射流体力学数值模拟，实现对辐射输运方程的离散求解，本文重点讨论辐射输运与物质能量方程组在空间上的两种耦合实现形式：子网格-网格（subcell-cell）的松耦合方式和全子网格（subcell-subcell）的紧耦合方式。数值结果表明subcell-cell松耦合方式的数值结果严重依赖于网格的光学厚度，仅适用于光性薄网格的辐射传输计算，而采用subcell-subcell的紧耦合方式，网格剖分不受辐射自由程的限制，只需分辨物理量的梯度变化，能同时兼顾光性薄和光性厚网格辐射传输计算。

关键词：辐射输运简单隅角平衡渐近扩散性质辐射流体力学算子分裂方法

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深谋远虑的战略科学家如师如兄的领路人——周光召先生领导核武器理论研究二三事

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科技导报 2024年第22期42卷 106-108页

作者：吴明静北京应用物理与计算数学研究所北京100094

2024年8月17日,周光召先生驾鹤西去。“两弹一星”功勋奖章获得者中为国铸核盾的9位,已全部回归浩瀚星海。周光召是这9位科学家中最年轻的一位,他的离去,带给中国核武器事业极为深重的哀伤。在中国第1颗原子弹爆炸成功60周年之际,几代... 详细信息

2024年8月17日,周光召先生驾鹤西去。“两弹一星”功勋奖章获得者中为国铸核盾的9位,已全部回归浩瀚星海。周光召是这9位科学家中最年轻的一位,他的离去,带给中国核武器事业极为深重的哀伤。在中国第1颗原子弹爆炸成功60周年之际,几代人的缅怀和追思,带来历史深处的浩浩长风,一次次拂过60多年前的办公楼与园区,拂过房间、走廊,在那里,周先生留下无数亲切的印记,已然成为核武器事业永恒的一部分,不可磨灭。

关键词：原子弹爆炸周光召两弹一星核武器驾鹤西去战略科学家深谋远虑二三事

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圆柱形炸药空爆在近场空间的超压估算公式

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北京理工大学学报 2022年第9期42卷 918-927页

作者：刘军王政熊俊殷建伟北京应用物理与计算数学研究所北京100094

圆柱形炸药空爆后在近场空间会形成强度不均匀的超压场,在相同等效衰减距离、不同空间角度上的近场超压可相差数倍甚至一个量级以上.为了准确、快速地评估圆柱空爆近场超压强度及分布差异给近场不同区域毁伤效应和防护效果带来的影响,... 详细信息

圆柱形炸药空爆后在近场空间会形成强度不均匀的超压场,在相同等效衰减距离、不同空间角度上的近场超压可相差数倍甚至一个量级以上.为了准确、快速地评估圆柱空爆近场超压强度及分布差异给近场不同区域毁伤效应和防护效果带来的影响,在圆柱空爆近场实验数据匮乏的情况下使用经过实验效验的模拟数据来补足样本空间,通过数据拟合的方式给出了圆柱装药空爆在较小等效衰减距离下的超压估算公式.首先,通过与球形装药下的经验公式和圆柱装药下的实验结果对比,分别验证了模拟结果在球形和圆柱装药情况下均具有一定置信度;之后,以二次多项式的形式拟合得到了圆柱空爆近场超压估算公式,并给出了6种不同长径比圆柱空爆在不同空间位置上超压的实验结果与估算公式结果的对比.结果表明,估算公式可在较小误差范围内给出炸药空爆在近场空间任意位置上的超压,其经实验校验具有一定置信度的适用范围是圆柱长径比为1/4~4、等效衰减距离为0.2~2.0 m/kg^(1/3).

关键词：圆柱装药炸药空爆近场超压估算公式

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