检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2014年第11期48卷 2148-2152页

作者：邱有恒邓力李百文赵英奎北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094

权重窗技术是最常用的降低方差技巧之一,合理运用权重窗技术能大幅提高计算效率。MCNP程序具备基于栅元的伴随权重窗发生器功能,但对一些含重复结构栅元或非对称结构栅元的模型,由于MCNP程序不能计算其中某些栅元体积,伴随权重窗发生器... 详细信息

权重窗技术是最常用的降低方差技巧之一,合理运用权重窗技术能大幅提高计算效率。MCNP程序具备基于栅元的伴随权重窗发生器功能,但对一些含重复结构栅元或非对称结构栅元的模型,由于MCNP程序不能计算其中某些栅元体积,伴随权重窗发生器失效。本文在MCNP程序基础上设计了基于MESH技术的伴随权重窗自动生成方法,该方法不改动真实模型,采用一套虚拟的相空间覆盖真实模型。将新方法应用于重复结构算例,计算效率大幅提升。对光子散射基准实验模拟表明,新方法的计算结果与实验值吻合得非常好,相对偏差仅1.2%,计算效率约为直接模拟的8倍。

关键词：蒙特卡罗方法重要性函数伴随输运权重窗

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面向SW26010P的异形矩阵乘法众核并行优化技术研究

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计算机工程与应用 2025年第6期61卷 150-163页

作者：胡怡陈道琨杨超北京大学数学科学学院北京100871 北京大学长沙计算与数字经济研究院先进计算研究中心长沙410205 中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室北京100190

矩阵乘法广泛应用于科学与工程计算领域,是基础线性代数库中的关键优化对象。随着人工神经网络、计算流体力学等领域的快速发展,异形(irregular-shaped)矩阵乘法正在迅速引起关注。研究集中在针对国产新一代神威超级计算机采用的SW26010... 详细信息

矩阵乘法广泛应用于科学与工程计算领域,是基础线性代数库中的关键优化对象。随着人工神经网络、计算流体力学等领域的快速发展,异形(irregular-shaped)矩阵乘法正在迅速引起关注。研究集中在针对国产新一代神威超级计算机采用的SW26010P众核处理器,探讨异形矩阵乘法的众核并行优化技术。具体而言,结合SW26010P的硬件特性和异形矩阵的数据布局,设计了多样化任务划分映射的并行算法,提高直接内存访问(direct memory access,DMA)访存带宽利用率。结合SW26010P的硬件流水线和向量化访存/计算指令,抽象运算中涉及的计算类型进行底层汇编优化,提高了计算效率。提出了远程内存访问(remote memory access,RMA)点对点机制下的数据共享策略,降低数据访存和传输开销,并提出了嵌套双缓冲技术进一步提高异形矩阵乘法的性能。此外,针对不同种类异形矩阵乘法行实现时面临的分块参数适配问题,基于SW26010P众核处理器进行实验分析研究,确定了各函数并行化时的最优分块参数。实验结果显著,所优化的异形矩阵乘法的性能最高可达roofline模型预测性能上限的93%,相较于常规大规模矩阵乘法算法平均获得了5.43倍的性能加速,最高可获得51.5倍的性能加速。

关键词：异形矩阵乘法 SW26010P众核处理器多样化任务划分映射 RMA点对点机制嵌套双缓冲技术

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三角波加载下金属铝动态破坏现象的微观模拟

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物理学报 2013年第7期62卷 339-346页

作者：邵建立王裴何安民秦承森辛建婷谷渝秋北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

采用嵌入原子势模型和分子动力学方法,模拟研究了三角波加载下金属铝动态破坏的微观过程和动力学性质.根据原子中心对称参数变化给出了样品微结构演化过程,解读了熔化前后破坏过程的形态差异;基于Virial定理统计了样品中压力和温度等力... 详细信息

采用嵌入原子势模型和分子动力学方法,模拟研究了三角波加载下金属铝动态破坏的微观过程和动力学性质.根据原子中心对称参数变化给出了样品微结构演化过程,解读了熔化前后破坏过程的形态差异;基于Virial定理统计了样品中压力和温度等力学量波形,分析了熔化前后材料的强度变化.通过不同碰撞速度的模拟,讨论了破碎区内物质形态和密度分布的变化,给出了材料破坏深度的变化规律.研究还发现,熔化后材料的动态拉伸强度已显著降低,而此时由声学近似推算的材料拉伸强度已明显高于内部应力直接计算结果.

关键词：破坏分子动力学冲击

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爆轰波对碰驱动平面锡飞层的动力学及动载行为特征研究

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物理学报 2016年第2期65卷 223-230页

作者：陈大伟王裴孙海权蔚喜军北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094

强冲击下的物质变形、破坏及诱发的轻重介质混合问题,是内爆压缩科学和工程应用领域的研究重点.本文针对爆轰波对碰条件下的复杂加载动力学过程及其动载破坏形态特征,开展数值模拟研究与极曲线理论分析.设计了爆轰波对碰驱动平面锡飞层... 详细信息

强冲击下的物质变形、破坏及诱发的轻重介质混合问题,是内爆压缩科学和工程应用领域的研究重点.本文针对爆轰波对碰条件下的复杂加载动力学过程及其动载破坏形态特征,开展数值模拟研究与极曲线理论分析.设计了爆轰波对碰驱动平面锡飞层的计算模型,获得了爆轰加载动力学过程及波系相互作用物理图像,分析了锡飞层对碰区自由表面速度历史的典型特征.给出了锡飞层中折射激波对碰发生马赫反射的临界条件,解读了三波结构的传播行为,阐明了对碰区内存在"一维正冲击"区域,一维区外存在单次斜冲击向两次斜冲击过渡的复杂加载动力学过程,提出了对碰区冲击动力学模型,揭示了影响对碰区动载行为特征的机理.数值模拟结果与极曲线理论分析结果相互印证,符合较好.本文的研究成果,将为深入理解和解读对碰区特殊的物质破坏及混合现象提供重要的理论支撑.

关键词：对碰区加载动力学动载行为数值模拟极曲线理论

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凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象分析

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物理学报 2016年第2期65卷 231-240页

作者：于明刘全北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094

凝聚炸药爆轰在边界高声速材料约束下传播时,爆轰波会在约束材料界面上产生复杂的折射现象.本文针对凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象展开理论和数值模拟分析.首先通过建立在爆轰ZND模型上的改进爆轰波极曲线理论给出爆轰波... 详细信息

凝聚炸药爆轰在边界高声速材料约束下传播时,爆轰波会在约束材料界面上产生复杂的折射现象.本文针对凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象展开理论和数值模拟分析.首先通过建立在爆轰ZND模型上的改进爆轰波极曲线理论给出爆轰波折射类型,然后发展一种求解爆轰反应流动方程的基于特征理论的二阶单元中心型Lagrange计算方法来数值模拟典型的爆轰波折射过程.从改进爆轰波极曲线理论和二阶Lagrange方法数值模拟给出的结果看出,凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射类型有四种:反射冲击波的正规折射、带束缚前驱波的非正规折射、带双Mach反射的非正规折射、带λ波结构的非正规折射.

关键词：爆轰波高声速材料折射爆轰ZND模型

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Bi^(80+)辐射复合过程的计算

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物理学报 2005年第6期54卷 2625-2632页

作者：曾思良逄锦桥李萍李月明颜君王建国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

基于Dirac_Slater自洽场方法,计算了Bi79+离子从低能到高能的光电离截面以及其逆过程Bi80+的辐射复合截面;分析了Kramers公式的适用性;考察了多极效应、相对论效应在不同能区对辐射复合截面的影响;计算了Bi80+离子在电离阈值附近的辐射... 详细信息

基于Dirac_Slater自洽场方法,计算了Bi79+离子从低能到高能的光电离截面以及其逆过程Bi80+的辐射复合截面;分析了Kramers公式的适用性;考察了多极效应、相对论效应在不同能区对辐射复合截面的影响;计算了Bi80+离子在电离阈值附近的辐射复合截面和辐射复合速率系数,考察了自由电子分布函数及电子的温度变化对速率系数的影响,并将计算结果同高精度的储存环合并束实验进行了对比.

关键词：多极计算辐射复合光电离 Bi离子相对论效应等离子体

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爆轰波在炸药-金属界面上的折射分析

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物理学报 2015年第11期64卷 288-297页

作者：于明孙宇涛刘全北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094

针对爆轰波在炸药-金属界面上折射时由实验获得的金属折射冲击波压力与经典爆轰波极曲线理论预测的压力存在显著差异这一问题,本文展开了进一步的理论和数值模拟分析研究.首先通过分析指出经典爆轰波极曲线理论的缺陷,并对爆轰波极曲线... 详细信息

针对爆轰波在炸药-金属界面上折射时由实验获得的金属折射冲击波压力与经典爆轰波极曲线理论预测的压力存在显著差异这一问题,本文展开了进一步的理论和数值模拟分析研究.首先通过分析指出经典爆轰波极曲线理论的缺陷,并对爆轰波极曲线理论进行了改进,改进爆轰波极曲线理论给出了炸药爆轰波折射类型以及折射冲击作用点处的压力值.然后发展了一个基于次特征理论来数值求解爆轰反应流动控制方程的二阶中心型Lagrange方法,并数值模拟了一个典型的炸药爆轰波折射实验.改进爆轰波极曲线理论和数值模拟分析结果表明,爆轰波折射类型有三种:反射冲击波的正规折射、带Mach反射的非正规折射、无反射波的正规折射,并且金属折射冲击波压力值随入射角增大而单调减小.

关键词：爆轰波折射极曲线理论 ZND模型

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基于起伏界面走时校正的三维最短路径射线追踪方法

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地球物理学报 2025年第2期68卷 578-594页

作者：秦泽光赵爱华徐涛姚时中国地震局地球物理研究所北京100081 中国科学院地质与地球物理研究所深层油气理论与智能勘探开发重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

最短路径射线追踪方法来源于图理论,可以获得最小走时路径,是初至波和反射波走时成像的重要正演模拟方法之一.最短路径法通常以规则网格离散速度模型,规则网格难以精确表征起伏地表和地下弯曲界面,因而计算的走时精度不是很高.减小网格... 详细信息

最短路径射线追踪方法来源于图理论,可以获得最小走时路径,是初至波和反射波走时成像的重要正演模拟方法之一.最短路径法通常以规则网格离散速度模型,规则网格难以精确表征起伏地表和地下弯曲界面,因而计算的走时精度不是很高.减小网格尺寸可以减小计算误差,但同时会增加计算时间,对于三维模型尤其如此.为此,本文针对三维模型提出一种基于规则网格的走时校正方法:当地震射线传播至或起始于边界节点(近似表征界面的模型节点)时,将走时校正为射线传播至或起始于边界节点所对应界面节点(模型节点网格线与界面的交点)的走时.应用走时校正技术后可以基本消除由界面近似引起的反射波走时误差,并且可改善射线路径分布.数值模型计算结果表明:走时校正方法所用计算时间基本保持在和常规算法相同的量级,但走时校正方法可提高反射波的走时精度约1~2个数量级.

关键词：射线追踪最短路径算法规则网格起伏界面走时校正

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亚甲基蓝分子团簇与双金属纳米结构的多模耦合效应

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物理学报 2025年第6期74卷 220-231页

作者：张攀方德音郝梦圆王鹿霞北京科技大学数理学院理论物理研究所北京100083

基于亚甲基蓝(methylene Blue,MB)-银纳米腔体系的双拉比分裂实验,建立了MB分子团簇和双金属纳米粒子结构模型,在密度矩阵理论框架下,应用偶极近似方法,计算了MB分子团簇与双金属纳米粒子形成的杂化态的耦合动力学过程,研究了多激子态-... 详细信息

基于亚甲基蓝(methylene Blue,MB)-银纳米腔体系的双拉比分裂实验,建立了MB分子团簇和双金属纳米粒子结构模型,在密度矩阵理论框架下,应用偶极近似方法,计算了MB分子团簇与双金属纳米粒子形成的杂化态的耦合动力学过程,研究了多激子态-等离激元相互作用下的多模耦合效应,得到了与实验定性一致的结果.通过短脉冲激发,在更大的激发频域下研究激子态和等离激元的耦合态.探讨了激子退相干速率和分子间距离对耦合过程的影响、分子与等离激元的耦合强度随激子退相干时间缩短而增强的现象,由于团簇内离域激子与等离激元耦合相互作用,复合体系内可以产生更多杂化能级,使得光学响应峰发生相应变化.通过对分子团簇与金属纳米结构的多模耦合的机理研究,为设计高效光捕获和转换材料提供了理论依据和思路.

关键词：亚甲基蓝分子团簇金属纳米粒子光学响应多模耦合

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氧碘化学激光器数值模拟中的多块并行通信算法

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计算机研究与发展 2016年第5期53卷 1166-1172页

作者：郭红李艳安恒斌北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理重点实验室(北京应用物理与计算数学研究所) 北京100094

为实现氧碘化学激光器大规模数值模拟,基于JASMIN(J parallel adaptive structured mesh applications infrastructure)框架设计实现了氧碘化学激光器数值模拟的多块并行通信算法.该算法针对模拟中构造多块结构网格间通信关系困难、氧... 详细信息

为实现氧碘化学激光器大规模数值模拟,基于JASMIN(J parallel adaptive structured mesh applications infrastructure)框架设计实现了氧碘化学激光器数值模拟的多块并行通信算法.该算法针对模拟中构造多块结构网格间通信关系困难、氧碘化学激光器数值模拟填充物理边界复杂以及网格块内块间通信调度策略不统一等通信问题,实现了块间关系自动识别算法用以自动识别多块结构网格间通信关系,构造了特殊物理边界数据结构帮助实现物理边界的填充,并采用了统一的通信调度策略以降低通信时间.数值结果表明:该算法解决了氧碘化学激光器大规模数值模拟中的通信问题,并很好地模拟了氧碘化学激光器装置,使用简单,可以扩展到上千个处理器核.

关键词：氧碘化学激光器大规模计算多块结构网格并行通信算法 JASMIN

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