检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2022年第1期43卷 226-231页

作者：张卓华付瑶孙微冉旭李峰鲜麟苏东川何晓强中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国生态环境部核与辐射安全中心北京100082

上海应用物理研究所基于TRISO包覆球形颗粒燃料与液态氟盐提出了基于钍基熔盐固态试验堆(TMSR-SF1)技术方案,其中一个重要的工作是非能动余热排出系统(PRHRS)设计。由于熔盐与水的不兼容特性,以及其高运行温度,采用空气作为最终热阱来设... 详细信息

上海应用物理研究所基于TRISO包覆球形颗粒燃料与液态氟盐提出了基于钍基熔盐固态试验堆(TMSR-SF1)技术方案,其中一个重要的工作是非能动余热排出系统(PRHRS)设计。由于熔盐与水的不兼容特性,以及其高运行温度,采用空气作为最终热阱来设计PRHRS成为必然。为实现系统最简化、体积最小化以及排热与保温兼顾的设计目标,本文从MSR堆芯活性区到外界空气热阱传热过程的模型入手,建立了PRHRS优化设计模型,获得了优化设计方案,并基于改进的RELAP5/MOD4.0程序(针对TMSR-SF1的专门改进程序)开展了PRHRS容量论证评价,经计算分析,PRHRS容量设计合理,可确保反应堆全厂断电(SBO)后排热安全。

关键词：熔盐堆(MSR) 钍基熔盐固态试验堆(TMSR-SF1) 非能动余热排出系统(PRHRS) 优化设计安全分析

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第一性原理极化率计算中的众核优化方法研究

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计算机科学 2023年第6期50卷 1-9页

作者：罗海文吴扬俊商红慧中国科学院计算技术研究所处理器芯片全国重点实验室北京100190

基于量子力学的密度泛函微扰理论(DFPT)可以用来计算分子和材料的多种物理化学性质,目前被广泛应用于新材料等领域的研究中;同时,异构众核处理器架构逐渐成为超算的主流。因此,针对异构众核处理器重新设计和优化DFPT程序以提升其计算效... 详细信息

基于量子力学的密度泛函微扰理论(DFPT)可以用来计算分子和材料的多种物理化学性质,目前被广泛应用于新材料等领域的研究中;同时,异构众核处理器架构逐渐成为超算的主流。因此,针对异构众核处理器重新设计和优化DFPT程序以提升其计算效率,对物理化学性质的计算及其科学应用具有重要意义。文中对DFPT中一阶响应密度和一阶响应哈密顿矩阵的计算针对众核处理器体系结构进行了优化,并在新一代神威处理器上进行了验证。优化技术包括循环分块、离散访存处理和协同规约。其中,循环分块对任务进行划分从而由众核并行地执行;离散访存处理将离散访存转换为更高效的连续访存;协同规约解决了写冲突问题。实验结果表明,在一个核组上,优化后的程序性能较优化前提高了8.2~74.4倍,并且具有良好的强可扩展性和弱可扩展性。

关键词：密度函数微扰理论第一性原理计算高性能计算新一代神威异构众核处理器

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等离子体Richtmyer-Meshkov不稳定性系统的DBM建模与非平衡特性研究

等离子体Richtmyer-Meshkov不稳定性系统的DBM建模与非平衡特性研...

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第十二届全国流体力学学术会议

作者：宋家辉许爱国苗龙陈锋北京理工大学宇航学院航空宇航推进理论与工程系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理工大学爆炸科学技术国家重点实验室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山东交通学院航空学院

流体不稳定性现象广泛存在于武器物理、航空航天和惯性约束聚变领域,对不稳定性现象机理的研究和认知是实现工程有效利用的重要前提。在惯性约束聚变中,高能量激光作用于靶丸烧蚀层表面会形成高温高压等离子体冲击材料层界面形成Richtmy... 详细信息

流体不稳定性现象广泛存在于武器物理、航空航天和惯性约束聚变领域,对不稳定性现象机理的研究和认知是实现工程有效利用的重要前提。在惯性约束聚变中,高能量激光作用于靶丸烧蚀层表面会形成高温高压等离子体冲击材料层界面形成Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性现象。已有研究表明,外加水平和切向磁场均会对等离子体RM不稳定性的发展起到抑制作用,然而当前研究所采用的大多为基于连续性介质假设的宏观磁流体模型,并且忽略了等离子体中粒子间碰撞引起的动理学耗散效应。本文构建了一种单流体磁流体离散玻尔兹曼模型,研究了外加水平磁场作用下RM不稳定性发展过程中的流动非平衡(Hydrodynamic non-equilibrium)及热动非平衡(Thermodynamicnon-equilibrium)效应。结果表明,无组织动量流在激波附近较强,而在流场其余位置较弱;无组织能量流在扰动界面附近较强,而在流场其余位置较弱。对于激波冲击重/轻界面引起扰动反转的情形,磁场效应表现出阶段性:在界面反转前,通过降低界面反转速度一定程度上增强了非平衡强度;而在界面反转再加速阶段,通过大幅降低界面增长速度显著降低了非平衡强度。对于激波冲击轻/重界面不反转情形,磁场通过抑制界面扰动发展降低了非平衡强度。通过追踪全局平均热力学非平衡强度,可以判断抑制RM界面发展的临界磁场强度。

关键词： Richtmyer-Meshkov不稳定性离散玻尔兹曼方法非平衡效应水平磁场

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多介质流动问题六方程建模

多介质流动问题六方程建模

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：曾清红北京应用物理与计算数学研究所

多介质流动问题广泛存在于自然界、武器物理和激光聚变等领域。这类问题有一些共同的特点,一是存在多种物质并且物质之间存在清晰的界面,二是流体的变形很大,三是物质界面上可能存在复杂的物理现象,如RT不稳定性等。这类问题由于复杂的... 详细信息

多介质流动问题广泛存在于自然界、武器物理和激光聚变等领域。这类问题有一些共同的特点,一是存在多种物质并且物质之间存在清晰的界面,二是流体的变形很大,三是物质界面上可能存在复杂的物理现象,如RT不稳定性等。这类问题由于复杂的物理因素其机理目前尚不是非常明确,尤其是物质界面发展到后期。本文考虑的多介质之间不发生混溶,存在一个清晰的界面,模拟的关键和难点在于如何同时处理好流体大变形与获得清晰精确的物质界面。我们采用多介质ALE计算框架,基于六方程建模模拟这类多介质流动问题。在混合网格内,假设各介质具有相同的速度,但每种介质都具有独自的热力学量,如密度、内能等。考虑两种介质应满足连续性方程组如下:dρ/dt=ρ?·μ dρ/dt=ρ?·μ ρdμ/dt=-?p（1） de/dt=p/ρ?·μ de/dt=p/ρ?·μ dβ/dt=β（?·μ-?·μ）其中ρ、u、β、e和p分别是第i种介质的密度、速度、体积份额、比内能和压力,u、ρ和p是流体的速度、等效密度和等效压力。方程组（1）在两种介质、一维情况下由六个方程构成,称为六方程模型。

关键词：多介质流动混合网格六方程模型

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煤油液滴-空气两相斜爆轰蒸发建模研究

煤油液滴-空气两相斜爆轰蒸发建模研究

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：张文硕杨瑞鑫张子健刘云峰陈海涛北京应用物理与计算数学研究所北京大学工学院航空航天系香港理工大学航空及民航工程学系中国科学院力学研究所中国科学院大学工程科学学院

针对液体燃料斜爆轰发动机的计算仿真需求,为考察蒸发建模对斜爆轰燃烧的影响特性,基于欧拉-拉格朗日框架和粒子点源算法对煤油液滴-空气两相斜爆轰流场进行了数值模拟,对比研究了六种蒸发模型下的液滴蒸发历程和斜爆轰波系结构。结果表... 详细信息

针对液体燃料斜爆轰发动机的计算仿真需求,为考察蒸发建模对斜爆轰燃烧的影响特性,基于欧拉-拉格朗日框架和粒子点源算法对煤油液滴-空气两相斜爆轰流场进行了数值模拟,对比研究了六种蒸发模型下的液滴蒸发历程和斜爆轰波系结构。结果表明,利用各种蒸发模型计算的单液滴蒸发曲线相似,但蒸发速率有所差异。气-液界面温度对蒸发速率影响显著,考虑液滴内部热传导和内循环效应后界面温度降低,蒸发速率减小。对于微米尺度的煤油液滴,Langmuir-Knudsen非平衡效应使界面煤油蒸气分压低于饱和蒸气压,蒸发减慢。气相流场中,蒸发与流动、燃烧过程耦合,蒸发速率影响流动结构和放热速率。不同蒸发建模方式下,观察到三种斜爆轰起爆结构,给出了其形成机理,起爆距离与蒸发速率负相关,起爆后下游斜爆轰强度基本不受蒸发模型影响。

关键词：斜爆轰气-液两相流蒸发模型起爆结构

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关联电子材料与散射谱学专题编者按

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物理学报 2024年第19期73卷 40-40页

作者：罗会仟彭莹莹童欣中国科学院物理研究所北京大学物理学院中国科学院高能物理研究所中国散裂中子源

关联电子材料是凝聚态物理的基础前沿领域,深刻体现了凝聚态物质中“多者异也(more is different)”的特征.由于材料内部自旋、轨道、电荷等多种自由度的相互耦合,关联电子材料中蕴含了极其丰富的相互作用机制,进而层展出一系列关联物态... 详细信息

关联电子材料是凝聚态物理的基础前沿领域,深刻体现了凝聚态物质中“多者异也(more is different)”的特征.由于材料内部自旋、轨道、电荷等多种自由度的相互耦合,关联电子材料中蕴含了极其丰富的相互作用机制,进而层展出一系列关联物态,例如高温超导电性、重费米子、庞磁阻、量子自旋液体、量子相变、奇异金属、磁性关联拓扑等,具有重大的材料学应用价值.但是,强关联特性意味着电子-电子间的相互作用已不可忽略,传统的基于密度泛函的计算难以准确理解其机制或预言其关联物态特性,因此关联电子材料的机理研究往往是由实验技术发展和实验观测结果所驱动的.理解关联电子物态的关键在于明确材料中各个自由度的能量尺度、耦合方式和竞争关系.散射谱学是关联电子材料非常重要的定量研究技术,包括基于光子、电子、中子、缪子等为探测媒介的各类非弹性散射实验技术及方法学.

关键词：高温超导电性凝聚态物质凝聚态物理非弹性散射关联特性重费米子实验观测密度泛函

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精准调控Baeyer-Villiger单加氧酶的底物选择性以避免拉唑亚砜的过氧化

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第8期51卷 157-167页

作者：吴殷琦陈倩倩陈琦耿强张巧玉郑宇璁赵晨张龑周佳海王斌举许建和郁惠蕾华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海生物制造协同创新中心上海200237 厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005 中国科学院深圳先进技术研究院深圳合成生物研究所中国科学院定量工程生物学重点实验室广东深圳518055

氧化酶催化的分子功能化是非常具有吸引力的研究领域之一,其中,高度选择性氧化反应对手性分子的构建至关重要.大量研究集中在对氧化酶立体选择性和区域选择性的分子改造上,而由于底物选择性差引起的过度氧化问题长期被忽视.Baeyer-Villi... 详细信息

氧化酶催化的分子功能化是非常具有吸引力的研究领域之一,其中,高度选择性氧化反应对手性分子的构建至关重要.大量研究集中在对氧化酶立体选择性和区域选择性的分子改造上,而由于底物选择性差引起的过度氧化问题长期被忽视.Baeyer-Villiger单加氧酶(BVMOs)是一类多功能的生物催化剂,可以在脂肪族或环状酮底物的羰基附近插入一个氧原子,具有较高的区域选择性.BVMOs还可以催化包括硫、氮和磷在内的杂原子的不对称氧化.由于其温和的反应条件和较好的对映选择性,BVMOs催化硫醚不对称氧化生成手性亚砜被认为是一种极具吸引力且绿色清洁的合成方法.BVMOs可以催化硫醚不对称氧化生成有价值的手性亚砜,但亚砜过氧化生成无用的副产物砜限制了其进一步应用.这种过度氧化的本质原因是BVMOs对底物选择性不足,导致目标产物亚砜被进一步氧化.本文建立了一个数学模型,将酶对硫醚和亚砜两种相似底物之间的特异性常数之比(kcat/Km)定义为酶对底物选择性.随后使用蛋白结构引导的底物通道工程方法精准调控了拉唑硫醚单加氧酶AcPSMO的底物选择性,成功地将亚砜的过氧化降至最低.酶促氧化奥美拉唑硫醚24h后,突变体F277L生成的副产物砜含量低于1%(mol/mol),而野生型的砜含量为65%.分子动力学模拟和量子力学/分子力学研究结果表明,黄素氢过氧化物(FADH-OOH)周围改变的氢键网络可以调节亚砜氧化的机制和活性.此外,重新设计的AcPSMO突变体也成功地应用于其它手性拉唑亚砜的可控合成.综上,本文开发的精确控制氧化酶底物选择性的方法对于提高其它杂原子生物氧化反应的底物特异性具有借鉴意义.

关键词： Baeyer-Villiger单加氧酶手性亚砜过度氧化底物选择性蛋白质工程分子动力学模拟量子力学/分子力学研究

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非绝热量子动力学模拟方法及其在凝聚态体系中的应用

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科学通报 2021年第24期66卷 3088-3099页

作者：陈大强游佩桅聂正蔚武娜廉超张萃孟胜中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 松山湖材料实验室东莞523808 中国科学院大学物理科学学院北京100049

密度泛函理论(density functional theory, DFT)可以准确地预测由电子和原子核组成的普通物质的基态电子结构,而当涉及量子体系含时演化的模拟时,比如模拟超快激光与分子或凝聚态体系相互作用的激发态动力学过程,就需要发展实时密度泛... 详细信息

密度泛函理论(density functional theory, DFT)可以准确地预测由电子和原子核组成的普通物质的基态电子结构,而当涉及量子体系含时演化的模拟时,比如模拟超快激光与分子或凝聚态体系相互作用的激发态动力学过程,就需要发展实时密度泛函理论(real-time time-dependent density functional theory, rt-TDDFT)和非绝热动力学相结合的新颖计算方法.本文介绍了基于rt-TDDFT的Ehrenfest动力学方法,并结合路径积分分子动力学提出了RPTDAP量子动力学方法. RP-TDAP方法引入了非绝热效应和原子核的量子效应,可以对电子波函数和原子核波包构成的耦合系统进行量子化动力学模拟.这些方法使我们不仅可以准确地理解激发态电子结构、电声相互作用、光致电荷传输、光化学反应等非绝热过程的内在机理,而且可以超越平均场理论给出一个全新的视角来描述原子核的量子行为.本文还应用这些方法研究了几个重要的非绝热动力学现象,说明这些方法可以广泛地用于复杂体系的量子激发超快动力学研究.

关键词：第一性原理非绝热动力学核量子效应光激发含时密度泛函理论

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穴位的同步辐射相位衬度成像

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中国医学计算机成像杂志 2022年第3期28卷 329-333页

作者：徐华丽刘安娜苏雅彭屹峰肖体乔杜国浩何伟上海中医药大学附属普陀医院放射科上海200062 中国科学院上海应用物理研究所中国科学院北京高能物理研究所同步辐射实验室

目的:采用先进的同步辐射相位衬度成像技术进行穴位的成像研究,旨在从微观形态学上探究穴位的理论基础。方法:选用尸体的中极和足三里穴位点处的皮肤和肌肉软组织,干燥后进行同步辐射相位衬度成像,以组织衬度和分辨率作为评价指标,分析... 详细信息

目的:采用先进的同步辐射相位衬度成像技术进行穴位的成像研究,旨在从微观形态学上探究穴位的理论基础。方法:选用尸体的中极和足三里穴位点处的皮肤和肌肉软组织,干燥后进行同步辐射相位衬度成像,以组织衬度和分辨率作为评价指标,分析比较穴位点与周围的微细血管数量、分布的差异。结果:应用XPCT方法获得了较好的成像效果,分辨率达到了微米量级。在穴位的区域上可以看到大量微血管结构,而在非穴位的区域就比较简单,平整而且微血管数量很少。结论:同步辐射相位衬度成像方法基于其良好的组织分辨能力,提供给穴位研究极其重要的微观信息。

关键词：穴位同步辐射类同轴相衬成像

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融合内外依赖的人体骨架动作识别模型

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计算机工程与应用 2023年第21期59卷 132-140页

作者：毛国君王一锦福建工程学院计算机科学与数学学院福州350118 福建工程学院福建省大数据挖掘与应用重点实验室福州350118

基于动态骨架图的人体动作识别是计算机视觉领域中的一个研究热点。传统识别方法大多是建立在人体骨架的局部自然物理连接上(内在依赖)。然而,许多隐含的非局部的关节连接有时对于人体动作识别是不可忽略的,如手脚的互动等。引入外在依... 详细信息

基于动态骨架图的人体动作识别是计算机视觉领域中的一个研究热点。传统识别方法大多是建立在人体骨架的局部自然物理连接上(内在依赖)。然而,许多隐含的非局部的关节连接有时对于人体动作识别是不可忽略的,如手脚的互动等。引入外在依赖概念来表示这种隐式的非物理连接,并通过内、外依赖机制来处理骨架图,完成内、外依赖的空间图卷积融合。通过设计合适的时间卷积模块,进一步构建融合内外依赖的的时空图卷积网络(IEDSTGCN)。实验表明,IED-STGCN在Kinetics数据集上的识别精度比现有的时空图卷积网络(ST-GCN)提升了2.5个百分点,在X-Sub和X-View两个数据集上的识别精度分别比现有的ST-GCN模型提升了3.4和3.8个百分点。该研究的主要技术有时间卷积(TC)、内在依赖图卷积(IGC)以及外在依赖图卷积(EGC)等,通过消融实验说明了这些技术的有效性。

关键词：动作识别时空图卷积网络内在依赖外在依赖

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