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第十四届全国原子与分子物理学术会议

作者：赵益清刘玲薛平王建国清华大学物理系原子分子纳米科学教育部重点实验室北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室清华大学物理系原子分子纳米科学教育部重点实验室北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

利用双中心原子轨道强耦合方法研究了 H离子与里德堡态的 Li（5d）原子碰撞的电荷转移过程, 计算了5d 电子转移到氢原子各个次壳层的态选择截面及总截面,研究了态选择截面随俘获电子主量子数及角量子数变化的规律,并尝试给出了解析的标... 详细信息

利用双中心原子轨道强耦合方法研究了 H离子与里德堡态的 Li（5d）原子碰撞的电荷转移过程, 计算了5d 电子转移到氢原子各个次壳层的态选择截面及总截面,研究了态选择截面随俘获电子主量子数及角量子数变化的规律,并尝试给出了解析的标度关系;探讨了标度规律随入射粒子能量的变化,分析了高激发态电子电荷转移过程的动力学机制。

关键词：电子俘获过程双中心原子轨道强耦合方法里德堡态

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多孔材料内冲击导致的特征结构及其演化

多孔材料内冲击导致的特征结构及其演化

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中国核学会2009年学术年会

作者：许爱国张广财蔚喜军朱建士北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京 100088

使用颗粒接触物质点方法对冲击波与多孔材料的相互作用过程进行模拟, 对其特征结构进行形态学分析,引入"结构相似"和"过程相似"的概念,对不同温度阈值条件下的特征结构极其演化过程进行比较分析.发现:在同一材料中... 详细信息

使用颗粒接触物质点方法对冲击波与多孔材料的相互作用过程进行模拟, 对其特征结构进行形态学分析,引入"结构相似"和"过程相似"的概念,对不同温度阈值条件下的特征结构极其演化过程进行比较分析.发现:在同一材料中,如果冲击强度和温度阈值选取合适,那么高温区域及其演化过程会表现出极其相似的特征.当孔隙度较高时,过程相似要求的温度阈值和冲击速度成二次抛物线关系;随着孔隙度降低,温度阈值随冲击速度升高的速率有所加快.在不同材料中,在冲击强度一定的情况下,过程相似要求的温度阈值和孔隙度在一定范围内表现出幂律行为.其它类型的特征结构可以按同样方式进行研究分析.

关键词：多孔材料冲击波特征结构物质点法形态学分析

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数万核上复杂应用程序的性能测试与分析

数万核上复杂应用程序的性能测试与分析

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2011年全国高性能计算学术年会(HPC china2011)

作者：高兴誉曹小林赵伟波张爱清莫则尧北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国防科技重点实验室北京 100094

面向数万核大规模计算， JASMIN框架在使能技术和数值算法上进行了发展和完善，推出了新版本。新版JASMIN框架保持编程接口兼容，无需用户修改程序，可直接提升已有程序的并行可扩展能力。为考察应用程序在JASMIN框架支撑下的并行... 详细信息

面向数万核大规模计算， JASMIN框架在使能技术和数值算法上进行了发展和完善，推出了新版本。新版JASMIN框架保持编程接口兼容，无需用户修改程序，可直接提升已有程序的并行可扩展能力。为考察应用程序在JASMIN框架支撑下的并行可扩展能力，本文在天河一号A超级计算机的数万核上测试和分析了5个复杂应用程序的并行性能。这些程序是激光聚变、材料科学、高功率微波研究中最具典型代表性的高性能计算需求。结果表明， 4个应用程序可扩展到42000核，并行效率均在60％以上;3个应用程序可进一步扩展到84000核，并行效率均在45%以上。

关键词：数万核复杂应用程序性能测试并行性能

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基于离散Boltzmann方法的微尺度流动与传热特性研究

基于离散Boltzmann方法的微尺度流动与传热特性研究

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：张玉东许爱国邱京江卫洪涛卫荣汉郑州大学力学与安全工程学院力学系北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

随着微流控芯片和微机电系统(MEMS)的飞速发展,微尺度下的流动与传热特性逐渐成为人们关注的热点。在微米尺度下,流体的流动与传热特性表现出与宏观尺度迥异的特征,比如壁面附近的速度滑移、温度跳变和Knudsen层,热蠕动效应,非傅里叶导... 详细信息

随着微流控芯片和微机电系统(MEMS)的飞速发展,微尺度下的流动与传热特性逐渐成为人们关注的热点。在微米尺度下,流体的流动与传热特性表现出与宏观尺度迥异的特征,比如壁面附近的速度滑移、温度跳变和Knudsen层,热蠕动效应,非傅里叶导热特性等。其主要原因是在微尺度下,流体分子与流道的特征尺度相比不再是一个可以忽略的小量,因此传统基于连续介质假设的的宏观流体模型难以准确描述微尺度下的流体流动与传热特征。此时需要考虑对流体方程进行修正,或直接从微介观角度对流体系统进行建模。本文将介绍基于Boltzmann方程的介观动理学模型(离散Boltzmann方法,DBM)的建模思路以及其在微尺度流动与传热应用方面的最新进展,包括不同阶次DBM对于速度滑移的描述性能分析,DBM在液体流动建模方面的进展,微尺度流动与传热的壁面效应以及微尺度流动非平衡特性的动理学机理等。

关键词：微机电系统壁面效应动理学模型离散Boltzmann方法

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利用数值天气预报产品预报海面光学湍流

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大气与环境光学学报 2008年第3期3卷 161-172页

作者：戴福山李有宽胡江凯北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室中国气象局国家气象中心北京100081

利用数值天气预报模式预报产品开展了不同季节海面光学湍流数值预报研究,发现:南北纬30°之间海域海面光学湍流强度和大气相干长度季节变化较小,南北纬30°以外高纬度海域海面光学湍流强度和大气相干长度季节变化显著,夏半球光... 详细信息

利用数值天气预报模式预报产品开展了不同季节海面光学湍流数值预报研究,发现:南北纬30°之间海域海面光学湍流强度和大气相干长度季节变化较小,南北纬30°以外高纬度海域海面光学湍流强度和大气相干长度季节变化显著,夏半球光学湍流强度相对较弱、大气相干长度相对较大,冬半球光学湍流强度相对较强、大气相干长度相对较小。全球大部分海域,10.6μm光波10 m高度光学湍流强度大于10^(-15)m^(-2/3),0.55μm光波10 m高度光学湍流强度小于10^(-15)m^(-2/3)。若沿海面10 m高度水平传播10 km,全球大部分海域,10.6μm光波大气相干长度大于60 cm,0.55μm光波大气相干长度小于6 cm。利用两个不同数值天气预报模式同期产品制作的海面光学湍流强度预报全球海域分布特征相似,但模式水平分辨率越高,预报的海面光学湍流强度的水平分布特征越清晰。

关键词：大气光学光学湍流数值预报海洋大气近地层

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非平衡与多相复杂系统模拟研究——Lattice Boltzmann动理学理论与应用

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物理学进展 2014年第3期34卷 136-167页

作者：许爱国张广财李英骏李华北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 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北京100871 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论物理研究所) 北京100190 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083

在自然界和工程物理领域存在大量的非平衡、多相等复杂系统和复杂行为。Lattice Boltzmann(LB)方法起源于复杂系统复杂行为研究的格子气或元胞自动机模型;其中,现代版的Lattice Boltzmann Kinetic Model(LBKM)植根于非平衡统计物理学的... 详细信息

在自然界和工程物理领域存在大量的非平衡、多相等复杂系统和复杂行为。Lattice Boltzmann(LB)方法起源于复杂系统复杂行为研究的格子气或元胞自动机模型;其中,现代版的Lattice Boltzmann Kinetic Model(LBKM)植根于非平衡统计物理学的基本方程—Boltzmann方程。本文从物理学视角评述LB方法,给出单松弛因子和多松弛因子LBKM构建的统一理论,介绍其在非平衡与多相复杂系统研究方面的应用。简单列举LB在多相流、可压流、材料动理学等方面的进展,重点介绍使用LB研究流体界面不稳定性、燃烧等问题的工作。本文所重点传递的信息为:可以通过宏观量研究系统的非平衡行为、可以提供系统偏离热力学平衡引发的宏观效应是LBKM建模优越于宏观连续介质建模的地方;除了可以从更基本的层面理解相应物理系统的特征、机制和规律外,这类研究结果可以为现有程序或软件中宏观模型的改进(例如修正项的构造)提供物理参考。

关键词：格子玻尔兹曼动理学模型非平衡效应复杂系统

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爆轰波对碰区产物Davis状态方程的数值模拟研究

爆轰波对碰区产物Davis状态方程的数值模拟研究

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第七届全国爆轰学术会议

作者：杨堃吴子辉潘昊胡晓棉北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088

采用Davis爆轰产物状态方程研究爆轰波对碰驱动金属圆管膨胀的问题,在二维流体动力学程序上确定了Davis状态方程计算参数,对爆轰波对碰驱动金属圆管膨胀变形实验进行了数值模拟,并与实验结果进行了对比.

关键词： Davis状态方程爆轰波对碰爆轰驱动圆管数值模拟

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冲击点火转爆轰(SDDT)实验研究

冲击点火转爆轰(SDDT)实验研究

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中国空气动力学学会物理气体动力学专业委员会第十一届学术交流会会议

作者：温万治赵衡阳北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京理工大学机电工程系

采用高能炸药驱动钢制飞片,撞击铝制小型带壳装药,装药分三层药剂,依次是:燃烧剂(TiH/KClO4)、燃爆剂(聚黑14/锆粉)和高能炸药(聚黑14)。用探针法测试三层药剂的冲击响应序列和平均速度。基于测试结果,研究了冲击点火转爆轰(SDDT)过程... 详细信息

采用高能炸药驱动钢制飞片,撞击铝制小型带壳装药,装药分三层药剂,依次是:燃烧剂(TiH/KClO4)、燃爆剂(聚黑14/锆粉)和高能炸药(聚黑14)。用探针法测试三层药剂的冲击响应序列和平均速度。基于测试结果,研究了冲击点火转爆轰(SDDT)过程的机制。得出三层装药的冲击响应序列是燃烧剂——燃爆剂——炸药;在主装药前装入一定量的燃烧剂,对主装药的爆轰可起到一定的延迟作用。文中结论对无引信小口径弹的设计具有一定的指导作用。

关键词：爆轰冲击点火探针法装药

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红黑排序混合算法的并行计算

红黑排序混合算法的并行计算

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第七届全国并行计算学术交流会

作者：杭旭登刘兴平中国工程物理研究院研究生部北京2101信箱100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京8009信箱100088

本文讨论了红黑排序混合算法及其预条件技术的并行实现,给出了一些并行计算的数值结果,混合算法有很好的并行性和收敛性;数值实验表明并行算法能充分发挥红黑排序混合算法的效率;结合混合算法本身的良好的收敛性和并行性，整个算法能够... 详细信息

本文讨论了红黑排序混合算法及其预条件技术的并行实现,给出了一些并行计算的数值结果,混合算法有很好的并行性和收敛性;数值实验表明并行算法能充分发挥红黑排序混合算法的效率;结合混合算法本身的良好的收敛性和并行性，整个算法能够取得很好的效率。

关键词：红黑排序混合算法舒尔补迭代法收敛速度并行计算

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力学系统运动微分方程的对称性与测地偏离

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河北大学学报（自然科学版） 1998年第2期18卷 105-107页

作者：王玉张新生郭永新丹东师范专科学校电子工程系北京教育学院宣武分院北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

研究了力学系统运动方程的动力学对称性与伴随对称性的几何性质。结果表明，运动微分方程的对称性为状态流形的拓扑性质，它限定系统沿状态流形上的测地线运动并确定其测地偏离性质。

关键词：动力学对称性测地线力学系统运动微分方程

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