检索结果-内蒙古大学图书馆

中国物理学会2015年秋季会议

作者：甘延标许爱国张广财北华航天工业学院廊坊 065000 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 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 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(中科院理论物理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 理论物理国家重点实验室(中科院理论物理所) 北京 100190

通过在离散Boltzmann方程中引入外力项,构造了一个比热比和Prandtl数可调的高效、可压离散Boltzmann 模型(Discrete Boltzmann Method,DBM)。物理上该模型等效于可压Navier-Stokes模型外加一个描述热动非平衡效应的粗粒化模[1-5]。利用...

通过在离散Boltzmann方程中引入外力项,构造了一个比热比和Prandtl数可调的高效、可压离散Boltzmann 模型(Discrete Boltzmann Method,DBM)。物理上该模型等效于可压Navier-Stokes模型外加一个描述热动非平衡效应的粗粒化模[1-5]。利用该模型研究了Kelvin-Hemholtz不稳定性(Kelvin-Hemholtz instability,KHI)的粘性和热传导效应。

关键词：

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一种适合于分布式并行计算改进的平方共轭残差法

一种适合于分布式并行计算改进的平方共轭残差法

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2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议

作者：张理涛黄廷祝谷同祥左宪禹电子科技大学应用数学学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室河南师范大学数学与信息科学学院

基于CRS提出了一种适合于分布式并行环境改进的平方共轭残差方法——ICRS.通过算法重构,ICRS方法将CRS方法所需要的2个全局同步化点降低到了1个,没有数据相关性.理论分析和实验表明ICRS方法比CRS方法具有更好的并行性和可扩展性.

关键词： Krylov子空间方法 ICRS 分布式并行计算

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多核体系结构上迭代方法的通信与计算比分析

多核体系结构上迭代方法的通信与计算比分析

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2012全国高性能计算学术年会

作者： XU Xiao-Wen 徐小文 MO Ze-Yao 莫则尧 High Performance Computing Center Laboratory of Computational PhysicsInstitute of Applied Physics a 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理重点实验室北京 100094

迭代方法是科学计算中求解大规模稀疏线性代数方程组最常用的方法。迭代方法的并行可扩展性能取决于迭代过程中通信与计算开销之比。稀疏矩阵与向量的乘积(SpMV)、向量与向量的内积(Dot)是迭代方法的两个基本运算，分别需要局部点对点... 详细信息

迭代方法是科学计算中求解大规模稀疏线性代数方程组最常用的方法。迭代方法的并行可扩展性能取决于迭代过程中通信与计算开销之比。稀疏矩阵与向量的乘积(SpMV)、向量与向量的内积(Dot)是迭代方法的两个基本运算，分别需要局部点对点通信和全局规约通信，是影响迭代方法并行可扩展性能的主要瓶颈。多核体系结构需要并行迭代方法适应更细粒度的并行计算，通信与计算比对并行性能的影响更为突出。针对多核体系结构特征，本文分析并行迭代方法的通信与计算比。具体地，引入渐近规模，即满足加速条件的计算规模下界，来反映并行迭代方法适应细粒度计算的能力，并由此刻画通信与计算比。基于此，在一台包含128 个双路四核计算节点的并行机上(共1024 个CPU 核)，分别基于纯进程并行(MPI)和进程/线程混合并行(MPI/OpenMP)，分析了几类常用迭代方法的通信与计算比。数值结果表明，基于MPI 的纯进程并行性能受限于内积计算的渐近规模，难以适应多核体系结构上的大规模计算。基于MPI/OpenMP 的进程/线程混合并行可缓解进程间的MPI 通信开销，降低渐近规模，改善并行可扩展性能。基于这些结果，从迭代方法的算法设计和并行实现等方面讨论了面向更大规模的多核系统，降低通信与计算比的途径和方法。

关键词：高性能计算机多核体系结构迭代方法并行可扩展

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类Ne金离子的双电子复合过程及其对等离子体电离平衡和辐射能量的影响

类Ne金离子的双电子复合过程及其对等离子体电离平衡和辐射能量的...

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第十五届全国原子与分子物理学术会议

作者：刘晓菊屈一至肖炳甲王建国中国科学院等离子体物理研究所中国科学院研究生院物理科学学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

双电子复合(DR)是等离子体中的一种共振辐射复合过程,它对高温等离子体的电离平衡和辐射能量的输运都有重要影响。双电子复合过程发射的伴线光谱不仅能给出原子结构和动力学的信息,可以用来诊断等离子体参数,如温度、密度等。在间接驱... 详细信息

双电子复合(DR)是等离子体中的一种共振辐射复合过程,它对高温等离子体的电离平衡和辐射能量的输运都有重要影响。双电子复合过程发射的伴线光谱不仅能给出原子结构和动力学的信息,可以用来诊断等离子体参数,如温度、密度等。在间接驱动的惯性约束聚变

关键词：双电子复合等离子体金离子电离平衡

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统一气体运动学方法对Rayleigh-Taylor不稳定性前期的二维数值模拟研究

统一气体运动学方法对Rayleigh-Taylor不稳定性前期的二维数值模...

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第九届全国流体力学学术会议

作者：于亚群田宝林刘娜中国工程物理研究院研究生院计算物理重点实验室北京应用物理与计算数学研究所高性能数值模拟软件中心

统一气体运动学方法(Unified gas kinetic scheme,UGKS)是一种可以用于模拟流场中同时存在连续流区域和稀薄流区域的流体流动情况的基于波耳兹曼(Boltzmann)方程的数值算法。UGKS方法介于基于宏观守恒律的方法和基于微观分子动力学的方... 详细信息

统一气体运动学方法(Unified gas kinetic scheme,UGKS)是一种可以用于模拟流场中同时存在连续流区域和稀薄流区域的流体流动情况的基于波耳兹曼(Boltzmann)方程的数值算法。UGKS方法介于基于宏观守恒律的方法和基于微观分子动力学的方法之间。UGKS方法的控制方程为将玻尔兹曼方程的碰撞项线性化的BGK(Bhatnagar-Gross-Krook)模型方程。不同于使用迎风等格式在网格界面处估值流通量,UGKS方法通过积分在一个时间步长内界面处的随时间发展的气体分布函数来得到网格界面处的流通量。本文采用UGKS方法对瑞利泰勒不稳定性(Rayleigh-Taylor Instability,RTI)前期进行二维数值模拟,用UGKS方法来捕捉RTI问题中流体界面处的流动结构,对比有限体积格式数值模拟结果,分析RTI不稳定性问题发生初期的混合区域结构的演化。

关键词： UGKS 玻尔兹曼方程瑞利泰勒不稳定性

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求解稀疏连续线性系统的自适应SGCRO-DR算法

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数值计算与计算机应用 2022年第2期43卷 125-141页

作者：徐达强荆燕飞胡少亮徐小文数学科学学院/计算科学研究所电子科技大学成都611731 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 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

GCRO-DR方法是求解一系列连续线性系统常用迭代方法.本文首先提出了simpler GCRO-DR方法、在单个循环中它的计算成本比GCRO-DR更少.本文为了避免算法的不稳定性问题和内存溢出问题.并提高simpler GGRO-DR算法的收敛性,引入了重启参数自... 详细信息

GCRO-DR方法是求解一系列连续线性系统常用迭代方法.本文首先提出了simpler GCRO-DR方法、在单个循环中它的计算成本比GCRO-DR更少.本文为了避免算法的不稳定性问题和内存溢出问题.并提高simpler GGRO-DR算法的收敛性,引入了重启参数自适应策略.另外,在用该方法求解大型连续线性系统需要多次重启次数情形以及相邻系数矩阵之间谱信息相关情形.本文利用重启参数自适应策略提供的学习样本,通过强化学习来选取个比较好的重启参数.最后、数值实验证明了所提三类算法的有效性.

关键词：连续线性系统 simpler GCRO-DR 重启参数自适应策略强化学习

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密实炸药事故反应行为模型描述物理认知基础

密实炸药事故反应行为模型描述物理认知基础

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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：胡海波李涛傅华尚海林郭应文文尚刚邱天喻虹中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室四川绵阳621900 中国工程物理研究院化工材料研究所安全弹药中心四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100089

本文基于对HMX基压装PBX为代表的密实炸药、固体推进剂在典型约束状态下非冲击点火反应行为的精密物理实验诊断和分析，对作为传统点火-增长理论模型隐含前提的密实炸药基体中反应点火和反应阵面传播概念假定前提提出明确质疑，对DDT管...

本文基于对HMX基压装PBX为代表的密实炸药、固体推进剂在典型约束状态下非冲击点火反应行为的精密物理实验诊断和分析，对作为传统点火-增长理论模型隐含前提的密实炸药基体中反应点火和反应阵面传播概念假定前提提出明确质疑，对DDT管实验事故反应演化Macek理论解释中的一维假定前提沿用于密实炸药的物理机制适宜性提出质疑，指出被国内外大多数安全性问题研究者长期忽略的系列作为对炸药安全性行为机制物理认知基础和物理建模依托的最基本事实：(1)炸药在数百兆帕低幅值冲击加载、数吉帕非冲击加载条件下，因炸药基体材料压缩塑性功引发的温升水平极为有限，无论是冲击加载，还是数吉帕幅值准等熵加载，通常不超出数十摄氏度，尤其是缺乏极高应变率条件下才能激活的微缺陷类型分布式热点，炸药基体中原则上不会有显著化学反应;(2)在撞击、火烧包括慢烤条件下，因炸药表面局域化能量沉积或内部温度涨落引发的最早局部事故反应点火，在剧烈反应放热、升温外，必然伴随大量气态产物气体的生成，占据与其所受压力相应的空间位置，但其无法以弥散方式穿透低孔隙率，均匀分布于炸药基体中;若点火位置在炸药表面，其会因压差，在炸药与壳体缝隙中而形成高速产物流动，主导燃烧阵面沿炸药表面的传播;若率先点火位置发生在炸药基体内部，气态产物会引发基体断裂，并驱动炸药基体中裂纹体系的快速传播、破碎;在上述过程中，事故反应都发生在实际上处于与数百、上千度高温状态产物接触的炸药表面，此时炸药的燃耗以层流燃烧模式进行，向炸药基体内推进的燃耗速率取决于燃烧产物压力，燃烧阵面沿炸药表面的传播则取决于装药间隙、基体缝隙中气体动力学行为主导的高压、高温产物流动;(3)在视为炸药事故反应烈度增长、反应模式转化定标实验的一维DDT实验中，对燃烧产物可穿透、且不存在炸药与管壁间缝隙的粉体床装药，壁面上电离探针测得的导通信号大致对应多孔粉体床中燃烧阵面位置;但对于密实炸药，因反应产物气体无法透过炸药基体传播，点火端先期反应高温、高压产物气体会以对流形式在炸药与柱壳壁面间缝隙中传播，并经一定热传导感应时间，诱发下游位置炸药表面燃烧;此时，壁面上开孔电离探针记录到的导通信号反映的是间隙中以数百米每秒、数千米每秒乃至超过爆速幅值的产物对流及表面燃烧行为，并不对应炸药基体中反应波阵面传播速度，以这种存在物理解读错误的表观阵面速度标定的计算模型或转爆轰距离，缺乏基本的物理置信度。

关键词：

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RM不稳定性系统及与RT不稳定性共存系统的DBM研究

RM不稳定性系统及与RT不稳定性共存系统的DBM研究

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数学力学物理学高新技术交叉研究进展 ——中国交叉科学学会第十七届学术年会

作者：陈锋许爱国张广财山东交通学院山东交通学院航空学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室

流体系统界面失稳及其引发的湍流混合现象是一种非常复杂的多尺度、非线性物理过程,广泛存在于惯性约束聚变、天体物理、材料物理等领域,是自然科学和工程技术领域共同关心的问题。随着研究的深入,系统界面附近的局域物理结构与非平衡... 详细信息

流体系统界面失稳及其引发的湍流混合现象是一种非常复杂的多尺度、非线性物理过程,广泛存在于惯性约束聚变、天体物理、材料物理等领域,是自然科学和工程技术领域共同关心的问题。随着研究的深入,系统界面附近的局域物理结构与非平衡行为研究正在引起人们越来越多的关注。在这些局域物理结构和非平衡行为研究方面,传统流体力学(例如Navier-Stokes方程)表现

关键词： DBM 不均匀度

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高性能宽谱上转换成像发光二极管性能优化

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太赫兹科学与电子信息学报 2024年第10期22卷 1094-1103页

作者：韩尚杰王屹王汉斌杨宁楚卫东白鹏北京应用物理与计算数学研究所北京100088 北京邮电大学理学院北京102206 中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621999 计算物理全国重点实验室北京100088

高性能宽谱上转换成像器件在医疗、食品安全、无损检测和国家安全等领域中发挥着重要作用,但现有半导体上转换器件因探测范围窄、上转换效率低而受到限制。为实现更宽谱和高效的上转换,本文通过优化LED结构,显著提升了棘轮上转换器件的... 详细信息

高性能宽谱上转换成像器件在医疗、食品安全、无损检测和国家安全等领域中发挥着重要作用,但现有半导体上转换器件因探测范围窄、上转换效率低而受到限制。为实现更宽谱和高效的上转换,本文通过优化LED结构,显著提升了棘轮上转换器件的性能。改进后的LED发光效率提升了2个数量级,μA量级的驱动电流下即可开启发光,发光光谱更接近规则洛伦兹线型,器件整体面发光均匀性也显著提升。研究明确了性能优化原则,并为未来上转换器件的改进提供了参考方向。

关键词：上转换成像 THz探测宽谱探测 LED发光棘轮探测器上转换效率

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多相复杂流动过程的DBM跨尺度建模

多相复杂流动过程的DBM跨尺度建模

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中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会

作者：许爱国张广财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

本报告讨论多相复杂流动过程的离散Boltzmann跨尺度物理建模。(1)从数学建模角度来看,离散Boltzmann模型(Discrete Boltzmann Model,DBM)与传统流体模型的典型差异就是使用离散Boltzmann方程取代原来的Navier-Stokes(NS)方程;但从物理... 详细信息

本报告讨论多相复杂流动过程的离散Boltzmann跨尺度物理建模。(1)从数学建模角度来看,离散Boltzmann模型(Discrete Boltzmann Model,DBM)与传统流体模型的典型差异就是使用离散Boltzmann方程取代原来的Navier-Stokes(NS)方程;但从物理建模角度来看,这一取代是有"增益"的:一个DBM模型相当于一个连续流体模型外加一个其它相关非平衡效应的粗粒化模型;该连续流体模型可以是,也可以超越NS。(2)在非平衡复杂流动过程描述方面,DBM具有跨尺度自适应性;在编程方面,DBM比连续介质建模的离散求解要方便。(3)通过DBM,可以方便地研究复杂流动过程中引起熵增的主要机制及其相对重要性。(4)DBM所提供的非平衡行为特征已经用于目标区域真实分布函数主要特征的恢复、系统内各种不同界面的物理甄别与追踪技术设计、相变动理学过程中划分"亚稳相分解"和"相畴融合增长"两个阶段的物理判据,用于区别普通流体与等离子体中的激波,协助理解流体界面不稳定性中的可压效应,等等。(5)除了更完整、更深刻地理解复杂流动过程中的非平衡行为特征,DBM所获认识可以直接推动相应物理系统宏观模型的改进。

关键词：跨尺度建模离散Boltzmann建模非平衡相变形态学分析

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