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第五届全国高能量密度物理会议

作者：康炜张珅赵仕俊张平贺贤土北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度数值模拟教育部重点实验室北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度数值模拟教育部重点实验室北京应用物理与计算数学研究所

X射线测量技术因其优越的穿透性和良好的时间分辨率被认为是测量温稠密物质内部性质的有效手段.近年来,随着测量精度的不断提高,采用X射线吸收谱定量测量温稠密物质内部温度、密度等物理量的技术手段越来越被人们所重视.由于X射线吸收...

X射线测量技术因其优越的穿透性和良好的时间分辨率被认为是测量温稠密物质内部性质的有效手段.近年来,随着测量精度的不断提高,采用X射线吸收谱定量测量温稠密物质内部温度、密度等物理量的技术手段越来越被人们所重视.由于X射线吸收谱只能直接测量物质电子结构的信息、内部热力学量的变化不能直接反映出来,试图采用X射线吸收谱技术对温稠密物质内部热力学量进行测量就必须建立高精度的理论模型将两者的变化连接起来.

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离散玻尔兹曼方法模拟流体吸放热现象

离散玻尔兹曼方法模拟流体吸放热现象

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中国力学大会（CCTAM 2019）

作者：林传栋许爱国中山大学中法核工程与技术学院清华大学燃烧能源中心北京应用物理与计算数学研究所计算物理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

流体吸放热现象广泛存在于自然界和各类工程应用之中。在热流演化过程中,流场和吸热(放热)过程相互耦合,表现出复杂的流体动力学和热力学非平衡效应,并且往往涉及从分子碰撞到大窝结构的多尺度演化过程。其中的小尺度、快模式、非平衡... 详细信息

流体吸放热现象广泛存在于自然界和各类工程应用之中。在热流演化过程中,流场和吸热(放热)过程相互耦合,表现出复杂的流体动力学和热力学非平衡效应,并且往往涉及从分子碰撞到大窝结构的多尺度演化过程。其中的小尺度、快模式、非平衡等复杂行为往往对传统连续、平衡或近平衡模型的物理合理性提出挑战。本文介绍的离散玻尔兹曼方法(DBM),除了将适用范围拓宽到Navier-Stokes不再有效的更深程度非平衡区域,还可提供与我们关注的宏观流动关系最密切的部分热力学非平衡信息与效应。同时,该方法具有演化方程形式简单统一,在模拟中方便实现不同非平衡程度建模之间的切换。DBM在流体吸放热方面的应用研究,为此类复杂物理问题的深入理解提供了全新的分析视角和研究手段。

关键词：吸热流体放热流体离散玻尔兹曼方法多尺度非平衡

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类铍硼离子2s2p3,1Po1–2s2～1S0的同位素位移因子计算

类铍硼离子2s2p3,1Po1–2s2～1S0的同位素位移因子计算

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第六届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：刘建鹏李冀光邹宏新袁建民 Michel Godefroid Per J?nsson 国防科学技术大学理学院北京应用物理与计算数学研究所高能量密度物理数据中心 Chimie Quantique et Photophsique Université libre de Bruxelles Group for Material Science and Applied Mathematics Malm? University

B具有单质子晕结构,是一种奇特的原子核性质,因而吸引了核物理广泛的兴趣[1]。另外,硼同位素位移可以用来分辨天体物理观测中的谱线,从而确定天体演化产物的含量,如B和B[2],从而进一步理解天体中核裂变通道。我们采用多组态Dirac-Hartre... 详细信息

B具有单质子晕结构,是一种奇特的原子核性质,因而吸引了核物理广泛的兴趣[1]。另外,硼同位素位移可以用来分辨天体物理观测中的谱线,从而确定天体演化产物的含量,如B和B[2],从而进一步理解天体中核裂变通道。我们采用多组态Dirac-Hartree-Fock方法,并考虑了两电子相对论修正——Breit相互作用,计算了类铍硼离子2s2p P1─2s～1S同位素位移因子（包括质量位移因子和场位移因子）。利用活动空间方法,我们细致考虑了电子关联效应的影响。从单参考态近似出发,在自洽场中考虑了CV和VV关

关键词：同位素位移位移因子硼离子

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化学反应流的非平衡效应研究——基于离散Boltzmann方法

化学反应流的非平衡效应研究——基于离散Boltzmann方法

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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：张玉东许爱国张广财陈志华南京理工大学瞬态物理国家重点实验室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

伴随着化学反应的流体系统蕴含复杂的非平衡效应,其中包括动力学非平衡、热力学非平衡以及化学反应非平衡。传统的宏观流体模型,一般是基于平衡态假设(Euler方程)或仅仅考虑线性响应的非平衡效应(Navier-Stokes方程),对于更深层次的非... 详细信息

伴随着化学反应的流体系统蕴含复杂的非平衡效应,其中包括动力学非平衡、热力学非平衡以及化学反应非平衡。传统的宏观流体模型,一般是基于平衡态假设(Euler方程)或仅仅考虑线性响应的非平衡效应(Navier-Stokes方程),对于更深层次的非平衡效应的度量,目前并没有成熟有效的方法。近些年,我们课题组在有限差分格子Boltzmann方法的基础上,从物理建模角度出发,发展了离散Boltzmann方法,可以在一定程度上有效研究流体系统的非平衡效应。本文基于离散Boltzmann方法,进一步将其应用于化学反应流动过程的模拟,以爆轰系统为例,考察了三种非平衡效应的作用。从离散Boltzmann方法角度重新考察Navier-Stokes方程中粘性项和热流项的作用,发现这两项其实分别相当于一种非组织动量流(Non-Organized Momentum Fluxes,NOMF)与非组织能量流(Non-Organized Energy Fluxes,NOEF)。基于Gibbs关系,发现化学反应流动过程中的熵产生来源于非组织动量流、非组织能量流以及化学反应效应三个方面,并推导出了熵产生率与这三种效应之间的关系。结合爆轰过程的模拟,对比研究了在不同反应速率特性条件下三种效应对熵产生率的影响。

关键词：非平衡效应离散Boltzmann方法非组织动量流非组织能量流熵产生率

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非协调塑性变形的路径积分描述

非协调塑性变形的路径积分描述

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中国交叉科学学会第15届学术年会

作者：张广财许爱国卢果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

本文提出一种用路径积分方法描述非协调塑性变形中的位移场的方法。该方法可以给出包含位错和向错等缺陷结构的非协调纯塑性变形的直观图像,用于推导应变场、弯扭场、位错密度场和向错密度场等之间的关系。更进一步,该方法有望用于超导... 详细信息

本文提出一种用路径积分方法描述非协调塑性变形中的位移场的方法。该方法可以给出包含位错和向错等缺陷结构的非协调纯塑性变形的直观图像,用于推导应变场、弯扭场、位错密度场和向错密度场等之间的关系。更进一步,该方法有望用于超导、超流、电磁场、量子Berry相等领域中多值场的描述。

关键词：塑性变形非协调变形路径积分位错向错

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超高面板堆石坝面板挤压破损机制探讨及热-力强耦合非线性接触数值模拟

超高面板堆石坝面板挤压破损机制探讨及热-力强耦合非线性接触数...

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创新时代的水库大坝安全和生态保护——中国大坝工程学会2017学术年会

作者：周墨臻王景焘李杨王杰张丙印田荣中物院高性能数值模拟软件中心北京应用物理与计算数学研究所清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室

近年来,国内外一批超高面板堆石坝在建成蓄水后集中出现了面板沿纵缝的挤压破损现象。工程实践经验表明,面板的挤压破损已经逐渐成为影响高面板堆石坝安全的关键问题。深入研究该问题的发生机制及防治措施,尤其是发展相应的数值模拟方法... 详细信息

近年来,国内外一批超高面板堆石坝在建成蓄水后集中出现了面板沿纵缝的挤压破损现象。工程实践经验表明,面板的挤压破损已经逐渐成为影响高面板堆石坝安全的关键问题。深入研究该问题的发生机制及防治措施,尤其是发展相应的数值模拟方法,对于指导后续同类型工程的设计、施工及安全评价等方面具有重要意义。本文总结分析了多座面板坝工程中发生的面板挤压破损现象及特征,揭示了非线性接触效应可能起到的重要作用。基于对偶mortar元,发展了一套可合理模拟接触界面非连续变形以及处理非协调网格界面的非线性接触计算方法,克服了常用的接触面单元方法难以合理模拟较大非连续变形的不足,避免了罚函数法的矩阵病态问题及Lagrange乘子法的鞍点问题。针对面板纵缝这类细长型接触界面,提出了混合切向接触约束方法,避免了算法发散现象。针对使用软填缝料填充纵缝的情形,完成了轴向挤压试验,提出了软缝挤压模型,发展了基于摄动Lagrange乘子法的软缝接触计算方法。在高性能计算力学共性层PANDAola的软件架构体系内,实现了可模拟复杂多体系统三维大滑移摩擦接触问题的并行计算模块,发展了可考虑施工蓄水、土体本构（含流变）、混凝土温度膨胀效应等的土石坝数值模拟软件模块。针对天生桥一级面板堆石坝,开展了包括热-力强耦合以及非线性接触分析等复杂力学过程的大规模并行数值模拟,揭示了面板转动挤压效应和夏季高温是导致发生挤压破损的重要原因,同时表明面板软缝处理措施可具有较好的防治效果。

关键词：对偶mortar 非线性接触热-力强耦合大规模并行面板挤压破损面板堆石坝

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COVID-19传染病区域性防控辅助信息系统的设计与初步应用

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中华医学科研管理杂志 2020年第Z1期33卷 6-12页

作者：韩鸿宾成雨萌杨墨唐泽清王卉杨姝雅马青变王黛黛白颐和清源郭开心刘会坡薛晓琦程方骁李想马骏北京大学医学部医学技术研究院北京大学医学部科学研究处北京大学第三医院北京应用物理与计算数学研究所磁共振成像设备与技术北京市重点实验室航天中心医院

目的提出新型冠状病毒肺炎传染病暴发期区域性防控(Regional Control and Prevention, RCP)系统概念, 设计基于区域现有网络架构和信息系统的应急性防疫辅助信息系统, 建立远程智能医疗会诊与咨询及远程办公平台, 研发区域内人群的风险... 详细信息

目的提出新型冠状病毒肺炎传染病暴发期区域性防控(Regional Control and Prevention, RCP)系统概念, 设计基于区域现有网络架构和信息系统的应急性防疫辅助信息系统, 建立远程智能医疗会诊与咨询及远程办公平台, 研发区域内人群的风险评级与预警技术, 提高区域性的应急重大传染病防控能力。方法以高校、附属(教学)医院及云应用为典型RCP区域单元, 建立云与高校及附属(教学)医院现有局域网交互方法, 实现网络环境的远程办公、远程医学影像、心理与伦理会诊与咨询互动;应用基于复杂网络的多主体传播模型, 结合全球定位系统(Global Positioning System, GPS)、射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)和电子围栏技术, 实现区域内单元、人员的风险分级与早期预警。结果在RCP内采用校园网、附属(教学)医院内网以及互联网相结合的系统架构, 用分布式技术、云存储方式进行动态衔接, 网间中间库数据缓冲区机制, 实现各单元远程医疗会诊与远程办公。依托平台, 应用基于复杂网络的多主体传播模型和元胞自动机模型等, 利用GPS、RFID和电子围栏技术, 实现区域内人群暴露风险评分与预警。结论在重大传染病流行阶段, RCP系统的建设可提高应急情况下防疫响应速度, 提供基于数据的合理预警和风险评级, 减少易感人群的暴露风险。RCP系统的设计开发是系统化工程, 需要结合区域结构与功能特点, 并且区域内前期的信息化工作基础与应急开发团队水平决定了开发进度、维护和实际应用的效果, 建议建立平战结合RCP模式, 纳入政府疾控体系, 以提升国家和区域重大传染病防控水平和能力。

关键词： COVID-19 传染病防控区域性

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电子-离子共振复合过程中的Breit效应

电子-离子共振复合过程中的Breit效应

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第十九届全国原子与分子物理学术会议

作者：胡智民杨家敏熊刚李月明韩小英颜君 S.Tashenov N.Nakamura J.R.Crespo López-Urrutia 张保汉中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 Physics Institute Heidelberg University69120 HeidelbergGermany Institute for Laser Science University of Electro-CommunicationsTokyo 182-8585Japan Max-Planck-Institut für Kernphysik Heidelberg69117 HeidelbergGermany

量子电动力学效应(QED)的检验在基础科学研究领域具有重要意义.在原子物理研究中,经常通过对特定跃迁波长的精密测量来实现,然而在原子碰撞领域QED效应还未在实验中被证实.在原子碰撞过程中,最低阶的QED效应可以用所谓的广义Breit相互...

量子电动力学效应(QED)的检验在基础科学研究领域具有重要意义.在原子物理研究中,经常通过对特定跃迁波长的精密测量来实现,然而在原子碰撞领域QED效应还未在实验中被证实.在原子碰撞过程中,最低阶的QED效应可以用所谓的广义Breit相互作用效应来描述,其可以在量子电动力学框架下被精确地得到.电子之间的相互作用通过交换虚拟光子来实现.当虚拟光子的频率趋于零的时候,可以获得简化版的Breit效应,其可以在经典电动力学的框架下被得到.Breit相互作用效应的重要性已经在一些原子碰撞实验中得到证实,然而目前所有实验都可以用简化版本的Breit相互作用理论来重现.为了验证QED效应,我们已经开展了电子-离子复合过程中X射线发射的各项异性分布和光子极化度的实验研究工作.在各项异性测量实验中,Breit相互作用的支配作用已经被证实：在极化测量实验中也发现了 Breit相互作用的显著贡献.更为重要的是,最新发展的基于康普度极化谱仪的实验方法显示了对Breit相互作用效应测量的更高的灵敏度.在本报告中,将介绍在电子束离子阱装置上开展的关于双电子复合过程中X射线发射的各项异性、共振强度以及线性极化度研究的最新进展.

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复杂流动过程的DBM建模与模拟研究进展

复杂流动过程的DBM建模与模拟研究进展

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中国核学会2019年学术年会

作者：许爱国张玉东甘延标陈锋林传栋赖惠林北京应用物理与计算数学研究所北京100088 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 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 北华航天工业学院河北廊坊065000 山东交通学院航空学院山东济南250357 中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 福建师范大学数学与信息学院福建省分析数学及应用重点实验室福建福州350117

本文基于离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann Method,DBM),简要概述近年来复杂流动过程的跨尺度物理建模与模拟的基本思路与研究进展.从数学建模角度来看,DBM模型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... 详细信息

本文基于离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann Method,DBM),简要概述近年来复杂流动过程的跨尺度物理建模与模拟的基本思路与研究进展.从数学建模角度来看,DBM模型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)方程组;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他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***在物理描述能力方面超越基于连续介质建模的NS方程组,在适用的时空尺度方面超越微观分子动力学方法.

关键词：离散Botlzmann方法 Navier-Stokes模型跨尺度建模非平衡行为

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化学反应速率对爆轰特性的影响研究—基于离散Boltzmann模型

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凝聚态物理学进展 2015年第3期4卷 85-92页

作者：张玉东许爱国张广财祝成民北京航空航天大学宇航学院北京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) 北京爆炸科学与技术国家重点实验室(北京理工大学) 北京

基于我们课题组以前提出的高速可压LBGK模型[Gan, Xu, Zhang, Yang, EPL 103 (2013) 24003],发展了一个适用于模拟爆轰问题的离散Boltzmann模型。化学反应率模型采用只保留增长项的Lee模型。基于新构建的模型,模拟了不同反应速率的爆轰... 详细信息

基于我们课题组以前提出的高速可压LBGK模型[Gan, Xu, Zhang, Yang, EPL 103 (2013) 24003],发展了一个适用于模拟爆轰问题的离散Boltzmann模型。化学反应率模型采用只保留增长项的Lee模型。基于新构建的模型,模拟了不同反应速率的爆轰情形,找到了一个临界反应速率。当反应速率等于临界反应速率时,模拟的结果与CJ理论值符合较好。当反应速率低于临界反应速率时,爆轰波的波结构中会出现von-Neumann峰,之后从峰值点过渡到稳态,稳态为CJ爆轰状态。当反应速率高于临界反应速率时,爆轰波会以高于CJ爆轰波速的速度向前传播,稳态为弱爆轰状态。

关键词：离散玻尔兹曼模型爆轰反应率模型

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