检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2020年第11期69卷 326-334页

作者：许育培李树北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院研究生院北京100088

利用隐式蒙特卡罗方法模拟热辐射输运问题时,辐射源粒子的抽样对结果的正确性很重要.在球几何热辐射输运隐式蒙特卡罗模拟中,通常的做法是假设单个网格(球壳)的温度不随空间变化,即源粒子在球壳内均匀分布.对于网格内部温度分布梯度不... 详细信息

利用隐式蒙特卡罗方法模拟热辐射输运问题时,辐射源粒子的抽样对结果的正确性很重要.在球几何热辐射输运隐式蒙特卡罗模拟中,通常的做法是假设单个网格(球壳)的温度不随空间变化,即源粒子在球壳内均匀分布.对于网格内部温度分布梯度不大的情况,这种处理不会造成太大误差,然而当物质的吸收系数很大或球壳较厚时,那么单个网格内温度的空间变化也可能较大,这种处理将导致模拟的热辐射传播速度比实际的要快.本文分析了导致这种偏差的原因,并基于辐射能量密度分布,推导了球几何下辐射源粒子发射位置的概率密度函数,提出了两种辐射源粒子空间抽样方法,设计了抽样流程,计算了典型的热辐射输运问题.数值计算表明,这两种新的源粒子空间抽样方法均能修正辐射传播速度与参考值的偏差,解决计算结果过分依赖于网格剖分的问题.同时,在网格数较少、模拟粒子数较少的情况下新方法仍能得到较准确的结果,有效提高了计算效率.

关键词：隐式蒙特卡罗热辐射输运球几何空间抽样

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椭偏光场下锂原子共振激发过程(特邀)

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光学学报 2024年第17期44卷 313-321页

作者：齐昕郭丽易小鹏胡师林陈京上海师范大学数理学院物理系上海200234 中国工程物理研究院北京应用物理与计算数学研究所北京100088 汕头大学理学院物理系先进光学与光子学研究中心广东汕头515063 中国科学技术大学物理学院合肥微尺度物质科学国家研究中心安徽合肥230026 深圳技术大学工程物理学院深圳市超强激光与先进材料技术重点实验室广东深圳518118

基于散射矩阵理论建立了在强激光场作用下电子从基态直接跃迁到里德伯态的量子理论模型。利用该模型计算研究了椭偏光场下锂原子被激发到不同里德伯态的概率随激光场椭偏率的变化。研究发现:当光强较低时,激发过程与微扰理论一致;但当... 详细信息

基于散射矩阵理论建立了在强激光场作用下电子从基态直接跃迁到里德伯态的量子理论模型。利用该模型计算研究了椭偏光场下锂原子被激发到不同里德伯态的概率随激光场椭偏率的变化。研究发现:当光强较低时,激发过程与微扰理论一致;但当光强较高时,激光场不仅使里德伯态的能级发生移动,而且对里德伯态的空间相位分布也产生了影响,进而改变了激发率随光场椭偏率的变化曲线。同时,计算结果也展现出椭偏场多光子激发过程中角动量和磁量子数跃迁选择定则特点:当共振激发过程吸收偶数或者奇数个光子时,初态与里德伯态的轨道角动量量子数(磁量子数)的奇偶性分别一致或者相反。

关键词：超快光学场缀饰的里德伯态多光子共振散射矩阵理论

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高能质子照相中基于角度准直器设计的理论研究

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物理学报 2020年第3期69卷 66-72页

作者：陈锋许海波郑娜贾清刚佘若谷李兴娥中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

角度准直器在高能质子照相中有着重要作用,既可以利用准直器提高图像对比度,又能通过二次成像实现材料诊断及密度重建,因此减小通过准直器后通量值的误差具有重要意义.本文通过理论分析,提出了一种高能质子照相中准直器设计的方法,通过G... 详细信息

角度准直器在高能质子照相中有着重要作用,既可以利用准直器提高图像对比度,又能通过二次成像实现材料诊断及密度重建,因此减小通过准直器后通量值的误差具有重要意义.本文通过理论分析,提出了一种高能质子照相中准直器设计的方法,通过Geant4程序建立了1.6 GeV的质子成像系统,该系统分别使用理想准直器、拉伸型准直器和利用该方法设计的准直器,并对比通过客体后的通量分布.结果表明,在使用理想准直器和该方法设计的角度准直器时,二者得到的客体的通量分布符合较好,而使用拉伸型准直器时,与使用理想准直器得到的结果相差较大.因此利用理想准直器方法设计的准直器可以很好地减小通量误差.

关键词：高能质子成像角度准直器密度重建 Geant4程序

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基于平均密度剖面与质量守恒原理的改进浮阻力模型

基于平均密度剖面与质量守恒原理的改进浮阻力模型

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：李玘祥张又升北京应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验室北京大学应用物理与技术研究中心

Rayleigh-Taylor(RT)与Richtmyer-Meshkov(RM)湍流混合广泛存在于各类自然现象和工程问题中,准确预测其混合宽度演化具有重要的科学意义与工程价值。研究者将轻(重)流体侵入重(轻)流体的部分称为尖钉(气泡)混合区。基于势流理论发展而... 详细信息

Rayleigh-Taylor(RT)与Richtmyer-Meshkov(RM)湍流混合广泛存在于各类自然现象和工程问题中,准确预测其混合宽度演化具有重要的科学意义与工程价值。研究者将轻(重)流体侵入重(轻)流体的部分称为尖钉(气泡)混合区。基于势流理论发展而来的浮阻力模型被广泛用于该混合宽度的预测,但是先前模型仍具有较强的经验性与局限性。本文基于物理演化规律及约束改进了浮阻力模型,显著提升了其泛用性。首先,本文认为尖钉与气泡混合区的演化存在相互作用。为此,我们放弃先前模型中分别求解尖钉与气泡混合区演化的方法,转而单独建立包含惯性力、阻力、浮力项的气泡混合宽度演化方程。通过求解该方程得到气泡混合区宽度演化,然后利用质量守恒定理将尖钉区与气泡区演化关联。其次,在惯性力项的建模中需要知悉气泡混合区平均密度。为此,本文通过物理约束改进了先前的混合剖面理论,获得了任意密度比下的密度剖面与混合区平均密度。再次,以模型能够预测RM混合为约束,反解气泡区浮阻力方程确定阻力项的形式与阻力系数值。最后,考虑到气泡区演化的卷吸效应,本文在浮力项中引入待定浮力系数。利用RT混合在密度比趋于1时的渐近演化作为约束,反解出浮力系数的表达式。综合应用表明:当前模型在同一套模型系数下,不但可以准确预测任意密度比下常加速度与冲击加速度驱动的混合宽度演化,而且对一些复杂变加速度驱动的混合宽度演化问题仍有良好的预测能力。

关键词： Rayleigh-Taylor混合 Richtmyer-Meshkov混合质量守恒浮阻力模型

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雷达对抗中基于FPGA输入分块重映射的数据处理方法

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导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第2期 86-90,106页

作者：薛晓琴孟刚陈旸李宏博赵健北京航天长征飞行器研究所北京100076 试验物理与计算数学国家重点实验室北京100076 哈尔滨工业大学哈尔滨150006

雷达对抗中,干扰机侦收雷达的信号,经AD采样后输入FPGA进行处理并产生干扰信号。FPGA平台利用Xilinx等官方提供的FFTIP核对高速ADC输出的数据进行FFT处理时,需要进行“并行-串行”的数据预处理,降低了处理速度,同时也没有对FPGA内部资... 详细信息

雷达对抗中,干扰机侦收雷达的信号,经AD采样后输入FPGA进行处理并产生干扰信号。FPGA平台利用Xilinx等官方提供的FFTIP核对高速ADC输出的数据进行FFT处理时,需要进行“并行-串行”的数据预处理,降低了处理速度,同时也没有对FPGA内部资源进行最大化利用。基于以上问题,提出一种基于FPGA输入分块重映射的数据处理方法。该方法通过数据输入重映射模块将输入雷达数据优化为并行分块的数据流格式,再通过FFT蝶形网络输出离散傅里叶变换数据,最后进行并行结果输出。试验证明,本方法能有效节省FPGA的运算时间,提高雷达数据处理速度,优化利用了FPGA内部资源,具有实时性好、灵活性高的特点。

关键词：雷达对抗 FPGA 分块重映射数据处理蝶形网络

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界面失稳诱导湍流混合的局部转捩准则及建模研究

界面失稳诱导湍流混合的局部转捩准则及建模研究

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：肖梦娟张又升北京应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验室北京大学应用物理与技术研究中心

界面不稳定性诱导的湍流混合过程是武器物理、惯性约束聚变等聚变工程问题的典型过程之一,过程中混合转捩阶段及混合形态特征的演化是关系点火成败的关键因素。但涉及的相关机制、依赖关系、判断准则及工程建模研究极其匮乏,是制约当前... 详细信息

界面不稳定性诱导的湍流混合过程是武器物理、惯性约束聚变等聚变工程问题的典型过程之一,过程中混合转捩阶段及混合形态特征的演化是关系点火成败的关键因素。但涉及的相关机制、依赖关系、判断准则及工程建模研究极其匮乏,是制约当前聚变工程问题应用的关键瓶颈。本报告将介绍团队近期在局部转捩准则及建模方面的研究进展,具体包括:基于高精度大涡模拟,系统分析混合转捩形态特征与转捩演化的规律关系;理论推导并构建基于混合形态特征的局部时空转捩准则;基于该转捩准则及团队先前已成熟发展的充分发展湍流混合模型,构建能描述界面失稳、混合转捩至充分发展湍流全过程的转捩模型,为聚变工程问题的应用研究提供有力支撑。

关键词：湍流混合转捩局部转捩准则转捩模型混合形态特征

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强爆炸火球辐射流体自适应网格高精度数值模拟

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计算物理 2021年第2期38卷 146-152页

作者：李康李守先刘娜中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

提出一种自适应网格方法,应用于基于Euler方法的强爆炸辐射流体高精度数值求解。通过与Zinn数值结果对比,验证该方法的正确性。研究自适应网格对冲击波和光辐射输出模拟精度的影响,对比不同网格尺度下的计算耗时。在相同的条件下,使用... 详细信息

提出一种自适应网格方法,应用于基于Euler方法的强爆炸辐射流体高精度数值求解。通过与Zinn数值结果对比,验证该方法的正确性。研究自适应网格对冲击波和光辐射输出模拟精度的影响,对比不同网格尺度下的计算耗时。在相同的条件下,使用自适应网格与均匀网格加密3倍得到的冲击波超压分布、光辐射输出演化接近,计算效率提升约8.5倍。由此可知,提出的自适应网格方法可用于强爆炸问题的高精度数值模拟,显著地提升模拟精度和模拟效率。

关键词：辐射流体动力学火球 Euler方法高精度模拟自适应网格

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基于JMCT秦山核电厂一期反应堆屏蔽计算与分析

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核动力工程 2021年第2期42卷 173-179页

作者：邓力李瑞丁谦学邱有恒李刚付元光史敦福刘鹏北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 上海核工程研究设计院有限公司上海200233

秦山核电厂一期的运行时间已超过三十年,该反应堆为我国核反应堆建造、运行、延寿乃至退役,提供了丰富的实测数据,为我国新一代反应堆核电厂—华龙一号的设计、建造、运行、维护提供了宝贵的参考数据。本文利用秦山核电厂一期反应堆压... 详细信息

秦山核电厂一期的运行时间已超过三十年,该反应堆为我国核反应堆建造、运行、延寿乃至退役,提供了丰富的实测数据,为我国新一代反应堆核电厂—华龙一号的设计、建造、运行、维护提供了宝贵的参考数据。本文利用秦山核电厂一期反应堆压力容器的母材段、焊缝段及主管道测试数据,对自主研制的三维中子-光子-电子输运蒙特卡罗软件(JMCT)进行实验验证,模拟结果显示,JMCT软件屏蔽计算具有很高的模拟置信度,计算分辨率超越商业软件1~2个量级。

关键词：秦山核电厂一期母材段焊缝段主管道 JMCT

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蒙特卡罗粒子输运方法及应用研究

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核动力工程 2025年第03期 1-17页

作者：邓力李刚张宝印李瑞张玲玉付元光刘鹏马彦史敦福王鑫秦桂明北京应用物理与计算数学研究所中物院高性能数值模拟软件中心

蒙特卡罗（MC）粒子输运方法应用概率论随机理论与数理统计知识开发相应程序，并借助计算机工具帮助核领域解决各种粒子输运物理问题。经过70多年的发展，MC粒子输运方法理论和算法已经逐步成熟，先后诞生了多代多个程序软件，在核辐射... 详细信息

蒙特卡罗（MC）粒子输运方法应用概率论随机理论与数理统计知识开发相应程序，并借助计算机工具帮助核领域解决各种粒子输运物理问题。经过70多年的发展，MC粒子输运方法理论和算法已经逐步成熟，先后诞生了多代多个程序软件，在核辐射屏蔽、核反应堆堆芯临界安全分析、核探测及核医学等传统领域广泛应用。本文从MC粒子输运的理论基础介绍开始，给出了MC方法求解积分形式中子输运方程的中子通量密度公式，以及中子通量密度响应量的计算方法，同时概述了求解输运方程的确定论方法分类，介绍了MC粒子输运方法发展历程和计算应用经历的阶段，以及国内外重要的MC粒子输运分析软件，还有近期国际上采用图形处理单元（GPU）技术发展MC粒子输运软件的方向和进展。同时对自主研制的MC粒子输运软件JMCT的功能和特色进行系统性介绍。

关键词：蒙特卡罗(MC)方法粒子输运并行计算 JMCT 人工智能

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A≈40质量区轴对称和三轴形变晕核的预言

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科学通报 2024年

作者：张开元潘琮李璐璐孙向向张时声中国工程物理研究院核物理与化学研究所中子科学与技术全国重点实验室安徽师范大学物理与电子信息学院北京应用物理与计算数学研究所中国科学院大学核科学与技术学院中国科学院理论物理研究所北京航空航天大学物理学院

近40年来,科学家一直致力于探索可能存在晕现象的原子核.迄今,实验上已确认或建议了约20例晕核或候选晕核,其中37Mg是目前已知的最重晕核.随着实验能力的提升, A≈40质量区新晕核的探索已成为可能;同时,可靠的理论预言将提供有意义的参... 详细信息

近40年来,科学家一直致力于探索可能存在晕现象的原子核.迄今,实验上已确认或建议了约20例晕核或候选晕核,其中37Mg是目前已知的最重晕核.随着实验能力的提升, A≈40质量区新晕核的探索已成为可能;同时,可靠的理论预言将提供有意义的参考.相对论密度泛函理论能够统一自洽描述核素图中几乎所有原子核,是研究晕核的重要工具.本文简要回顾形变相对论连续谱Hartree-Bogoliubov (deformed relativistic Hartree-Bogoliubov theory in continuum, DRHBc)理论在描述已知晕核和构建原子核质量表等方面取得的成功,主要介绍DRHBc理论预言形变晕核39Na和42Mg以及新发展的三轴相对论连续谱Hartree-Bogoliubov理论预言三轴形变晕核42Al.

关键词：晕核相对论密度泛函理论轴对称形变三轴形变

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