检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2024年

作者：杨容李双贵袁光伟杭旭登北京应用物理与计算数学研究所

提出了求解离散纵标输运方程的一类嵌套网格离散格式. 格式的基本未知量定义在网格单元和子网格单元中心，通过在子网格边界量的封闭条件中保持输运格式矩阵的对角占优性，可以设计抑制振荡的输运嵌套网格格式。提出了两类封闭条件，设... 详细信息

提出了求解离散纵标输运方程的一类嵌套网格离散格式. 格式的基本未知量定义在网格单元和子网格单元中心，通过在子网格边界量的封闭条件中保持输运格式矩阵的对角占优性，可以设计抑制振荡的输运嵌套网格格式。提出了两类封闭条件，设计了嵌套子网格步格式和嵌套子网格中心格式. 测试算例表明，与经典的菱形格式、子网格平衡格式相比，新格式计算精度较高且能明显抑制非物理数值振荡；虽然嵌套子网格格式的单次迭代求解计算量大，但是在迭代难收敛的测试算例中，嵌套子网格格式的迭代收敛次数远远小于菱形格式和子网平衡法等高精度格式，求解效率更高。

关键词：输运方程离散纵标方法高精度格式无振荡格式

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加载速率和加载位置对炸药缝隙扩展过程影响的数值模拟

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含能材料 2022年第12期30卷 1259-1265页

作者：楼建锋张树道北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为研究弱载荷作用下炸药起裂、裂缝扩展过程,分析加载条件对缝隙扩展的影响规律,研究基于钝感炸药的三点弯曲试验,采用考虑了材料的拉压异性、应变率效应,以及损伤失效的本构模型,开展了炸药起裂和裂缝演化过程的数值模拟研究,拟合了主... 详细信息

为研究弱载荷作用下炸药起裂、裂缝扩展过程,分析加载条件对缝隙扩展的影响规律,研究基于钝感炸药的三点弯曲试验,采用考虑了材料的拉压异性、应变率效应,以及损伤失效的本构模型,开展了炸药起裂和裂缝演化过程的数值模拟研究,拟合了主要的计算参数,计算结果与试验数据符合较好,校验了计算模型及其适用性;数值模拟获得了炸药样品中裂缝产生和扩展过程的典型特征图像,分析了加载速率和加载位置对炸药裂缝扩展演化规律的影响。研究表明,初始裂缝尺寸越大,起裂越早;随着加载速率增大,起裂荷载也增大,反映了炸药样品的应变率效应;加载位置偏离初始裂缝位置时,对于不同加载速率情况,样品中的裂缝扩展演化路径差异很大,存在4种破坏模式。

关键词：裂缝扩展初始裂缝加载速率炸药三点弯曲试验

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SCB输运格式在辐射流体力学计算中的应用

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计算物理 2024年

作者：李双贵杨容北京应用物理与计算数学研究所

简单隅角平衡（SCB）格式适用于二维任意拉式网格上输运方程的空间离散。将SCB格式应用于ICF辐射流体力学数值模拟，实现对辐射输运方程的离散求解，本文重点讨论辐射输运与物质能量方程组在空间上的两种耦合实现形式：子网格-网格（sub... 详细信息

简单隅角平衡（SCB）格式适用于二维任意拉式网格上输运方程的空间离散。将SCB格式应用于ICF辐射流体力学数值模拟，实现对辐射输运方程的离散求解，本文重点讨论辐射输运与物质能量方程组在空间上的两种耦合实现形式：子网格-网格（subcell-cell）的松耦合方式和全子网格（subcell-subcell）的紧耦合方式。数值结果表明subcell-cell松耦合方式的数值结果严重依赖于网格的光学厚度，仅适用于光性薄网格的辐射传输计算，而采用subcell-subcell的紧耦合方式，网格剖分不受辐射自由程的限制，只需分辨物理量的梯度变化，能同时兼顾光性薄和光性厚网格辐射传输计算。

关键词：辐射输运简单隅角平衡渐近扩散性质辐射流体力学算子分裂方法

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基于谐波分析的封装-电路多物理场耦合仿真方法

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电子学报 2024年第8期52卷 2718-2725页

作者：王卫杰刘燕婻赵振国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

场-路耦合仿真可以支持跨越芯片-封装-系统的多层级协同分析,多物理场仿真能够对多物理约束下芯片封装的信号完整性、电源完整性以及可靠性进行提前设计.因此,针对场-路结构的多物理场耦合仿真能够实现在初期对芯片封装的设计方案进行... 详细信息

场-路耦合仿真可以支持跨越芯片-封装-系统的多层级协同分析,多物理场仿真能够对多物理约束下芯片封装的信号完整性、电源完整性以及可靠性进行提前设计.因此,针对场-路结构的多物理场耦合仿真能够实现在初期对芯片封装的设计方案进行筛选和优化,是先进封装仿真技术最重要的发展方向之一.本文基于场-路耦合仿真和多物理场耦合仿真方法的最新研究进展,提出针对非线性场-路结构的频域仿真方法以及电磁-热耦合计算方法 .该方法能够解决基于时域仿真方法的场-路耦合仿真的长时间迭代问题,实现多物理约束下非线性场-路结构的电磁与热特性快速分析.计算结果验证了本文方法的准确性和高效性.

关键词：场-路耦合仿真多物理场耦合仿真谐波分析方法

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NPTS程序质子输运蒙特卡罗模拟方法研究

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原子能科学技术 2023年第7期57卷 1281-1291页

作者：韩立会张华阳衷斌成立沈华韵北京应用物理与计算数学研究所中国工程物理研究院研究生院

带电粒子输运蒙特卡罗模拟程序广泛应用于放射治疗、辐射防护、加速器设计等领域。国内中子、光子蒙特卡罗模拟程序发展较为成熟，但具备带电粒子输运模拟功能的程序较少。本文应用带电粒子输运连续慢化理论、多重散射理论及能量岐离分... 详细信息

带电粒子输运蒙特卡罗模拟程序广泛应用于放射治疗、辐射防护、加速器设计等领域。国内中子、光子蒙特卡罗模拟程序发展较为成熟，但具备带电粒子输运模拟功能的程序较少。本文应用带电粒子输运连续慢化理论、多重散射理论及能量岐离分布模型，建立了重带电粒子蒙特卡罗模拟方法与框架。应用ENDF/B-Ⅶ．0核数据库模拟带电粒子核反应，基于蒙特卡罗程序NPTS(neutron-photon transport simulation program)研制了质子输运模块，完善了该程序质子、中子、光子、电子等多粒子耦合输运功能。基于厚靶模型、质子治疗室模型考察了NPTS程序质子、中子耦合输运计算的准确性。结果表明，NPTS程序在计算中子产额、辐射场分布等方面与主流蒙特卡罗程序结果一致，与实验结果符合较好，可有效用于BNCT(boron neutron capture therapy)靶设计、辐射屏蔽分析等带电粒子输运模拟问题。

关键词：质子输运蒙特卡罗浓缩历史方法中子产额

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混合驱动下高熵高内爆速度中心点火靶设计

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计算物理 2023年第2期40卷 181-188页

作者：李纪伟王立锋李志远陈耀桦许琰何民卿李斌吴俊峰叶文华贺贤土北京应用物理与计算数学研究所北京100088

报道混驱点火靶设计的最新进展,给出高熵(>3.0)高内爆速度(>400 km·s^(-1))的中心点火靶设计。首先利用两台阶的间驱辐射波形(峰值温度为200 eV)烧蚀和预压缩靶丸;然后用功率为340 TW的直驱光和间驱共同作用驱动靶丸内爆。... 详细信息

报道混驱点火靶设计的最新进展,给出高熵(>3.0)高内爆速度(>400 km·s^(-1))的中心点火靶设计。首先利用两台阶的间驱辐射波形(峰值温度为200 eV)烧蚀和预压缩靶丸;然后用功率为340 TW的直驱光和间驱共同作用驱动靶丸内爆。混驱下的“推土机”效应把辐射烧蚀的冕区等离子体堆积成高密度平台,产生高达500 Mbar以上的驱动压力,实现了高熵(约为3.4)高内爆速度(约为425 km·s^(-1))下的中心点火靶设计,对应热斑压力在200 Gbar左右,收缩比只有23倍。二维模拟热斑界面处中线性增长因子<10,表明该靶设计更容易形成健壮的点火热斑。

关键词：混合驱动高内爆速度高熵线性增长因子健壮点火热斑

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三维大尺度激光等离子体相互作用程序LAP3D在集束实验中的应用

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计算物理 2023年第2期40卷 169-180页

作者：刘占军王强张文帅李斌李纪伟曹莉华郑春阳贺贤土北京应用物理与计算数学研究所北京100094

针对多束激光组成一个集束情况下的受激布里渊散射(SBS)开展数值模拟研究。激光采用多种不同的束匀滑手段,模拟得到受激布里渊散射中的多种不同现象,包括散射光的原路返回、共用离子声波和共用散射光波,并针对这些现象给出物理解释,部... 详细信息

针对多束激光组成一个集束情况下的受激布里渊散射(SBS)开展数值模拟研究。激光采用多种不同的束匀滑手段,模拟得到受激布里渊散射中的多种不同现象,包括散射光的原路返回、共用离子声波和共用散射光波,并针对这些现象给出物理解释,部分结果得到了实验验证。

关键词：受激布里渊散射原路返回共用离子声波共用散射光波

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多光源照射下目标图像实时生成方法

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强激光与粒子束 2024年第6期36卷 41-47页

作者：张玉双谢晓钢苏华王锐张飞舟北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京神秘谷科技有限公司北京100086

由于地理位置、太阳、大气环境等因素限制,无法获取空间目标在各种姿态、光照条件、特别是激光、太阳和背景光共同作用下的实际成像。提出一种多光源照射下目标图像实时生成方法。该方法基于计算机图形学中纹理映射思想,采用现代图形显... 详细信息

由于地理位置、太阳、大气环境等因素限制,无法获取空间目标在各种姿态、光照条件、特别是激光、太阳和背景光共同作用下的实际成像。提出一种多光源照射下目标图像实时生成方法。该方法基于计算机图形学中纹理映射思想,采用现代图形显卡编程技术和帧缓存对象特性,在GPU(Graphics Processing Unit)端采用着色器语言实现多光源作用下目标亮度值高效计算和真实感增强;采用开源三维图形引擎OSG(Open SceneGraph)支持多种格式三维模型文件,提高与国产麒麟操作系统及常用战场态势显示软件的兼容性。仿真实验验证了该方法的有效性和优越性。

关键词：多光源图像生成 GPU编程 OSG

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强度调制宽带激光对受激拉曼散射动理学爆发的抑制

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物理学报 2024年第5期73卷 228-236页

作者：刘庆康张旭蔡洪波张恩浩高妍琦朱少平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 北京计算科学研究中心北京100088 上海激光等离子体研究所上海201899

激光等离子体不稳定性是困扰惯性约束聚变的难题之一.宽带激光作为抑制激光等离子体不稳定性的有效手段,近年来受到广泛关注.然而,宽带激光在动理学区域驱动的受激拉曼散射等高频不稳定性存在非线性爆发,使抑制效果不及预期.本文提出一... 详细信息

激光等离子体不稳定性是困扰惯性约束聚变的难题之一.宽带激光作为抑制激光等离子体不稳定性的有效手段,近年来受到广泛关注.然而,宽带激光在动理学区域驱动的受激拉曼散射等高频不稳定性存在非线性爆发,使抑制效果不及预期.本文提出一种外加强度调制的宽带激光模型.通过选择适当的强度调制包络,能够打断背散光在强脉冲中的放大过程,降低高强度脉冲诱发剧烈爆发的概率,并大幅减少背散光份额和热电子产额.数值模拟表明,强度调制激光对受激拉曼散射具有较好的抑制能力.对于平均功率为1.0×10^(15)W/cm^(2),带宽为0.6%的二倍频宽带激光,使用强度调制技术后,反射率下降了1个数量级,20 keV以上热电子能量份额也由7.34%下降至0.31%.上述研究证实了使用强度调制宽带激光抑制高频不稳定性的可行性,并有望为后续宽带激光驱动聚变实验设计提供参考.

关键词：惯性约束聚变动理学效应宽带激光受激拉曼散射

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极端条件下3维多物理多介质问题数值模拟中的若干问题

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中国科学：数学 2024年第3期54卷 313-336页

作者：陈艺冰江松北京应用物理与计算数学研究所北京100088 计算物理全国重点实验室北京100088

极端条件下3维多物理多介质问题是一类关系国家战略安全问题的重要科学问题.由于理论手段比较欠缺、实验昂贵甚至难以开展,数值模拟是研究这类问题的主要手段.本文回顾这一研究领域数值模拟的历史,分析目前存在的主要挑战,并展望未来的... 详细信息

极端条件下3维多物理多介质问题是一类关系国家战略安全问题的重要科学问题.由于理论手段比较欠缺、实验昂贵甚至难以开展,数值模拟是研究这类问题的主要手段.本文回顾这一研究领域数值模拟的历史,分析目前存在的主要挑战,并展望未来的发展趋势.

关键词：极端条件 3维多物理多介质数值模拟

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