检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2019年第1期39卷 89-97页

作者：刘学哲林忠王瑞利余云龙北京应用物理与计算数学研究所北京100094

人为构造解方法是复杂多物理过程耦合程序正确性验证的重要方法之一,适用于二维拉氏大变形网格的流体、辐射耦合人为解模型较为少见。针对拉氏辐射流体力学程序正确性验证的需要,从二维拉氏辐射流体力学方程组出发,基于坐标变换技术,给... 详细信息

人为构造解方法是复杂多物理过程耦合程序正确性验证的重要方法之一,适用于二维拉氏大变形网格的流体、辐射耦合人为解模型较为少见。针对拉氏辐射流体力学程序正确性验证的需要,从二维拉氏辐射流体力学方程组出发,基于坐标变换技术,给出了拉氏空间到欧氏空间的物理变量导数关系式,开展了辐射流体耦合的人为解构造方法研究,构造了一类质量方程无源项的二维人为解模型,并应用于非结构拉氏程序LAD2D辐射流体力学计算的正确性考核,为流体运动网格上的辐射扩散计算提供了一种有效手段。数值结果显示观测到的数值模拟收敛阶与理论分析一致。

关键词：二维拉氏辐射流体力学人为解构造方法欧氏空间拉氏空间坐标变换程序验证

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基于NEPTUNE3D开展的脉冲功率装置汇流区三维PIC数值模拟

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强激光与粒子束 2020年第7期32卷 133-139页

作者：赵海龙董烨周海京王刚华王强中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

大型脉冲功率装置真空汇流区的电子输运过程对于电流汇聚有重要的影响,在高性能计算集群的帮助下,使用NEPTUNE3D软件开展三维全电磁PIC模拟进行了研究,模拟区域(34 cm×34 cm×18 cm)包括双层柱-孔盘旋(DPHC)结构和部分内、外... 详细信息

大型脉冲功率装置真空汇流区的电子输运过程对于电流汇聚有重要的影响,在高性能计算集群的帮助下,使用NEPTUNE3D软件开展三维全电磁PIC模拟进行了研究,模拟区域(34 cm×34 cm×18 cm)包括双层柱-孔盘旋(DPHC)结构和部分内、外磁绝缘传输线等关键位置。计算结果清晰地展示了零磁位区分布和电子输运轨迹,电子主要由外磁绝缘传输线阴极表面发射,在洛伦兹力作用下向中心漂移并损失在零磁位区处;对电子能量沉积的统计结果表明,受电子流轰击最严重的位置在DPHC结构下层阳极柱表面,来自大型脉冲功率装置的实验结果证实了上述结论。根据计算结果,最大电流损失率(437 kA,27%)发生在电流传输的早期时刻(~15 ns),而电流峰值时刻损失率则仅有0.48%,此时磁绝缘已完全生效,表明DPHC结构在峰值电流的汇聚与传输上有很高的效率。

关键词：脉冲功率装置汇流区 PIC模拟 NEPTUNE3D

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一种面向构件化并行应用程序的性能骨架分析方法

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计算机科学 2021年第6期48卷 1-9页

作者：傅天豪田鸿运金煜阳杨章翟季冬武林平徐小文北京应用物理与计算数学研究所北京100094 清华大学计算机科学与技术系北京100084 中国工程物理研究院研究生院北京100088

性能骨架分析技术通过刻画并行应用程序的程序结构,为并行应用程序性能建模提供输入,是大规模并行应用程序性能分析、性能优化的基础。文中针对数值模拟领域中的一类构件化并行应用程序,在面向通用程序二进制文件的动静态结构分析技术... 详细信息

性能骨架分析技术通过刻画并行应用程序的程序结构,为并行应用程序性能建模提供输入,是大规模并行应用程序性能分析、性能优化的基础。文中针对数值模拟领域中的一类构件化并行应用程序,在面向通用程序二进制文件的动静态结构分析技术的基础上,提出并实现了一种基于"构件-循环-调用"关系树(Component-Loop-Call-Tree, CLCT)的程序结构自动化生成方法,在此基础上,研制了一种面向构件化并行应用程序的性能骨架分析工具(CLCT SkeleTon Analysis Toolkit, CLCT-STAT)。该方法可以自动识别构件化应用程序中构件类成员函数符号,生成以构件为最小单位的并行应用程序性能骨架。在多个构件化并行应用程序上的测试表明,相比分析建模手动生成性能骨架的方法,所提方法不仅能提供更丰富的程序结构信息,还可以节约人工分析的时间成本。

关键词：并行计算构件性能骨架 “构件-循环-调用”关系树 CLCT-STAT

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暗场成像技术在高能质子照相中的初步应用

暗场成像技术在高能质子照相中的初步应用

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中国核学会2021年学术年会

作者：郑娜陈锋许海波北京应用物理与计算数学研究所

基于Geant4模拟软件建立了高能质子成像系统,对1.6GeV能量质子的暗场成像过程开展了模拟研究。初步模拟结果表明,通过调节光阑位置实现的暗场成像在样品较厚位置存在失真现象。经模拟,给出了提出了优化方案,并分析了暗场成像的空间分辨... 详细信息

基于Geant4模拟软件建立了高能质子成像系统,对1.6GeV能量质子的暗场成像过程开展了模拟研究。初步模拟结果表明,通过调节光阑位置实现的暗场成像在样品较厚位置存在失真现象。经模拟,给出了提出了优化方案,并分析了暗场成像的空间分辨能力。

关键词：质子照相暗场成像蒙卡模拟

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卷积稀疏编码在高能X射线照相密度重建中的应用

卷积稀疏编码在高能X射线照相密度重建中的应用

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中国核学会2021年学术年会

作者：李兴娥许海波北京应用物理与计算数学研究所

高能X射线照相及其密度重建研究主要应用于武器流体动力学试验的定量诊断。传统的基于字典学习的CT重建方法是基于图像块的,用这些方法学习的特征往往包含相同特征的移位版本。为了解决这些问题,卷积稀疏编码(CSC)被提出并引入到各种计... 详细信息

高能X射线照相及其密度重建研究主要应用于武器流体动力学试验的定量诊断。传统的基于字典学习的CT重建方法是基于图像块的,用这些方法学习的特征往往包含相同特征的移位版本。为了解决这些问题,卷积稀疏编码(CSC)被提出并引入到各种计算机视觉应用中。本文受CSC在医学图像重建领域成功应用的启发,提出了一种基于CSC的极少数投影角度下的密度重建方法。该方法直接处理整幅图像,不需要像基于字典学习的方法那样将图像分割成重叠的图像块,可以保留更多的细节,避免了图像块聚合带来的伪效应。实验结果表明,该方法具有较好的重建效果。

关键词：高能X射线照相密度重建卷积稀疏编码

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基于晶体塑性理论研究铝材料高压高应变率下的强度特性

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爆炸与冲击 2019年第2期39卷 39-46页

作者：潘昊王升涛吴子辉胡晓棉北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为了了解金属材料在极端加载下复杂动态响应过程中的多种机制和效应,重点针对Al材料在高压、高应变率加载下的塑性变形机制,在经典晶体塑性模型的基础上,对其中的非线性弹性、位错动力学和硬化形式进行改进,建立适用于高压、高应变率加... 详细信息

为了了解金属材料在极端加载下复杂动态响应过程中的多种机制和效应,重点针对Al材料在高压、高应变率加载下的塑性变形机制,在经典晶体塑性模型的基础上,对其中的非线性弹性、位错动力学和硬化形式进行改进,建立适用于高压、高应变率加载下的热弹-黏塑性晶体塑性模型。该模型可以较好地描述单晶铝和多晶铝材料屈服强度随压力的变化过程,相比宏观模型,用该模型还获得了多晶Al材料在冲击加载下的织构演化规律,揭示了织构择优取向行为和压力的关系。

关键词：晶体塑性理论高应变率欧拉弹性方程织构演化

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面向自适应计算的局部四面体网格重划分

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吉林大学学报（理学版） 2021年第6期59卷 1461-1468页

作者：刘田田郑澎冷珏琳刘伟杰徐权杨洋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京100094 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900

为有效满足h自适应的网格重划分要求,提出通过前沿推进法和Delaunay算法对四面体网格进行局部重划分.首先,在重划分过程中,采用由线到面、由面到体的顺序保证整体网格的协调性;其次,通过局部尺寸函数保证网格尺寸平滑过渡;最后,用投影... 详细信息

为有效满足h自适应的网格重划分要求,提出通过前沿推进法和Delaunay算法对四面体网格进行局部重划分.首先,在重划分过程中,采用由线到面、由面到体的顺序保证整体网格的协调性;其次,通过局部尺寸函数保证网格尺寸平滑过渡;最后,用投影法使网格满足几何保形.仿真实验结果表明,该算法适用于包含多部件的复杂计算机辅助设计(CAD)模型,在h自适应加密过程中网格更贴近真实几何形态,且重划分后可保证网格单元的质量.

关键词：网格自适应技术局部重划分四面体网格复杂CAD模型

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神光Ⅲ原型X射线荧光成像原理验证实验

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光学学报 2020年第6期40卷 216-222页

作者：姚立蒲昱东韦敏习詹夏宇张兴晏骥杨轶濛侯立飞丁永坤中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 清华大学工程物理系北京100084 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

X射线荧光成像技术具有局域探测能力,适合诊断复杂几何构型流体运动,在实验室天体物理、惯性约束聚变等高能量密度物理领域具有重要的应用前景。基于神光Ⅲ原型激光装置,开展了X射线荧光成像的原理验证实验。实验采用聚4-甲基-1-戊烯泡... 详细信息

X射线荧光成像技术具有局域探测能力,适合诊断复杂几何构型流体运动,在实验室天体物理、惯性约束聚变等高能量密度物理领域具有重要的应用前景。基于神光Ⅲ原型激光装置,开展了X射线荧光成像的原理验证实验。实验采用聚4-甲基-1-戊烯泡沫掺杂TiO2纳米颗粒为静态客体,以钒等离子体辐射为荧光泵浦源,以平晶谱仪为分光和成像设备,成功获得了钛原子K壳层荧光的一维空间分辨强度轮廓。基于荧光产生和平晶成像原理,对荧光信号强度进行了定量估算,结果表明,模拟和实测荧光强度轮廓符合较好。该工作可为X射线荧光成像技术在复杂几何构型流体实验中的应用提供参考。

关键词： X射线光学 X射线荧光成像平晶谱仪掺钛泡沫高功率激光器

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基于第二粘性的Navier-Stokes方程组求解正激波结构

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计算物理 2020年第5期37卷 505-513页

作者：李馨东赵英奎胡宗民姜宗林北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国科学院力学研究所北京100190

为考察气体第二粘性(体积粘性)对正激波内部流动的影响机制,数值求解含第二粘性的一维Navier-Stokes方程组.结果表明:第二粘性对激波内部的密度、热流和能量分布等物理量具有抹平效应,导致热流和熵流的峰值减小、激波厚度增加,体积粘性... 详细信息

为考察气体第二粘性(体积粘性)对正激波内部流动的影响机制,数值求解含第二粘性的一维Navier-Stokes方程组.结果表明:第二粘性对激波内部的密度、热流和能量分布等物理量具有抹平效应,导致热流和熵流的峰值减小、激波厚度增加,体积粘性耗散的增加使得一部分机械能转化为内能;考虑第二粘性所计算的密度分布和激波厚度大为改善,与实验数据吻合较好;当马赫数为1.2≤Ma≤10,激波内部的Knudsen数满足0.12≤Kn≤0.4,对于马赫数Ma≤4.0的激波内部流动,考虑第二粘性的连续流Navier-Stokes方程组能够准确地模拟正激波结构.

关键词： Navier-Stokes方程 Stokes假设第二粘性体积粘性正激波结构

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单模Rayleigh-Taylor气泡在混沌阶段的解析增长标度律

单模Rayleigh-Taylor气泡在混沌阶段的解析增长标度律

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：刘昌文张又升肖左利北京大学应用物理与技术研究中心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工学院湍流与复杂系统国家重点实验室

Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性是流体力学最经典的问题之一,广泛发生于自然界和工程问题中。准确预测其前沿气泡演化具有重要的科学意义和工程应用价值。半个多世纪以来,众多学者基于Layzer提出的势流模型框架,发展了若干能较好预测势流... 详细信息

Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性是流体力学最经典的问题之一,广泛发生于自然界和工程问题中。准确预测其前沿气泡演化具有重要的科学意义和工程应用价值。半个多世纪以来,众多学者基于Layzer提出的势流模型框架,发展了若干能较好预测势流阶段气泡演化的理论模型。然而,单模RT不稳定性的非线性气泡演化仍然是一个尚未完全解决的难题,具有较大的挑战性。本文获得了单模RT不稳定性气泡混沌发展阶段的增长率解析标度关系,并得到Wei和Bian等人高分辨率数值模拟结果的验证。该标度关系在经典势流理论模型的基础上引入尺度变换,实现了对不稳定性增长率线性阶段、非线性阶段、准稳态阶段、再加速阶段以及混沌阶段的全阶段统一建模。本文还发现,单模RT不稳定性的气泡高度演化最终会进入一个关于时间平方幂次律增长的混沌发展阶段,类似于多模RT后期阶段观察到的湍流混合行为。图1所示理论增长标度律与Wei的数值拟合结果相吻合,证实本文所提出标度律的可靠性。这项工作预计将为深入理解多模RT不稳定性的湍流混合标度关系提供指导。

关键词： Rayleigh-Taylor不稳定性势流模型混沌发展阶段解析标度律

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