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作者：种晓宇王镤子愚马猛高兴誉阙嘉豪黄永兴咸家伟余威王丽芳宋海峰 650499 云南省昆明市五华区一二一大街文昌路68号

本发明涉及材料科学和化学，以及计算机技术领域，公开了一种用于CALPHAD自动集成建模的热力学数据批量提取方法，包括以下步骤：S1：读取指定温度和/或压强对应的吉布斯自由能、子合金文件名和/或温度数据；S2：自动批量处理温度、吉... 详细信息

标准号: CN117744350A

本发明涉及材料科学和化学，以及计算机技术领域，公开了一种用于CALPHAD自动集成建模的热力学数据批量提取方法，包括以下步骤：S1：读取指定温度和/或压强对应的吉布斯自由能、子合金文件名和/或温度数据；S2：自动批量处理温度、吉布斯自由能和子合金文件名数据，得到热力学参数混合熵和混合焓；S3：批量生成可用于建模的输入文件。本发明简化了相图热力学计算的过程，减少了手动操作和繁琐的数据转化工作，科研人员可以更高效地利用已经得到的大量数据进行相图预测和热力学建模，节省时间和精力，提高研究效率。

关键词：建模吉布斯自由能合金计算机技术领域读取压强热力学参数热力学计算热力学数据文件名数据输入文件数据转化温度数据自动集成材料科学混合焓混合熵热力学可用预测科研研究

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一种温度压强相图自动化建模方法及装置

一种温度压强相图自动化建模方法及装置

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作者：宋海峰种晓宇高兴誉王镤子愚阙嘉豪黄永兴咸家伟余威王丽芳 100088 北京市海淀区花园路6号

本发明涉及材料基因工程领域，具体涉及一种温度压强自动化建模方法，基于先进的第一性原理计算，利用热力学数据作为起点，并将其作为CALPHAD热力学公式的输入数据。通过精心设计和优化，构建多种不同温度和压强条件下的热力学相图模... 详细信息

标准号: CN117894406A

本发明涉及材料基因工程领域，具体涉及一种温度压强自动化建模方法，基于先进的第一性原理计算，利用热力学数据作为起点，并将其作为CALPHAD热力学公式的输入数据。通过精心设计和优化，构建多种不同温度和压强条件下的热力学相图模型，并可对其参数进行进一步优化，为材料设计和研究提供了一种高效而准确的工具。通过建立材料的温度压强相图，能够更好地理解材料的相平衡行为和热力学性质，并获得更全面的材料信息，本发明可以通过建模和计算快速准确地预测材料在这些极端条件下的状态和性质。此外，本发明能够在低成本和短时间内进行对高温高压材料的设计筛选，并构建相应的热力学数据库，为材料研究和开发提供重要的支持。

关键词：压强构建高温高压材料基因工程领域热力学数据库第一性原理热力学公式热力学数据热力学性质设计和优化自动化建模材料设计材料信息材料研究极端条件压强条件低成本热力学图模型建模筛选平衡预测优化开发研究

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Stark效应诱导的类氢离子2s_(1/2)-1s_(1/2)跃迁几率的理论研究

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物理学报 2021年第17期70卷 109-118页

作者：万建杰赵鑫婷李冀光董晨钟西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

基于微扰理论研究了静电场Stark效应诱导的类氢离子2s_(1/2)-1s_(1/2)跃迁,给出了Z=1-92类氢离子的Stark混合系数和2s_(1/2)-1s_(1/2)跃迁几率,讨论了Stark效应诱导的类氢离子2s_(1/2)-1s_(1/2)跃迁几率随原子序数的变化规律以及相对论... 详细信息

基于微扰理论研究了静电场Stark效应诱导的类氢离子2s_(1/2)-1s_(1/2)跃迁,给出了Z=1-92类氢离子的Stark混合系数和2s_(1/2)-1s_(1/2)跃迁几率,讨论了Stark效应诱导的类氢离子2s_(1/2)-1s_(1/2)跃迁几率随原子序数的变化规律以及相对论效应对Stark混合系数和诱导跃迁几率的影响.结果表明,给定电场强度时,类氢离子的Stark诱导跃迁几率随着原子序数Z的增大单调减小.另外,相对论效应使得类氢离子的Stark诱导跃迁几率减小,甚至在Z=92时会减小到非相对论近似的55%.

关键词： Stark诱导跃迁 Stark效应类氢离子标度关系

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一种求解二维辐射流体力学方程组的显隐式格式

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计算物理 2021年第4期38卷 401-417页

作者：房尧立王一中国工程物理研究院研究生院北京100094 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

构造一种求解二维辐射流体力学方程组的有限体积方法。相较于Euler方程组,辐射流体力学方程组的数值格式设计更为困难。不仅辐射压力与辐射能量的强非线性增加了数值计算的难度,而且求解强激波问题也是一大难点。与此同时,物质量以声速... 详细信息

构造一种求解二维辐射流体力学方程组的有限体积方法。相较于Euler方程组,辐射流体力学方程组的数值格式设计更为困难。不仅辐射压力与辐射能量的强非线性增加了数值计算的难度,而且求解强激波问题也是一大难点。与此同时,物质量以声速传播,辐射量以光速传播也增加了该系统求解的难度。为了克服这些难点,我们使用MUSCL-Hancock方法求解模型的双曲部分,利用TR/BDF2的变换格式求解其扩散部分。给出了灰非平衡扩散模型关于时间的渐近分析。最后,通过数值实验展现该格式的表现。

关键词：辐射流体力学 Godunov-type格式 MUSCL Hancock 二维空间维度

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马赫数对等离子体碰撞冲击波结构的影响——全动理学模拟研究

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计算物理 2023年第2期40卷 199-209页

作者：张文帅蔡洪波张恩浩杜报邹士阳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收稿日期:2022-08-22修回日期:2022-11-04发布日期:2023

利用全动理学粒子(PIC)模拟研究不同马赫(Mach)数条件下等离子体碰撞冲击波的结构。研究发现:在低Mach数条件下,冲击波波阵面位置物理量的分布较为平缓(努森数较小),等离子体的粘性和热流可由经典输运理论描述,这种情况下数值求解双流... 详细信息

利用全动理学粒子(PIC)模拟研究不同马赫(Mach)数条件下等离子体碰撞冲击波的结构。研究发现:在低Mach数条件下,冲击波波阵面位置物理量的分布较为平缓(努森数较小),等离子体的粘性和热流可由经典输运理论描述,这种情况下数值求解双流体方程组得到的冲击波结构与PIC模拟一致。随着冲击波Mach数的增加,冲击波波阵面位置物理量的分布变陡,努森数增加,动理学效应对等离子体输运的影响变得显著。高Mach数条件下,动理学效应主要体现在“先驱离子”对离子粘性和热流的增强以及电子非局域输运对电子热流的影响。通过影响等离子体输运行为,动理学效应可以显著影响冲击波的结构特征。

关键词：等离子体冲击波粘性与热流动理学模拟双流体方程组

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适用于光厚、强散射介质的SN方程快速求解策略

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核动力工程 2021年第1期42卷 217-223页

作者：李志鹏程汤培杨超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

为实现反应堆大厂房屏蔽问题的快速计算,需要建立一种能够尽可能减少数值负注量率、保证迭代格式的线性特性、同时能够在较大的网格内取得良好精度、计算量较小的离散纵标方法(SN)空间离散格式。本研究基于单群SN固定源输运方程的空间... 详细信息

为实现反应堆大厂房屏蔽问题的快速计算,需要建立一种能够尽可能减少数值负注量率、保证迭代格式的线性特性、同时能够在较大的网格内取得良好精度、计算量较小的离散纵标方法(SN)空间离散格式。本研究基于单群SN固定源输运方程的空间解析解,采用解析基函数展开方法实现SN空间离散;为了提高计算效率,采用权重系数方法,避免单个网格内大量的指数运算;研究高阶源项的计算方法,提高数值计算精度;最后基于Krylov子空间方法实现自散射源项的快速迭代计算。数值结果表明该方法可在材料区域较为均匀的光厚介质中取得较大的优势,可用于反应堆大厂房屏蔽问题的快速计算。

关键词： SN方法离散格式屏蔽计算

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随移动窗推进的带电粒子束团长程传输模拟分析

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国防科技大学学报 2021年第5期43卷 168-174页

作者：郝建红王希张芳赵强薛碧曦范杰清董志伟华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

直接采用粒子模拟方法较难实现带电粒子束团千米量级的长程传输模拟,针对此问题以静电模型为基础,引入移动窗技术,使百米量级的粒子传输窗口与束团同步推进运动,建立了带电粒子束团的长程传输模型。将模拟得到的带电粒子束团径向膨胀特... 详细信息

直接采用粒子模拟方法较难实现带电粒子束团千米量级的长程传输模拟,针对此问题以静电模型为基础,引入移动窗技术,使百米量级的粒子传输窗口与束团同步推进运动,建立了带电粒子束团的长程传输模型。将模拟得到的带电粒子束团径向膨胀特性同包络方程的计算结果进行对比,两者吻合较好,证明了在带电粒子束团长程传输模拟研究中结合移动窗技术的可行性及所建模型的合理性。利用此模型分析了100 MeV相对论电子束团的长程传输过程,发现传输过程中束团的自生电场和磁场在径向上呈高度对称分布,轴向上则呈轻微前冲分布;同时,束团内部粒子的轴向速度分布也会发生变化。利用此模型分析了听语音聊科研与作者互动100 MeV电子束团的长程传输过程及其内部参数和自生场量的变化。

关键词：带电粒子束团长程传输移动窗技术粒子模拟

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简单隅角平衡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 2025年第3期 288-298页

作者：李双贵杨容北京应用物理与计算数学研究所

将简单隅角平衡(SCB)格式应用于惯性约束聚变(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，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-sub... 详细信息

将简单隅角平衡(SCB)格式应用于惯性约束聚变(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，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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晕核引起的直接核反应研究进展

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科学通报 2024年

作者：庞丹阳杨彦云陈文棣许祎萍海文龙陈睿颖闫晶晶孔维嘉北京航空航天大学物理学院中国科学院近代物理研究所北京应用物理与计算数学研究所华北电力大学核科学与工程学院

直接核反应是原子核反应机制研究的重要内容之一,也是研究原子核结构的重要手段.本文综述了近年来围绕晕核为代表的弱束缚核引起的直接核反应的理论和实验研究,包括破裂反应道对弱束缚核弹性散射的耦合效应、丰质子核和丰中子晕核的弹... 详细信息

直接核反应是原子核反应机制研究的重要内容之一,也是研究原子核结构的重要手段.本文综述了近年来围绕晕核为代表的弱束缚核引起的直接核反应的理论和实验研究,包括破裂反应道对弱束缚核弹性散射的耦合效应、丰质子核和丰中子晕核的弹性散射角分布的差异及其根源、连续态离散化耦合道方法中的核芯激发、闭合道及其耦合效应、弹散破裂截面比值法,以及连续态离散化耦合道方法在转移反应中的应用、中高能单核子移去截面中的多重散射效应等.

关键词：晕核丰中子核丰质子核直接核反应连续态离散化耦合道方法

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TATB基非均质炸药预冲击减敏的数值模拟

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爆炸与冲击 2021年第3期41卷 105-114页

作者：黄奎邦刘益儒洪滔于鑫彭文扬舒俊翔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 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999

为了对一种TATB基非均质炸药的预冲击起爆现象展开数值模拟研究,将基于冲击温度及压力的AWSD反应率模型耦合进二维结构网格拉氏弹塑性流体力学程序。利用炸药及其产物的冲击雨贡纽实验数据校验了未反应炸药及产物的状态方程参数,通过一... 详细信息

为了对一种TATB基非均质炸药的预冲击起爆现象展开数值模拟研究,将基于冲击温度及压力的AWSD反应率模型耦合进二维结构网格拉氏弹塑性流体力学程序。利用炸药及其产物的冲击雨贡纽实验数据校验了未反应炸药及产物的状态方程参数,通过一维冲击起爆的模拟,标定了反应速率模型参数。模拟了炸药在弱冲击0.45μs后跟随的强冲击波的二次冲击实验,结果表明,受预压缩区域的炸药反应变慢,到爆轰距离增长了约1 mm,与该炸药二次冲击实验减敏现象相符。模拟拐角效应时,爆轰波经过拐角后,在拐角附近形成稳定的不起爆区域,与主要成分相同的LX-17炸药的拐角效应实验的死区特征相符。数值模拟结果表明,基于冲击温度及压力的AWSD反应率模型可以较好地模拟非均质炸药预冲击减敏问题。

关键词： TATB基非均质炸药预冲击减敏 AWSD模型

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