检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2022年第2期39卷 179-190页

作者：王丽吉郭虹平沈智军北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国工程物理研究院研究生院北京100088 包头师范学院内蒙古包头014030

为了减少Godunov方法在计算等熵流动问题时的非物理现象,研究单元中心型拉格朗日方法的离散熵增问题。通过对传统数值方法进行压力修正,提出一种基于完全离散熵不等式的通量修正方法。数值实验表明:改进后的通量算法在计算包含膨胀波的... 详细信息

为了减少Godunov方法在计算等熵流动问题时的非物理现象,研究单元中心型拉格朗日方法的离散熵增问题。通过对传统数值方法进行压力修正,提出一种基于完全离散熵不等式的通量修正方法。数值实验表明:改进后的通量算法在计算包含膨胀波的问题时能够有效地减少原拉格朗日方法的非物理误差。

关键词： Godunov方法黎曼求解器稀疏波熵

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拉伸加载下PBX炸药力学性能的分子动力学模拟

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高压物理学报 2022年第4期36卷 125-132页

作者：高飞艳刘睿陈鹏万龙瑶陈军北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 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中心北京100871

采用分子动力学方法研究了拉伸加载下HMX基PBX界面力学行为的应变率依赖性。模拟结果显示,PBX的拉伸强度和弹性模量随着应变率的增加而增大。HMX-F2311的断裂方式与应变率相关:初始应变主要集中于黏结剂F2311,在低应变率下形成了一条大... 详细信息

采用分子动力学方法研究了拉伸加载下HMX基PBX界面力学行为的应变率依赖性。模拟结果显示,PBX的拉伸强度和弹性模量随着应变率的增加而增大。HMX-F2311的断裂方式与应变率相关:初始应变主要集中于黏结剂F2311,在低应变率下形成了一条大致垂直于加载方向的主裂纹;随着拉伸应变率的增加,破坏路径将分布在整个模型上;PBX的断裂失效是由于黏结剂F2311的脱粘。在单轴拉伸加载过程中,HMX-F2311的势能随拉伸应变率的增加而迅速增大,尤其在高应变率拉伸加载下,范德华力相互作用对势能的演变起到了决定性作用。分子动力学模拟揭示了应变率对HMX-F2311界面微观结构、力学行为和断裂损伤机制的影响,对PBX的设计、制备和安全使用具有重要意义。

关键词：聚合物黏结炸药单轴拉伸力学行为断裂机理分子动力学

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紧凑型反应堆中的单粒子动力学

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计算物理 2022年第3期39卷 253-260页

作者：于承新舒小芳刘杰北京应用物理与计算数学研究所北京100088 北京量子信息科学研究院北京100193 中国工程物理研究院研究生院北京100096

针对紧凑型聚变反应堆独特的磁势阱结构,使用蒙特卡罗方法研究单个高能带电粒子的约束动力学行为。考虑到磁场位型的局域平坦性,在足够小的计算区域或足够短的时间内,带电粒子基本上在一个常数磁场中的运动。基于此,给出精确保证能量守... 详细信息

针对紧凑型聚变反应堆独特的磁势阱结构,使用蒙特卡罗方法研究单个高能带电粒子的约束动力学行为。考虑到磁场位型的局域平坦性,在足够小的计算区域或足够短的时间内,带电粒子基本上在一个常数磁场中的运动。基于此,给出精确保证能量守恒的粒子运动方程逐点解析解,该计算方案具有长时间追踪的能力。模拟结果表明:对于初始位置和速度方向随机分布的具有1千电子伏能量的高能氘粒子,大约有7%的概率能够约束至10 ms量级。由于粒子运动方程的求解过程不依赖于具体的磁场位型,所以它可以方便地应用到具有任意位型的磁约束装置中。

关键词：紧凑型聚变反应装置单粒子运动磁势阱

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基于THz-QCL自混合干涉的运动传感

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太赫兹科学与电子信息学报 2022年第10期20卷 985-990页

作者：蔡家轩楚卫东北京应用物理与计算数学研究所北京100088

基于自混合干涉效应的太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)相干测量系统是一种极其灵敏的传感系统。相比于传统的激光测速技术,自混合干涉具有光路自准直、无需额外光电探测器和混频器等优势,使系统的结构更加紧凑;而且,使用太赫兹波进行相... 详细信息

基于自混合干涉效应的太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)相干测量系统是一种极其灵敏的传感系统。相比于传统的激光测速技术,自混合干涉具有光路自准直、无需额外光电探测器和混频器等优势,使系统的结构更加紧凑;而且,使用太赫兹波进行相干测量,有望提升测速上限。本文采用THz-QCL的自混合干涉技术,研究了系统对于两独立运动目标物的非线性动力学响应特性,给出了自混合信号的多普勒频谱,并通过频谱分析,获得了两目标物的运动速率及方向。研究结果证实了利用THz-QCL自混合干涉系统对目标物进行运动传感的可行性,为高速运动的多目标物测速提供了新的技术手段。

关键词：量子级联激光器自混合干涉太赫兹激光多普勒测速

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钢筋混凝土结构改进型分离式数值模型

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爆炸与冲击 2022年第6期42卷 133-144页

作者：曾繁冯晓伟黄超徐权肖桂仲田荣中国工程物理研究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 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 南京理工大学理学院江苏南京210094

提出一种考虑粘结滑移效应的钢筋混凝土改进型分离式数值模型。在混合物理论基础上,该模型兼顾混凝土基体和钢筋的力学行为,且基于钢筋混凝土界面粘结滑移模型,获得了钢筋等效模型。改进型分离式数值模型由于对钢筋及其界面无显式离散要... 详细信息

提出一种考虑粘结滑移效应的钢筋混凝土改进型分离式数值模型。在混合物理论基础上,该模型兼顾混凝土基体和钢筋的力学行为,且基于钢筋混凝土界面粘结滑移模型,获得了钢筋等效模型。改进型分离式数值模型由于对钢筋及其界面无显式离散要求,使得钢筋的运用完全独立于其几何形状,同时对混凝土网格没有约束,并且不增加计算成本,因此该模型可适用于钢筋混凝土宏观结构层面分析。通过钢筋混凝土构件-结构的爆炸实验,对改进型分离式数值模型进行层次化验证。对比结果表明,考虑粘结滑移效应的有限元模型能够更好地预测钢筋混凝土结构的宏观力学行为。

关键词：混凝土钢筋粘结-滑移爆炸荷载

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宽谱太赫兹量子级联激光器的自混合特性

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太赫兹科学与电子信息学报 2022年第4期20卷 297-305页

作者：葛磊杨宁楚卫东段素青北京应用物理与计算数学研究所北京100088

基于传输矩阵理论及多模速率方程,研究了宽谱太赫兹量子级联激光器在不同光反馈强度下的自混合动力学特性。研究发现,在弱反馈下光场自混合对激光器光谱特性影响很小;反射物位置移动时的自混合信号呈正弦规律变化,同时自混合信号幅度随... 详细信息

基于传输矩阵理论及多模速率方程,研究了宽谱太赫兹量子级联激光器在不同光反馈强度下的自混合动力学特性。研究发现,在弱反馈下光场自混合对激光器光谱特性影响很小;反射物位置移动时的自混合信号呈正弦规律变化,同时自混合信号幅度随反射物位置的变化表现出周期性调制现象。宽谱量子级联激光器在弱反馈下可以应用于测距、成像及光谱测量。在强反馈下,宽谱激光器光谱受自混合影响显著,并有新的模式在原自由运行模式附近出现;但随着反射物移动,自混合信号波峰个数同弱反馈条件下一致,可正确描述反射物的移动规律。因此,强反馈下宽谱量子级联激光器仍可在一定条件下实现微米级的测距和成像技术。这一研究将有助于发展基于宽谱太赫兹量子级联激光器自混合现象的传感器应用。

关键词：太赫兹量子级联激光器自混合宽谱激光器传输矩阵

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压力作用下Al熔体凝固过程的分子动力学模拟研究

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铸造技术 2023年第2期44卷 185-189页

作者：安思敏高兴誉刘瑜孙博刘海风宋海峰北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

由于温度和压力不是等效的热力学变量,因此改变压力和温度对结晶过程的影响也是不同的。压力对结晶影响的相关研究仍然不充分。本文采用分子动力学模拟研究了5 GPa下Al熔体在不同温度下的结晶过程,表明该压力下Al熔体的结晶速率随温度... 详细信息

由于温度和压力不是等效的热力学变量,因此改变压力和温度对结晶过程的影响也是不同的。压力对结晶影响的相关研究仍然不充分。本文采用分子动力学模拟研究了5 GPa下Al熔体在不同温度下的结晶过程,表明该压力下Al熔体的结晶速率随温度的降低而增加,最高可达~125.1 m/s。通过分析晶粒形貌演变过程,揭示了多个晶体取向共存于同一晶粒中的现象,各取向间相互竞争,最终择出优势取向,展现出压力作用下晶粒边长大边进行结构调整的动态演化过程。

关键词：压力结晶分子动力学模拟晶体生长速率晶体取向

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具结构阻尼的拟线性膜方程的吸引子及其上半连续性

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中国科学：数学 2021年第2期51卷 315-332页

作者：丁鹏燕杨志坚赵雅娟北京应用物理与计算数学研究所北京100088 郑州大学数学与统计学院郑州450001

本文研究具结构阻尼的拟线性膜方程utt+Δ^(2)u+(-Δ)^(α)ut+Δφ(Δu)+f(u)=g的适定性以及解的长时间动力学行为,其中α∈(1,2),旨在研究耗散指标α对方程解的适定性和长时间动力学行为的影响.本文证明非线性项φ(s)存在一个依赖于耗... 详细信息

本文研究具结构阻尼的拟线性膜方程utt+Δ^(2)u+(-Δ)^(α)ut+Δφ(Δu)+f(u)=g的适定性以及解的长时间动力学行为,其中α∈(1,2),旨在研究耗散指标α对方程解的适定性和长时间动力学行为的影响.本文证明非线性项φ(s)存在一个依赖于耗散指标α的临界指数pα=(N+4(α-1))/(N-4(α-1))^(+)(N=3,4),当1≤p 0时具有整体正则性;(ⅱ)对任意α∈(1,2),对应的解算子半群S^(α)(t)在自然能量空间中存在整体吸引子和指数吸引子;(ⅲ)整体吸引子族{Aα}在任意点α0∈(1,2)处上半连续,即对Aα0。的任意邻域U,当|α-α0|<<1时有Aα■U.

关键词：拟线性膜方程结构阻尼临界指数整体吸引子指数吸引子吸引子的上半连续性

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中红外激光场下阈上电离能谱中的低能结构

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物理学报 2022年第23期71卷 125-133页

作者：肖智磊全威许松坡柳晓军魏政荣陈京湖北大学物理学院武汉430062 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

强激光诱导原子阈上电离中的低能结构(low-energy structure,LES)是当前强场领域的研究热点,其背后的动力学过程引起了广泛讨论.本文基于半经典模型、SCTS(semi-classical two-step)量子轨道模型和数值求解含时薛定谔方程(time-dependen... 详细信息

强激光诱导原子阈上电离中的低能结构(low-energy structure,LES)是当前强场领域的研究热点,其背后的动力学过程引起了广泛讨论.本文基于半经典模型、SCTS(semi-classical two-step)量子轨道模型和数值求解含时薛定谔方程(time-dependent Schrödinger equation,TDSE)方法,研究了中红外激光场下Xe原子阈上电离中的LES随激光脉冲宽度的依赖.发现LES随脉冲宽度的减小向更低能量方向移动.分析表明:长脉宽条件下,能谱中的多峰结构(LESn)与电子前向散射的阶次n及电子初始横向动量密切相关,而极低能结构(very-low-energy structure,VLES)主要由更高阶次前向散射的电子轨道贡献;少周期脉冲条件下,LES峰值位置随载波包络相位(carrier-envelope phase,CEP)的移动可归因于激光场矢势和离子实库仑势的共同作用随CEP的变化,其中库仑势导致的电子聚束效应是LES峰形成的主要原因.

关键词：阈上电离低能结构载波包络相位

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基于MCPT解法器库的专用辐射探测模拟软件研发与应用

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强激光与粒子束 2022年第2期34卷 87-92页

作者：朱剑钰黄孟彭玄拓飞李刚中国工程物理研究院战略研究中心北京100088 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

甲状腺内^(131)I放射性活度与辐射探测结果的比例关系与甲状腺几何尺寸、探测距离等因素相关,是估算甲状腺内^(131)I含量与其可能造成的辐照损伤的关键参数。基于MCPT辐射输运数值模拟算法器库开发了用于开展NaI探测器伽马辐射测量模拟... 详细信息

甲状腺内^(131)I放射性活度与辐射探测结果的比例关系与甲状腺几何尺寸、探测距离等因素相关,是估算甲状腺内^(131)I含量与其可能造成的辐照损伤的关键参数。基于MCPT辐射输运数值模拟算法器库开发了用于开展NaI探测器伽马辐射测量模拟的应用程序,进而建立了多组具有不同容积的甲状腺型容器和不同探测距离的物理模型,最终通过蒙特卡罗数值计算得到了不同测量状态下探测器的探测效率。在甲状腺型容器与探测器距离较远时,数值模拟给出的结果与理论计算结果一致,证明此应用程序可用于定量分析NaI的探测效率。数值模拟结果表明,小距离模型的结果受甲状腺样容器的大小和距离的显著影响,模拟给出的探测效率表为开展深入细致的实验研究奠定了基础。

关键词：辐射输运 MCPT解法器库甲状腺辐射剂量测量 I-131

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