检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2021年第24期70卷 122-128页

作者：张建柱张飞舟苏华胡鹏谢晓钢罗文北京应用物理与计算数学研究所北京100094

从激光大气传输热晕效应理论出发,提出了热畸变参数矢量模型概念,基于热畸变参数矢量模型,通过激光系统仿真软件EasyLaser,对激光上行远距离大气传输场景下光束偏折大小、偏折方向随矢量热畸变参数的变化规律进行了研究,结果表明,采用... 详细信息

从激光大气传输热晕效应理论出发,提出了热畸变参数矢量模型概念,基于热畸变参数矢量模型,通过激光系统仿真软件EasyLaser,对激光上行远距离大气传输场景下光束偏折大小、偏折方向随矢量热畸变参数的变化规律进行了研究,结果表明,采用热晕效应热畸变参数矢量模型,光束偏折大小与矢量热畸变参数的模呈近线性增长,偏折方向与矢量热畸变参数的方向相反.基于光束偏折与矢量热畸变参数的规律,通过对光束传输路径上大气环境参数进行准实时测量,可为激光系统实际应用中光束偏置的预评估提供手段.

关键词：热晕效应光束偏折热畸变参数矢量模型

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JMCT蒙特卡罗中子-光子输运程序全堆芯pin-by-pin模型的模拟

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原子能科学技术 2014年第6期48卷 1061-1066页

作者：邓力李刚张宝印上官丹骅李树胡泽华马彦姬志成北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京应用物理与计算数学研究所北京 100094

几何栅元数超过千万、计数达数十亿、模拟粒子数达数百亿规模的反应堆全堆芯pin-by-pin问题是目前国际公认的挑战计算机和计算方法的难题。由于巨大的数据量已超过单核内存的极限,必须进行空间区域分解和数据分解。本文利用基于JCOGIN... 详细信息

几何栅元数超过千万、计数达数十亿、模拟粒子数达数百亿规模的反应堆全堆芯pin-by-pin问题是目前国际公认的挑战计算机和计算方法的难题。由于巨大的数据量已超过单核内存的极限,必须进行空间区域分解和数据分解。本文利用基于JCOGIN实体组合几何框架自主开发研制的三维中子-光子输运蒙特卡罗程序JMCT,通过空间区域分解和嵌套并行,完成了对大亚湾核电站1号机组反应堆全堆芯pin-by-pin模型的建模和模拟,计算给出了每个pin的注量率分布及其误差。

关键词： pin-by-pin 空间区域分解嵌套并行计算蒙特卡罗 JCOGIN JMCT

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柱面内爆驱动金属界面不稳定性的数值模拟研究

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物理学报 2014年第15期63卷 302-307页

作者：刘军冯其京周海兵北京应用物理与计算数学研究所北京100094

对柱面爆轰驱动内壁刻有正弦扰动的金属钢壳与内部硅橡胶界面产生不稳定性问题进行数值模拟,计算结果与实验结果定性符合.与不考虑金属强度情况对比分析认为,未熔化状态下金属强度对不稳定性具有较强抑制作用,在某些加载条件下会使扰动... 详细信息

对柱面爆轰驱动内壁刻有正弦扰动的金属钢壳与内部硅橡胶界面产生不稳定性问题进行数值模拟,计算结果与实验结果定性符合.与不考虑金属强度情况对比分析认为,未熔化状态下金属强度对不稳定性具有较强抑制作用,在某些加载条件下会使扰动增长率随扰动模数增加而减小.之后,对强度因素影响下内爆压缩驱动金属不稳定性问题的扰动发展规律进行了总结.在聚心反射波到达壳体之前,造成初始界面反转的RM不稳定性起主导作用,随着扰动模数增加扰动由呈近似线性发展到基本不发展变化,基本不变化后的扰动振幅也随模数增加而减小.聚心反射波作用到壳体内界面后,减速RT不稳定性作用明显增强,与强度等因素共同作用造成扰动呈明显非线性发展.无论是前期RM不稳定性主导阶段还是之后以减速RT不稳定性为主的扰动发展阶段,强度因素均能造成未熔化状态下金属不稳定性截止波长存在.

关键词：金属不稳定性柱面内爆强度扰动模数

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混合物状态方程的计算

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物理学报 2015年第6期64卷 262-267页

作者：周洪强于明孙海权何安民陈大伟张凤国王裴邵建立北京应用物理与计算数学研究所北京100094

多介质流体动力学过程的数值模拟往往涉及混合物状态方程的计算.做图法和Newton法是混合物状态方程计算常采用的方法,前者虽直观精度却差,后者计算效率高却只具有局部收敛性,当解与其初始猜测值相差较远时Newton法不一定能够获得收敛解... 详细信息

多介质流体动力学过程的数值模拟往往涉及混合物状态方程的计算.做图法和Newton法是混合物状态方程计算常采用的方法,前者虽直观精度却差,后者计算效率高却只具有局部收敛性,当解与其初始猜测值相差较远时Newton法不一定能够获得收敛解.为此,本文给出一种具有大范围收敛性的嵌入算法(imbedding method)求解混合物状态方程,其基本思想是通过引入嵌入参数,将待解的混合物状态方程和易解的混合物状态方程线性组合,构成嵌入方程组,当嵌入参数从0连续地变化到1时,嵌入方程组的解由易解的混合物状态方程的解连续地变化为待解的混合物状态方程的解.嵌入方程组可由Newton法迭代求解,也可转化为以嵌入参数为自变量的常微分方程组,从而易于由成熟的计算方法如梯形法等进行求解.进一步利用热力学基本关系,Maxwell形式的微分方程描述了压力和温度随嵌入参数的演化速率与应变速率和组分质量分数演化速率的关系.对铅锡混合物热力学量的计算表明了本文算法的有效性.

关键词：混合物状态方程迭代法 Maxwell方程

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爆轰驱动金属飞层对碰凸起和微射流形成的数值模拟研究

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物理学报 2015年第23期64卷 177-184页

作者：刘军付峥冯其京王裴北京应用物理与计算数学研究所北京100094

本文对柱面两极点起爆情况下滑移爆轰波驱动两层金属飞层对碰凸起和微射流形成进行了模拟研究.铅飞层内界面走时计算结果与实验结果能够较好符合.在两极位置铅飞层内部出现断裂并形成空腔,内壁面则形成鼓包型凸起;在赤道位置飞层内壁面... 详细信息

本文对柱面两极点起爆情况下滑移爆轰波驱动两层金属飞层对碰凸起和微射流形成进行了模拟研究.铅飞层内界面走时计算结果与实验结果能够较好符合.在两极位置铅飞层内部出现断裂并形成空腔,内壁面则形成鼓包型凸起;在赤道位置飞层内壁面凸起后断裂产生大尺度金属颗粒,其和微喷射形成的小尺度颗粒叠加构成了对碰区凸起现象.在铅飞层内表面微喷射现象的研究中发现,两极附近的微喷物质最大速度逐渐下降,而对碰区附近的微喷颗粒最大速度反而随时间逐渐增高.之后,通过设计沟槽型微喷计算模型,验证了在两极和赤道上铅飞层内表面产生的初始微喷射最大速度能够由同一均匀缺陷表面所产生.最后,通过数值模拟分析研究初步给出了该问题中抑制金属飞层对碰凸起和微喷现象的方法.

关键词：爆轰驱动对碰凸起微射流金属飞层

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释气对介质沿面闪络击穿影响的粒子模拟

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物理学报 2014年第2期63卷 312-320页

作者：董烨董志伟周前红杨温渊周海京北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为研究释气下的高功率微波介质沿面闪络击穿物理机制,首先建立了理论模型,包括:动力学方程、粒子模拟算法、次级电子发射、蒙特卡罗碰撞模型以及碰撞退吸附气体分子模型;其次,基于理论模型,编制了1D3V PIC-MCC程序,分别研究了弱退吸附... 详细信息

为研究释气下的高功率微波介质沿面闪络击穿物理机制,首先建立了理论模型,包括:动力学方程、粒子模拟算法、次级电子发射、蒙特卡罗碰撞模型以及碰撞退吸附气体分子模型;其次,基于理论模型,编制了1D3V PIC-MCC程序,分别研究了弱退吸附、强退吸附以及释气分子运动速率对沿面闪络击穿的影响.研究结果表明:介质沿面闪络击穿本质是沉积功率的持续增加.弱退吸附下,次级电子倍增占优,随着退吸附系数的增加,碰撞电离效应对次级电子倍增有促进作用,主要表现为介质窗表面静电场、表面碰撞电子平均能量以及表面碰撞电子数目的增加,此处的表面碰撞电子主要是次级电子倍增形成的;释气分子运动速率高导致介质面附近气压下降,不利于次级电子与气体分子间碰撞电离过程形成.强退吸附下,气体碰撞电离效应占优,随着退吸附系数的增加,离子数增加速度表现为电离频率增加的指数增长形式,碰撞电离效应对次级电子倍增有抑制作用,主要表现为介质窗表面静电场为负、表面碰撞电子平均能量的降低,但是表面碰撞电子数目却得以增加,此处的表面碰撞电子主要是贴近介质面的气体碰撞电离形成的;释气分子运动速率高导致气体厚度增加,扩大了气体碰撞电离作用区域,有利于气体碰撞电离.

关键词：高功率微波表面释气介质沿面闪络击穿蒙特卡罗碰撞粒子模拟

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层裂损伤孔洞增长模型参数的确定方法及其应用

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物理学报 2020年第20期69卷 262-268页

作者：张凤国刘军何安民王裴王昆周洪强赵福祺北京应用物理与计算数学研究所北京100094

基于自由面速度曲线及其与层裂面处物理量变化之间的关联,考虑层裂损伤演化过程中波的传播与相互作用,进一步探讨了损伤演化过程中的临界状态,分析了孔洞增长层裂损伤模型参数所包含的物理涵义,并给出基于物理的模型参数确定方法.通过... 详细信息

基于自由面速度曲线及其与层裂面处物理量变化之间的关联,考虑层裂损伤演化过程中波的传播与相互作用,进一步探讨了损伤演化过程中的临界状态,分析了孔洞增长层裂损伤模型参数所包含的物理涵义,并给出基于物理的模型参数确定方法.通过对两种典型延性金属OFHC铜和钽层裂实验结果的模拟,验证了该方法的合理性.本文给出的参数确定方法不仅可以扩展模型的适用范围,有效提高计算结果的可信度,同时,也为其他层裂损伤模型参数的确定提供了很好的借鉴作用.

关键词：延性金属层裂损伤孔洞增长损伤模型参数确定

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光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的能谱角度谱研究

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物理学报 2019年第1期68卷 186-196页

作者：李树北京应用物理与计算数学研究所北京100094

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的描述及能谱角度谱计算非常复杂且费时.本文提出了一种光子与相对论麦克斯韦速度分布电子散射的蒙特卡罗(MC)模拟方法,该方法能够细致模拟高温等离子体中任意能量光子与任意温度电子的Compton和逆Comp... 详细信息

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的描述及能谱角度谱计算非常复杂且费时.本文提出了一种光子与相对论麦克斯韦速度分布电子散射的蒙特卡罗(MC)模拟方法,该方法能够细致模拟高温等离子体中任意能量光子与任意温度电子的Compton和逆Compton散射问题.对于散射后光子的能谱和角度谱参数,可以根据电子温度抽样若干不同状态的电子,分别模拟其与光子发生散射,可以得到各次散射后的光子能量和偏转角度,取统计平均后的结果即可获得该光子与该温度电子散射的能谱和角度谱分布.根据该方法编写了光子与相对论电子散射MC模拟程序,开展了高温全电离等离子体中光子与相对论电子散射的能谱角度谱计算和分析,分析结果显示:热运动电子将展宽出射光子能谱,且低能光子与高温电子散射后的蓝移现象明显;出射光子的角度谱很复杂,其决定于入射光子能量、出射光子能量及电子温度.基于该方法计算并以数表形式给出的光子-相对论电子散射能谱角度谱数据,可以供辐射输运数值模拟程序使用.

关键词：光子电子散射相对论麦克斯韦电子能谱和角度谱蒙特卡罗方法

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束匀滑光束偏折现象的模拟

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物理学报 2020年第7期69卷 144-151页

作者：李斌刘占军郝亮郑春阳蔡洪波何民卿北京应用物理与计算数学研究所北京100094

达到高能量密度物理状态后,光束在介质中的传播行为与经典光学研究范畴相比,会出现一些新现象.比如在各向同性介质内可出现光束传播方向改变的现象.另一方面,高能量密度物理实验中由高功率激光器产生的束匀滑光束较为常见.本文分析了空... 详细信息

达到高能量密度物理状态后,光束在介质中的传播行为与经典光学研究范畴相比,会出现一些新现象.比如在各向同性介质内可出现光束传播方向改变的现象.另一方面,高能量密度物理实验中由高功率激光器产生的束匀滑光束较为常见.本文分析了空间和时间束匀滑光束在各向同性等离子体传播中出现束偏折现象的机制和条件,并利用三维激光等离子体相互作用程序LAP3D进行了验证.模拟表明只有当同时发生成丝不稳定性和存在离子声速量级的横向流时束匀滑激光才会产生显著的束偏折现象.

关键词：高能量密度物理光束传播束匀滑光束束偏折

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多物理耦合计算中动态输运问题高效蒙特卡罗模拟方法

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物理学报 2022年第9期71卷 10-16页

作者：上官丹骅闫威华魏军侠高志明陈艺冰姬志成北京应用物理与计算数学研究所北京100094

多物理耦合计算在众多领域都有重要应用.如果其包含粒子输运过程,用蒙特卡罗方法模拟粒子输运常占据大部分的计算时间,因此多物理耦合计算中动态输运问题的高效蒙特卡罗模拟方法意义重大,其不可避免地依赖于大规模并行.基于动态输运问... 详细信息

多物理耦合计算在众多领域都有重要应用.如果其包含粒子输运过程,用蒙特卡罗方法模拟粒子输运常占据大部分的计算时间,因此多物理耦合计算中动态输运问题的高效蒙特卡罗模拟方法意义重大,其不可避免地依赖于大规模并行.基于动态输运问题的特点,本文提出了两种新方法:一是针对输运燃耗耦合计算的新型计数规约算法;二是动态输运计算样本数自适应算法.两种算法都能在保持计算结果基本不变的前提下使计算时间大幅减少,从而提高了效率.

关键词：多物理耦合计算动态输运蒙特卡罗方法

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