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河北师范大学学报（自然科学版） 2022年第5期46卷 461-467页

作者：郝建红茹彪赵强张芳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

地球同步轨道(GEO)卫星运行在太阳风等离子体环境中时,等离子体造成卫星不同结构(材料不同)表面电荷积累不一致而产生不等量充电效应.利用PIC(particleincell)方法模拟卫星在等离子体环境中的表面电势变化,旨在加深对卫星表面不等量充... 详细信息

地球同步轨道(GEO)卫星运行在太阳风等离子体环境中时,等离子体造成卫星不同结构(材料不同)表面电荷积累不一致而产生不等量充电效应.利用PIC(particleincell)方法模拟卫星在等离子体环境中的表面电势变化,旨在加深对卫星表面不等量充电物理过程的理解,探索卫星表面充电的PIC研究方法.通过构建卫星结构与太阳能电池板3DPIC模型,计算分析了太阳活动平静期的每块太阳能电池板的电势,探究了卫星不同部位与中心等势体以及太阳能电池板之间的电势差,并对比分析了太阳活动平静期和活跃期的电池板电势.结果表明:卫星不同结构在等离子体环境中的表面充电电位存在差异,不等量充电效应明显.太阳活动的活跃期卫星表面的充电电位和充电速度都远大于太阳活动平静期,这种在极短时间内的高电位充电很容易造成卫星器件损毁.同时证明了PIC方法用于卫星不等量充电方面研究的可行性.

关键词：等离子体表面电荷积累不等量充电 PIC方法

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椭偏光场下锂原子共振激发过程的研究

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光学学报 2024年

作者：齐昕郭丽易小鹏胡师林陈京上海师范大学数理学院中国工程物理研究院北京应用物理与计算数学研究所汕头大学理学院物理系中国科学技术大学物理学院合肥维尺度物质科学国家研究中心深圳技术大学工程物理学院深圳市超强激光与先进材料技术重点实验室

本文基于散射矩阵理论建立了在强激光场的作用下电子从基态直接跃迁到里德堡态的量子理论模型。利用该模型计算研究了椭偏光场下锂原子被激发到不同里德堡态的概率随激光场椭偏率的变化。研究发现：当光强较低时，激发过程与微扰理论一... 详细信息

本文基于散射矩阵理论建立了在强激光场的作用下电子从基态直接跃迁到里德堡态的量子理论模型。利用该模型计算研究了椭偏光场下锂原子被激发到不同里德堡态的概率随激光场椭偏率的变化。研究发现：当光强较低时，激发过程与微扰理论一致；但当光强较高时，激光场不仅使里德堡态的能级发生移动，而且对里德堡态的空间相位分布也产生了影响，进而改变了激发率随光场椭偏率的变化曲线。同时，计算也展现出椭偏场多光子激发过程中角动量和磁量子数跃迁选择定则特点：当共振激发过程吸收偶数或者奇数个光子时，初态与里德堡态的轨道角动量量子数（磁量子数）的奇偶性分别一致或者相反。

关键词：场缀饰的里德堡态多光子共振散射矩阵理论

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以营销视角探析国防科研单位招聘渠道问题与对策

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经济师 2022年第12期 277-278,280页

作者：朱景焕于翠影屈予希中物院高性能数值模拟软件中心、北京应用物理与计算数学研究所北京100088

当前,国防科研单位面对外部激烈的招聘竞争和内部持续增长的人才需求,运用传统的招聘渠道已不能有效满足国防科技事业对科技人才的迫切需求。文章通过分析国防科研单位科技人才招聘的需求特点和现状,剖析国防科研单位在招聘渠道建设上... 详细信息

当前,国防科研单位面对外部激烈的招聘竞争和内部持续增长的人才需求,运用传统的招聘渠道已不能有效满足国防科技事业对科技人才的迫切需求。文章通过分析国防科研单位科技人才招聘的需求特点和现状,剖析国防科研单位在招聘渠道建设上存在的主要问题,提出解决招聘渠道问题的营销策略,为提高国防科研单位招聘质量和效率,快速建立人才竞争优势提出了相关建议。

关键词：国防科研单位科技人才招聘渠道营销

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冲击载荷作用下柱壳链中的弹性波传播简化模型及其解析解

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爆炸与冲击 2021年第1期41卷 23-33页

作者：彭克锋崔世堂潘昊郑志军虞吉林中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

柱壳链能引起波形的弥散,具备操控波形的潜力。建立了柱壳链结构的等效连续介质模型和细观有限元模型,研究了质量块冲击作用下柱壳链中的弹性应力波传播过程及其几何弥散特性。基于考虑横向惯性修正的Rayleigh-Love波动方程,建立了柱壳... 详细信息

柱壳链能引起波形的弥散,具备操控波形的潜力。建立了柱壳链结构的等效连续介质模型和细观有限元模型,研究了质量块冲击作用下柱壳链中的弹性应力波传播过程及其几何弥散特性。基于考虑横向惯性修正的Rayleigh-Love波动方程,建立了柱壳链在质量块冲击下的控制方程,采用Laplace变换及其逆变换获得了位移场、速度场和应变场的解析解,所得结果与细观有限元模拟结果较好吻合。结果表明,在冲击过程中应变和速度峰值均逐渐减小,应变峰值、振荡幅度和波形前沿宽度与泊松比和惯性半径相关,泊松比和惯性半径越大,应变峰值越小,应变分布振荡越剧烈,波形前沿宽度越宽。

关键词：柱壳链应力波横向惯性修正解析解几何弥散

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原子结构弛豫的非单调线搜索方法及装置

原子结构弛豫的非单调线搜索方法及装置

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作者：高兴誉刘歆宋海峰胡雨宽方俊杨真赵亚帆王丽芳刘海风 100083 北京市海淀区花园路6号

本发明公开了一种原子结构弛豫的非单调线搜索方法及装置，使用BB步长作为试探步长，从而能够充分利用其优越于SD的局部收敛速度，以及使用非单调线搜索策略来判定试探位置是否被接受，减少调用线搜索算法的次数，从而极大地减少线搜索... 详细信息

标准号: CN114220489B

本发明公开了一种原子结构弛豫的非单调线搜索方法及装置，使用BB步长作为试探步长，从而能够充分利用其优越于SD的局部收敛速度，以及使用非单调线搜索策略来判定试探位置是否被接受，减少调用线搜索算法的次数，从而极大地减少线搜索带来的昂贵开销。

关键词：线搜索非单调原子结构局部收敛试探位置弛豫试探算法调用判定

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大规模科学数据体绘制技术综述

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国防科技大学学报 2020年第2期42卷 1-12页

作者：王华维何柳曹轶肖丽北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

体绘制是刻画大规模科学数据中复杂物理特征的有效途径,然而,数据量极大、特征难以捕捉等问题依然是目前体绘制研究的主要挑战。为此,研究者们从三个方面对体绘制算法进行了深入研究,以提高大规模数据体绘制的效率和效果。一方面,依托... 详细信息

体绘制是刻画大规模科学数据中复杂物理特征的有效途径,然而,数据量极大、特征难以捕捉等问题依然是目前体绘制研究的主要挑战。为此,研究者们从三个方面对体绘制算法进行了深入研究,以提高大规模数据体绘制的效率和效果。一方面,依托硬件通过多处理器核来分担计算,降低单处理器核所要完成的计算量,是提高体绘制效率的一个有效途径。另一方面,充分发掘数据场内在特性对三维数据场进行约简,大幅减少绘制处理数据量从而降低算法开销,也是提高体绘制效率的一个有效途径。同时,在体绘制算法中融入特征分析和特征增强方法,让复杂物理特征从数据场中突显出来,以实现对科学数据的高质量绘制。本文对国内外体绘制技术相关研究进展进行了调研、综述,并分析了不同的研究方法,最后展望了未来体绘制技术研究的可能发展方向,包括应用驱动的特征体绘制、基于特征的约简体绘制、适应硬件的体绘制听语音聊科研与作者互动多级加速以及原位智能化体绘制等。

关键词：体绘制并行加速数据约简效果增强特征可视化

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高功率微波作用下三维结构中多物理场耦合过程仿真方法研究综述

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电波科学学报 2024年第5期39卷 852-869页

作者：张浩轩王寅达王一尧白容川陈哲李谭毅王大伟王卫杰谢浩赵振国詹启伟周海京周亮尹文言浙江大学电磁信息与电子集成创新研究所杭州电子科技大学电子信息学院北京应用物理与计算数学研究所中物院高性能数值模拟软件中心浙大城市学院信息与电气工程学院上海交通大学射频异质异构集成全国重点实验室

电子系统暴露在高功率微波中，产生的多物理耦合效应会引发其性能降低甚至损毁。为指导其电磁防护设计，需要研究大规模电(磁)-热-应力耦合并行仿真方法。通过集成高性能并行计算框架和区域分解方法(domain decomposition method, DDM)... 详细信息

电子系统暴露在高功率微波中，产生的多物理耦合效应会引发其性能降低甚至损毁。为指导其电磁防护设计，需要研究大规模电(磁)-热-应力耦合并行仿真方法。通过集成高性能并行计算框架和区域分解方法(domain decomposition method, DDM)，可以实现超大规模复杂结构的高效数值模拟。在无源结构的电-热-应力耦合数值模拟中，每个时间步都需要反复求解电流连续性方程、热传导方程和热应力方程，场间通过焦耳热和温变材料参数实现耦合，当达到稳态后，进入下一个时间步；在射频无源结构的电磁-热-应力耦合过程数值模拟中，每个时间步内分别求解电磁场和热场，并通过耗散功率和温变材料参数实现场间耦合，当达到稳态后，根据温升计算热应力，然后进入下一个时间步。本文回顾了电(磁)-热-应力大规模并行仿真的实现方法，并列举了国内外科研团队在键合线阵列、系统级封装、微波滤波器等多种复杂结构的多物理场模拟方面的标志性成果。

关键词：多物理场计算高功率微波(HPM) 有限元方法(FEM) 区域分解方法(DDM) 高性能计算

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基于集成计算材料工程的新型碳化铀核燃料设计

智能安全

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智能安全 2024年第2期3卷 29-41页

作者：李佳王毅陆永洪高兴誉宋海峰李金山西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 西北工业大学重庆科创中心重庆401135 中国核动力研究设计院成都610213 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

极端条件下的材料物性对于新一代装备关重部件金属材料的优化设计和效能评估至关重要。但是,极端环境实验测量昂贵、复杂,不确定性因素较多,仅仅依靠实验难以系统全面地评估材料的物性参数。因此,迫切需要发展极端条件下高通量、多尺度... 详细信息

极端条件下的材料物性对于新一代装备关重部件金属材料的优化设计和效能评估至关重要。但是,极端环境实验测量昂贵、复杂,不确定性因素较多,仅仅依靠实验难以系统全面地评估材料的物性参数。因此,迫切需要发展极端条件下高通量、多尺度的集成计算材料工程关键技术。多元碳化物作为一类新型核燃料,因其高熔点、高硬度、高温稳定等优异的物理化学性能受到国内外极大的关注。通过高通量第一性原理计算对(UNb)C、(UZr)C和(UTa)C的热力学性质进行了系统研究,基于极端材料集成计算平台(ProME)局域化学环境近似方法(SAE)和平均场势(MFP 2)方法,进行了多组元体系建模和热力学特性的计算。揭示了不同掺杂元素对体积模量、熵、吉布斯自由能、晶格热导率等基础物性的作用规律,为新型核燃料的成分设计提供了重要数据参考。

关键词：核燃料第一性原理计算热力学性质集成计算材料工程

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基于科技创新基本逻辑强化国家战略科技力量

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科技中国 2022年第12期 56-60页

作者：孙思源彭现科中国工程科技创新战略研究院北京应用物理与计算数学研究所

世界科技强国竞争,比拼的是国家战略科技力量。进入新发展阶段,无论是应对国际经济科技竞争格局的深刻变革,还是催生发展新动能、推动国内高质量发展,都需要我们进一步强化国家战略科技力量。党中央高度重视国家战略科技力量建设,在党... 详细信息

世界科技强国竞争,比拼的是国家战略科技力量。进入新发展阶段,无论是应对国际经济科技竞争格局的深刻变革,还是催生发展新动能、推动国内高质量发展,都需要我们进一步强化国家战略科技力量。党中央高度重视国家战略科技力量建设,在党的十九届五中全会上,习近平总书记提出“以国家战略性需求为导向构建国家战略科技力量”。

关键词：新发展阶段基本逻辑国家战略性竞争格局发展新动能世界科技强国高质量发展五中全会

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激光聚变黑腔中等离子体的热流研究

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物理学报 2020年第3期69卷 234-240页

作者：张恩浩蔡洪波杜报田建民张文帅康洞国朱少平中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871 中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室绵阳621900

辐射流体采用限流的局域Spitzer-Harm(S-H)电子热流近似,在预估等离子体状态时可能与实验观察存在偏差.利用一维(1D3V)含碰撞的粒子模拟程序,研究了激光聚变黑腔中金等离子体的电子分布函数和电子热流.分析表明,在等离子体的冕区,α=Z(... 详细信息

辐射流体采用限流的局域Spitzer-Harm(S-H)电子热流近似,在预估等离子体状态时可能与实验观察存在偏差.利用一维(1D3V)含碰撞的粒子模拟程序,研究了激光聚变黑腔中金等离子体的电子分布函数和电子热流.分析表明,在等离子体的冕区,α=Z(νos/νte)^2>1,电子分布函数表现为超高斯分布(m=3.34),克努森数λe/Le=0.011大于局域S-H理论的临界值2×10^-3.这导致了局域S-H电子热流远大于实际热流.这种实际热流受限现象将导致辐射流体模拟给出的冕区电子温度高于神光实验测量值.而在等离子体的高密度区域,电子分布函数仍表现为超高斯分布(m=2.93),克努森数λe/Le=7.58×10^-4小于局域S-H理论的临界值,限流的局域S-H电子热流具有一定的适用性.但电子热流严重依赖于限流因子,辐射流体模拟需要根据不同位置的光强和电子温度调整的大小.

关键词：电子分布函数克努森数热流受限限流因子

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