检索结果-内蒙古大学图书馆

凝聚态物理学进展 2013年第4期2卷 88-96页

作者：林传栋许爱国张广财李英骏中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京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

本文使用极坐标高速可压格子玻尔兹曼模型研究冲击过程。其中离散速度模型是由Watari和Tsutahara提出的D2V97,对流项采用修正的Warming-Beam格式处理。分别模拟研究了冲击波在环形区域和圆形区域中向内传播过程中物理量的变化规律,并通... 详细信息

本文使用极坐标高速可压格子玻尔兹曼模型研究冲击过程。其中离散速度模型是由Watari和Tsutahara提出的D2V97,对流项采用修正的Warming-Beam格式处理。分别模拟研究了冲击波在环形区域和圆形区域中向内传播过程中物理量的变化规律,并通过离散速度分布函数的速度矩分析了冲击波波阵面附近的非平衡效应。为了从更基本层面理解界面行为,给出了波阵面处真实分布函数在速度空间的示意图。

关键词：格子玻尔兹曼方法冲击波非平衡效应

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沟槽角度对金属表面微射流性质的影响

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物理学报 2012年第23期61卷 321-327页

作者：王裴邵建立秦承森北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094

基于光滑粒子流体动力学方法,数值模拟了冲击加载下不同金属表面沟槽微射流现象,重点分析了微射流头部速度及其分布随沟槽角度的变化规律.研究结果发现,喷射系数在沟槽半角为45°附近达到最大,随着角度的增加或减小喷射系数均较小;... 详细信息

基于光滑粒子流体动力学方法,数值模拟了冲击加载下不同金属表面沟槽微射流现象,重点分析了微射流头部速度及其分布随沟槽角度的变化规律.研究结果发现,喷射系数在沟槽半角为45°附近达到最大,随着角度的增加或减小喷射系数均较小;而最大喷射速度随沟槽角度的增加近似成线性减小变化.详细分析了不同角度沟槽诱发微射流的物质来源变化及其经历的动力学过程,发现随着沟槽夹角增加,射流物质来源由沟槽两侧逐步向沟槽底部过渡,当沟槽半角在45°附近,形成射流的物质在沟槽底部和两侧近似均匀分布.

关键词：微射流冲击光滑粒子

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自适应结构网格上扩散方程隐式时间积分算法及其应用

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计算物理 2012年第5期29卷 684-692页

作者：徐小文莫则尧刘青凯安恒斌北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理重点实验室北京100094

提出一种自适应结构网格(SAMR)上求解扩散方程的隐式时间积分算法.该算法从粗网格到细网格逐层进行时间积分,通过多层迭代同步校正保证粗细界面的流连续和计算区域的扩散平衡.分析算法复杂度,并给出评估算法低复杂度的准则.典型算例表明... 详细信息

提出一种自适应结构网格(SAMR)上求解扩散方程的隐式时间积分算法.该算法从粗网格到细网格逐层进行时间积分,通过多层迭代同步校正保证粗细界面的流连续和计算区域的扩散平衡.分析算法复杂度,并给出评估算法低复杂度的准则.典型算例表明,相对于一致加密情形,本文算法能够在保持相同计算精度的前提下,大幅度降低网格规模和计算量,且具有低复杂度.将算法应用于辐射流体力学数值模拟中非线性扩散方程组求解,相对于一致加密网格,SAMR计算将计算量下降一个量级以上,计算效率提高33.2倍.

关键词：局部网格加密(AMR) 自适应计算隐式时间积分辐射流体力学 JASMIN

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高应变率拉伸下纳米空洞的成核与早期生长

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中国科学：物理学、力学、天文学 2012年第5期42卷 464-474页

作者：庞卫卫张平张广财许爱国赵宪庚北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

利用分子动力学方法研究了单晶铜中纳米空洞的成核与早期生长过程.研究结果表明:高应变率拉伸作用下,在缺陷原子或空位密集区首先启动(111)-[211],(111)-[211],(111)-[211],(111)-[211]4个滑移系的位错.空洞在特定滑移系层错交叠,即(111... 详细信息

利用分子动力学方法研究了单晶铜中纳米空洞的成核与早期生长过程.研究结果表明:高应变率拉伸作用下,在缺陷原子或空位密集区首先启动(111)-[211],(111)-[211],(111)-[211],(111)-[211]4个滑移系的位错.空洞在特定滑移系层错交叠,即(111)-[211]和(111)-[211]滑移系的层错交叠以及(111)-[211]和(111)-[211]滑移系的层错交叠形成的空穴串处成核.这些空穴串分别沿[011]和[011]方向,与加载方向垂直.相对于其他的滑移系交叠,这种滑移系交叠形成的空穴串的截面积最大.此后,空洞通过发射位错长大,形状类似长条形;伴随其他类型位错的生长,空洞逐渐演化为柱形-椭球形-类球形.对于含双空洞的单晶铜体系,受已存空洞周围应力分布的影响,多个滑移体系同时启动,空洞在3个滑移系的层错交汇点的空穴处成核,其形状受交汇处位错线运动方向的影响,类似扁三角形,并在位错的滑移和攀移作用下逐渐演化为类球形.我们根据畸变场计算了3个层错面交叠处的空穴体积,发现108个不同交叠构型中,只有4种构型的交叠引起的空穴体积最大,空洞成核容易,其他情况不能使空洞成核.

关键词：分子动力学, 位错, 空洞成核, 断裂

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扩散方程保正的有限体积格式

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中国科学：数学 2012年第9期42卷 951-970页

作者：袁光伟盛志强岳晶岩北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

在大变形网格上数值求解多介质扩散方程时,如何构造具有保正性的扩散格式一直是人们关注的难题.本文将简要综述与保正性相关的扩散格式的研究历史,并为解决这一难题提出新的设计途径,构造出新的具有较高精度的单元中心型守恒保正格式,... 详细信息

在大变形网格上数值求解多介质扩散方程时,如何构造具有保正性的扩散格式一直是人们关注的难题.本文将简要综述与保正性相关的扩散格式的研究历史,并为解决这一难题提出新的设计途径,构造出新的具有较高精度的单元中心型守恒保正格式,它们可兼顾网格几何变形和物理量变化.本文将给出数值实验结果,验证新格式在变形的网格上保持非负性.

关键词：扩散方程中心型有限体积格式保正性

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Lagrange坐标系下二维气动方程组的RKDG有限元方法

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计算物理 2012年第2期29卷 166-174页

作者：赵国忠蔚喜军张荣培北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 包头师范学院数学科学学院包头014030

构造Lagrange坐标系下二维可压缩气动方程组的RKDG(Runge-Kutta Discontinuous Galerkin)有限元方法.将流体力学方程组和几何守恒律统一求解,所有计算都在固定的网格上进行,计算过程中不需要网格节点的速度信息.对几个数值算例进行数值... 详细信息

构造Lagrange坐标系下二维可压缩气动方程组的RKDG(Runge-Kutta Discontinuous Galerkin)有限元方法.将流体力学方程组和几何守恒律统一求解,所有计算都在固定的网格上进行,计算过程中不需要网格节点的速度信息.对几个数值算例进行数值模拟,得到较好的数值模拟结果.

关键词： Lagrange坐标 RKDG有限元方法二维气动方程组

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基于子网格重构的高精度ADER格式

基于子网格重构的高精度ADER格式

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第十六届中国空气动力学物理气体动力学术交流会

作者：程军波 Toro E.F 江松唐维军北京应用物理与计算数学研究所北京计算物理国家重点实验室北京8009信箱16分箱意大利Trento大学应用数学实验室意大利Trento

2001 年,Toro 等人发展了ADER 格式[1]并用其计算常系数线性对流方程。在Toro 等人的ADER 格式中,WENO 重构方法被用来计算泰勒级数展开的首项及空间导数。对于r 阶ADER 格式,需要采用r-1 阶的WENO 多项式。对于WENO重构,如果网格足够均... 详细信息

2001 年,Toro 等人发展了ADER 格式[1]并用其计算常系数线性对流方程。在Toro 等人的ADER 格式中,WENO 重构方法被用来计算泰勒级数展开的首项及空间导数。对于r 阶ADER 格式,需要采用r-1 阶的WENO 多项式。对于WENO重构,如果网格足够均匀,物理量单调光滑,则r-1 阶多项式重构可达到2r-1阶的精度。这远远超过了ADER 格式的需要。比如,对于5、7 和9 阶ADER 格式,多项式重构精度最高可达到9 阶、13 阶和17 阶。这既增加了计算量,也导致出现非物理振荡。对于2r-1 阶ADER 格式,本文采用子网格WENO 方法来重构单元界面处的物理量及直到2r-2 阶的空间导数,且WENO 多项式的阶数为r-1 阶。这一方面极大减少了ADER 格式的计算量,还有效抑制了原格式的非物理振荡。一维和二维的数值计算表明,在同一网格条件下SADER 格式比原来的ADER 格式计算量大大减少,且有效抑制了非物理振荡。

关键词：子网格重构 ADER

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隐-显积分因子间断Galerkin方法求解二维辐射扩散方程

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计算物理 2012年第5期29卷 647-653页

作者：张荣培蔚喜军崔霞冯涛辽宁石油化工大学理学院抚顺113001 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

提出一种求解二维非平衡辐射扩散方程的数值方法.空间离散上采用加权间断Galerkin有限元方法,其中数值流量的构造采用一种新的加权平均;时间离散上采用隐-显积分因子方法,将扩散系数线性化,然后用积分因子方法求解间断Galerkin方法离散... 详细信息

提出一种求解二维非平衡辐射扩散方程的数值方法.空间离散上采用加权间断Galerkin有限元方法,其中数值流量的构造采用一种新的加权平均;时间离散上采用隐-显积分因子方法,将扩散系数线性化,然后用积分因子方法求解间断Galerkin方法离散后的非线性常微分方程组.数值试验中在非结构网格上求解了多介质的辐射扩散方程.结果表明:对于强非线性和强耦合的非线性扩散方程组,该方法是一种非常有效的数值算法.

关键词：二维辐射扩散方程间断有限元加权平均隐-显积分因子方法非结构网格

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非线性Schrdinger方程的直接间断Galerkin方法

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计算物理 2012年第2期29卷 175-182页

作者：张荣培蔚喜军赵国忠辽宁石油化工大学理学院抚顺113001 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

讨论一维和二维非线性Schrdinger(NLS)方程的数值求解.基于扩散广义黎曼问题的数值流量,构造一种直接间断Galerkin方法(DDG)求解非线性Schrdinger方程.证明该方法L2稳定性,并说明DDG格式是一种守恒的数值格式.对一维NLS方程的计算表... 详细信息

讨论一维和二维非线性Schrdinger(NLS)方程的数值求解.基于扩散广义黎曼问题的数值流量,构造一种直接间断Galerkin方法(DDG)求解非线性Schrdinger方程.证明该方法L2稳定性,并说明DDG格式是一种守恒的数值格式.对一维NLS方程的计算表明,DDG格式能够模拟各种孤立子形态,而且可以保持长时间的高精度.二维NLS方程的数值结果显示该方法的高精度和捕捉大梯度的能力.

关键词：非线性Schrdinger方程直接间断Galerkin方法稳定性

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一种减少壁热误差的自适应热粘性

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计算物理 2012年第6期29卷 807-814页

作者：沈智军谢亚伟闫伟北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室 100088 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研究生部北京100088

使用单元中心型拉氏方法,研究一维球、柱坐标等径向对称流体力学方程组的数值格式和减少壁热误差的方法.简要分析壁热误差与差分格式修正方程的关系.通过对Riemann问题声波和HLL近似解的比较,提出减少壁热误差的一种自适应的热通量粘性... 详细信息

使用单元中心型拉氏方法,研究一维球、柱坐标等径向对称流体力学方程组的数值格式和减少壁热误差的方法.简要分析壁热误差与差分格式修正方程的关系.通过对Riemann问题声波和HLL近似解的比较,提出减少壁热误差的一种自适应的热通量粘性.多项数值实验表明该方法可以获得令人满意的计算结果.

关键词：径向对称流动 Riemann解壁热误差

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