检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2021年第S01期55卷 1-9页

作者：徐龙飞沈华韵魏军侠北京应用物理与计算数学研究所北京100094

在极端工程问题的物理过程中,背景介质通常具有与中子相当的运动速率,因此必须考虑介质运动对中子输运的影响。严格考虑流场对粒子输运的影响是异常复杂的工作,通过引入适当近似所导出的具有守恒形式的中子-流场耦合输运方程可较好地捕... 详细信息

在极端工程问题的物理过程中,背景介质通常具有与中子相当的运动速率,因此必须考虑介质运动对中子输运的影响。严格考虑流场对粒子输运的影响是异常复杂的工作,通过引入适当近似所导出的具有守恒形式的中子-流场耦合输运方程可较好地捕捉到移动背景介质下中子输运行为的主要特征。基于S_(N)方法对耦合输运方程的角度变量进行离散,并首次给出了三维柱坐标系下耦合输运方程双重角度再分布项的离散方案。基于所研究的方法,先后在稳态问题和瞬态问题中分析了背景介质运动对中子输运的影响。数值结果表明:当介质运动速率达到中子飞行速率的1/10时,背景介质运动对中子通量分布的影响不可忽略;背景介质运动对系统的临界性能有重要影响。

关键词：中子输运移动介质离散纵标曲坐标系双重角度再分布

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快点火中质子的能量沉积和神光Ⅱ升级装置上的质子束的产生

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物理学报 2023年第9期72卷 251-258页

作者：何民卿张华李明强彭力周沧涛北京应用物理与计算数学研究所北京100094 深圳技术大学先进材料测试技术研究中心深圳518118 深圳技术大学工程物理学院深圳518118

基于神光Ⅱ升级装置激光条件,利用流体程序、粒子模拟程序和Fokker-Placnck程序,模拟研究质子快点火中所需质子束的品质以及产生所需质子束的激光条件.首先根据快点火靶的条件,利用Fokker-Planck方程模拟快点火所需的质子束的能量范围,... 详细信息

基于神光Ⅱ升级装置激光条件,利用流体程序、粒子模拟程序和Fokker-Placnck程序,模拟研究质子快点火中所需质子束的品质以及产生所需质子束的激光条件.首先根据快点火靶的条件,利用Fokker-Planck方程模拟快点火所需的质子束的能量范围,模拟表明当背景等离子密度为300 g/cm^(3)时,能量为7—12 MeV的质子束适合点火;当背景等离子体密度为400 g/cm^(3)时,能量为8—18 MeV的质子束适合点火.再根据神光Ⅱ升级装置实验条件研究质子束所需的激光参数,通过利用粒子模拟程序,结合流体程序给出的预等离子体,分别模拟研究了加预等离子体和不加预等离子体两种情况下的质子加速,在有预等离子体时得到的质子束最大能量约为22 MeV,没有预等离子体时得到的质子束最大能量为17.5 MeV,具体分析了两种情况下质子加速的物理机制,其结果跟等离子体自由膨胀模型结果符合得很好.

关键词：质子束快点火能量沉积质子加速

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基于少数角度投影的CT图像重建精度模拟研究

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计算物理 2024年

作者：黎文浩贾清刚魏素花衷斌中国工程物理研究院研究生院北京应用物理与计算数学研究所

利用少数角度投影照相精确重建客体几何信息是医学影像、高能量密度物理实验诊断等领域的研究热点之一。照相投影角度数目较少时，客体重建精度主要受客体的复杂程度等因素影响，客体复杂程度、照相投影角度及客体重建精度之间的半定量... 详细信息

利用少数角度投影照相精确重建客体几何信息是医学影像、高能量密度物理实验诊断等领域的研究热点之一。照相投影角度数目较少时，客体重建精度主要受客体的复杂程度等因素影响，客体复杂程度、照相投影角度及客体重建精度之间的半定量关系尚不明确。本文借鉴分形维度相关理论，利用边长面积比描述几何复杂度，同时提出基于计算旋转自相似性的几何复杂度计算方法，并围绕两种复杂度定义方法展开对比研究。进一步，基于两种复杂度计算方法，对几何复杂程度、重建精度与照相投影角度数三者之间的关系展开规律性定量研究，所获得定量规律进一步预测随机几何在少数角度投影下的重建精度，给出达到一定重建精度时所需要的最少投影角度数目。

关键词：图像重建不完全投影少数角度投影图像复杂度 CT

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面向复杂装配体模型的两级并行曲面网格生成

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计算机工程 2024年第6期50卷 321-327页

作者：徐权冷珏琳刘田田郑澎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京100094 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900

针对实际工程应用中的大规模数值模拟需求,面向复杂几何装配体模型,提出一种适配高性能计算机分布式共享存储体系的两级并行曲面网格生成方法。首先提取几何模型的关键特征,基于关键特征构建网格尺寸场并预估出每个几何实体内的网格规... 详细信息

针对实际工程应用中的大规模数值模拟需求,面向复杂几何装配体模型,提出一种适配高性能计算机分布式共享存储体系的两级并行曲面网格生成方法。首先提取几何模型的关键特征,基于关键特征构建网格尺寸场并预估出每个几何实体内的网格规模大小;然后基于模型几何实体的相邻关系和预估的网格规模建立模型实体间的邻接关系图,通过图剖分算法将几何模型分解为不同的子模型,将子模型分配到不同的进程内;最后在各进程内按照“点-线-面”的顺序依次并行生成点网格、线网格和面网格。在曲面网格并行生成中采取进程和线程混合的并行方式,不同子模型之间采用消息传递接口并行,同一个子模型的不同几何曲面之间采用OpenMP并行。通过三峡大坝模型对该方法进行验证,结果表明,通过分析算法的并行效率、通信最小化和负载平衡,该方法可以在数千处理器核上获得40%的并行效率,不同进程间的通信量较少,且可以获得良好的负载平衡。

关键词：曲面网格生成区域分解并行网格生成装配体模型图剖分

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磁场对激光驱动的喷流演化影响的二维数值研究

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物理学报 2023年第9期72卷 297-306页

作者：孙伟吕冲雷柱王钊仲佳勇北京师范大学天文与天体物理前沿科学研究所北京102206 中国原子能科学研究院核物理研究所北京102413 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京师范大学天文系北京100875

喷流的触发机制、准直传输和稳定性一直是天体物理学的研究热点.近年通过观测和实验室研究发现磁场在喷流准直传输和加速中起着关键作用.本文利用开源的辐射磁流体模拟程序FLASH对强激光驱动聚苯乙烯(CH)平面靶产生的靶前喷流进行了二... 详细信息

喷流的触发机制、准直传输和稳定性一直是天体物理学的研究热点.近年通过观测和实验室研究发现磁场在喷流准直传输和加速中起着关键作用.本文利用开源的辐射磁流体模拟程序FLASH对强激光驱动聚苯乙烯(CH)平面靶产生的靶前喷流进行了二维的数值模拟,系统地考察和比较了Biermann自生磁场以及不同方向、不同初始强度的外加磁场对喷流演化的动力学.模拟结果表明Biermann自生磁场不会影响喷流的界面动力学,而外加磁场对等离子体出流具有重定向作用,平行于靶前等离子体出流中心流向的外加磁场有助于喷流的产生和准直传输.其形成和演化过程是等离子体热压、磁压以及冲压三者相互竞争的结果.在受力方面,在喷流演化过程中等离子体热压梯度力和磁压力起决定性作用.研究结果为后续开展和喷流相关的实验研究提供借鉴,也有助于加深对天体喷流演化的理解.

关键词：强激光磁场喷流

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界面不稳定性诱导的湍流混合问题的RANS统一预测新思路

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空气动力学学报 2024年第9期42卷 1-13,I0001页

作者：谢寒松肖梦娟张又升北京大学高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室应用物理与技术研究中心北京100871 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理全国重点实验室北京100088

准确预测由Rayleigh-Taylor(RT)、Richtmyer-Meshkov(RM)和Kelvin-Helmholtz(KH)等流体力学界面不稳定性诱导的湍流混合问题具有重要的科学意义和工程价值。在工程实践中,利用雷诺平均湍流模型(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)模拟上述问题是当前及可见的未来最主流的方法。RANS模型主要包括物理模型和模型系数两方面。然而,在实际工程中,存在各类复杂性问题及其相互耦合,使得采用同一套RANS模型统一预测不同混合问题变得极具挑战,而这又是RANS模型能落地工程应用的前提条件。为解决上述问题,本研究直面工程应用,基于整体论思维观提出了实现RANS渐近理想统一预测的新思路,给出了系统确定湍流混合模型系数的新方法,并将其应用至混合领域内的k-L、k-ε和BHR三类(含亚类)主流的RANS混合模型,均实现了同一套湍流混合模型对不同混合问题的统一预测,证明了所提思路和方法在混合领域的适用性和鲁棒性。本工作可为RANS湍流混合模型的工程化应用奠定基础,其核心思路也可望延拓应用至其他领域的湍流模型上。

关键词：湍流混合统一预测 RANS模型模型系数

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一种激光束照射复杂目标图像实时生成新方法

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强激光与粒子束 2023年第10期35卷 33-39页

作者：张玉双王锐苏华张飞舟谢晓钢北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京神秘谷科技有限公司北京100086

针对激光雷达探测中复杂目标姿态获取困难、目标与光斑真实耦合情况难获取等问题,提出了一种基于GPU编程的激光束照射复杂目标图像实时生成新方法。基于现代图形硬件的GPU编程技术和帧缓存对象特性,该算法以每个平面光源矩阵为观察者,... 详细信息

针对激光雷达探测中复杂目标姿态获取困难、目标与光斑真实耦合情况难获取等问题,提出了一种基于GPU编程的激光束照射复杂目标图像实时生成新方法。基于现代图形硬件的GPU编程技术和帧缓存对象特性,该算法以每个平面光源矩阵为观察者,在光源空间坐标系中渲染当前场景并将渲染结果记录到内存纹理中,然后在世界坐标中将光源观察到的结果复原和映射到模型上,可以实现实时映射渲染。采用深度缓存原理、纹理映射原理和OSG文件读写插件,即可正确获取模型每个三角面片顶点上的光源辐照度、顶点位置及面片法线等信息。经测试,该算法普适性强、能够读取多种格式三维文件,适应于均匀或非均匀面光源,对系统图形硬件的要求很低,能够满足两个面光源准实时性计算需求,可以准实时得到模型被照射面片所属部件、被照射三角面片顶点、法线信息以及三角面片顶点接收到的辐照强度值。该算法可为激光照明、识别探测等提供参考和依据。

关键词：帧缓存对象深度缓存面光源复杂目标实时映射计算

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ThO_(2)晶格动力学性质和热输运性质第一性原理研究

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功能材料 2025年第4期56卷 4142-4146,4192页

作者：焦亩鑫孙千惠胡柯胡翠娥曾召益陈军重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331 应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验北京100088

基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程,计算了ThO_(2)高压声子色散和晶格热导率。ThO_(2)高压声子色散曲线没有出现虚频。10 GPa时声学声子和光学声子间没有重叠,出现间隙。随着压强从10增加到30 GPa,间隙范围也从0.46增加到1.77 Hz。30... 详细信息

基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程,计算了ThO_(2)高压声子色散和晶格热导率。ThO_(2)高压声子色散曲线没有出现虚频。10 GPa时声学声子和光学声子间没有重叠,出现间隙。随着压强从10增加到30 GPa,间隙范围也从0.46增加到1.77 Hz。300 K时,ThO_(2)在0、10、20和30 GPa的晶格热导率分别为14.1、22.7、33.9和50.1 W/(m·K),声学声子对ThO_(2)晶格热导率起主导作用。我们采用基于机器学习的分子动力学方法(AIMD)模拟了ThO_(2)在0 GPa的晶格热导率和声子散射,得到的结果与传统DFT结果非常接近。由于AIMD考虑了温度的效应,得到的声子色散关系更接近于实验值。

关键词： ThO_(2) 晶格热导率机器学习声子色散

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闪光照相散射定量技术初步研究

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强激光与粒子束 2022年第11期34卷 120-125页

作者：贾清刚毛朋成王文远孔令海杨波许海波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京100094

高能MeV闪光照相所针对的客体通常具有极高的面密度。当X射线穿过客体时,直穿X射线的强度将被极大衰减,到达成像面的直穿信号可能被散射“噪声”所淹没,若直接对图像进行反演将严重影响照相重建精度。从散射抑制角度出发,目前主要采用... 详细信息

高能MeV闪光照相所针对的客体通常具有极高的面密度。当X射线穿过客体时,直穿X射线的强度将被极大衰减,到达成像面的直穿信号可能被散射“噪声”所淹没,若直接对图像进行反演将严重影响照相重建精度。从散射抑制角度出发,目前主要采用网柵相机即阵列型准直孔阻挡散射,但网栅相机的应用效果受光源位置稳定性影响较大,且网栅不易加工。提出了一种可实时定量散射强度的照相方案,该方案利用狭缝准直器对散射的抑制能力不随散射强度变化而改变这一特点,对现有照相布局进行小改进,利用已知客体实验结果标定狭缝准直器对散射的抑制能力,进一步自洽确定待测客体的散射量大小。基于蒙卡方法的仿真照相实验结果表明,当采用低面密度客体标定散射抑制系数时,高面密度客体散射强度的估计值与模拟真实值偏差可小于2%。

关键词：高能X射线闪光照相成像方案图像反演散射补偿

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梦回百年前——纪念五卅运动爆发100周年特别策划

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发明与创新 2025年第15期 4-11页

作者：《发明与创新》编辑部吴明静北京应用物理与计算数学研究所

在历史长河中,1925年是一个饱含厚重意义的年份.这一年,震惊中外的五卅运动爆发,如同一块巨石投入时代的洪流,激起千层浪,推动着中华民族觉醒与国民革命的巨轮滚滚向前.当我们将目光聚焦于100年前的1925年,会发现科技文化领域同样发生...

在历史长河中,1925年是一个饱含厚重意义的年份.这一年,震惊中外的五卅运动爆发,如同一块巨石投入时代的洪流,激起千层浪,推动着中华民族觉醒与国民革命的巨轮滚滚向前. 当我们将目光聚焦于100年前的1925年,会发现科技文化领域同样发生了诸多对后世产生深远影响的事件.下面,就让我们跟随本刊形象人物"小新"和他的AI电子宠物"奇点",一同穿越时空,重温1925年的那些人和那些事.

关键词：

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