检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2020年第10期40卷 107-118页

作者：于明北京大学应用物理与技术中心北京100871 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100083

提出一种保持热力学一致性的扩散界面模型,用来数值模拟固体炸药爆轰与惰性介质的相互作用问题。基于混合网格内各组分物质间可以达到力学平衡状态而不能达到热学平衡状态的假设,由混合网格能量守恒以及压力相等条件,推导出每种组分物... 详细信息

提出一种保持热力学一致性的扩散界面模型,用来数值模拟固体炸药爆轰与惰性介质的相互作用问题。基于混合网格内各组分物质间可以达到力学平衡状态而不能达到热学平衡状态的假设,由混合网格能量守恒以及压力相等条件,推导出每种组分物质的体积分数演化方程。由此获得的扩散界面模型包括组分物质的质量守恒方程、混合物质的动量及总能量守恒方程,同时包括组分物质的体积分数演化方程和混合物质的压力演化方程。该扩散界面模型的主要特点是考虑了化学反应以及热学非平衡的影响。提出的扩散界面模型在物质界面附近不会出现物理量的非物理振荡现象、适用于任意表达形式的物质状态方程以及任意数目的惰性介质。

关键词：扩散界面模型固体炸药爆轰多物质流动热学非平衡多相流模型

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解析金属材料微观位错密度分布的方法及装置

解析金属材料微观位错密度分布的方法及装置

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作者：卢果 100000 北京市海淀区花园路6号

本发明提供了解析金属材料微观位错密度分布的方法及装置，其基于金属晶体的塑性畸变量，其不仅适用于所有金属晶体材料，并且无需考虑金属晶体材料中是否存在其它微缺陷结构，并且还能够直接解析出金属晶体材料所有原子的位错密度张量... 详细信息

标准号: CN112528469B

本发明提供了解析金属材料微观位错密度分布的方法及装置，其基于金属晶体的塑性畸变量，其不仅适用于所有金属晶体材料，并且无需考虑金属晶体材料中是否存在其它微缺陷结构，并且还能够直接解析出金属晶体材料所有原子的位错密度张量，从而有效地避免人为因素或者环境因素影响原子位错密度张量的计算可靠性以及降低原子位错密度张量的计算成本。

关键词：金属晶体位错环境因素影响金属材料密度分布人为因素塑性畸变微缺陷有效地解析微观

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超算环境科学工作流应用的容错

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国防科技大学学报 2020年第6期42卷 82-89页

作者：李于锋莫则尧肖永浩赵士操段博文中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

超算环境中科学工作流技术广泛应用于科学研究和工程仿真领域。复杂多物理过程数值模拟、多阶段数据处理等应用往往需要使用多种应用软件相互协作,构建业务流程自动执行来提升工作效率。然而在超算环境中执行科学工作流应用面临着资源... 详细信息

超算环境中科学工作流技术广泛应用于科学研究和工程仿真领域。复杂多物理过程数值模拟、多阶段数据处理等应用往往需要使用多种应用软件相互协作,构建业务流程自动执行来提升工作效率。然而在超算环境中执行科学工作流应用面临着资源失效、任务配置错误等异常情况,造成工作流执行中断,严重影响完成效率,故容错功能对超算工作流应用的稳定持续运行有重要意义。介绍了科学工作流的容错设计分类,并对典型工作流系统的容错设计进行分析评述;提出了基于决策树的事件-条件-动作容错模型,设计了非侵入式可扩展的容错架构,并针对自主研发的部署在超算环境下的科学工作流应用平台HSWAP,实现了运行时可配置的容错策略。在实际的工程仿真任务中,基于所提出模型和架构实现的容错机制为提高工作流执行效率发挥了重要作用。

关键词：容错科学工作流决策树模型工作流引擎

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模型降阶方法在Boltzmann模型方程统一算法中的应用研究

模型降阶方法在Boltzmann模型方程统一算法中的应用研究

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：胡文强黄乾旻李旭东王余北京航天长征飞行器研究所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

随着适应不同需求的空天飞行器研制的发展,跨越从连续流到高稀薄自由分子流各个流域的飞行器会遇到各种复杂的跨流域气动问题。不同流域的气体性质差别很大,尤其是近连续滑移过渡流区,在实验技术、数值模拟手段和理论描述方面都是难于... 详细信息

随着适应不同需求的空天飞行器研制的发展,跨越从连续流到高稀薄自由分子流各个流域的飞行器会遇到各种复杂的跨流域气动问题。不同流域的气体性质差别很大,尤其是近连续滑移过渡流区,在实验技术、数值模拟手段和理论描述方面都是难于处理的。基于Boltzmann模型方程的气体动理论统一算法,将不同流域流态控制参数、宏观流动物理量、气体黏性输运特性、热力学效应及气体分子相互作用规则和分子模型用统一表达式联系起来,结合离散速度坐标法和各种多重积分方法,已成功用于跨流域各类复杂外形高速飞行器气动力/热问题研究中。由于速度分布函数是关于速度空间与物理空间的多维函数,传统处理方法中对整个流场区域采用统一的离散速度空间,会随着来流马赫数增加而扩大,对计算机存储资源和计算量提出了挑战。为减小离散速度分布函数的计算机存储资源消耗和提高计算效率,本文发展了一种适用于Boltzmann模型方程统一算法的模型降阶方法:通过应用本征正交分解方法对基于宏观流体力学计算得到的流场信息重构的近似速度分布函数进行预处理分析,引入离散经验插值法对离散速度空间进行处理,建立了从少量特征离散速度坐标点上分布函数信息到整个离散速度空间信息的映射关系,因而可以在保证一定计算精度的前提下大大减小了计算机存储资源和计算量。数值验证结果表明,本文发展的模型降阶方法在全流域计算中具有良好性能,能够提高计算效率,为后续研究跨流域高速绕流等有强扰动激波、稀薄非平衡效应明显的流动问题提供了高效且准确的工具。

关键词：模型降阶方法 Boltzmann模型方程气体动理论统一算法本征正交分解离散经验插值法

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去射线效应堆外探测器响应函数计算研究

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原子能科学技术 2020年第8期54卷 1460-1467页

作者：徐龙飞沈华韵魏军侠曹良志郑友琦北京应用物理与计算数学研究所北京100094 西安交通大学陕西西安710049

堆外探测器响应函数表征了堆芯活性区各位置处的裂变中子对堆外探测器响应的贡献,通过共轭SN输运计算可快速得到堆外探测器的响应函数。然而,堆外探测器远离堆芯且相对于堆芯体积很小,SN方法的计算结果会受到射线效应的影响。为解决堆... 详细信息

堆外探测器响应函数表征了堆芯活性区各位置处的裂变中子对堆外探测器响应的贡献,通过共轭SN输运计算可快速得到堆外探测器的响应函数。然而,堆外探测器远离堆芯且相对于堆芯体积很小,SN方法的计算结果会受到射线效应的影响。为解决堆外探测器响应函数计算中的射线效应问题,研究了共轭首次碰撞源射线效应消除方法。此外,为克服共轭首次碰撞源方法在三维堆芯计算中面临的计算量大、内存需求高等问题,研究了共轭首次碰撞源的并行化计算方法和动态内存管理方法。基于韩国Kori-1压水堆的计算结果表明:共轭首次碰撞源SN方法和多群蒙特卡罗方法具有相当的计算精度,但计算效率高1个量级。

关键词： SN方法共轭输运射线效应堆外探测器响应函数

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间断有限元离散SN输运方程的扩散综合加速方法

间断有限元离散SN输运方程的扩散综合加速方法

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中国核学会2023年学术年会

作者：周生诚李志鹏安恒斌范荣红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

以往的研究中曾提出多种基于对称和非对称版本的内惩罚（IP）方法的扩散综合加速方法（DSA）,用以加速间断有限元（DFEM）方法离散的S输运方程的散射源迭代。基于不同IP方法的DSA方法的加速效果需要深入比较分析。在求解DSA方法中的扩... 详细信息

以往的研究中曾提出多种基于对称和非对称版本的内惩罚（IP）方法的扩散综合加速方法（DSA）,用以加速间断有限元（DFEM）方法离散的S输运方程的散射源迭代。基于不同IP方法的DSA方法的加速效果需要深入比较分析。在求解DSA方法中的扩散方程时,通常采用Robin或Dirichlet边界条件来描述真空边界,在DSA中真空边界不同边界条件的影响需要分析研究。在本研究中,比较了基于3种不同IP方法（IIP、NIP和SIP）的DSA方法的加速效果,讨论了在光厚区域处理DSA方法不稳定性问题的方法,分析了不同真空边界条件的影响。采用均匀介质问题开展数值实验,测试不同DSA方法的加速效果。数值结果表明,基于3种IP方法的DSA方法加速效果较为接近,未发现在任何条件下均占优势的IP方法。在其他条件不变的情况下,随着光学厚度的增加,采用Dirichlet边界条件的DSA方法的加速效果逐渐变得优于采用Robin边界条件的DSA方法。

关键词：扩散综合加速离散纵标输运方程内惩罚方法间断有限元方法

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基于DBM的界面不稳定性：物质混合与非平衡特性研究

基于DBM的界面不稳定性：物质混合与非平衡特性研究

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：陈锋许爱国山东交通学院北京应用物理与计算数学研究所邓稼先创新研究中心北京大学应用物理与技术研究中心

流体界面不稳定性是惯性约束聚变领域关注的热点问题之一。目前的数值研究大多基于连续介质建模的Navier-Stokes(NS)方程等,偶有基于分子动力学的微观模拟。在不稳定性演化后期,小尺度结构层出不穷,跨尺度界面丰富多彩,热力学非平衡效... 详细信息

流体界面不稳定性是惯性约束聚变领域关注的热点问题之一。目前的数值研究大多基于连续介质建模的Navier-Stokes(NS)方程等,偶有基于分子动力学的微观模拟。在不稳定性演化后期,小尺度结构层出不穷,跨尺度界面丰富多彩,热力学非平衡效应异常显著。小结构和快模式的存在对NS的物理合理性提出挑战,宏观连续模型不足以描述流体系统中丰富复杂的离散效应和非平衡行为;而微观分子动力学模拟又由于适用尺度受限而无能为力。针对上述两难情形,我们课题组发展了基于非平衡统计物理基本方程Boltzmann方程的介观建模、模拟与分析方法—离散Boltzmann方法 (Discrete Boltzmann Method, DBM)。除了NS所能描述的宏观现象,重点关注NS建模受到挑战、而分子动力学模拟又无法企及的介观、离散和非平衡行为特征。进一步发展示踪粒子、形态分析等复杂物理场建模与分析方法,对流体界面不稳定性系统进行多层次多视角研究。研究表明,特征更加丰富但以前知之甚少的离散效应、非平衡行为蕴含着大量待开发的物理功能。

关键词：界面不稳定性离散玻尔兹曼方程热力学非平衡效应

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扩散方程九点格式的保正性与极值性

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数值计算与计算机应用 2021年第2期42卷 134-145页

作者：袁光伟北京应用物理与计算数学研究所北京100094

针对任意四边形网格上扩散方程已有的九点格式,引入适当的限制器进行改写,证明了所得到的非线性格式具有强保正性,且该非线性格式的解若存在的话即为九点格式的一个正的解.并进一步讨论了保持离散强极值原理的格式.

关键词：扩散方程九点格式非线性格式强极值原理限制器

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强化高水平研究型大学国家战略科技力量的思考——从新一代人工智能及新材料领域发展的角度出发

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中国科技产业 2022年第6期 54-56页

作者：孙思源彭现科北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程科技创新战略研究院北京100088

强化国家战略科技力量是实现科技自立自强、建设科技强国的必由之路。而高水平研究型大学作为国家战略科技力量的重要组成部分,应针对不同学科领域具体的国家战略性需求,强化其作为国家战略科技力量属性。本文以新一代人工智能和新材料... 详细信息

强化国家战略科技力量是实现科技自立自强、建设科技强国的必由之路。而高水平研究型大学作为国家战略科技力量的重要组成部分,应针对不同学科领域具体的国家战略性需求,强化其作为国家战略科技力量属性。本文以新一代人工智能和新材料领域为例,分析了高水平研究型大学作为国家战略科技力量支撑国家战略性需求的现状与不足,深入其存在不足的原因,并得到强化高水平研究型大学国家战略科技力量的启示与建议。

关键词：国家战略科技力量高水平研究型大学新一代人工智能新材料

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Vlasov-Poisson方程半拉格朗日守恒算法

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计算物理 2020年第1期37卷 19-25页

作者：刘全倪国喜牛霄胡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

利用三阶迎风插值多项式结合限制子方法,构造Vlasov-Poisson方程的半拉格朗日守恒型格式,可保持Vlasov-Poisson方程解的正性.计算朗道阻尼,双束不稳定性等典型问题,并与样条插值方法、UGKS方法进行比较,模拟结果表明半拉格朗日守恒性格... 详细信息

利用三阶迎风插值多项式结合限制子方法,构造Vlasov-Poisson方程的半拉格朗日守恒型格式,可保持Vlasov-Poisson方程解的正性.计算朗道阻尼,双束不稳定性等典型问题,并与样条插值方法、UGKS方法进行比较,模拟结果表明半拉格朗日守恒性格式在Vlasov-Poisson方程求解中具有较高分辨率.

关键词： Vlasov-Poisson方程半拉格朗日插值方法守恒型格式

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