检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2019年第4期39卷 69-80页

作者：梁霄王瑞利山东科技大学数学学院山东青岛266590 北京应用物理与计算数学研究所北京100089

由于炸药爆轰现象的复杂性和人们对它的认知缺陷,其表征爆轰流体力学过程的物理数学模型具有较强的不确定性,要降低基于爆轰建模与模拟的数值结果做出决策的风险,量化和评估不确定输入对爆轰系统输出结果的影响尤为重要。本文中针对具... 详细信息

由于炸药爆轰现象的复杂性和人们对它的认知缺陷,其表征爆轰流体力学过程的物理数学模型具有较强的不确定性,要降低基于爆轰建模与模拟的数值结果做出决策的风险,量化和评估不确定输入对爆轰系统输出结果的影响尤为重要。本文中针对具有高维随机变量的爆轰问题的不确定度量化,使用自适应基函数的Wiener混沌方法、耦合旋转变换和投影方法,减少截断空间的长度。针对输入变量相关性,使用Rosenblatt变换使其相互独立。针对不符合标准正态分布的变量使用等概率原则,将它化为标准正态分布。最后,使用自主研发的具有完全知识产权的爆轰数值模拟软件LAD2D,研究了具有高维不确定参数的圆筒实验的不确定度量化,给出期望、标准差、置信区间等统计信息,所得问题与实验数据比对,从而确认了模型的有效性。

关键词：圆筒模型不确定度量化自适应基函数 JWL状态方程 Rosenblatt变换

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液态金属方腔槽道流动在横向强磁场和底部加热作用下的三维整体线性稳定性

液态金属方腔槽道流动在横向强磁场和底部加热作用下的三维整体线...

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：胡军北京应用物理与计算数学研究所

本文对在横向强磁场作用下底部加热方腔槽道中的液态金属流动开展了三维整体线性稳定性分析。物理建模借鉴了Zhang和Zikanov在2014年在JFM上发表的论文,由于底部加热将在槽道流向方向形成温度梯度,在横向磁场作用下形成复杂的混合对流... 详细信息

本文对在横向强磁场作用下底部加热方腔槽道中的液态金属流动开展了三维整体线性稳定性分析。物理建模借鉴了Zhang和Zikanov在2014年在JFM上发表的论文,由于底部加热将在槽道流向方向形成温度梯度,在横向磁场作用下形成复杂的混合对流流动。基本流场和整体特征模态均采用了Taylor-Hood混合有限元方法进行计算,程序由有限元软件FreeFem++实现。通过对混合对流基本流动的牛顿迭代计算,发现了左右对称的双涡结构和非对称的单涡结构的基本流场。对称双涡结构又存在两个分支,一个分支的温度沿横向磁场方向均匀分布,而另一个分支发生在更大的Grashof数下,同时在剧烈的热对流作用下,沿磁场方向的温度分布不是均匀的。通过对对称双涡结构的二维线性稳定性计算,发现非对称单涡结构实际上是从对称双涡结构中超临界分岔出来的,部分解释了Zhang和Zikanov的数值模拟结果。本文进一步给出了在Grashof数和Hartmann数参数空间下的线性稳定性边界,发现随着Grashof数的增大,在较小的Hartmann数下考察的混合对流首先发生的是二维驻定不稳定(two-dimensional stationary instabilities),而在中等或较大Hartmann数下首先发生才是三维震荡不稳定(three-dimensionaloscillatoryinstabilities)。此外,对首次失稳的三维震荡不稳定,采用能量平衡方法对其失稳机制进行了细致研究,发现浮力项是主要的失稳来源,而磁力(洛伦兹力)项则是主要的致稳因素,基本流场的流向剪切项只在较小的Hartmann数下才有较明显的致稳效应。

关键词：线性稳定性底部加热强磁场液态金属槽道流动

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基于GIS地球的二、三维联动态势显示框架研究

基于GIS地球的二、三维联动态势显示框架研究

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2019中国系统仿真与虚拟现实技术高层论坛

作者：张玉双谢晓钢苏华王茂元北京应用物理与计算数学研究所

提出并实现了一种基于GIS的二、三维联动态势显示框架BattleEasyShow,该架构基于组件化设计思想,实现了三维装备模型即插即用、展示效果逼真、场景浏览可定制等功能。实际应用表明,框架具备良好的可用性和扩展性,能够大大缩短联合作战... 详细信息

提出并实现了一种基于GIS的二、三维联动态势显示框架BattleEasyShow,该架构基于组件化设计思想,实现了三维装备模型即插即用、展示效果逼真、场景浏览可定制等功能。实际应用表明,框架具备良好的可用性和扩展性,能够大大缩短联合作战态势显示开发周期,降低开发难度。

关键词：态势显示框架 GIS地球二、三维联动组件化三维模型组装

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太赫兹量子级联激光器光注入特性

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太赫兹科学与电子信息学报 2019年第3期17卷 359-363页

作者：李源远杨宁楚卫东北京应用物理与计算数学研究所

基于三能级速率方程,研究了独立运行、主从注入和相互注入太赫兹量子级联激光器(THz-QCLs)的相对强度噪声和调制特性。在自由运行情况下,THz-QCL的自发辐射噪声在低频时表现出白噪声特性。与传统的半导体激光器不同,在低频区没有对应于... 详细信息

基于三能级速率方程,研究了独立运行、主从注入和相互注入太赫兹量子级联激光器(THz-QCLs)的相对强度噪声和调制特性。在自由运行情况下,THz-QCL的自发辐射噪声在低频时表现出白噪声特性。与传统的半导体激光器不同,在低频区没有对应于弛豫振荡的共振峰。主从注入可以有效降低THz-QCLs噪声20 dB,提高THz-QCLs低噪声工作的效率。对于互注入THz-QCLs,即使在锁相区,噪声也明显高于自由运行情况。通过应用注入锁定方案,与直接调制方案相比,可以大大增加调制带宽。

关键词：太赫兹量子级联激光器光注入相对强度噪声调制响应

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多介质流动问题六方程建模

多介质流动问题六方程建模

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：曾清红北京应用物理与计算数学研究所

多介质流动问题广泛存在于自然界、武器物理和激光聚变等领域。这类问题有一些共同的特点,一是存在多种物质并且物质之间存在清晰的界面,二是流体的变形很大,三是物质界面上可能存在复杂的物理现象,如RT不稳定性等。这类问题由于复杂的... 详细信息

多介质流动问题广泛存在于自然界、武器物理和激光聚变等领域。这类问题有一些共同的特点,一是存在多种物质并且物质之间存在清晰的界面,二是流体的变形很大,三是物质界面上可能存在复杂的物理现象,如RT不稳定性等。这类问题由于复杂的物理因素其机理目前尚不是非常明确,尤其是物质界面发展到后期。本文考虑的多介质之间不发生混溶,存在一个清晰的界面,模拟的关键和难点在于如何同时处理好流体大变形与获得清晰精确的物质界面。我们采用多介质ALE计算框架,基于六方程建模模拟这类多介质流动问题。在混合网格内,假设各介质具有相同的速度,但每种介质都具有独自的热力学量,如密度、内能等。考虑两种介质应满足连续性方程组如下:dρ/dt=ρ?·μ dρ/dt=ρ?·μ ρdμ/dt=-?p（1） de/dt=p/ρ?·μ de/dt=p/ρ?·μ dβ/dt=β（?·μ-?·μ）其中ρ、u、β、e和p分别是第i种介质的密度、速度、体积份额、比内能和压力,u、ρ和p是流体的速度、等效密度和等效压力。方程组（1）在两种介质、一维情况下由六个方程构成,称为六方程模型。

关键词：多介质流动混合网格六方程模型

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高性能计算在目标电磁散射特性分析中的应用

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电波科学学报 2019年第1期34卷 3-11页

作者：刘阳周海京郑宇腾陈晓洁王卫杰鲍献丰李瀚宇北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

基于高性能计算的电磁数值模拟在目标电磁散射特性分析中发挥着越来越重要的作用.由于任一种数值方法都有一定的适用范围,不能高效处理所有问题,因此,有必要发展和集成多种数值方法,形成能够为不同类型问题的雷达散射截面(radar cross s... 详细信息

基于高性能计算的电磁数值模拟在目标电磁散射特性分析中发挥着越来越重要的作用.由于任一种数值方法都有一定的适用范围,不能高效处理所有问题,因此,有必要发展和集成多种数值方法,形成能够为不同类型问题的雷达散射截面(radar cross section, RCS)计算提供高效解决途径的软件系统.文中在并行自适应结构/非结构网格应用支撑软件框架之上,充分考虑数值方法的可扩展性以及物理个性的可分离性,通过基于机理、数据的混合可计算建模和接口设计,以及算法的模块化开发,发展了多种用于RCS计算的数值方法,并将其集成到高性能电磁数值模拟软件系统JEMS中.数值算例表明了JEMS具有高效分析多种目标电磁散射特性的能力,并在大规模并行计算方面具有显著优势.

关键词：电磁散射雷达散射截面高性能计算数值方法并行支撑框架

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求解α本征值的k-α迭代方法误差估计

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计算物理 2019年第1期36卷 39-46页

作者：王一潘流俊王瑞宏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

分析求解α本征值的k-α迭代方法,指出迭代法中参数的选择影响使用标准差的平均值估计出来的α误差.如果参数选取不当,实际估计误差可能和真实估计误差相差很大.MCNP4C程序中使用的参数给出的误差估计通常和真实估计误差有一定的偏差.... 详细信息

分析求解α本征值的k-α迭代方法,指出迭代法中参数的选择影响使用标准差的平均值估计出来的α误差.如果参数选取不当,实际估计误差可能和真实估计误差相差很大.MCNP4C程序中使用的参数给出的误差估计通常和真实估计误差有一定的偏差.本文给出一个新的参数选择办法,能够让实际估计误差几乎等于真实估计误差,并用数值实验进行验证.

关键词：蒙特卡罗α本征值 k-α迭代误差估计

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天基激光清除空间碎片任务分析

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系统工程与电子技术 2019年第6期41卷 1374-1382页

作者：王卫杰李怡勇罗文张飞舟张江航天工程大学北京101416 北京应用物理与计算数学研究所北京100083 西安卫星测控中心陕西西安710043

从天基激光技术参数和空间碎片清除需求两方面对天基激光碎片清除任务展开研究。基于激光支持爆轰波的传播机理,分析激光烧蚀推力的变化规律,揭示了短脉宽激光适用于碎片清除任务的原理,推导建立了激光烧蚀碎片的推力模型。对影响推力... 详细信息

从天基激光技术参数和空间碎片清除需求两方面对天基激光碎片清除任务展开研究。基于激光支持爆轰波的传播机理,分析激光烧蚀推力的变化规律,揭示了短脉宽激光适用于碎片清除任务的原理,推导建立了激光烧蚀碎片的推力模型。对影响推力的典型激光参数进行研究,比较归纳了激光功率密度和光斑直径的通用求解模型,构建了最佳耦合条件下碎片速度增量与冲量耦合系数、脉冲个数之间的数学模型。从碎片尺寸和轨道区域两方面分析了将太阳同步轨道1～10cm碎片作为清除对象的必要性,基于清除任务的合理性提出天基激光和碎片在"偶遇"条件下的作用模式,给出了清除距离和清除时间窗口。运用轨道动力学知识建立了基于近地点高度增量的天基激光碎片清除效果评估模型,案例分析表明了天基激光清除碎片的可行性。研究成果可为相关技术研究和任务设计提供参考。

关键词：天基激光空间碎片清除任务分析速度增量脉宽

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水下爆炸近场峰值压力的数值模拟

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爆炸与冲击 2019年第4期39卷 81-88页

作者：宫翔飞刘文韬张树道杨基明中国科学技术大学近代力学系安徽合肥230027 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为了研究水下爆炸近场内的压力状态,使用SPH (smoothed particle hydrodynamics)方法,采用C-J爆轰模型,对水下爆炸过程进行了数值模拟。通过与峰值压力规律和中场内经验公式的比较,验证了程序的可靠性。对水下爆炸过程进行了波系分析,... 详细信息

为了研究水下爆炸近场内的压力状态,使用SPH (smoothed particle hydrodynamics)方法,采用C-J爆轰模型,对水下爆炸过程进行了数值模拟。通过与峰值压力规律和中场内经验公式的比较,验证了程序的可靠性。对水下爆炸过程进行了波系分析,与不同维数水下爆炸的数值模拟结果进行了对比研究。结果表明:比距离R/a=6是波形变化的一个分界点,在R/a<6的近场范围内,峰值压力的拟合分为两段更合适。另外,对数值结果的ln Pm-ln(R/a)曲线进行了分段幂次拟合,得到了与数值模拟结果非常吻合的拟合曲线。

关键词：水下爆炸峰值压力近场光滑粒子流体动力学维数效应幂次拟合

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通过理论定标律研究激光间接驱动的参数空间

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强激光与粒子束 2019年第6期31卷 12-22页

作者：杨宸范征锋刘杰张存波于承新任国利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 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

系统地梳理了激光间接驱动点火靶内爆压缩的物理过程,使用理论方法和一维流体力学模拟给出了靶丸内爆过程中的关键定标律公式。通过这些定标律公式获得了在给定黑腔辐射温度、飞行熵增因子、整形速度和烧蚀材料的条件下,靶丸装量--半径... 详细信息

系统地梳理了激光间接驱动点火靶内爆压缩的物理过程,使用理论方法和一维流体力学模拟给出了靶丸内爆过程中的关键定标律公式。通过这些定标律公式获得了在给定黑腔辐射温度、飞行熵增因子、整形速度和烧蚀材料的条件下,靶丸装量--半径参数空间的点火岛区域。研究了靶丸性能参数随辐射温度、飞行熵增因子等的变化规律:当靶丸所处黑腔辐射温度升高时,内爆的稳定性将变好;设计上在靶丸装量不变的条件下,靶丸半径需要减小。当靶丸的飞行熵增因子增大时,内爆增益略微减小,内爆稳定性变好;但是点火阈值因子减小导致点火岛的区域变窄。当靶丸的整形速度增大时,点火岛的区域略微变大,内爆稳定性变化不显著;设计上在靶丸装量不变的条件下,需要增大靶丸半径,这会导致靶丸壳层形状因子变大。当改变靶丸烧蚀材料,提高质量烧蚀速率与烧蚀压时,能量增益变大且稳定性增强;设计上在靶丸装量不变的条件下,需要减小靶丸半径。

关键词：激光聚变间接驱动内爆动力学靶丸设计定标律

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