检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2024年第12期58卷 2540-2545页

作者：谭笑邓力王鑫李瑞付元光史敦福刘鹏杨超南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 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

为开展蒙特卡罗方法及程序与确定论方法及程序之间的耦合计算,针对三维通用型多粒子输运蒙特卡罗软件JMCT,新近开发了支持非结构网格输运计算功能,使JMCT软件具备计算任意三维实体组合几何、结构和非结构网格下的粒子输运问题。选取秦... 详细信息

为开展蒙特卡罗方法及程序与确定论方法及程序之间的耦合计算,针对三维通用型多粒子输运蒙特卡罗软件JMCT,新近开发了支持非结构网格输运计算功能,使JMCT软件具备计算任意三维实体组合几何、结构和非结构网格下的粒子输运问题。选取秦山一期反应堆焊缝段屏蔽模型,分别采用3种几何离散处理,通过大规模并行计算取得了相近的结果,与实验测量值最大相对偏差小于14.29%,满足屏蔽对计算精度(20%)的要求,从而验证了算法的正确有效性。

关键词：蒙特卡罗确定论耦合计算结构/非结构网格秦山一期反应堆

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周毓麟先生在计算物理领域的成就与贡献——纪念周毓麟院士百年诞辰

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计算物理 2023年第1期40卷 2-3页

作者：北京应用物理与计算数学研究所北京应用物理与计算数学研究所

2023年2月12日是著名数学家周毓麟院士百年诞辰纪念日,为此北京应用物理与计算数学研究所特在本刊发表文章介绍周先生在计算物理领域的学术成就和贡献,以飨读者。本文从计算物理的视角,重点介绍周先生在计算流体力学和核武器数值模拟等... 详细信息

2023年2月12日是著名数学家周毓麟院士百年诞辰纪念日,为此北京应用物理与计算数学研究所特在本刊发表文章介绍周先生在计算物理领域的学术成就和贡献,以飨读者。本文从计算物理的视角,重点介绍周先生在计算流体力学和核武器数值模拟等方面的研究工作,以表达对周毓麟院士崇高的敬意和深深的怀念。

关键词：计算物理百年诞辰应用物理计算数学计算流体力学著名数学家毓麟纪念周

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面向效应场数值模拟的颜色映射自动调优框架

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计算机辅助设计与图形学学报 2022年第4期34卷 623-635页

作者：王晓华曹轶王华维艾志玮张哲吴付坤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京100088

在科学计算的效应场数值模拟中,变量数据的数值分布通常极不均匀,且存在大量背景噪声.针对传统数据到颜色的可视化线性映射难以获得清晰的物理特征的问题,提出一个基于颜色控制点自动调优的颜色映射框架.首先基于信息熵和高斯混合分布... 详细信息

在科学计算的效应场数值模拟中,变量数据的数值分布通常极不均匀,且存在大量背景噪声.针对传统数据到颜色的可视化线性映射难以获得清晰的物理特征的问题,提出一个基于颜色控制点自动调优的颜色映射框架.首先基于信息熵和高斯混合分布自动去除背景数据,然后基于累积分布函数自动调整颜色控制点位置,再基于分段亮度参数增强颜色表感知辨识性,最终生成自适应数据分布特征的颜色映射.采用爆轰冲击波、电磁辐射和高功率微波3类典型效应场模拟数据的实验结果表明,相比线性映射方法,所提框架能够获得具有高质量细节特征的可视结果,颜色辨识性可提升一个数量级,该框架是有效的.

关键词：颜色映射效应场模拟数据分布

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激光间接驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验研究

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强激光与粒子束 2024年第12期36卷 22-28页

作者：涂绍勇蒋炜尹传盛于承新范征锋袁永腾蒲昱东缪文勇胡昕李晋杨轶濛车兴森董云松杨冬杨家敏中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

研究收缩几何下的流体力学不稳定性增长对于惯性约束聚变靶丸降低流体力学不稳定性增长和混合的优化设计具有重要的作用。在神光100 kJ激光装置上开展了辐射驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验,观测到模耦合现象,以及收缩几... 详细信息

研究收缩几何下的流体力学不稳定性增长对于惯性约束聚变靶丸降低流体力学不稳定性增长和混合的优化设计具有重要的作用。在神光100 kJ激光装置上开展了辐射驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验,观测到模耦合现象,以及收缩几何独有的Bell-Plesset(BP)效应,理论预估BP效应导致的扰动增长与实验结果基本一致。实验中观察到驱动不对称性引入的2阶模扰动,M2不对称性约为11%,提出了通过增加黑腔长度来优化驱动不对称性的方法。柱几何流体力学不稳定性增长研究将有助于理解收缩几何效应在高能量密度条件下对流体力学不稳定性增长的影响,为优化惯性约束聚变靶丸设计提供帮助。

关键词：柱几何减速段流体力学不稳定性间接驱动惯性约束聚变

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神光装置辐照腔体系统电磁脉冲的数值模拟

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强激光与粒子束 2024年第4期36卷 173-179页

作者：孙会芳易涛董志伟周海京张玲玉余波刘品阳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激光聚变研究中心四川绵阳621900

应用三维MC程序和PIC程序,对神光装置辐照下腔体内系统电磁脉冲(SGEMP)模型进行了耦合模拟。在半高宽为2.9 ns、平均能量为10.3 keV的轫致谱X射线点源辐照下,圆柱腔内电场最大值高达2 MV/m,以轴向电场为主;磁场最大值约为0.8×10^(-... 详细信息

应用三维MC程序和PIC程序,对神光装置辐照下腔体内系统电磁脉冲(SGEMP)模型进行了耦合模拟。在半高宽为2.9 ns、平均能量为10.3 keV的轫致谱X射线点源辐照下,圆柱腔内电场最大值高达2 MV/m,以轴向电场为主;磁场最大值约为0.8×10^(-3)T,以角向磁场为主,电磁场最大值都集中在发射面附近,以脉冲直流场为主,交流辐射场幅度较小,约在kV/m量级。考察了注量对SGEMP效应的影响,注量越高,电场沿轴向变化越快,交流辐射场占比越大。

关键词：系统电磁脉冲蒙特卡罗方法全电磁粒子模拟方法 X射线

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可压缩Navier-Stokes/Navier-Stokes方程组内流问题复合波的非线性稳定性

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中国科学:数学 2025年第3期55卷 667-684页

作者：李海梁张越赵爽首都师范大学数学科学学院北京100048 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

本文研究可压缩Navier-Stokes/Navier-Stokes方程组的内流问题,该方程组由两个等熵可压缩Navier-Stokes方程组通过拖拽力(drag force)的作用相互耦合而成.当初值是关于稳态解和稀疏波叠加构成的复合波的小扰动时,本文证明该内流问题存... 详细信息

本文研究可压缩Navier-Stokes/Navier-Stokes方程组的内流问题,该方程组由两个等熵可压缩Navier-Stokes方程组通过拖拽力(drag force)的作用相互耦合而成.当初值是关于稳态解和稀疏波叠加构成的复合波的小扰动时,本文证明该内流问题存在唯一的整体强解,且该方程组的强解长时间渐近收敛至上述复合波.

关键词：两相流模型内流问题稳态解稀疏波非线性稳定性

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浅谈激光聚变

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物理 2024年第5期53卷 287-299页

作者：朱少平罗民兴北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京计算科学研究中心北京100093

美国国家点火装置的物理实验结果,跨越了热核聚变点火这一标志性的门槛,再次引起了学术界和大众对可控热核聚变研究的兴趣。文章介绍了热核聚变的基本概念、激光聚变的主要内涵和激光聚变点火研究的进展。

关键词：热核聚变激光聚变聚变点火

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学科交叉多物理场耦合并行计算构件模型

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中国科学：信息科学 2023年第8期53卷 1560-1574页

作者：莫则尧杨章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

随着高性能数值模拟对客观对象逼真度的不断增强,学科交叉特征凸显,带来多物理场耦合的多样性和动态演化,给并行计算带来了新的挑战.相对于单一学科或静态的多物理场耦合,挑战主要表现在两个方面,其一,如何降低耦合的复杂度;其二,如何... 详细信息

随着高性能数值模拟对客观对象逼真度的不断增强,学科交叉特征凸显,带来多物理场耦合的多样性和动态演化,给并行计算带来了新的挑战.相对于单一学科或静态的多物理场耦合,挑战主要表现在两个方面,其一,如何降低耦合的复杂度;其二,如何支撑提升耦合的可信度.本文提出一种跨学科并行计算构件模型,统一表征结构网格、非结构网格和组合几何的网格数据模型,构件化数据通信、负载平衡和数值计算功能,将耦合复杂度从平方量级降低到线性近优,并奠定了耦合可信度提升的并行计算基础.结构–流体–传热等跨学科多物理场耦合并行计算表明,本文提出的构件模型有效.

关键词：构件模型并行计算学科交叉多物理场耦合

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基于多绘制管线的大规模并行体绘制性能优化技术

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计算机工程 2024年第8期50卷 207-215页

作者：王华维刘若妍艾志玮曹轶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

针对数值模拟输出的大规模科学数据,体绘制方法为了刻画复杂物理特征,会进行高密度光线采样,但由此带来了极大的计算开销和数据增量。在国产自主CPU高性能计算机上,由于处理器单核的计算能力低于商业CPU,只能使用更多的处理器核来分担... 详细信息

针对数值模拟输出的大规模科学数据,体绘制方法为了刻画复杂物理特征,会进行高密度光线采样,但由此带来了极大的计算开销和数据增量。在国产自主CPU高性能计算机上,由于处理器单核的计算能力低于商业CPU,只能使用更多的处理器核来分担体绘制任务,从而引起了采样数据并行通信的可扩展性瓶颈。为充分利用国产自主CPU高性能计算机来高效完成体绘制任务,针对大规模并行体绘制提出一种基于多绘制管线的性能优化技术,通过多管线、多进程的两级并行模式来降低单条管线的并行规模。在大规模并行体绘制中,该技术将绘制目标图像划分成多个子区域,绘制进程则相应分组,每个进程组独立执行一条绘制管线,以完成图像相应子区域的绘制,最后再收集所有的图像子区域,形成完整图像并输出。实验结果表明,优化后的体绘制算法在国产自主CPU高性能计算机上可以扩展到万核规模,并能有效完成体绘制任务。

关键词：体绘制多管线两级并行并行可扩展性性能优化

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蒙特卡罗临界计算粒子并行动态负载均衡调权算法研究

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原子能科学技术 2022年第2期56卷 316-325页

作者：付元光刘鹏李瑞王鑫邓力中国工程物理研究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京100088

本文针对蒙特卡罗临界计算,提出了一种具有动态负载平衡能力的粒子权重调节算法。该算法在每次源迭代初始,将模拟粒子总权重均分到每个进程上,在保证每个进程本地权重恒定的前提下,分别调节不同进程的粒子出生权重,实现了源迭代过程中... 详细信息

本文针对蒙特卡罗临界计算,提出了一种具有动态负载平衡能力的粒子权重调节算法。该算法在每次源迭代初始,将模拟粒子总权重均分到每个进程上,在保证每个进程本地权重恒定的前提下,分别调节不同进程的粒子出生权重,实现了源迭代过程中进程间计算的动态负载平衡。与Master-Slave、Nearest Neighbor等算法进行比对,发现此算法加速效果更好。将此算法集成到JMCT程序中,通过BEAVRS基准题测试了并行效率,相对于128进程,4800进程弱可扩和强可扩展并行效率分别可达92.54%和81.47%。

关键词：蒙特卡罗临界计算粒子并行负载均衡

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