检索结果-内蒙古大学图书馆

中国核学会2019年学术年会

作者：林传栋许爱国马宇中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871

放热流体广泛存在于自然界和工程应用之中，尤其是在核能工程中，是一种非常重要的常见物理现象.放热流体系统大都涉及从微观尺度的分子碰撞到宏观流动尺度的大窝结构，并且包含复杂的流动力学和热力学非平衡行为，这往往使得传统模拟... 详细信息

放热流体广泛存在于自然界和工程应用之中，尤其是在核能工程中，是一种非常重要的常见物理现象.放热流体系统大都涉及从微观尺度的分子碰撞到宏观流动尺度的大窝结构，并且包含复杂的流动力学和热力学非平衡行为，这往往使得传统模拟方法的适用性面临挑战.传统宏观方法对非平衡效应显著的区域经常存在物理描述能力不足的问题，而微观粒子方法往往由于计算资源的限制难于模拟足够时空尺度的系统.本文构建并使用的离散玻耳兹曼方法(DBM)主要就是针对这一中间尺度(非平衡程度、连续程度)的流体行为.DBM自然继承了玻耳兹曼方程描述和测量非平衡物理系统的部分功能，不仅能够在连续性极限条件下得到与宏观控制方程一致的结果，还能够有效延伸至传统宏观控制方程失效时的更强非平衡区域.同时，该方法具有演化方程形式简单、易于编程处理、稳定性好、适用于并行化处理等优势特点.DBM在非平衡放热流体的应用研究，将有助于从微介观尺度深入理解非平衡物理系统的本质机制和特征规律，并且能够为传统计算方法的改进提供可靠的数值参考和理论支撑.

关键词：放热流体爆轰非平衡效应离散玻耳兹曼方法介观模拟

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爆轰加载下锡金属连续层裂损伤机理的数值分析

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高压物理学报 2017年第3期31卷 280-285页

作者：张凤国王裴胡晓棉邵建立周洪强冯其京北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094

结合实验对所采用的计算程序和损伤模型进行验证,在此基础上开展了爆轰加载下锡材料连续层裂损伤机理研究。结果显示:锡靶板的破坏模式与加载强度、加载波形以及靶板的几何结构相关;材料初始微结构的作用反映在对临界截止孔隙度的影响上... 详细信息

结合实验对所采用的计算程序和损伤模型进行验证,在此基础上开展了爆轰加载下锡材料连续层裂损伤机理研究。结果显示:锡靶板的破坏模式与加载强度、加载波形以及靶板的几何结构相关;材料初始微结构的作用反映在对临界截止孔隙度的影响上,进而影响靶板的损伤破坏;损伤模型中临界截止孔隙度越大,靶板的破坏程度越小。此外,材料拉伸、压缩损伤的计算结果与相应实验结果的对比显示,材料的损伤主要以拉伸损伤破坏为主。

关键词：爆轰驱动微层裂数值模拟锡

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惯性约束聚变内爆中三维辐射流体力学对称格式研究

惯性约束聚变内爆中三维辐射流体力学对称格式研究

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第十届全国流体力学学术会议

作者：章明宇郭少冬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应用物理与计算数学研究所

惯性约束聚变过程中通过激光照射黑腔形成辐射场,从而压缩靶丸。由于辐射场的非均匀性和靶丸加工工艺限制等因素,使得靶丸内爆压缩过程不能保持理想的球一维性。惯性约束聚变过程中,靶丸内爆压缩具有明显的三维特征。由于实验测量受限,... 详细信息

惯性约束聚变过程中通过激光照射黑腔形成辐射场,从而压缩靶丸。由于辐射场的非均匀性和靶丸加工工艺限制等因素,使得靶丸内爆压缩过程不能保持理想的球一维性。惯性约束聚变过程中,靶丸内爆压缩具有明显的三维特征。由于实验测量受限,以及三维内爆过程不具有理论解析解,数值模拟成为研究惯性约束聚变中靶丸内爆过程的重要研究手段。惯性约束聚变中靶丸内爆过程的数值模拟采用笛卡尔坐标系。辐射流体力学采用支撑算子格式求解。该离散格式可以处理强非线性和强间断的辐射流体力学问题。并行策略采用的是区域分解加线性并行。由于离散误差的存在,靶丸内爆强压缩过程会放大离散误差。在均匀辐射压缩条件下,三维数值模拟结果不能保持球一维性。在非均匀辐射压缩条件下,数值模拟结果仍然存在离散误差放大引起的非物理现象。为了消除离散误差放大引起的非物理现象,本研究提出了一种保持球一维对称性的支撑算子格式。在球的三维经纬网格上,对支撑算子格式进行修正,保证压力梯度、辐射流具有球一维对称性。对靶丸内爆压缩过程均匀压缩和非均匀压缩的情况进行了三维数值模拟。计算结果表明,本研究提出的保球一维对称性的支撑算子格式可以很好地消除离散误差放大引起的非物理现象。该离散格式将被应用于惯性约束聚变中靶丸内爆过程的三维数值模拟研究。

关键词：辐射流体力学三维内爆过程对称格式数值模拟

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高能炸药感度评估方法与应用

高能炸药感度评估方法与应用

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第二十届中国高压科学学术会议暨暨第二届中韩高压科学双边学术研讨会

作者：张蕾余一姜胜利陈军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北京100088 计算物理实验室北京应用物理与计算数学研究所北京 100088 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北京100088 计算物理实验室北京应用物理与计算数学研究所北京 100088

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二维Lagrangian坐标系下可压气动方程组的间断Petrov-Galerkin方法（英文）

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计算物理 2017年第3期34卷 308-309页

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

构造矩形网格下求解Lagrangian坐标系下气动方程组的单元中心型格式.空间离散采用控制体积间断Petrov-Galerkin方法,时间离散采用二阶TVD Runge-Kutta方法.利用限制器来抑制非物理震荡并保证RKCV算法的稳定性.构造的算法可以保证物理量... 详细信息

构造矩形网格下求解Lagrangian坐标系下气动方程组的单元中心型格式.空间离散采用控制体积间断Petrov-Galerkin方法,时间离散采用二阶TVD Runge-Kutta方法.利用限制器来抑制非物理震荡并保证RKCV算法的稳定性.构造的算法可以保证物理量的局部守恒.与Runge-Kutta间断Galerkin(RKDG)方法相比较,RKCV方法的计算公式少一项积分项使得计算较简单.给出一些数值算例验证了算法的可靠性及效率.

关键词：可压缩气动方程组 RKCV间断有限元方法 Lagrangian坐标系

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不同波形加载下金属锡微喷射的分子动力学模拟

不同波形加载下金属锡微喷射的分子动力学模拟

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2018年全国固体力学学术会议

作者：伍鲍吴凤超朱银波何安民吴恒安中国科学技术大学近代力学系应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

当强冲击波在金属自由表面反射卸载时,将有一部分金属颗粒以比自由表面更大的速度喷射出来,这就是强冲击作用下的微喷射现象。本文中采用了分子动力学方法研究了金属锡在峰值压力为8.5-60.8GPa的方波和三角波加载下的微喷射过程。研究... 详细信息

当强冲击波在金属自由表面反射卸载时,将有一部分金属颗粒以比自由表面更大的速度喷射出来,这就是强冲击作用下的微喷射现象。本文中采用了分子动力学方法研究了金属锡在峰值压力为8.5-60.8GPa的方波和三角波加载下的微喷射过程。研究结果表明:不同加载波形对射流尖钉的速度几乎没有影响,然而对气泡速度产生显著的影响,三角波加载下,气泡仍然保持非零的相对速度,这与实验中观察到的现象一致;进一步地,我们统计了喷射物质总量随时间的演化,并和基于RM不稳定性的射流增长模型进行了比较,结果说明未熔化或者部分熔化的金属锡基体会明显抑制射流的进一步增长;最后,我们统计了喷射物质总量随压力峰值的变化关系,发现了在三角波加载下,喷射物质总量在较低的冲击压力下就会饱和。通过对卸载路径的分析,可以看到随着金属锡内部拉应力下降到零应力,其温度会快速上升,使得三角波加载下的金属锡在较低的压力下就可以发生熔化。

关键词：微喷射波形卸载熔化分子动力学

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圆筒试验JWL状态方程参数的贝叶斯标定

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爆炸与冲击 2017年第4期37卷 585-590页

作者：陈华周海兵刘国昭孙占峰张树道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流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室四川绵阳621999

在研究数值模拟的输入参数引入的不确定性时,通常需要人为给定每个输入参数的概率分布,且输入参数概率分布的选择可能会对分析结果产生直接影响。利用贝叶斯方法标定了圆筒试验JWL状态方程参数,得到了标定参数的估计值和后验分布,并研... 详细信息

在研究数值模拟的输入参数引入的不确定性时,通常需要人为给定每个输入参数的概率分布,且输入参数概率分布的选择可能会对分析结果产生直接影响。利用贝叶斯方法标定了圆筒试验JWL状态方程参数,得到了标定参数的估计值和后验分布,并研究了不同统计模型假设对标定参数的估计值和后验分布的影响。贝叶斯后验分布融合了基准试验的试验数据的信息,因此将其作为不确定度量化分析时输入参数的初始概率分布,可以尽量减少分布选择引入的认知不确定性。

关键词：不确定度量化参数标定后验概率分布贝叶斯方法 JWL状态方程圆筒试验高斯过程

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爆轰加载下弹塑性固体Richtmyer-Meshkov流动的扰动增长规律

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物理学报 2017年第7期66卷 326-334页

作者：殷建伟潘昊吴子辉郝鹏程胡晓棉北京理工大学机电学院北京100081 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094 中国工程物理研究院研究生部北京100088

研究了冲击波加载弹塑性材料扰动自由面的动力学演化过程,分析了高能炸药爆轰驱动时初始扰动与材料性质对扰动增长的影响.研究结果表明:初始扰动的振幅与波长之比越高,扰动越易增长,强度越高的材料扰动增长幅度越小;扰动增长被抑制时,... 详细信息

研究了冲击波加载弹塑性材料扰动自由面的动力学演化过程,分析了高能炸药爆轰驱动时初始扰动与材料性质对扰动增长的影响.研究结果表明:初始扰动的振幅与波长之比越高,扰动越易增长,强度越高的材料扰动增长幅度越小;扰动增长被抑制时,尖钉的最大振幅与增长速度无量纲数之间存在线性近似关系,进一步理论分析表明尖钉的振幅增长因子与加载压力、初始扰动形态和材料强度有关,该理论关系作为扰动增长规律的线性近似在一定范围内适用于多种金属材料.

关键词：扰动增长弹塑性固体材料性质

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基于大规模第一原理分子动力学的炸药感度评估方法与应用

基于大规模第一原理分子动力学的炸药感度评估方法与应用

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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：张蕾余一姜胜利陈军中国工程物理研究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北京100088 国家计算物理重点实验室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北京100088 国家计算物理重点实验室北京应用物理与计算数学研究所北京100088

炸药晶体的撞击/冲击感度控制机制是炸药领域一直以来的挑战。实验上可采用落锤试验测试撞击感度h50％,但h50％值严重依赖实验设备。如报道的BTF炸药的h50％值从21 cm到50 cm,CL-20/TNT的h50％值从30到99 cm,因此,比较不同实验条件下测... 详细信息

炸药晶体的撞击/冲击感度控制机制是炸药领域一直以来的挑战。实验上可采用落锤试验测试撞击感度h50％,但h50％值严重依赖实验设备。如报道的BTF炸药的h50％值从21 cm到50 cm,CL-20/TNT的h50％值从30到99 cm,因此,比较不同实验条件下测量的h50％值往往有误导作用。冲击波感度可以用小格板试验测试Pg0,可靠性高,但实验难度较大。当前仅有少量炸药有该性能测试结果,不利于应用于新型合成炸药的感度评估。尽管撞击感度与冲击感度的作用时间(前者为250μs,后者小一个数量级)及产生压强(前者约10 kbar,后者高一个数量级)不同,但普遍认为二者有极好的相关性,均为热致分解而非压力导致的化学反应。因此,评估炸药感度的关键在于力刺激作用下首步化学反应的动力学过程预测。

关键词：多尺度模拟 CL-20共晶动力学过程化学反应触发

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DG方法求解可压缩气固两相流动

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计算物理 2017年第6期34卷 631-640页

作者：段茂昌蔚喜军陈大伟黄朝宝安娜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计算物理实验室北京100088 山东师范大学数学与统计学院山东济南250014

给出求解双向耦合可压缩气固两相流的间断有限元方法,对所得到的气固两相流方程组不需要采用分裂的方法离散,对气相、颗粒相方程及其对流部分和源项可以统一处理,两相都采用基于近似Riemann解的数值通量.数值模拟低压含尘激波管内的两... 详细信息

给出求解双向耦合可压缩气固两相流的间断有限元方法,对所得到的气固两相流方程组不需要采用分裂的方法离散,对气相、颗粒相方程及其对流部分和源项可以统一处理,两相都采用基于近似Riemann解的数值通量.数值模拟低压含尘激波管内的两相非平衡流动,并与平衡流、冻结流的结果进行比较.分析颗粒相的存在对气体运动的影响,及激波后松弛区域内两相间相互作用规律.发现颗粒质量比决定两相平衡后的最终状态,而颗粒直径决定两相流从非平衡到平衡的过渡过程,即不同尺寸颗粒对应的驰豫时间、松弛距离不同.结果表明:本文提出的计算方法对求解可压缩气固两相流是可行的,为研究复杂的气固两相流动问题奠定了基础.

关键词：间断有限元稀疏气粒两相流可压缩气固两相流含尘气体激波管松弛效应

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