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第十届全国冲击动力学讨论会

作者：潘昊吴子辉胡晓棉杨堃北京应用物理与计算数学研究所 10088 北京应用物理与计算数学研究所 10088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088

金属材料微扰动增长过程包含了材料大变形，高压及高应变率加载等复杂材料动态响应过程，本文采用改进的光滑粒子法结合材料动态本构关系对不同初始扰动的增长过程进行了数值模拟，并研究了材料剪切模量以及屈服强度对金属材料的微扰动... 详细信息

金属材料微扰动增长过程包含了材料大变形，高压及高应变率加载等复杂材料动态响应过程，本文采用改进的光滑粒子法结合材料动态本构关系对不同初始扰动的增长过程进行了数值模拟，并研究了材料剪切模量以及屈服强度对金属材料的微扰动增长过程的影响。计算结果表明，该方法可以较好的描述金属材料微扰动增长过程。

关键词：金属材料固体力学微扰动动态本构关系数值模拟光滑粒子方法

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数万核上复杂应用程序的性能测试与分析

数万核上复杂应用程序的性能测试与分析

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2011年全国高性能计算学术年会(HPC china2011)

作者：高兴誉曹小林赵伟波张爱清莫则尧北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国防科技重点实验室北京 100094

面向数万核大规模计算， JASMIN框架在使能技术和数值算法上进行了发展和完善，推出了新版本。新版JASMIN框架保持编程接口兼容，无需用户修改程序，可直接提升已有程序的并行可扩展能力。为考察应用程序在JASMIN框架支撑下的并行... 详细信息

面向数万核大规模计算， JASMIN框架在使能技术和数值算法上进行了发展和完善，推出了新版本。新版JASMIN框架保持编程接口兼容，无需用户修改程序，可直接提升已有程序的并行可扩展能力。为考察应用程序在JASMIN框架支撑下的并行可扩展能力，本文在天河一号A超级计算机的数万核上测试和分析了5个复杂应用程序的并行性能。这些程序是激光聚变、材料科学、高功率微波研究中最具典型代表性的高性能计算需求。结果表明， 4个应用程序可扩展到42000核，并行效率均在60％以上;3个应用程序可进一步扩展到84000核，并行效率均在45%以上。

关键词：数万核复杂应用程序性能测试并行性能

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多孔材料冲击特性的数值研究

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力学学报 2010年第6期42卷 1138-1148页

作者：许爱国张广财应阳君朱建士北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

使用物质点方法对多孔材料的冲击响应过程进行模拟研究.重点考察了孔隙度、冲击波强度和空隙平均大小对波后物质状态参量的影响,计算了局域旋度和散度随时间的演化及其涨落.研究表明,在孔隙度较低时,波后系统可以达到一个近似动力学平稳... 详细信息

使用物质点方法对多孔材料的冲击响应过程进行模拟研究.重点考察了孔隙度、冲击波强度和空隙平均大小对波后物质状态参量的影响,计算了局域旋度和散度随时间的演化及其涨落.研究表明,在孔隙度较低时,波后系统可以达到一个近似动力学平稳态,下游区域的空隙反射回的稀疏波使得物理量随时间轻微振荡.在孔隙度较大时,波后物质不易被压实,冲击波的衰减明显.在孔隙度一定的前提下,更大的平均空隙导致波后系统温度的进一步提高.冲击波的衰减速率依赖于孔隙度、平均空隙大小和冲击波强度.局部湍流和体积耗散是非均匀材料中机械能转化为热能的重要机制;加载的冲击波越强,材料的多孔特征越显著.压强、密度、温度、粒子速度趋于或远离平衡的节奏并不同步.

关键词：多孔材料冲击响应特性物质点模拟局域旋度局域散度

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粒子输运蒙特卡罗模拟现状概述

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计算物理 2010年第6期27卷 791-798页

作者：邓力李刚北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

蒙特卡罗(MC)方法发展已有60多年历史,广泛应用于核科学及相关领域.MC方法超强的几何处理能力,使用精密的连续点截面参数,能够模拟各种复杂几何系统内的中子、光子、电子、α粒子、质子及其耦合输运问题.随着计算机的快速发展,通过大规... 详细信息

蒙特卡罗(MC)方法发展已有60多年历史,广泛应用于核科学及相关领域.MC方法超强的几何处理能力,使用精密的连续点截面参数,能够模拟各种复杂几何系统内的中子、光子、电子、α粒子、质子及其耦合输运问题.随着计算机的快速发展,通过大规模并行计算,MC方法及程序已成为模拟各种粒子输运问题的首选工具.

关键词：蒙特卡罗复杂几何粒子输运并行计算首选工具

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基于level set的Eulerian-Lagrangian耦合方法及其应用

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力学学报 2010年第2期42卷 177-182页

作者：贾祖朋蔚喜军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094

提出了一种基于水平集的Eulerian-Lagrangian耦合方法,其中Lagrangian方法采用相容显式有限元拉氏方法,Eulerian方法采用基于近似Riemann解的有限体积Eulerian方法,多介质界面处理采用新的水平集和Ghost方法计算.给出了若干数值算例,包... 详细信息

提出了一种基于水平集的Eulerian-Lagrangian耦合方法,其中Lagrangian方法采用相容显式有限元拉氏方法,Eulerian方法采用基于近似Riemann解的有限体积Eulerian方法,多介质界面处理采用新的水平集和Ghost方法计算.给出了若干数值算例,包括激波管问题以及金属和气体的运动界面及其大变形问题,并分别与精确解和相容显式有限元拉氏方法的计算结果进行了对比.数值结果表明,该方法计算结果正确,精度较高,能够准确捕捉物质界面,适用于处理大变形问题.

关键词：大变形流体力学问题多介质 Eulerian-Lagrangian耦合方法水平集方法近似Riemann解

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二维三温辐射流体力学拉氏计算中的子网格压力方法

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计算物理 2010年第3期27卷 326-334页

作者：戴自换邬吉明林忠符尚武北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

研究对应于电子压、离子压、光子压的扰动隅角力的计算方法,提出二维三温辐射流体力学拉氏计算中的两种子网格压力方法,即基于状态方程和基于几何的方法.数值试验表明,这两种方法均能很好地抑制二维三温辐射流体力学拉氏计算中出现的网... 详细信息

研究对应于电子压、离子压、光子压的扰动隅角力的计算方法,提出二维三温辐射流体力学拉氏计算中的两种子网格压力方法,即基于状态方程和基于几何的方法.数值试验表明,这两种方法均能很好地抑制二维三温辐射流体力学拉氏计算中出现的网格非物理畸变.

关键词：二维三温辐射流体力学子网格压力方法扰动隅角力

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加载条件下微裂纹动力学行为的多尺度方法模拟

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北京理工大学学报 2010年第3期30卷 357-360页

作者：徐云陈军陈栋泉北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

利用多尺度方法研究包含微裂纹金属材料在加载条件下的动力学行为.多尺度方法结合了分子动力学和自适应有限元方法.分子动力学方法用于局部缺陷区域,有限元方法用于整个模型区域,两种方法之间用桥尺度函数进行连接.计算结果既包括了系... 详细信息

利用多尺度方法研究包含微裂纹金属材料在加载条件下的动力学行为.多尺度方法结合了分子动力学和自适应有限元方法.分子动力学方法用于局部缺陷区域,有限元方法用于整个模型区域,两种方法之间用桥尺度函数进行连接.计算结果既包括了系统宏观的物理信息(应变场、应力场等),也包括了微观原子的物理信息(原子位置坐标等).模拟结果发现,在裂尖的传播过程中将发射位错,同时,拉伸应力和应变将主要集中在裂纹的两端.正是由于应力的集中导致了裂纹的进一步加速传播,最后形成宏观的断裂效应.

关键词：多尺度模拟裂纹动力学行为

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可压缩多介质流动的整体ALE方法(GALE)

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北京理工大学学报 2010年第5期30卷 622-625页

作者：田保林刘妍申卫东王双虎江松北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100083

结合传统ALE方法和欧拉方法的优点,提出了整体ALE计算(GALE)的构想,通过整体重分重映使得ALE计算不再受限于物质界面的变形.当界面变形不大时,网格线与界面重合,以拉氏模式清晰地追踪物质界面;当界面有较大变形时,引入混合网格,采用欧... 详细信息

结合传统ALE方法和欧拉方法的优点,提出了整体ALE计算(GALE)的构想,通过整体重分重映使得ALE计算不再受限于物质界面的变形.当界面变形不大时,网格线与界面重合,以拉氏模式清晰地追踪物质界面;当界面有较大变形时,引入混合网格,采用欧拉方法捕捉界面.应用整体ALE方法数值模拟了气液激波管和分层Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性问题,取得了与理论解较为吻合的结果.

关键词：整体ALE方法界面大变形分层RM不稳定性

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质子与铷原子碰撞电荷转移过程的理论研究

质子与铷原子碰撞电荷转移过程的理论研究

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第十六届全国原子与分子物理学术会议

作者：闫玲玲刘春华屈一至王建国中国科学院研究生院材料科学与光电学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

重离子碰撞过程是原子分子物理研究的热点问题之一,该过程在实验室等离子体和天体物理环境中都有重要的影响。对于质子与铷原子碰撞电荷转移过程,实验研究有***、***和***的工作;理论方面,有***等人采用单电子价键近

关键词：铷原子电荷转移实验测量

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不规则区域上并行求解Poisson方程

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计算物理 2010年第3期27卷 369-374页

作者：陈军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室高性能计算中心北京100088

提出一种并行求解不规则区域上的Poisson方程方法,将不规则区域转化为带约束的三维结构网格表示,在该区域采用红黑排序并行求解Poisson方程.数值实验表明,方法可较好地解决不规则区域上的Poisson并行求解问题.同时评估了不规则区域对并... 详细信息

提出一种并行求解不规则区域上的Poisson方程方法,将不规则区域转化为带约束的三维结构网格表示,在该区域采用红黑排序并行求解Poisson方程.数值实验表明,方法可较好地解决不规则区域上的Poisson并行求解问题.同时评估了不规则区域对并行性能带来的影响.

关键词：并行计算不规则区域 Poisson方程复杂几何

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