检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2016年第2期65卷 231-240页

作者：于明刘全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

凝聚炸药爆轰在边界高声速材料约束下传播时,爆轰波会在约束材料界面上产生复杂的折射现象.本文针对凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象展开理论和数值模拟分析.首先通过建立在爆轰ZND模型上的改进爆轰波极曲线理论给出爆轰波... 详细信息

凝聚炸药爆轰在边界高声速材料约束下传播时,爆轰波会在约束材料界面上产生复杂的折射现象.本文针对凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象展开理论和数值模拟分析.首先通过建立在爆轰ZND模型上的改进爆轰波极曲线理论给出爆轰波折射类型,然后发展一种求解爆轰反应流动方程的基于特征理论的二阶单元中心型Lagrange计算方法来数值模拟典型的爆轰波折射过程.从改进爆轰波极曲线理论和二阶Lagrange方法数值模拟给出的结果看出,凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射类型有四种:反射冲击波的正规折射、带束缚前驱波的非正规折射、带双Mach反射的非正规折射、带λ波结构的非正规折射.

关键词：爆轰波高声速材料折射爆轰ZND模型

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Rayleigh-Taylor不稳定性弱非线性阶段界面效应对谐波的影响

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气体物理 2018年第3期3卷 18-25页

作者：刘万海于长平黄玉梅梅杨叶文华绵阳师范学院计算物理研究中心四川绵阳621000 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

为了更好地理解不同空间坐标系下流体界面对Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性弱非线性阶段谐波的影响,文章采用3阶小扰动展开法,解析研究了球坐标空间经典RT不稳定性弱非线性阶段谐波的演化规律,并和柱坐标空间以及直角坐标空间相应结果进... 详细信息

为了更好地理解不同空间坐标系下流体界面对Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性弱非线性阶段谐波的影响,文章采用3阶小扰动展开法,解析研究了球坐标空间经典RT不稳定性弱非线性阶段谐波的演化规律,并和柱坐标空间以及直角坐标空间相应结果进行了对比研究.当球坐标系和直角坐标系中RT不稳定性界面扰动波长相同,球坐标系中初始扰动半径为无穷大时(即球坐标下RT不稳定性初始扰动半径相对于扰动波长为无穷大时),球坐标下RT不稳定性前4次谐波的结果和直角坐标系下的相应结果相同.研究表明:由初始界面曲率引起的BellPlesset(BP)效应和空间效应(直角坐标空间、柱坐标空间和球坐标空间)对谐波发展有较大的影响.即在不同正交曲线坐标系下,不同曲率的流体界面效应对RT不稳定性谐波发展有较大的影响.对于柱坐标空间和球坐标空间,2阶对0次谐波的反馈加强了界面向内收缩.研究还表明:界面效应增加了2次谐波的负反馈,然而,对于基模和3次谐波却有不同的影响.

关键词： Rayleigh-Taylor不稳定性谐波小参数展开法界面效应弱非线性

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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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基于离散Boltzmann方法的可压缩流体Rayleigh-Taylor不稳定性的非平衡效应研究

基于离散Boltzmann方法的可压缩流体Rayleigh-Taylor不稳定性的非...

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第十届全国流体力学学术会议

作者：赖惠林许爱国张广财福建师范大学大学数学与信息学院福建省分析数学及应用重点实验室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大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

本文使用微介观离散Boltzmann方法数值模拟研究可压缩流体系统中多模初始扰动情况下的Rayleigh-Taylor (RT)不稳定性。由于RT不稳定性演化过程中涉及到高应变率、多尺度、非均匀和动态物理场,系统存在着大量的复杂界面,界面附近的非平... 详细信息

本文使用微介观离散Boltzmann方法数值模拟研究可压缩流体系统中多模初始扰动情况下的Rayleigh-Taylor (RT)不稳定性。由于RT不稳定性演化过程中涉及到高应变率、多尺度、非均匀和动态物理场,系统存在着大量的复杂界面,界面附近的非平衡效应(流动非平衡+热动非平衡)极其丰富、极其复杂!基于连续介质假设的传统流体模型(Euler或Navier-Stokes方程)不足以描述如此丰富复杂的非平衡行为,而微观分子动力学或者蒙特卡洛等方法能够模拟的时间和空间尺度又太小,因而对其进行物理建模、模拟和分析均具有较强的挑战性。基于非平衡统计物理的离散Boltzmann方法是近年来应此需求而发展起来的一种全新的微介观动理学建模方法。除了可以给出传统连续流体模型的行为特征之外,还可以提供目前仍然知之甚少的、传统连续流体模型不易给出的、对于我们从物理上把握非平衡系统有帮助的、与我们关注的宏观流动特征关系最密切的热动非平衡行为。本文着重研究多模初始扰动情况下RT不稳定性的宏观流动非平衡与相伴随的微介观热动非平衡效应,给出一些规律性认识。在非平衡流动过程描述方面,离散玻尔兹曼模型具有一定程度的跨尺度自适应性。

关键词： Rayleigh-Taylor不稳定性可压缩流体离散Boltzmann方法非平衡效应

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强动载作用下孔洞汇合对延性金属层裂损伤演化过程的影响

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爆炸与冲击 2016年第5期36卷 596-602页

作者：张凤国周洪强胡晓棉王裴邵建立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京100088

针对强动载作用下延性金属的层裂问题,在分析孔洞之间几何关联的基础上,定义了一个新的耦合损伤及孔洞几何信息的孔洞汇合判定方法,同时,基于能量守恒原理,解析了孔洞汇合对损伤快速增长影响的物理机理.通过分析数值计算结果和对比相关... 详细信息

针对强动载作用下延性金属的层裂问题,在分析孔洞之间几何关联的基础上,定义了一个新的耦合损伤及孔洞几何信息的孔洞汇合判定方法,同时,基于能量守恒原理,解析了孔洞汇合对损伤快速增长影响的物理机理.通过分析数值计算结果和对比相关文献的实验可知:孔洞汇合后不仅引起损伤增长,而且导致了损伤材料内部微孔洞数目的减少、孔洞平均尺寸的增加。

关键词：固体力学层裂强动载延性金属孔洞汇合损伤演化

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氧碘化学激光器数值模拟中的多块并行通信算法

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计算机研究与发展 2016年第5期53卷 1166-1172页

作者：郭红李艳安恒斌北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理重点实验室(北京应用物理与计算数学研究所) 北京100094

为实现氧碘化学激光器大规模数值模拟,基于JASMIN(J parallel adaptive structured mesh applications infrastructure)框架设计实现了氧碘化学激光器数值模拟的多块并行通信算法.该算法针对模拟中构造多块结构网格间通信关系困难、氧... 详细信息

为实现氧碘化学激光器大规模数值模拟,基于JASMIN(J parallel adaptive structured mesh applications infrastructure)框架设计实现了氧碘化学激光器数值模拟的多块并行通信算法.该算法针对模拟中构造多块结构网格间通信关系困难、氧碘化学激光器数值模拟填充物理边界复杂以及网格块内块间通信调度策略不统一等通信问题,实现了块间关系自动识别算法用以自动识别多块结构网格间通信关系,构造了特殊物理边界数据结构帮助实现物理边界的填充,并采用了统一的通信调度策略以降低通信时间.数值结果表明:该算法解决了氧碘化学激光器大规模数值模拟中的通信问题,并很好地模拟了氧碘化学激光器装置,使用简单,可以扩展到上千个处理器核.

关键词：氧碘化学激光器大规模计算多块结构网格并行通信算法 JASMIN

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一种新的光子多普勒速度频谱分析方法

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物理学报 2016年第10期65卷 185-191页

作者：孙海权王裴陈大伟马东军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实验室北京100088

光子多普勒速度计可给出飞层表面某一速度带内颗粒群速度随时间演化的频谱数据,在冲击动力学实验尤其是微喷射及其混合研究中得到广泛应用.本文提出一种新的光子多普勒频谱数据分析方法,可推断出混合区厚度变化和前端等效颗粒尺度.利用... 详细信息

光子多普勒速度计可给出飞层表面某一速度带内颗粒群速度随时间演化的频谱数据,在冲击动力学实验尤其是微喷射及其混合研究中得到广泛应用.本文提出一种新的光子多普勒频谱数据分析方法,可推断出混合区厚度变化和前端等效颗粒尺度.利用该方法,对一些典型状态下喷射混合速度频谱开展分析,获得了不同冲击压力、气体条件下颗粒度数据,证实了气体环境下喷射颗粒的气动破碎现象,以及破碎后尺度与初始条件的依赖性,为喷射混合物理规律研究提供了重要依据.

关键词：喷射混合光子多普勒速度计速度频谱等效颗粒度

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少周期飞秒激光场下Ne原子的非顺序双电离

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中国科学：物理学、力学、天文学 2017年第3期47卷 56-63页

作者：全威肖智磊陈永菊许松坡赖炫扬华林强龚成陈京柳晓军中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071 中国科学院大学北京100080 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

本文实验测量了少周期飞秒激光场下惰性气体Ne原子非顺序双电离引起的Ne^(2+)离子动量分布,发现该分布强烈依赖于激光场的载波-包络相位(Carrier-Envelope Phase,CEP),在某些CEP条件下呈现出明显不对称的双峰结构.半经典理论计算可以定... 详细信息

本文实验测量了少周期飞秒激光场下惰性气体Ne原子非顺序双电离引起的Ne^(2+)离子动量分布,发现该分布强烈依赖于激光场的载波-包络相位(Carrier-Envelope Phase,CEP),在某些CEP条件下呈现出明显不对称的双峰结构.半经典理论计算可以定性地重现实验结果.理论分析表明,二价离子的不对称动量分布来自于非顺序双电离过程中碰撞直接电离(Recollision-Impact-Ionization,RII)与碰撞-激发电离(Recollision-Excitation and Subsequent Ionization,RESI)两个通道的贡献,其中不对称双峰结构来自于RII通道,而RESI通道影响的是低动量部分,导致双峰结构变平.RII通道中产生的Ne^(2+)离子动量分布对CEP有较强的依赖性,而RESI通道中Ne^(2+)离子动量分布随CEP的变化不明显.进一步的计算表明,离子实库仑势在非顺序双电离过程中起到非常重要的作用,它将引起RESI通道产量增大.

关键词：少周期飞秒激光场惰性气体原子载波.包络相位非顺序双电离

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爆轰问题的离散Boltzmann方法建模与研究

爆轰问题的离散Boltzmann方法建模与研究

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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：张玉东许爱国张广财陈志华北京应用物理与计算数学研究所北京100088 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094

爆轰是一种超声速传播的燃烧模式，由于其近似等容的热力学特性，使得其具有更高的做功效率，在航空航天推进系统中有着重要的应用背景。爆轰波可以看成是一种化学反应驱动的冲击波，具有极强的非平衡特性，在波阵面附近存在着复杂的流... 详细信息

爆轰是一种超声速传播的燃烧模式，由于其近似等容的热力学特性，使得其具有更高的做功效率，在航空航天推进系统中有着重要的应用背景。爆轰波可以看成是一种化学反应驱动的冲击波，具有极强的非平衡特性，在波阵面附近存在着复杂的流动非平衡、热动非平衡和化学反应非平衡的耦合。传统的宏观数值模拟一般是基于Euler或Navier-Stokes方程组，并在能量方程中添加源项来描述化学反应的作用。

关键词：爆轰离散Boltzmann方法热动非平衡熵产生负温度系数

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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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第十五届全国物理力学学术会议

作者：伍鲍吴凤超朱银波何安民吴恒安中国科学院材料力学行为和设计重点实验室中国科学技术大学近代力学系合肥230027 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

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8.5-60.8 GPa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8.5-60.8 GPa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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