检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2016年第6期36卷 739-744页

作者：郝鹏程冯其京胡晓棉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国家重点实验室北京100088 中国工程物理研究院研究生部北京100088

采用自行研制的多介质弹塑性流体力学欧拉程序,对柱形内爆加载金属界面不稳定性进行了数值研究,数值模拟结果与文献实验数据吻合较好。数值结果表明:材料强度对界面不稳定性发展有不可忽略的抑制作用;材料屈服强度对较高模数不稳定性增... 详细信息

采用自行研制的多介质弹塑性流体力学欧拉程序,对柱形内爆加载金属界面不稳定性进行了数值研究,数值模拟结果与文献实验数据吻合较好。数值结果表明:材料强度对界面不稳定性发展有不可忽略的抑制作用;材料屈服强度对较高模数不稳定性增长的抑制较强,而剪切模量对不稳定性发展的影响相似但敏感性相对较弱;金属界面不稳定性增长存在最不稳定模数,最不稳定模数随屈服强度增加而减小,并近似与屈服强度的对数呈线性关系;随着壳的厚度减小,扰动增长加快。

关键词：流体力学界面不稳定性弹塑性内爆材料参数

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曲几何非平衡辐射扩散的渐近保持计算方法

曲几何非平衡辐射扩散的渐近保持计算方法

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2017年第九届全国青年计算物理学术会议

作者：崔霞沈智军袁光伟北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

渐近保持计算方法的研究对于采用统一格式高效高保真地模拟一些复杂多物理过程至关重要。我们发展了文献[1]和[2]关于平几何非平衡辐射扩散问题的时间离散、空间离散与全离散渐近保持计算方法的研究。基于含有Larsen限流扩散算子的两温... 详细信息

渐近保持计算方法的研究对于采用统一格式高效高保真地模拟一些复杂多物理过程至关重要。我们发展了文献[1]和[2]关于平几何非平衡辐射扩散问题的时间离散、空间离散与全离散渐近保持计算方法的研究。基于含有Larsen限流扩散算子的两温模型,研究曲几何(球对称和柱对称几何)下非平衡辐射扩散问题的渐近保持离散方法。采用有限体积空间离散,克服原点和极轴处的奇异性并

关键词：非平衡辐射全离散格式二阶精度

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二维拉格朗日坐标系下气粒混合双向耦合对激波流场影响的计算

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物理学报 2016年第8期65卷 256-264页

作者：陈大伟孙海权王裴蔚喜军马东军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京100094 中国工程物理研究院研究生院北京100088

喷射颗粒与气体混合是内爆压缩领域的热点和难点.针对喷射混合中的气粒双向耦合问题,开展了理论建模、离散算法以及颗粒反馈对激波流场的影响研究.建立了拉格朗日计算框架下的数学模型;给出了耦合源项的离散算法;开展了平面及汇聚构型... 详细信息

喷射颗粒与气体混合是内爆压缩领域的热点和难点.针对喷射混合中的气粒双向耦合问题,开展了理论建模、离散算法以及颗粒反馈对激波流场的影响研究.建立了拉格朗日计算框架下的数学模型;给出了耦合源项的离散算法;开展了平面及汇聚构型条件下,气粒双向耦合的数值模拟研究;发现了颗粒反馈导致气体激波提速现象以及气区流场物理量分布形态的改变,初步获得了量化分析结果.本文建立的数学模型、计算方法和获得的新的物理认识,为深入理解喷射混合现象、解决相关工程应用问题提供了重要理论支撑.

关键词：内爆混合拉格朗日坐标系颗粒轨道模型双向耦合

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基于JASMIN框架的区域大气模式并行程序开发及试验

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计算物理 2017年第1期34卷 47-60页

作者：徐幼平程煜峰王斌郭红普业程锐中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京应用气象研究所中国科学院大学解放军78127部队北京应用物理和计算数学研究所

以自主研制的区域中尺度暴雨大气模式为研究对象,基于JASMIN并行编程框架,建立构件化、层次化的区域大气模式大规模高效并行程序,并针对典型天气实例,对模式并行计算程序的正确性、并行性能及高分辨率模拟效果进行验证.结果证明,基于JAS... 详细信息

以自主研制的区域中尺度暴雨大气模式为研究对象,基于JASMIN并行编程框架,建立构件化、层次化的区域大气模式大规模高效并行程序,并针对典型天气实例,对模式并行计算程序的正确性、并行性能及高分辨率模拟效果进行验证.结果证明,基于JASMIN框架的新模式程序与原串行模式具有很好的计算一致性,其不仅能保持原有模式良好的预报效果,且能显著提升模式大规模并行计算性能和可扩展性,在进一步提高模式分辨率后能得到更好的预报结果.

关键词： AREM模式 JASMIN框架并行计算二维剖分并行效率

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并行算法与并行编程:从个性、共性到软件复用

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中国科学：信息科学 2016年第10期46卷 1392-1410页

作者：莫则尧张爱清刘青凯曹小林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

面向高性能数值模拟,并行算法设计与并行编程实现是领域专家在超级计算机上研制应用软件的重要环节.近十多年来,随着超级计算机性能的持续提升,应用问题的求解日趋复杂,如何发展并行算法与并行编程,并在应用软件之间实现复用,支持应用... 详细信息

面向高性能数值模拟,并行算法设计与并行编程实现是领域专家在超级计算机上研制应用软件的重要环节.近十多年来,随着超级计算机性能的持续提升,应用问题的求解日趋复杂,如何发展并行算法与并行编程,并在应用软件之间实现复用,支持应用软件高效使用并同步研发超级计算机,是高性能计算的重要研究内容.本文结合作者的实践,阐述并行算法与并行编程研究从个性到共性、再到软件复用的必要性和关键技术.本文对高性能数值模拟应用软件的研发以及高性能计算的应用研究具有参考价值.

关键词：数值模拟并行算法并行编程应用软件软件复用

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嵌入式薄片模型在时域有限差分算法中的应用

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强激光与粒子束 2017年第12期29卷 43-47页

作者：孟雪松鲍献丰刘德赟周海京中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 中国工程物理研究院复杂电磁环境重点实验室四川绵阳621900 北京卫星制造厂北京100094 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

将一等效薄片模型嵌入到时域有限差分算法(FDTD)中,以快速而有效地解决复合材料薄片在电磁计算中的多尺度问题。在该嵌入式薄片模型中,薄片不需要被剖分网格,而是被嵌入到相邻的网格间,从而可以使用相对较大的网格剖分周围物体,进而可... 详细信息

将一等效薄片模型嵌入到时域有限差分算法(FDTD)中,以快速而有效地解决复合材料薄片在电磁计算中的多尺度问题。在该嵌入式薄片模型中,薄片不需要被剖分网格,而是被嵌入到相邻的网格间,从而可以使用相对较大的网格剖分周围物体,进而可节省大量的计算资源。在这一模型中,薄片被等效为一段传输线,并用其频域的导纳矩阵代替。使用数字滤波器理论以及逆Z变换可将频域的导纳矩阵转换到时域,并将其嵌入到时域有限差分算法中。该嵌入式薄片模型被用来计算一单层碳纤维复合材料薄片的反射以及透射性能,并与其解析解进行对比,从而验证该模型的准确性、收敛性以及高效性。该模型被用来计算三种具有不同电参数的单层碳纤维复合材料薄片的屏蔽性能,以研究各电参数对其屏蔽性能的影响。

关键词：嵌入式薄片模型碳纤维复合材料屏蔽性能时域有限差分算法

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铜粉末动态压缩行为的多颗粒有限元分析

铜粉末动态压缩行为的多颗粒有限元分析

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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：彭克锋潘昊赵凯郑志军虞吉林中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230026 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

颗粒金属材料的宏观力学性能与其细观特性密切相关，金属粉末的冲击压缩问题有待深入研究.本文选用实验结果较为丰富的铜粉末作为研究对象，基于多颗粒有限元法建立了颗粒金属材料的二维数值分析模型，研究了铜粉末在冲击压缩下的力学行...

颗粒金属材料的宏观力学性能与其细观特性密切相关，金属粉末的冲击压缩问题有待深入研究.本文选用实验结果较为丰富的铜粉末作为研究对象，基于多颗粒有限元法建立了颗粒金属材料的二维数值分析模型，研究了铜粉末在冲击压缩下的力学行为.数值计算结果表明，在较高速度冲击下颗粒金属材料呈现出高度局部化的变形带，变形带如同冲击波一样从冲击端向支撑端传播.利用速度场计算方法，计算得到了塑性冲击波波阵面的位置，进而获得了不同孔隙率(0.25～0.6)铜粉末的冲击速度与冲击波波速之间的Hugoniot关系，其在较高冲击速度(200～300m/s)时与实验结果吻合较好.发展了以动态锁定应变为唯一参数的冲击波模型，较好地表征了铜粉末在较高速度冲击下的Hugoniot关系和波后应力.

关键词：

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基于J-Earth领域编程框架的高效并行大气环流模式(H-GAMIL)构建

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气候与环境研究 2017年第1期22卷 71-79页

作者：普业张爱清莫则尧郭红王斌中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

高性能并行计算,一直是气候系统模式研究中的重要科学前沿。然而,随着计算机技术的发展,计算机体系结构越来越复杂,以及气候系统模式本身的复杂性使得开发高性能气候系统模式成为一个难题。采用了一种全新的并行程序设计方法:基于针对... 详细信息

高性能并行计算,一直是气候系统模式研究中的重要科学前沿。然而,随着计算机技术的发展,计算机体系结构越来越复杂,以及气候系统模式本身的复杂性使得开发高性能气候系统模式成为一个难题。采用了一种全新的并行程序设计方法:基于针对气象科学中的计算特点发展出的领域编程框架J-Earth,构建了高性能并行大气环流模式H-GAMIL。在对原模式GAMIL分析和解构以后,结合J-Earth的特点,采用面相对象的编程方式,对H-GAMIL进行重构。重构后的H-GAMIL具有现代软件标准化模块化的特点,并具有自动二维剖分、MPI(Message Passing Interface)和Open MP(Open Multi-Processing)混合并行实现、并行输出等新功能。解决了原模式一维剖分受到处理器限制,串行IO等问题。在此基础上,本文对H-GAMIL进行了并行效率测试,结果显示,模式水平分辨率为1°(纬度)×1°(经度)时,可使用上千处理器核,并行效率达40%以上且负载平衡达70%。测试结果表明了H-GAMIL具有较好的并行效率和可扩展性;同时对H-GAMIL模拟性能进行对比分析,其结果表明H-GAMIL保持了原模式的守恒性,并且具有与原模式相当的模拟性能,能够满足气候研究的计算需求,达到实用程度。

关键词：大气环流模式高性能并行计算 J-Earth领域编程框架

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基于微分形式的广义有限体积方法

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应用数学学报 2016年第3期39卷 382-391页

作者：宋淑红王双虎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京100086

本文研究基于微分形式的广义有限体积方法,证明了该方法具有保结构性质,给出了它和其他保结构算法间的关系.并且指出了该方法具有变分性质,所以可视为是有限元方法和混合有限元方法.数值试验表明了该方法的有效性.

关键词： Whitney形式离散Hodge算子交换图表保结构性质

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JEMS-FDTD软件在飞机HIRF仿真中的应用

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强激光与粒子束 2017年第10期29卷 67-70页

作者：鲍献丰李瀚宇伍月千钟龙权周海京中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 中国工程物理研究院复杂电磁环境科学与技术重点实验室四川绵阳621900 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应用电子学研究所四川绵阳621900

高强辐射场防护逐渐受到重视,并成为飞机设计和机载设备装机的必要条件。将自主研发的大规模并行三维时域全波电磁模拟软件JEMS-FDTD应用于飞机高强辐射场(HIRF)仿真。数值模拟中为保证计算精度,采用了非均匀网格及共形网格技术。根据... 详细信息

高强辐射场防护逐渐受到重视,并成为飞机设计和机载设备装机的必要条件。将自主研发的大规模并行三维时域全波电磁模拟软件JEMS-FDTD应用于飞机高强辐射场(HIRF)仿真。数值模拟中为保证计算精度,采用了非均匀网格及共形网格技术。根据实验条件,平面波近似与实验条件差异较大,需考虑天线近场效应,故构建了球面波等效源。给出了平面波近似及球面波近似下的仿真结果与实验结果的对比,结果显示,球面波近似与实验结果更加吻合。在完成数值模拟的基础上,采用PFC方法对仿真结果与实验结果的吻合度进行了评估,评估等级与欧盟HIRF-SE项目定级相当。

关键词：域有限差分方法高强辐射场球面波近场效应

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