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第十四届现代数学和力学学术会议

作者：张文生庄源中国科学院数学与系统科学研究院 LSEC计算数学与科学工程计算研究所100190北京

本文基于三维流体饱和多孔介质方程的混合有限元形式,用四阶谱元方法来模拟波场传播,为模拟吸收边界,推导了相应的完全匹配层(PML)方程,数值计算表明本文方法具有精度高和边界吸收效果好的优点.

关键词：三维弹性流体饱和多孔介质混合谱元法波场模拟

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大规模科学数据三维可视化系统的建设

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科研信息化技术与应用 2014年第5期5卷 19-24页

作者：钱莹陈冲崔涛科学与工程计算国家重点实验室北京100190 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所北京100190

科学与工程计算国家重点实验室的"高性能科学计算可视化系统"于2013年6月建成并投入使用。它是中国科学院的首套单机4K(4096×2160)显示分辨率的仿真投影系统。该系统主要由以下部件组成:巴可4K投影机,巴可双层玻璃屏幕,... 详细信息

科学与工程计算国家重点实验室的"高性能科学计算可视化系统"于2013年6月建成并投入使用。它是中国科学院的首套单机4K(4096×2160)显示分辨率的仿真投影系统。该系统主要由以下部件组成:巴可4K投影机,巴可双层玻璃屏幕,巴可XDS图形控制器,SGI图形工作站及NVIDIA图形处理系统等。本文主要介绍整套系统的建设情况,旨为其他有相同建设需求和应用背景的用户提供一些经验。

关键词： 4K投影机 3D可视化

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组合优化若干经典问题新进展

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运筹学学报 2014年第1期18卷 149-158页

作者：陈旭瑾徐大川张国川中国科学院数学与系统科学研究院应用数学所北京100190 北京工业大学应用数理学院北京100124 浙江大学计算机科学与技术学院杭州310027

组合优化是20世纪中后期发展起来的一个运筹学与计算机科学交叉学科分支,研究具有离散结构的优化问题解的性质和求解方法.由于不同离散问题的结构差异,出现了各种各样的研究手段和技巧.针对组合优化的若干经典问题,简述了算法和复杂性... 详细信息

组合优化是20世纪中后期发展起来的一个运筹学与计算机科学交叉学科分支,研究具有离散结构的优化问题解的性质和求解方法.由于不同离散问题的结构差异,出现了各种各样的研究手段和技巧.针对组合优化的若干经典问题,简述了算法和复杂性理论的研究进展.

关键词：组合优化计算复杂性近似算法多面体组合拟阵

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多尺度材料模拟的量子-原子-连续关联模型

多尺度材料模拟的量子-原子-连续关联模型

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中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大会

作者：韩天思崔俊芝中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室

针对微纳米尺度下材料及其结构物理和力学性能的数值模拟,本文提出了一种将局部量子-原子模型和宏观连续介质模型耦合于一体的多尺度关联模型(简称QACC模型)。QACC模型从第一性原理计算出发,直接将局部量子效应、分子动力学行为和连续... 详细信息

针对微纳米尺度下材料及其结构物理和力学性能的数值模拟,本文提出了一种将局部量子-原子模型和宏观连续介质模型耦合于一体的多尺度关联模型(简称QACC模型)。QACC模型从第一性原理计算出发,直接将局部量子效应、分子动力学行为和连续区域的能量密度关联起来,定义了从量子力学、分子动力学到连续介质力学特征物理量的计算框架,用离散的局部量子效应和分子动力学的结果计算连续区域的应力、应变以及物性本构关系等物理量。本文模拟了单晶铜纳米线在外载荷作用下的力学行为。基于QACC模型的计算,成功地预测了纳米线损伤过程中的应力场分布和位错分布。其计算效果比传统的分子动力学模拟更准确,比传统的第一性原理方法更有效。

关键词：量子-原子-连续关联(QACC)模型能量密度本构关系单晶铜纳米线应力-应变场

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微-纳米尺度下铜铝合金的热-力耦合原子-连续关联模型

微-纳米尺度下铜铝合金的热-力耦合原子-连续关联模型

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第十一届中日复合材料学术会议（CJJCC-11）

作者：李辉崔俊芝中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室

本文对微-纳米尺度下热-力耦合原子连续关联模型(简称TMCACC)模型的有效算法进行了系统介绍。我们将代表体积元的自由能分解为动力学部分的EAM势能和热振动能两部分,相应地,第一类Piola-Kirchhoff应力和瞬态弹性常数也分解为动力学部分... 详细信息

本文对微-纳米尺度下热-力耦合原子连续关联模型(简称TMCACC)模型的有效算法进行了系统介绍。我们将代表体积元的自由能分解为动力学部分的EAM势能和热振动能两部分,相应地,第一类Piola-Kirchhoff应力和瞬态弹性常数也分解为动力学部分和热振动部分。本文重点介绍了热振动部分的PK应力及弹性常数的计算。具体来说是:将原子运动分解为"结构形变"和"热振动"两部分,对于代表体积元,利用"热振动"部分的位移,在局部准简谐近似基础上,建立了可用于铜铝合金纳米线热-力耦合分析的准连续体理论,接着利用晶格动力学推导了代表体积元中原子振动频率的动力学矩阵,获得了代表体积元的热振动熵密度、自由能密度、内能密度函数,进而给出了微纳米尺度下瞬态热力学参数,诸如等容比热容,瞬态弹性常数,PK应力等计算公式。最后,给出了铜铝合金纳米线热-力耦合行为的数值模拟结果,验证了算法的正确性。总的来说,本文的热-力耦合原子-连续关联模型和算法是对传统的热-力学局部简谐近似和爱因斯坦模型的推广和改进。

关键词：铜铝合金纳米线热-力耦合纳米尺度关联模型

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微-纳米金属构件热力学行为的原子-连续关联模型及其算法

微-纳米金属构件热力学行为的原子-连续关联模型及其算法

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中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大会

作者：李辉崔俊芝李博文中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室

本文对微-纳米尺度下热-力耦合的原子-连续关联(TMCACC)模型的有效算法进行了系统研究和数值模拟,计算了材料的弹性常数,应力、应变、比热容等。总的来说,就是将原子运动分解为"结构形变"和"热振动"两部分;利用其中... 详细信息

本文对微-纳米尺度下热-力耦合的原子-连续关联(TMCACC)模型的有效算法进行了系统研究和数值模拟,计算了材料的弹性常数,应力、应变、比热容等。总的来说,就是将原子运动分解为"结构形变"和"热振动"两部分;利用其中的"结构形变"部分来研究微-纳米尺度下多晶原子团簇的非均匀结构和非均匀变形,通过准简谐近似模型和变形环境一致性假设,将原子团簇晶格结构的变化与连续体的变形关联起来,推导了依赖于变形环境的自由能密度、熵密度、内能密度表达式,并结合动量守恒、能量守恒以及热力学第二定律,得到了微-纳米尺度的热-力耦合的方程组,并求得了热力学参数,等容比热容,材料的弹性常数,PK应力等热力学及动力学物理量。在本模型中考虑了原子间的相互作用对热振动影响,采用了准简谐近似,相对于传统的热力耦合模型中采用的局部简谐近似或者爱因斯坦模型,更加精确。

关键词：热力耦合的原子连续关联(TMCACC)模型准简谐近似模型自由能密度比热容弹性常数动力学矩阵

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大规模科学数据三维可视化系统的建设

大规模科学数据三维可视化系统的建设

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第四届中国科学院超级计算机应用大会

作者：钱莹陈冲崔涛科学与工程计算国家重点实验室北京 100190 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所北京 100190

科学与工程计算国家重点实验室的“高性能科学计算可视化系统”于2013年6月建成并投入使用.它是中国科学院的首套单机4K(4096×2160)显示分辨率的仿真投影系统.该系统主要由以下部件组成:巴可4K投影机,巴可双层玻璃屏幕,巴可XDS图... 详细信息

科学与工程计算国家重点实验室的“高性能科学计算可视化系统”于2013年6月建成并投入使用.它是中国科学院的首套单机4K(4096×2160)显示分辨率的仿真投影系统.该系统主要由以下部件组成:巴可4K投影机,巴可双层玻璃屏幕,巴可XDS图形控制器,SGI图形工作站及NVIDIA图形处理系统等.机房由三个房间组成，长宽约13.2m×5.25m，面积约70m2，采用玻璃屏幕，所有的装修材料都是哑光的，连窗帘也是带隔4K非立体和2K立体模式下各信号源之间切换是比较光层的双层窗帘。投影仪在顺畅的，图像显示质量也可以;但是，投影仪从4K非立体模式切换到2K立体模式时投影仪显示会比较慢，而反向切换(即从2K到4K)时，显示速度可以接受，这和Barco公司投影仪的设计有关。可视化软件是实现科学计算数据可视化的主EC)是以科学与工程计算为主的实验室，所以其可视要工具。由于科学与工程计算国家重点实验室(LS化应用主要是而向科学计算数据的。目前，在SGI图形工作站上安装了ParaView和Visit两款开源软件。这两款软件功能强大，在科学计算可视化中有着重要的作用，能够实现相当多的不同数据格式文件的可视化,还能实现在本地/远程、客户端/服务器上运行，从而使得科研人员能够在个人计算机上充分地利用高性能图形工作站对大规模的科学计算数据进行实时可视化。

关键词：科学数据超级计算可视化系统三维技术

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微-纳米尺度下铜铝合金的热-力耦合原子-连续关联模型

微-纳米尺度下铜铝合金的热-力耦合原子-连续关联模型

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The 11th China-Japan joint conference on Composite Materials(第十一届中日复合材料学术会议)

作者：李辉崔俊芝中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室北京海淀区1001901

本文对微-纳米尺度下热-力耦合原子连续关联模型(简称TMCACC)模型的有效算法进行了系统介绍。我们将代表体积元的自由能分解为动力学部分的EAM势能和热振动能两部分，相应地，第一类Piola-Kirchhoff应力和瞬态弹性常数也分解为动力学部...

本文对微-纳米尺度下热-力耦合原子连续关联模型(简称TMCACC)模型的有效算法进行了系统介绍。我们将代表体积元的自由能分解为动力学部分的EAM势能和热振动能两部分，相应地，第一类Piola-Kirchhoff应力和瞬态弹性常数也分解为动力学部分和热振动部分。本文重点介绍了热振动部分的PK应力及弹性常数的计算。

关键词：

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微-纳米金属构件热力学行为的原子-连续关联模型及其算法

微-纳米金属构件热力学行为的原子-连续关联模型及其算法

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2014年中国计算力学大会

作者：李辉崔俊芝李博文中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室北京海淀区中关村东路55号100190

本文对微-纳米尺度下热-力耦合的原子-连续关联(TMCACC)模型的有效算法进行了系统研究和数值模拟,计算了材料的弹性常数,应力、应变、比热容等.总的来说,就是将原子运动分解为“结构形变”和“热振动”两部分;利用其中的“结构形变”部... 详细信息

本文对微-纳米尺度下热-力耦合的原子-连续关联(TMCACC)模型的有效算法进行了系统研究和数值模拟,计算了材料的弹性常数,应力、应变、比热容等.总的来说,就是将原子运动分解为“结构形变”和“热振动”两部分;利用其中的“结构形变”部分来研究微-纳米尺度下多晶原子团簇的非均匀结构和非均匀变形,通过准简谐近似模型和变形环境一致性假设,将原子团簇晶格结构的变化与连续体的变形关联起来,推导了依赖于变形环境的自由能密度、熵密度、内能密度表达式,并结合动量守恒、能量守恒以及热力学第二定律,得到了微-纳米尺度的热-力耦合的方程组,并求得了热力学参数,等容比热容,材料的弹性常数,PK应力等热力学及动力学物理量.在本模型中考虑了原子间的相互作用对热振动影响,采用了准简谐近似,相对于传统的热力耦合模型中采用的局部简谐近似或者爱因斯坦模型,更加精确.

关键词：纳米材料 TMCACC模型弹性常数动力学矩阵准简谐近似优化算法

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虚拟流体方法的显隐算法

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计算物理 2013年第1期30卷 27-34页

作者：丁岩袁礼杨莉河南理工大学河南焦作454000 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学所北京100190

基于算子分裂,把欧拉方程分裂成对流项和非对流项两部分,建立一种基于原始变量的二阶显隐算法.由通常的虚拟流体方法显式地预估流场,用隐式的压力修正对预估解进行修正.计算结果表明,这样可以有效增大时间步长,提高计算效率.

关键词：虚拟流体方法显隐算法问题算子分裂

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