检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 1998年第5期15卷 3-20页

作者：蔚喜军余德浩包玉珍北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室中科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

自适应有限元方法是科学研究和工程设计领域中非常有效的一种求解偏微分方程的数值计算方法。这种方法是为了以尽可能小的代价取得尽可能好的计算效果。后验误差估计是实现自适应有限元计算的关键性手段。文章综合介绍了自适应有限元方... 详细信息

自适应有限元方法是科学研究和工程设计领域中非常有效的一种求解偏微分方程的数值计算方法。这种方法是为了以尽可能小的代价取得尽可能好的计算效果。后验误差估计是实现自适应有限元计算的关键性手段。文章综合介绍了自适应有限元方法和后验误差估计在求解椭圆型方程、抛物型方程和双曲型方程方面所取得的比较新的成就。

关键词：自适应有限元方法椭圆型方程抛物型方程双曲型方程

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燃烧系统的离散Boltzmann建模与模拟研究进展

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物理学报 2015年第18期64卷 31-56页

作者：许爱国张广财应阳君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 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 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论物理研究所) 北京100190 爆炸科学与技术国家重点实验室(北京理工大学) 北京100081

燃烧系统的诸多模拟依托于流体建模,离散Boltzmann方法(discrete Boltzmann method,DBM)是近年来发展起来的一种新的流体介观建模方法.本文简要评述DBM发展的两个方向——Navier-Stokes等偏微分方程的数值逼近解法和复杂系统的微介观动... 详细信息

燃烧系统的诸多模拟依托于流体建模,离散Boltzmann方法(discrete Boltzmann method,DBM)是近年来发展起来的一种新的流体介观建模方法.本文简要评述DBM发展的两个方向——Navier-Stokes等偏微分方程的数值逼近解法和复杂系统的微介观动理学建模.主要介绍在燃烧系统模拟方面DBM已有的工作、新近的思路、与传统流体建模的异同以及近期的研究成果.本文重点传递的信息为:作为复杂系统微介观动理学建模出现的DBM在模拟过程中同时给出"流动"及其相伴随的、关系最密切的那部分"热动"非平衡效应;它为燃烧等复杂系统中各类非平衡行为的描述、非平衡信息的提取、非平衡程度的度量提供了一种简洁、有效的方法;它所提供的热动非平衡测量量有两类:一类是直接比较分布函数和平衡态分布函数的动理学矩关系得到的,一类是来自于Chapman-Enskog多尺度分析给出的热传导和黏性项.基于第二类DBM,可以实现(燃烧等)一大类复杂流体系统的多尺度物理建模.

关键词：离散Boltzmann方法非平衡效应燃烧复杂流体

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不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应

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推进技术 2019年第6期40卷 1239-1246页

作者：李晓鹏周蕊庄法坤曹逻炜谢国山范学军中国特种设备检测研究院北京100029 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

为了揭示欠膨胀激励射流的流动机理,以及考察不同喷压比下射流对相同激励的流动响应,采用大涡模拟方法,对喷压比NPR=5.60和9.34的欠膨胀定常射流和激励射流进行了三维数值计算。激励频率为定常射流中固有的轴对称频率fe=14.569kHz,激励... 详细信息

为了揭示欠膨胀激励射流的流动机理,以及考察不同喷压比下射流对相同激励的流动响应,采用大涡模拟方法,对喷压比NPR=5.60和9.34的欠膨胀定常射流和激励射流进行了三维数值计算。激励频率为定常射流中固有的轴对称频率fe=14.569kHz,激励形式为在射流喷管入口处施以正弦压力扰动。结果表明,特征频率激励影响射流的声场特征,缩小射流核心区的范围,减少射流近场的激波胞格数目,并影响射流气体与环境空气的混合。同时,激励射流的特征频率转变为激励频率及其高阶倍频,激励射流的主不稳定模态均为轴对称模态。其中,NPR=9.34的欠膨胀射流的主不稳定模态和外加压力扰动的形式相一致,射流与外加激励发生了更加剧烈的流动耦合和响应。这使得在NPR=9.34时,射流核心区长度减小得更多,压力脉动的振幅更大,激励对射流混合的增强作用更加明显。

关键词：欠膨胀射流喷压比特征频率激励大涡模拟流动响应

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金属材料动态响应过程中的卸载特性

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科技导报 2012年第10期30卷 29-33页

作者：黄勇潘昊胡晓棉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

针对金属材料卸载过程中计算结果与实验数据之间存在比较大差异的现象,在卸载段采用与加载段不同的剪切模量,描述金属材料动态响应过程中卸载初期的准弹性卸载过程,结合所选取的本构模型和损伤演化模型,对靶材料冲击加载过程中的卸载、... 详细信息

针对金属材料卸载过程中计算结果与实验数据之间存在比较大差异的现象,在卸载段采用与加载段不同的剪切模量,描述金属材料动态响应过程中卸载初期的准弹性卸载过程,结合所选取的本构模型和损伤演化模型,对靶材料冲击加载过程中的卸载、损伤、层裂等过程进行理论和数值模拟研究,数值模拟结果表明,文中采取的模型,对于动态响应过程中准弹性卸载过程、后续的损伤以及完全层裂过程的描述比较合理,获得了与实验数据符合比较好的计算结果。

关键词：动态响应准弹性卸载损伤演化层裂数值模拟

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基于动理学的低耗散通量分裂格式

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中国科学：数学 2015年第8期45卷 1217-1230页

作者：陈艺冰江松刘娜北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室中物院高性能数值模拟软件中心

通量分裂格式具有简单、稳健等特点而备受大型工程应用CFD软件青睐,但传统的通量分裂格式往往引入过多数值耗散,特别对于接触间断和稀疏波等区域难以给出令人满意的解.本文首先借鉴Toro-Vazquez通量分裂方法的思想,将控制方程的通量分... 详细信息

通量分裂格式具有简单、稳健等特点而备受大型工程应用CFD软件青睐,但传统的通量分裂格式往往引入过多数值耗散,特别对于接触间断和稀疏波等区域难以给出令人满意的解.本文首先借鉴Toro-Vazquez通量分裂方法的思想,将控制方程的通量分裂成对流项和压力项,随后,采用基于通量分裂的动理学方法分别进行离散.其中对流项采用迎风型格式离散,从而提高了接触间断处的分辨率.压力项首先采用NOK(non-oscillation kinetic)格式进行离散,而后为了进一步提高格式精度增加了碰撞项,最终得到一种新的低耗散通量分裂格式(LDK格式).新算法不仅形式简单而且稳健,而且与传统通量分裂方法相比,在接触间断具有更高的分辨率,稀疏波具有更高精度.数值算例给出了新方法与目前多种常用数值算法的比较结果,证实了新方法的良好效果.

关键词：可压缩流通量分裂低耗散动理学

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玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁中的多体量子涨落效应

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物理学报 2012年第22期61卷 65-71页

作者：王建忠曹辉豆福全北京理工大学物理学院北京100081 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 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北京100084

研究了处于对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁过程的多体量子涨落效应,分析了末态平均布居数差与扫描周期的关系.线性情况下,得到了末态平均布居数差关于扫描周期的解析表达式,该结果与平均场下的结果完全一致,并利用数... 详细信息

研究了处于对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁过程的多体量子涨落效应,分析了末态平均布居数差与扫描周期的关系.线性情况下,得到了末态平均布居数差关于扫描周期的解析表达式,该结果与平均场下的结果完全一致,并利用数值方法进行了验证.非线性情况下,通过数值计算发现,快速扫描时末态平均布居数差与平均场情况下的结果符合比较好;然而绝热扫描时与平均场情况却有着很大的不同:末态平均布居数差随扫描周期的变化不再是平均场情况下的方波形式而是类似于正弦型的振荡,而且振荡周期会随着粒子数N以及非线性参数c的增加而增大.

关键词：玻色-爱因斯坦凝聚 Rosen-Zener跃迁多体效应

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激光驱动强流电子束产生和控制

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强激光与粒子束 2015年第3期27卷 1-15页

作者：蔡洪波周沧涛贾青吴思忠何民卿曹莉华陈默张华刘杰朱少平贺贤土北京应用物理与计算数学研究所北京100088 北京大学应用物理与技术中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871

在惯性约束聚变(ICF)电子束快点火物理方案中,需要超强拍瓦激光脉冲驱动MeV能量的强流电子束,并沉积数十kJ能量到压缩氘氚芯区。强流电子束的束流品质是影响点火成功的关键因素之一,为深入了解强流电子束产生物理过程,研制成了三维高性... 详细信息

在惯性约束聚变(ICF)电子束快点火物理方案中,需要超强拍瓦激光脉冲驱动MeV能量的强流电子束,并沉积数十kJ能量到压缩氘氚芯区。强流电子束的束流品质是影响点火成功的关键因素之一,为深入了解强流电子束产生物理过程,研制成了三维高性能、适应上万CPU核规模的并行粒子模拟程序,并开展了大规模数值模拟研究,探索了强流电子束的产生机制和输运规律。回顾了近几年来快点火研究团队围绕强流电子束产生和控制开展的研究,介绍了导致束流品质差的两大物理原因:预等离子体效应和束流不稳定性磁场的随机散射。针对这两个物理原因,提出了四种提高强流电子束品质的方法:(1)双层金锥靶减弱预等离子体的负面效应;(2)输运丝产生环向磁场准直强流电子束;(3)外加磁场导引强流电子束提高耦合效率;(4)抑制束流不稳定性以降低随机磁场对电子束流的散射。

关键词：惯性约束聚变快点火高品质强流电子束预等离子体束流不稳定性

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辐射输运与电子能量强耦合源项的一种高效计算方法

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计算物理 2017年第3期34卷 253-261页

作者：李若李蔚明宋鹏北京大学数学科学学院科学与工程计算系北京100871 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

本文研究辐射输运和电子能量耦合方程组的数值方法.在具有光性厚特征的应用问题中,这两类方程的耦合源项表现出强刚性,使得设计稳健高效的数值格式陷入困难.针对辐射输运多群模型和电子能量的耦合方程组的刚性源项,我们给出一种基于电... 详细信息

本文研究辐射输运和电子能量耦合方程组的数值方法.在具有光性厚特征的应用问题中,这两类方程的耦合源项表现出强刚性,使得设计稳健高效的数值格式陷入困难.针对辐射输运多群模型和电子能量的耦合方程组的刚性源项,我们给出一种基于电子温度变化规律拟设(ansatz)的积分算法,其时间步长不受刚性源项限制,从而使得计算效率比传统显式方法或隐式非线性迭代获得本质的提高.在所基于的拟设有效时,算法确保给出具有物理意义的解,数值算例显示其给出的解具有较高的精确度.

关键词：辐射输运多群模型耦合刚性源项

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大规模并行应用程序的可扩展性研究

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计算机研究与发展 2000年第11期37卷 1382-1388页

作者：陈军莫则尧李晓梅袁国兴国防科学技术大学计算机学院长沙410073 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 北京怀柔装备指挥技术学院北京101416

为适应未来超大型并行计算 ,要求算法和应用程序必须具有良好的可扩展性 .以往的可扩展性研究更强调于对算法的分析 ,而对于实际程序可扩展性低的原因很少进行深入探讨 ,不能有针对性地指导用户改进程序 .现提出了数值可扩展性和并行可... 详细信息

为适应未来超大型并行计算 ,要求算法和应用程序必须具有良好的可扩展性 .以往的可扩展性研究更强调于对算法的分析 ,而对于实际程序可扩展性低的原因很少进行深入探讨 ,不能有针对性地指导用户改进程序 .现提出了数值可扩展性和并行可扩展性 ,用来描述并行系统的数值性能和并行性能的扩展行为 .并深入地讨论了数值可扩展性和并行可扩展性可能低的原因 ,提出了一套可扩展性评价准则 .使用这套评价准则和近优可扩展性方法 ,对一个大规模应用程序——二维等离子体粒子云网格法并行程序进行了分析 ,结果表明这套可扩展性评价准则可以帮助定位引起可扩展性低的原因 ,同时也表明 ,对于实际的大规模应用 ,在已知小规模问题的执行信息下 ,近优可扩展性分析方法提供了一种预测更大规模的问题在多少台处理机上运行更合理的途径 .这里的“合理”。

关键词：可扩展性应用程序并行系统近优可扩展性

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界面不稳定性诱导的湍流混合问题的RANS统一预测新思路

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空气动力学学报 2024年第9期42卷 1-13,I0001页

作者：谢寒松肖梦娟张又升北京大学高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室应用物理与技术研究中心北京100871 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理全国重点实验室北京100088

准确预测由Rayleigh-Taylor(RT)、Richtmyer-Meshkov(RM)和Kelvin-Helmholtz(KH)等流体力学界面不稳定性诱导的湍流混合问题具有重要的科学意义和工程价值。在工程实践中,利用雷诺平均湍流模型(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)模拟上述问题是当前及可见的未来最主流的方法。RANS模型主要包括物理模型和模型系数两方面。然而,在实际工程中,存在各类复杂性问题及其相互耦合,使得采用同一套RANS模型统一预测不同混合问题变得极具挑战,而这又是RANS模型能落地工程应用的前提条件。为解决上述问题,本研究直面工程应用,基于整体论思维观提出了实现RANS渐近理想统一预测的新思路,给出了系统确定湍流混合模型系数的新方法,并将其应用至混合领域内的k-L、k-ε和BHR三类(含亚类)主流的RANS混合模型,均实现了同一套湍流混合模型对不同混合问题的统一预测,证明了所提思路和方法在混合领域的适用性和鲁棒性。本工作可为RANS湍流混合模型的工程化应用奠定基础,其核心思路也可望延拓应用至其他领域的湍流模型上。

关键词：湍流混合统一预测 RANS模型模型系数

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