检索结果-内蒙古大学图书馆

第十八届全国等离子体科学技术会议

作者：李志超李欣赵航龚韬郑坚蒋小华杨冬刘永李三伟郭亮王哲斌吴畅书闫亚东谢正茂何俊华邹士阳刘慎业王峰杨家敏江少恩丁永坤中国工程物理研究院激光聚变研究中心北京应用物理与计算数学研究所清华大学工程物理系中国科学技术大学中国科学院西安光学精密机械研究所

黑腔等离子体状态及其动力学行为是理解和研究黑腔辐射源的首要因素,非常敏感的影响着各种辐射驱动的物理过程。NIF点火攻关与预期存在的差距,一定程度上都与黑腔等离子体状态有关。为此,近年来先后在万焦耳级的神光Ⅲ原型和十万焦耳级...

黑腔等离子体状态及其动力学行为是理解和研究黑腔辐射源的首要因素,非常敏感的影响着各种辐射驱动的物理过程。NIF点火攻关与预期存在的差距,一定程度上都与黑腔等离子体状态有关。为此,近年来先后在万焦耳级的神光Ⅲ原型和十万焦耳级的神光Ⅲ主机激光装置上大力发展光学Thomson散射精密诊断技术[1]。通过持续的技术攻关,在神光Ⅲ原型装置上建立了四倍频Thomson散射技术[2],获得了充气黑腔不同特征区域的Thomson散射实验数据,表征了充气黑腔内部的等离子体状态分布。实验采用七束激光合成一环辐照充气黑腔腰部腔壁的方式构造准二维的实验条件,并通过数值模拟,建立了光学Thomson散射光谱的正算能力。通过正算光谱与实验结果的直观比对,初步理解了充气黑腔注入孔附近的等离子体状态和动力学行为。腔腰部的实验光谱与正算光谱存在差异,分析认为腰部诊断孔的非二维效应和探针光的影响可能是主要因素,通过分解模拟验证了该判断。实验获得的充气黑腔Au冕区Thomson散射光谱为首次,国际上未见报道。此外,神光Ⅲ主机装置上的四倍频探针光已经建成,该装置将面向复杂充气黑腔、多环激光辐照的实验条件,研究类点火条件下的内环激光等离子体相互作用敏感区和多束激光相互作用敏感区等具有挑战性区域的等离子体状态和动力学行为,相关实验研究工作正在进行中。

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1030nm千瓦级掺镱光纤窄线宽激光放大器

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中国激光 2016年第6期43卷 14-19页

作者：孙殷宏柯伟伟冯昱骏王岩山彭万敬马毅李腾龙王小军唐淳张凯中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室四川绵阳621900 中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 清华大学工程物理系北京100084

基于掺镱光纤激光放大器理论模型,分析了掺镱光纤激光放大器中心波长和增益光纤长度等因素对放大发光辐射(ASE)的影响。根据计算结果,优化了1030nm窄线宽光纤激光放大器设计参数。采用主振荡功率放大结构,搭建了基于窄带种子源一级放大... 详细信息

基于掺镱光纤激光放大器理论模型,分析了掺镱光纤激光放大器中心波长和增益光纤长度等因素对放大发光辐射(ASE)的影响。根据计算结果,优化了1030nm窄线宽光纤激光放大器设计参数。采用主振荡功率放大结构,搭建了基于窄带种子源一级放大器的实验装置,使用25μm/400μm(纤芯直径/包层直径)掺镱光纤实现了中心波长1030nm、3dB线宽0.072nm、最高功率1.01kW的连续激光输出,光-光转换效率为81%,1030nm激光功率占比大于99%。由理论计算和实验结果可知,经过合理的优化设计,采用商用光纤可实现窄线宽1030nm光纤激光器高功率、高效率、高信噪比输出。

关键词：激光器主振荡功率放大器掺镱光纤放大自发辐射信噪比

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脉冲驱动磁化等离子体内爆升温点火的数值模拟

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强激光与粒子束 2016年第7期28卷 60-68页

作者：刘斌李成邓爱东杨显俊中国工程物理研究院研究生部北京100088 中国工程物理研究院聚变能源科学技术研究中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

通过建立物理模型,用一维三温拉氏磁流体力学程序分析了由强电流(MA)脉冲驱动的金属套筒内爆压缩磁化等离子体的升温点火及能量增益过程。分析了脉冲驱动的金属套筒内爆、不同驱动源对金属套筒内爆升温的影响、Z箍缩过程中内嵌磁场和预... 详细信息

通过建立物理模型,用一维三温拉氏磁流体力学程序分析了由强电流(MA)脉冲驱动的金属套筒内爆压缩磁化等离子体的升温点火及能量增益过程。分析了脉冲驱动的金属套筒内爆、不同驱动源对金属套筒内爆升温的影响、Z箍缩过程中内嵌磁场和预加热温度对磁化等离子体升温的影响,以及点火需要的初态参数和点火后的能量输出。此外,对该过程中磁场增加α粒子能量沉积、降低电子离子热传导能量损失的物理机制做了介绍和分析。磁流体数值模拟结果显示:当初始的内嵌磁场和燃料的预加热温度分别取5T和250eV时,即可获得超过4keV的升温,初始参数包括内嵌磁场、预加热温度、燃料密度、套筒尺度、驱动脉冲幅值、加载时间等。在一定的条件下,点火成功,可产生kT量级的强磁场,并获得百kJ/mm量级的能量输出。

关键词：磁化靶 Z箍缩内爆等离子体磁流体数值模拟

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多孔介质中各向异性渗流模型的浸入Crouzeix-Raviart有限元方法

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高等学校计算数学学报 2016年第1期38卷 24-41页

作者：安娜陈焕贞蔚喜军黄朝宝中国工程物理研究院研究生院山东师范大学数学科学学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

1引言多孔介质中含两种及以上不同传导性或渗透率的一些物理模型,都可以由间断系数为张量的二阶椭圆界面方程来刻画.为了服从守恒律,界面方程的解必须满足界面跳跃条件.当界面线充分光滑时,解在各个子区域上也分别都是光滑的.但因为扩... 详细信息

1引言多孔介质中含两种及以上不同传导性或渗透率的一些物理模型,都可以由间断系数为张量的二阶椭圆界面方程来刻画.为了服从守恒律,界面方程的解必须满足界面跳跃条件.当界面线充分光滑时,解在各个子区域上也分别都是光滑的.但因为扩散系数沿界面发生间断,解的整体正则性比较低,通常的数值方法难以得到理想的逼近精度.多种数值实验表明界面浸入有限元(IIFE)方法对于求解这类椭圆界面问题十分有效.这是由于这种方法把界面跳跃条件强加在有限元空间中,故不需要沿界面进行网格剖分.

关键词： anisotropic flow model elliptic interface problems tensorcoefficients immersed interface finite element method Crouzeix-Raviart element

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基于多路窄线宽光纤激光的9.6kW共孔径光谱合成光源

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中国激光 2016年第9期43卷 55-61页

作者：马毅颜宏彭万敬王小军田飞孙殷宏赵磊王树峰李腾龙梁小宝王岩山冉欢欢柯伟伟冯昱骏唐淳张凯中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院高能激光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京100088 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 清华大学工程物理系北京100084

理论和实验研究了一种基于双多层电介质膜(MLD)光栅色散补偿构型设计的光谱合成激光器,该激光器既实现了多路光纤激光高光束质量共孔径光谱合成输出,也降低了单路光纤激光的线宽要求。优化了该激光器的光束质量退化分析模型,分析了激光... 详细信息

理论和实验研究了一种基于双多层电介质膜(MLD)光栅色散补偿构型设计的光谱合成激光器,该激光器既实现了多路光纤激光高光束质量共孔径光谱合成输出,也降低了单路光纤激光的线宽要求。优化了该激光器的光束质量退化分析模型,分析了激光波长、光栅色散和光谱结构对光谱合成输出光束质量的影响,实验研究了不同功率水平下的光谱合成输出光束质量变化特性,获得了最大输出功率为9.6kW的高光束质量共孔径合成输出,光束质量M2为2.9,合成效率达到92.0%。通过进一步压缩每路光纤激光的线宽并提升其功率或增加合成路数,可以获得更高功率和更高光束质量水平的共孔径激光输出。

关键词：激光器光纤激光器光谱合成双光栅高光束质量

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大规模结构动力学并行计算与软件研发进展

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力学季刊 2016年第3期37卷 421-432页

作者：范宣华肖世富陈璞刘青凯王柯颖牛红攀中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621900 北京大学工学院力学与工程科学系北京100871 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

以大型复杂装备研制过程中对大规模精细动力学数值模拟的迫切需求为背景,对大规模模态分析及后续相关动力学并行计算的国内外研究进展进行了概述,并对团队在JAUMIN框架和PANDA软件平台上开展的结构动力学并行计算相关研发工作进行了介绍... 详细信息

以大型复杂装备研制过程中对大规模精细动力学数值模拟的迫切需求为背景,对大规模模态分析及后续相关动力学并行计算的国内外研究进展进行了概述,并对团队在JAUMIN框架和PANDA软件平台上开展的结构动力学并行计算相关研发工作进行了介绍.基于神光III大型光机装备的展示算例表明,PANDA软件的动力学并行可扩展能力达到"上亿自由度、上万核"的水平,万核并行效率高达50%以上,远超国内现有商业软件的分析能力;"基于框架研发应用软件"的设计理念已经成为大规模有限元程序研发的主流理念,对于提升软件研发效率,促进软件实用化和并行可扩展性将起到关键作用.

关键词：结构动力学并行计算有限元软件研发并行可扩展性

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运输机群装载优化的整数规划模型

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数值计算与计算机应用 2016年第3期37卷 233-244页

作者：李高西陈伟坤万仲平戴彧虹武汉大学数学与统计学院武汉430072 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

运输机群装载优化是大量货物运输过程中亟待解决的问题.本文基于整数规划建立了以飞机架次最少、装载效率最高为优化目标,且满足重心包线、舱段承载能力等约束的整数规划模型,并通过一系列线性化技巧将其线性化.数值实验表明该模型能生... 详细信息

运输机群装载优化是大量货物运输过程中亟待解决的问题.本文基于整数规划建立了以飞机架次最少、装载效率最高为优化目标,且满足重心包线、舱段承载能力等约束的整数规划模型,并通过一系列线性化技巧将其线性化.数值实验表明该模型能生成最佳运输方案,对提高航空运输的效率有一定的指导意义.

关键词：运输机装载优化整数规划

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脉冲功率装置汇流区由电子发射导致的电流损失机制

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强激光与粒子束 2016年第1期28卷 78-82页

作者：赵海龙董烨周海京邹文康王刚华王强中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900 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北京100094 西南交通大学物理科学与技术学院成都610031

面向大型脉冲功率装置聚龙一号（P T S 装置）,以电磁粒子模拟方法（PIC ）为依托,围绕真空汇流区双层柱-孔盘旋（ DPHC ）结构区域,研究电子发射对DPHC 结构在电流传输、汇聚过程中的影响.使用全三维大规模并行粒子模拟软件NEPTUNE3... 详细信息

面向大型脉冲功率装置聚龙一号（P T S 装置）,以电磁粒子模拟方法（PIC ）为依托,围绕真空汇流区双层柱-孔盘旋（ DPHC ）结构区域,研究电子发射对DPHC 结构在电流传输、汇聚过程中的影响.使用全三维大规模并行粒子模拟软件NEPTUNE3D ,简化并建立DPHC 结构的物理和几何模型,利用全电路数值模拟的方法获得PTS 装置真空轴向绝缘堆处开路和短路电压波形曲线作为输入条件,计算得到DPHC 结构中磁场强度分布.分别考虑是否存在电子发射过程,获得输出端电流损失随时间变化曲线,经过对比得到峰值时刻由阴极表面电子发射所导致的电流损失率为0 . 4 6 % -0. 4 8 % .

关键词：聚龙一号柱-孔盘旋结构电磁粒子模拟磁场分布

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超高面板堆石坝面板挤压破损机制探讨及热-力强耦合非线性接触数值模拟

超高面板堆石坝面板挤压破损机制探讨及热-力强耦合非线性接触数...

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创新时代的水库大坝安全和生态保护——中国大坝工程学会2017学术年会

作者：周墨臻王景焘李杨王杰张丙印田荣中物院高性能数值模拟软件中心北京应用物理与计算数学研究所清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室

近年来,国内外一批超高面板堆石坝在建成蓄水后集中出现了面板沿纵缝的挤压破损现象。工程实践经验表明,面板的挤压破损已经逐渐成为影响高面板堆石坝安全的关键问题。深入研究该问题的发生机制及防治措施,尤其是发展相应的数值模拟方法... 详细信息

近年来,国内外一批超高面板堆石坝在建成蓄水后集中出现了面板沿纵缝的挤压破损现象。工程实践经验表明,面板的挤压破损已经逐渐成为影响高面板堆石坝安全的关键问题。深入研究该问题的发生机制及防治措施,尤其是发展相应的数值模拟方法,对于指导后续同类型工程的设计、施工及安全评价等方面具有重要意义。本文总结分析了多座面板坝工程中发生的面板挤压破损现象及特征,揭示了非线性接触效应可能起到的重要作用。基于对偶mortar元,发展了一套可合理模拟接触界面非连续变形以及处理非协调网格界面的非线性接触计算方法,克服了常用的接触面单元方法难以合理模拟较大非连续变形的不足,避免了罚函数法的矩阵病态问题及Lagrange乘子法的鞍点问题。针对面板纵缝这类细长型接触界面,提出了混合切向接触约束方法,避免了算法发散现象。针对使用软填缝料填充纵缝的情形,完成了轴向挤压试验,提出了软缝挤压模型,发展了基于摄动Lagrange乘子法的软缝接触计算方法。在高性能计算力学共性层PANDAola的软件架构体系内,实现了可模拟复杂多体系统三维大滑移摩擦接触问题的并行计算模块,发展了可考虑施工蓄水、土体本构（含流变）、混凝土温度膨胀效应等的土石坝数值模拟软件模块。针对天生桥一级面板堆石坝,开展了包括热-力强耦合以及非线性接触分析等复杂力学过程的大规模并行数值模拟,揭示了面板转动挤压效应和夏季高温是导致发生挤压破损的重要原因,同时表明面板软缝处理措施可具有较好的防治效果。

关键词：对偶mortar 非线性接触热-力强耦合大规模并行面板挤压破损面板堆石坝

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金属双边二次电子倍增瞬态演化及饱和特性

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微波学报 2016年第S1期32卷 31-35页

作者：董烨刘庆想庞健杨温渊周海京西南交通大学物理科学与技术学院成都610031 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流体物理研究所绵阳621900

本文利用蒙特卡罗与粒子模拟方法对金属无氧铜材料双边二次电子倍增的瞬时演化特性和饱和物理机制进行了细致数值模拟研究。研究结果表明:二次电子数目、放电电流、放电功率、沉积功率随时间以指数形式快速增长后趋于饱和波动或振荡。... 详细信息

本文利用蒙特卡罗与粒子模拟方法对金属无氧铜材料双边二次电子倍增的瞬时演化特性和饱和物理机制进行了细致数值模拟研究。研究结果表明:二次电子数目、放电电流、放电功率、沉积功率随时间以指数形式快速增长后趋于饱和波动或振荡。随着间隙电压幅值的增加,二次电子数目、放电电流、放电功率、沉积功率均呈现先增加后减小的规律。放电电流波形相对间隙射频电压波形存在延时现象,导致二次电子倍增中存在部分充电过程;随着间隙电压幅值的增加,延时逐步缩短,二次电子倍增逐步转化为稳定放电状态。二次电子倍增发展阶段,射频相位聚焦效应占主导;二次电子倍增过程中存在明显的电子束宽度拓宽现象,当空间电荷效应与射频场对电子的相位聚焦效应平衡时,二次电子倍增进入饱和阶段。二次电子倍增过程中空间电荷场主要起到了两方面作用。首先,空间电荷效应导致电子碰撞相位发散,使电子溢出聚焦相位区间;其次,空间电荷效应导致发射面电场呈现"反场"效应直接阻止了二次电子的发射。

关键词：双边二次电子倍增蒙特卡罗方法粒子模拟方法瞬时演化特性

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