检索结果-内蒙古大学图书馆

数值计算与计算机应用 2020年第3期41卷 169-191页

作者：谢和虎中国科学院数学与系统科学研究院计算数学研究所国家数学与交叉科学中心科学与工程计算国家重点实验室北京100190 中国科学院大学数学科学学院北京100049

科学研究与工程实际中存在着大量的非线性偏微分方程,这使得非线性方程的求解变得越来越重要.本综述论文利用定义在粗网格上的有限元空间来重建任意有限元函数的Aubin-Nitsche技巧的误差估计.然后介绍如何利用这种对Aubin-Nitsche技巧... 详细信息

科学研究与工程实际中存在着大量的非线性偏微分方程,这使得非线性方程的求解变得越来越重要.本综述论文利用定义在粗网格上的有限元空间来重建任意有限元函数的Aubin-Nitsche技巧的误差估计.然后介绍如何利用这种对Aubin-Nitsche技巧的新视角来设计求解半线性椭圆方程和特征值问题的扩展子空间算法,同时给出相应的收敛性分析和计算量估计.特别地,当求解多项式形式的非线性方程和特征值问题的时候,扩展子空间算法的渐进计算量可以达到最优.本文的论述表明扩展子空间算法是一种用来设计求解非线性方程快速算法的框架,可以应用于更广泛的非线性方程的求解,同时也可以结合各种高效的线性解法器来提高非线性方程的求解效率.

关键词：扩展子空间算法有限元方法半线性椭圆方程特征值问题渐近计算量绝对最优

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三维半导体器件漂移扩散模型的并行有限元方法研究

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数值计算与计算机应用 2020年第2期41卷 85-104页

作者：王芹马召灿白石阳张林波卢本卓李鸿亮 LSEC国家数学与交叉科学中心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 中国科学院大学数学科学学院北京100049 四川师范大学数学科学学院成都610066

本文设计了一种新的三维自适应迎风稳定化有限元方法(SUPG-IP),并对比研究了几种半导体器件模拟的并行有限元方法.数值模拟结果表明:稳定化有限元方法适用于大偏压以及高掺杂器件模拟;而经典的Zlamal有限元方法更适用于计算半导体器件... 详细信息

本文设计了一种新的三维自适应迎风稳定化有限元方法(SUPG-IP),并对比研究了几种半导体器件模拟的并行有限元方法.数值模拟结果表明:稳定化有限元方法适用于大偏压以及高掺杂器件模拟;而经典的Zlamal有限元方法更适用于计算半导体器件的电学响应曲线.我们基于三维并行自适应有限元平台PHG开发了半导体器件漂移扩散模型求解器DevSim,并对几种典型的半导体器件进行了模拟测试.计算结果与商业软件Sentaurus吻合较好,验证了算法的有效性.我们对PN结进行了超大规模网格并行模拟测试,网格达8亿单元并使用2048进程计算,展示了算法良好的并行可扩展性.

关键词：半导体器件漂移扩散模型有限元方法并行数值模拟 DevSim

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颠覆性技术形成产业的创新生态系统——以石墨烯产业为例

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科技管理研究 2024年第21期44卷 11-19页

作者：李莉彭现科曹晓阳王宏伟李平中国工程科技创新战略研究院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国社会科学院数量经济与技术经济研究所北京100732

各国在颠覆性技术上和未来制高点上的竞争很大程度上变成了产业创新生态系统的竞争。以具有颠覆性的石墨烯产业为典型案例,采用价值网络分析方法,对颠覆性技术形成产业的创新生态系统结构、互动关系和形成机制进行研究。结果发现:颠覆... 详细信息

各国在颠覆性技术上和未来制高点上的竞争很大程度上变成了产业创新生态系统的竞争。以具有颠覆性的石墨烯产业为典型案例,采用价值网络分析方法,对颠覆性技术形成产业的创新生态系统结构、互动关系和形成机制进行研究。结果发现:颠覆性技术形成产业的创新生态系统在结构上是具有参差交错的复杂结构关系的动态的、开放的复杂自适应系统,进一步可细分为核心层、辅助层、环境层,多元创新主体及创新种群之间互动协同;创新主体集聚、相互作用以及创新资源集聚和流动驱动石墨烯产业创新生态系统的形成。未来应将创新生态系统这一创新范式上升至国家战略层面,针对颠覆性技术形成产业的不同阶段制定不同政策,从创新生态系统的视角分阶段考虑如何充分发挥各类主体的作用,助推颠覆性技术形成产业。

关键词：颠覆性技术创新生态系统产业技术价值网络分析

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柱几何RT不稳定性非线性增长的解析模型

柱几何RT不稳定性非线性增长的解析模型

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：赵志晔王裴刘难生陆夕云中国科学技术大学工程科学学院近代力学系北京应用物理与计算数学研究所

本文首次给出了任意Atwood数下二维柱几何Rayleigh-Taylor （RT）不稳定性非线性增长的解析模型。该解析模型成功地预测气泡从早期线性阶段到后期非线性阶段的全演化过程,并很好地吻合直接数值模拟结果。通过解析模型发现,不同于平几何... 详细信息

本文首次给出了任意Atwood数下二维柱几何Rayleigh-Taylor （RT）不稳定性非线性增长的解析模型。该解析模型成功地预测气泡从早期线性阶段到后期非线性阶段的全演化过程,并很好地吻合直接数值模拟结果。通过解析模型发现,不同于平几何下非线性阶段气泡随时间呈现线性增长Vt柱几何下非线性阶段气泡呈现二次增长1/2 at,其中V与a为气泡增长速度与加速度。提出柱几何RT不稳定性的非线性饱和状态呈现加速度饱和,并给出饱和加速度关于外加速度、Atwood数及扰动波数的表达式。

关键词： Rayleigh-Taylor不稳定性非线性不稳定性

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有界区域Weyl规范下具有周期间断系数Maxwell-Dirac系统多尺度算法

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数值计算与计算机应用 2019年第2期40卷 111-129页

作者：付姚姚曹礼群马楚鹏中国科学院大学北京100190 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 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国家数学与交叉科学中心北京100190 香港理工大学应用数学系香港999077

Maxwell-Dirac系统及修正形式在拓扑绝缘体、石墨烯、超导等材料中有着十分广泛的应用,本文针对有界区域Weyl规范下具有周期间断系数Maxwell-Dirac系统,提出了该系统解的多尺度渐近展开式,结合时间分裂谱和自适应棱单元方法,发展了一类... 详细信息

Maxwell-Dirac系统及修正形式在拓扑绝缘体、石墨烯、超导等材料中有着十分广泛的应用,本文针对有界区域Weyl规范下具有周期间断系数Maxwell-Dirac系统,提出了该系统解的多尺度渐近展开式,结合时间分裂谱和自适应棱单元方法,发展了一类新型高效算法.数值计算结果表明该算法在处理上述时-空多尺度问题时十分有效.

关键词： Maxwell-Dirac系统均匀化多尺度渐近展开式时间分裂谱方法自适应棱单元方法

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含腔炸药在冲击作用下孔洞坍缩和高温区形成研究

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气体物理 2025年第2期10卷 1-15页

作者：李帅孟宝清田保林孙文俊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 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 中国科学院大学工程科学学院北京101408 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

激波冲击下含腔炸药颗粒群中热点的形成与点火现象引起了广泛的关注。然而,目前在介观尺度上的研究较为稀缺,大多数相关研究主要集中于落锤和跌落实验的加载方式。因此,亟待开展针对激波作用下介尺度炸药颗粒群的变形、温升模式及耗散... 详细信息

激波冲击下含腔炸药颗粒群中热点的形成与点火现象引起了广泛的关注。然而,目前在介观尺度上的研究较为稀缺,大多数相关研究主要集中于落锤和跌落实验的加载方式。因此,亟待开展针对激波作用下介尺度炸药颗粒群的变形、温升模式及耗散传热机制等方面的研究。本研究建立了一种适用于跌落和激波冲击条件下炸药变形与温升问题的数学物理模型,该模型能够精确描述颗粒和流体的动力学与热力学过程。基于离散元法,该模型考虑了颗粒间的弹塑性接触过程,系统地考虑了颗粒间的弹塑性碰撞和剪切历史,准确解析颗粒的运动与碰撞行为。动量方程中考虑了颗粒与气相之间的曳力双向耦合作用,而能量方程涵盖了滑动摩擦耗散、滚动摩阻耗散、塑性耗散、颗粒间的热传递以及颗粒与流体之间的传热等效应。研究讨论了炸药颗粒尺寸对颗粒群跌落过程的影响,颗粒尺寸越小,跌落过程中的梯形升温区和对称高温带区域面积越大,且最终平均温度的稳定值越高。颗粒尺寸的不同致使颗粒群中颗粒数量不同,因此导致了颗粒间碰撞耗散行为的变化,从而造成颗粒温度的差异。并且,不同颗粒尺寸的炸药跌落过程中,滑动摩擦耗散和滚动摩阻耗散的演化差异在初期便已显现,而塑性耗散的演化差异则在跌落的中后期才逐渐发展。进一步,分析对比了跌落和激波冲击过程下塑性耗散这一关键耗散源项的演化规律。跌落过程中,塑性功的演变主要发生在高温区形成和孔洞坍缩阶段,这两个阶段包含较明显的颗粒之间剧烈的塑性碰撞。激波冲击过程中,塑性耗散主要发生在颗粒群孔洞变形的早期阶段,后期阶段塑性加载力不再做功,炸药颗粒的温度升高主要依赖于两相热传递。

关键词： HMX炸药离散元法弹塑性模型耗散机理两相传热

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JEMS-FDTD软件在电磁脉冲区域传播数值模拟中的应用

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强激光与粒子束 2019年第10期31卷 74-78页

作者：鲍献丰李瀚宇伍月千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

电磁脉冲区域传播数值模拟是电磁环境效应分析的重要环节,面临空间尺度巨大、多辐射源、复杂地貌等技术挑战。本文介绍了三维时域全波电磁模拟并行软件JEMS-FDTD的研制进展。在大规模并行计算FDTD方法的基础上结合自适应网格技术,研制... 详细信息

电磁脉冲区域传播数值模拟是电磁环境效应分析的重要环节,面临空间尺度巨大、多辐射源、复杂地貌等技术挑战。本文介绍了三维时域全波电磁模拟并行软件JEMS-FDTD的研制进展。在大规模并行计算FDTD方法的基础上结合自适应网格技术,研制了一种适应于大区域电磁脉冲传播的高效时域全波计算方法。并基于该技术实现了千km 2级城市电磁脉冲区域传播的数值模拟,获取了全空间的时域电磁场信息,验证了软件在电磁脉冲区域传播仿真应用中的可行性。

关键词：时域有限差分方法电磁脉冲区域传播自适应网格数值模拟

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材料二次电子产额对腔体双边二次电子倍增的影响

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物理学报 2018年第3期67卷 209-216页

作者：董烨刘庆想庞健周海京董志伟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

采用蒙特卡罗抽样与粒子模拟相结合的方法,数值研究了材料二次电子产额对腔体双边二次电子倍增瞬态演化及饱和特性的影响.研究发现:随着材料二次电子产额的增加,二次电子增长率以及稳态二次电子数目和振幅均呈现增加的趋势,放电电流起... 详细信息

采用蒙特卡罗抽样与粒子模拟相结合的方法,数值研究了材料二次电子产额对腔体双边二次电子倍增瞬态演化及饱和特性的影响.研究发现:随着材料二次电子产额的增加,二次电子增长率以及稳态二次电子数目和振幅均呈现增加的趋势,放电电流起振时间逐步缩短,稳态电流幅值以及放电功率平均值和振幅值均呈现逐步增加并趋于饱和的规律,沉积功率波形延时以及脉宽呈现逐步增加并趋于饱和的趋势.粒子模拟给出了高/低二次电子产额情况下的电子相空间分布、电荷密度分布、平均碰撞能量、平均二次电子产额、二次电子数目和放电电流的细致物理图像.模拟结果表明:高二次电子产额材料,饱和时更倾向趋于单边二次电子倍增类型分布;低二次电子产额材料的二次电子倍增饱和特性由空间电荷场的"去群聚"效应和"反场"效应同时决定,而高二次电子产额材料的二次电子倍增饱和特性则主要是由发射面附近的强空间电荷场"反场"效应决定的.

关键词：双边二次电子倍增瞬态特性材料二次电子产额蒙特卡罗方法粒子模拟方法

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二次电子倍增对射频平板腔建场过程的影响

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物理学报 2018年第17期67卷 287-296页

建立了射频平板腔动态建场等效电路以及腔体双边二次电子倍增的混合物理模型,利用自主编制的1D3V-PIC二次电子倍增程序和射频平板腔动态建场全电路程序,研究分析了不同腔体Q值情况下二次电子倍增对射频平板腔动态建场过程的影响.数值模... 详细信息

建立了射频平板腔动态建场等效电路以及腔体双边二次电子倍增的混合物理模型,利用自主编制的1D3V-PIC二次电子倍增程序和射频平板腔动态建场全电路程序,研究分析了不同腔体Q值情况下二次电子倍增对射频平板腔动态建场过程的影响.数值模拟表明:射频平板腔建场过程中不存在二次电子倍增的情况下,腔体Q值越高,建场时间越长,注入能量等于腔体储能和腔体耗能,建场前期腔体储能速度快于耗能速度,建场后期腔体耗能速度快于储能速度,建场成功后平均腔体消耗功率与平均注入功率相等.射频平板腔建场过程中存在二次电子倍增情况下,腔体Q值越高,进入二次电子倍增的时刻越晚,二次电子倍增作用时间越长;二次电子发射面积越大,二次电子电流峰值越高.二次电子倍增的持续加载,最终会导致射频平板腔建场过程的失败;腔体Q值越高或二次电子发射面积越大,射频平板腔建场成功的概率越低.相关模拟结果可为工程设计提供一定的参考.

关键词：二次电子倍增射频建场粒子模拟等效电路

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2维5阶Benjamin-Ⅱ方程的适定性（英文）

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数学进展 2019年第1期48卷 1-20页

作者：谌稳固魏素青李俊峰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研究生院北京100088 北京师范大学数学科学学院数学与复杂系统教育部重点实验室北京100875

本文研究了2维5阶Benjamin-Ⅱ方程初值问题的适定性.证明了其在Sobolev空间H^(s_1,s_2)(R^2)中是局部适定的,其中s_1≥-5/4,s_2≥0.并利用质量守恒定律得到了其在s_1≥0, s_2≥0时的整体适定性.

关键词： Benjamin方程适定性 Stricharz估计

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