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2维5阶Benjamin-II方程的适定性
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作者 谌稳固 魏素青 李俊峰 《数学进展》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-20,共20页
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Hs1、s1,(R2)中是局部适定的,其中S1≥-4/5s,S2≥0.并利用质量守恒定律得到了其在S1≥0,S2≥0时的整体适定性.
关键词 BENJAMIN方程 适定性 Stricharz估计
Weibel不稳定性自生电磁场对探针质子束的偏转作用研究 预览
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作者 杜报 蔡洪波 +3 位作者 张文帅 陈京 邹士阳 朱少平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期199-207,共9页
Weibel不稳定性的自生电磁场对于等离子体能量输运、无碰撞冲击波形成等物理过程具有关键的影响.实验上往往采用质子束照相来诊断其电磁场结构.一般认为,探针质子束的轨迹偏转主要来自于磁场,而自生电场的作用被认为可忽略不计.本文利... Weibel不稳定性的自生电磁场对于等离子体能量输运、无碰撞冲击波形成等物理过程具有关键的影响.实验上往往采用质子束照相来诊断其电磁场结构.一般认为,探针质子束的轨迹偏转主要来自于磁场,而自生电场的作用被认为可忽略不计.本文利用三维粒子模拟程序研究了典型参数下的Weibel不稳定性发展过程,并使用径迹追踪法评估了Weibel不稳定性的质子束照相过程中电场和磁场对探针质子束的偏转作用.对比分析发现,引起探针质子束偏转的主要因素并不是磁场,而是过去研究中常被忽略的电场.主要原因为:Weibel不稳定性的自生磁场往往成管状结构,在使用探针质子束对其进行侧向照相时,磁场的作用会被自身中和并抵消.该认识将有助于深入理解Weibel不稳定性质子照相的实验结果. 展开更多
关键词 Weibel不稳定性 质子束照相 电磁场诊断 粒子模拟
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超强激光与泡沫微结构靶相互作用提高强流电子束产额模拟研究 预览
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作者 魏留磊 蔡洪波 +4 位作者 张文帅 田建民 张恩浩 熊俊 朱少平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期118-124,共7页
利用二维粒子模拟方法,本文研究了超强激光与泡沫微结构镀层靶相互作用产生强流电子束问题.研究发现泡沫区域产生了百兆高斯级准静态磁场,形成具有选能作用的'磁势垒',强流电子束中的低能端电子在'磁势垒'的作用下返回... 利用二维粒子模拟方法,本文研究了超强激光与泡沫微结构镀层靶相互作用产生强流电子束问题.研究发现泡沫区域产生了百兆高斯级准静态磁场,形成具有选能作用的'磁势垒',强流电子束中的低能端电子在'磁势垒'的作用下返回激光作用区域,在鞘场和激光场的共同作用下发生多次加速过程,从而显著提升高能电子产额.还应用单粒子模型,分析了电子在激光场作用下的运动行为,验证了多次加速的物理机理. 展开更多
关键词 强流电子束 超强激光 磁势垒 微结构靶
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超大规模PBX炸药分子随机建模方法 预览
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作者 刘敏娟 郑澎 +1 位作者 杨洋 周词扬 《计算机仿真》 北大核心 2019年第4期1-6,共6页
PBX炸药脱粘效应引发的烈度反应会导致安全性隐患,需要基于分子尺度模拟揭示脱黏机制及化学反应机理,但是PBX分子随机建模非常复杂,目前尚无成熟的算法实现这种复杂体系的分子模型。为实现超大规模PBX炸药分子随机模型,采用Voronoi图模... PBX炸药脱粘效应引发的烈度反应会导致安全性隐患,需要基于分子尺度模拟揭示脱黏机制及化学反应机理,但是PBX分子随机建模非常复杂,目前尚无成熟的算法实现这种复杂体系的分子模型。为实现超大规模PBX炸药分子随机模型,采用Voronoi图模拟晶粒,六面体网格模拟晶胞,同时采用分子填充、分子链接等技术实现炸药和添加剂的分子结构。最终通过百万原子规模的批量计算模拟出PBX的分子随机模型。上述模型最终可用于PBX炸药配方的设计和制备工艺,武器库存老化及安全性评估。 展开更多
关键词 塑性粘结炸药 脱黏机制 六面体网格 炸药分子 黏合剂分子
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二维Rayleigh-Taylor不稳定性组分剖面与Atwood数相关性 预览
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作者 阮玉藏 张心婷 +1 位作者 张又升 田保林 《气体物理》 2019年第4期14-19,共6页
由Rayleigh-Taylor不稳定性引起的湍流混合广泛存在于自然现象和工程应用中.在重力场作用下,将重流体置于轻流体之上,系统处于平衡状态.此时,在轻重流体界面处添加微小扰动,重流体向下形成尖钉,轻流体向上形成气泡,轻重流体进入湍流混... 由Rayleigh-Taylor不稳定性引起的湍流混合广泛存在于自然现象和工程应用中.在重力场作用下,将重流体置于轻流体之上,系统处于平衡状态.此时,在轻重流体界面处添加微小扰动,重流体向下形成尖钉,轻流体向上形成气泡,轻重流体进入湍流混合状态,系统失去稳定状态,进入失稳过程.组分剖面揭示了流场在任意时刻任意高度上的成分,从而揭示了Rayleigh-Taylor不稳定性的发展过程.利用计算流体力学软件CFD2模拟常加速度场下二维多模Rayleigh-Taylor不稳定性的发展,研究了重流体组分剖面随Atwood数的变化.文章对比了Atwood数为0.1,0.5,0.9这3种情况下质量分数剖面.在利用气泡高度hb和尖钉深度hs对高度做归一化之后,质量分数剖面不依赖于密度比.在不同密度比下,质量分数曲线都满足fm~1/2erf[4(y-hs/hb-hs-1/2)]+1/2. 展开更多
关键词 RAYLEIGH-TAYLOR不稳定性 湍流混合 组分剖面 Atwood数
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并行任务图的优化调度算法 预览
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作者 李于锋 莫则尧 +1 位作者 肖永浩 熊敏 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2019年第6期955-962,共8页
科学与工程计算中的很多复杂应用问题需要使用科学工作流技术,超算领域中的科学工作流常以并行任务图建模,并行任务图的有效调度对应用的高效执行有重要意义。给出了资源限制条件下并行任务图的调度模型;针对Fork-Join类并行任务图给出... 科学与工程计算中的很多复杂应用问题需要使用科学工作流技术,超算领域中的科学工作流常以并行任务图建模,并行任务图的有效调度对应用的高效执行有重要意义。给出了资源限制条件下并行任务图的调度模型;针对Fork-Join类并行任务图给出了若干最优化调度结论;针对一般并行任务图提出了一种新的调度算法,该算法考虑了数据通信开销对资源分配和调度性能的影响,并对已有的CPA算法在特定情况下进行了改进。通过实验与常用的CPR和CPA算法做比较,验证了提出的新算法能够获得很好的调度效果。本文提出的调度算法和得到的最优调度结论对工作流应用系统的高性能调度功能开发具有借鉴意义。 展开更多
关键词 并行任务图 调度算法 优化调度
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超算环境科学工作流应用平台的引擎设计和资源调度 预览 被引量:3
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作者 李于锋 莫则尧 +2 位作者 肖永浩 赵士操 段博文 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期1723-1726,1736共5页
围绕超算资源的易用性和多类软件的集成以及协作需求,开发了超算环境下的科学工作流应用平台,设计了异步并发的流程执行引擎,采取调度算法和调度器、引擎相分离的设计策略,给出了资源调度方案。提出了局部资源池化技术和资源预约算法,... 围绕超算资源的易用性和多类软件的集成以及协作需求,开发了超算环境下的科学工作流应用平台,设计了异步并发的流程执行引擎,采取调度算法和调度器、引擎相分离的设计策略,给出了资源调度方案。提出了局部资源池化技术和资源预约算法,并比较分析了五种常用调度算法的性能,给出了算法选择的建议。实际应用表明设计的引擎能够支撑复杂工作流的灵活执行方式,给出的资源调度方案能够满足超算环境下工作流应用的高效执行。 展开更多
关键词 科学工作流 高性能计算 资源调度 工作流引擎
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通过理论定标律研究激光间接驱动的参数空间 预览
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作者 杨宸 范征锋 +3 位作者 刘杰 张存波 于承新 任国利 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期12-22,共11页
系统地梳理了激光间接驱动点火靶内爆压缩的物理过程,使用理论方法和一维流体力学模拟给出了靶丸内爆过程中的关键定标律公式。通过这些定标律公式获得了在给定黑腔辐射温度、飞行熵增因子、整形速度和烧蚀材料的条件下,靶丸装量--半径... 系统地梳理了激光间接驱动点火靶内爆压缩的物理过程,使用理论方法和一维流体力学模拟给出了靶丸内爆过程中的关键定标律公式。通过这些定标律公式获得了在给定黑腔辐射温度、飞行熵增因子、整形速度和烧蚀材料的条件下,靶丸装量--半径参数空间的点火岛区域。研究了靶丸性能参数随辐射温度、飞行熵增因子等的变化规律:当靶丸所处黑腔辐射温度升高时,内爆的稳定性将变好;设计上在靶丸装量不变的条件下,靶丸半径需要减小。当靶丸的飞行熵增因子增大时,内爆增益略微减小,内爆稳定性变好;但是点火阈值因子减小导致点火岛的区域变窄。当靶丸的整形速度增大时,点火岛的区域略微变大,内爆稳定性变化不显著;设计上在靶丸装量不变的条件下,需要增大靶丸半径,这会导致靶丸壳层形状因子变大。当改变靶丸烧蚀材料,提高质量烧蚀速率与烧蚀压时,能量增益变大且稳定性增强;设计上在靶丸装量不变的条件下,需要减小靶丸半径。 展开更多
关键词 激光聚变 间接驱动 内爆动力学 靶丸设计 定标律
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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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作者 李晓鹏 周蕊 +3 位作者 庄法坤 曹逻炜 谢国山 范学军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1239-1246,共8页
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... 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。 展开更多
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
面心立方Ce同构相变的分子动力学模拟 预览
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作者 第伍旻杰 胡晓棉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期85-93,共9页
基于嵌入原子法,本文给出了一个金属Ce原子间的相互作用势.利用该势分别计算了γ-Ce和α-Ce的晶格常数、结合能、弹性常数,计算结果与实验或第一性原理研究中得出的数值符合得较好.给出了两相Ce中如点缺陷形成能、表面能、层错能以及孪... 基于嵌入原子法,本文给出了一个金属Ce原子间的相互作用势.利用该势分别计算了γ-Ce和α-Ce的晶格常数、结合能、弹性常数,计算结果与实验或第一性原理研究中得出的数值符合得较好.给出了两相Ce中如点缺陷形成能、表面能、层错能以及孪晶能等晶体缺陷形成能.通过分析两相Ce的声子谱,得出了不同温度下两相的晶格振动熵差,其中在室温条件下约为0.67kB/atom.还利用分子动力学模拟得出了该相变的等温线,并且利用径向分布函数分析了相变前后两相的晶体结构,确认了该相变为面心立方同构相变,即Ce的α-γ相变.由此表明,本文的嵌入原子法势,不仅可以分别合理地描述γ-Ce和α-Ce,还可以反映γ-Ce和α-Ce两相之间的相变. 展开更多
关键词 原子间相互作用势 嵌入原子法 同构相变
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扩散方程一种无条件稳定的保正并行有限差分方法
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作者 贾东旭 盛志强 袁光伟 《计算数学》 CSCD 北大核心 2019年第3期242-258,共17页
本文针对扩散方程提出了一种保正的并行差分格式,并且这个格式为无条件稳定的.我们在每个时间层将计算区域分成许多个子区域以便于实施并行计算.格式构造中首先我们使用前两个时间层的计算结果在分区界面处通过一种非线性的保正外插来... 本文针对扩散方程提出了一种保正的并行差分格式,并且这个格式为无条件稳定的.我们在每个时间层将计算区域分成许多个子区域以便于实施并行计算.格式构造中首先我们使用前两个时间层的计算结果在分区界面处通过一种非线性的保正外插来预估子区域界面值.然后在每个子区域内部使用经典的全隐格式进行计算.最后在界面处使用全隐格式进行校正(本质上这一步计算是显式计算).我们给出了一维与二维情形下的保正并行差分格式,并相应的给出了无条件稳定性证明.数值实验显示此并行格式具有二阶数值精度,而且无条件稳定性与保正性也均在数值实验中得到验证. 展开更多
关键词 扩散方程 并行差分 无条件稳定 保正格式
高精度格式非线性权的统计谱特性分析
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作者 李理 刘晓艳 +3 位作者 李新亮 田保林 梁贤 哈金才 《计算物理》 CSCD 北大核心 2019年第2期127-140,共14页
分析激波捕捉格式/混合格式中常用的非线性权和激波识别器在谱空间中的性质.设计一套分析非线性权和激波识别器在傅里叶空间性质的统计谱特性分析方法;利用该方法对不同的非线性权和激波识别器在傅里叶空间的性质进行详细分析,给出不同... 分析激波捕捉格式/混合格式中常用的非线性权和激波识别器在谱空间中的性质.设计一套分析非线性权和激波识别器在傅里叶空间性质的统计谱特性分析方法;利用该方法对不同的非线性权和激波识别器在傅里叶空间的性质进行详细分析,给出不同非线性权和激波识别器的统计特性,并比较优劣.分析方法和结论有助于深入理解非线性格式/混合格式在数值计算中的表现,并为设计高分辨率非线性格式提供理论支撑. 展开更多
关键词 非线性权 激波识别器 傅里叶分析 激波捕捉格式
三维移动目标无源定位算法 预览
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作者 王小英 江怡帆 赵悦 《雷达科学与技术》 北大核心 2019年第3期280-284,共5页
无源定位已经成为雷达对抗中一项相当重要、不可或缺的技术。针对常态侦察时三维移动目标的无源定位问题,考虑了基于到达方位信息的代数几何概率定位方法,并给出了每一时刻目标位置误差随时间变化的关系,最后通过数值模拟展示了所研究... 无源定位已经成为雷达对抗中一项相当重要、不可或缺的技术。针对常态侦察时三维移动目标的无源定位问题,考虑了基于到达方位信息的代数几何概率定位方法,并给出了每一时刻目标位置误差随时间变化的关系,最后通过数值模拟展示了所研究定位方法的精度。该算法基于运动学原理,充分利用了辐射源信号测量值的时空变化量信息,定位收敛速度快而且非常稳定,具有很强的实用性。以期在实际应用中对近空间或邻近空间中高速移动目标进行三维快速定位,更好地提供无源侦察中移动目标的方位情报信息。 展开更多
关键词 无源定位 三维移动目标 到达方位 代数几何概率方法
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微喷射现象数值模拟研究进展概述 预览
14
作者 邵建立 何安民 王裴 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期137-151,共15页
对微喷射现象的国内外数值模拟研究进行了简要梳理与总结。首先,对微喷射现象特征及其物理内涵进行了解读,然后分别从分子动力学和连续介质力学层次,概述了微射流和微层裂两种主要物质喷射机制的数值模拟研究进展,最后归纳了微喷射现象... 对微喷射现象的国内外数值模拟研究进行了简要梳理与总结。首先,对微喷射现象特征及其物理内涵进行了解读,然后分别从分子动力学和连续介质力学层次,概述了微射流和微层裂两种主要物质喷射机制的数值模拟研究进展,最后归纳了微喷射现象数值模拟研究仍存在的一些难点问题。希望能为微喷射及相关领域的数值模拟与建模研究提供有益参考。 展开更多
关键词 微喷射 冲击 分子动力学 连续介质力学
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不同JRC粗糙单裂隙的渗流机理数值模拟研究
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作者 张戈 田园 李英骏 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第1期26-35,共10页
岩体裂隙的渗流理论具有广泛的应用价值,其中裂隙的表面粗糙和结构迂曲特征是影响渗流的重要因素.因此,在构建的粗糙单裂隙模型基础上开展了关于裂隙粗糙特性和迂曲特性对渗流影响的机理性研究.自行编写了基于格子Boltzmann方法用于模... 岩体裂隙的渗流理论具有广泛的应用价值,其中裂隙的表面粗糙和结构迂曲特征是影响渗流的重要因素.因此,在构建的粗糙单裂隙模型基础上开展了关于裂隙粗糙特性和迂曲特性对渗流影响的机理性研究.自行编写了基于格子Boltzmann方法用于模拟裂隙内流动的计算程序并进行了验证.利用该程序对具有不同JRC值和开度的单裂隙进行数值模拟.将模拟结果与考虑迂曲度修正的渗流立方定律(LCL)结果比较,发现迂曲修正的立方定律预测流量具有一定偏差.分析认为在粗糙单裂隙中,迂曲和粗糙两种因素同时对渗流作用,并且相互耦合,随着裂隙开度不同而相互转化,因此需要同时考虑迂曲和粗糙作用,使用两者对单裂隙渗流立方定律修正.结果认为含迂曲和粗糙双重作用的模型在预测粗糙单裂隙渗流特征时能获得相对更准确的结果,具有一定的工程应用价值. 展开更多
关键词 渗流 单裂隙 节理粗糙系数 迂曲度 格子BOLTZMANN方法
JEMS-FDTD软件在电磁脉冲区域传播数值模拟中的应用 预览
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作者 鲍献丰 李瀚宇 +1 位作者 伍月千 周海京 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期74-78,共5页
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... 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。 展开更多
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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含Laplace-Gauss型混合噪声图像二阶正则化重建方法
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作者 孔令海 孔令波 +1 位作者 许海波 贾清刚 《计算物理》 CSCD 北大核心 2019年第3期280-290,共11页
假设观测数据含Laplace-Gauss型混合噪声条件下,提出求解数据重建反问题的一种新型一阶二阶混合正则化模型,阐述该模型在断层重建和流体动力学实验定量诊断中的应用.建模过程采用贝叶斯推断理论和期望极大方法,将空间自适应函数引入经... 假设观测数据含Laplace-Gauss型混合噪声条件下,提出求解数据重建反问题的一种新型一阶二阶混合正则化模型,阐述该模型在断层重建和流体动力学实验定量诊断中的应用.建模过程采用贝叶斯推断理论和期望极大方法,将空间自适应函数引入经典的增广拉格朗日方法得到模型数值算法.所提出的模型及其算法进行图像复原和客体重建实验.结果表明模型算法的可靠性. 展开更多
关键词 客体重建 自适应软收缩 四阶偏微分方程 交替方向增广拉格朗日方法
孔洞和空位对单晶铝力学性能影响的分子动力学研究 被引量:1
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作者 梁华 李茂生 《计算物理》 CSCD 北大核心 2019年第2期211-218,共8页
采用分子动力学方法模拟含孔洞的单晶铝单轴拉伸过程,研究晶向、孔洞体积分数、空位体积分数等对孔洞生长的影响.结果表明:对于不同的晶向,决定孔洞生长变形的微观机制不同.[010]晶向单轴拉伸情况下,形变机制主要是{111}面位错引起的堆... 采用分子动力学方法模拟含孔洞的单晶铝单轴拉伸过程,研究晶向、孔洞体积分数、空位体积分数等对孔洞生长的影响.结果表明:对于不同的晶向,决定孔洞生长变形的微观机制不同.[010]晶向单轴拉伸情况下,形变机制主要是{111}面位错引起的堆垛层错;[111]晶向单轴拉伸情况下,形变机制主要是位错的移动、堆积与发射.此外,孔洞及空位的体积分数对[010]、[111]晶向的孔洞生长过程也有着明显的影响.总的来说,随着孔洞或者空位体积分数的增加,材料的杨氏模量变小,屈服强度、屈服应变下降. 展开更多
关键词 分子动力学模拟 单晶铝 孔洞 空位
扩散方程九点格式中节点未知量的一种新的插值算法 预览
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作者 董成 邬吉明 《数学杂志》 2019年第2期203-215,共13页
本文研究了二维扩散方程九点格式中节点辅助未知量的插值问题.利用多点通量逼近的边未知量插值算法和一个特殊的极限技巧,获得了节点辅助未知量的一个新的插值算法,并在给定假设下严格分析了该算法中局部线性系统的可解性.新算法满足线... 本文研究了二维扩散方程九点格式中节点辅助未知量的插值问题.利用多点通量逼近的边未知量插值算法和一个特殊的极限技巧,获得了节点辅助未知量的一个新的插值算法,并在给定假设下严格分析了该算法中局部线性系统的可解性.新算法满足线性精确准则,具有较高的精度. 展开更多
关键词 扩散方程 九点格式 节点未知量插值 线性精确
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蒙特卡罗临界计算全局计数问题新策略研究 预览
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作者 上官丹骅 姬志成 +3 位作者 邓力 李瑞 李刚 付元光 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期77-81,共5页
基于一个裂变源分布对应香农熵序列的在线收敛性诊断方法,为提高全局计数整体效率的均匀裂变点算法将在首次激活迭代步和首次判断收敛迭代步的最大值之后启动.之后,整体精度指标将每隔固定迭代步数计算一次,一旦达到事先设定的精度标准... 基于一个裂变源分布对应香农熵序列的在线收敛性诊断方法,为提高全局计数整体效率的均匀裂变点算法将在首次激活迭代步和首次判断收敛迭代步的最大值之后启动.之后,整体精度指标将每隔固定迭代步数计算一次,一旦达到事先设定的精度标准,整个临界迭代计算将提前终止.这一判断过程将一直持续到事先设定的最大迭代步数为止.通过一个反应堆基准问题C5G7模型的计算表明上述新策略在合适的参数下有助于提高蒙特卡罗临界计算全局计数问题的整体效率. 展开更多
关键词 临界问题 全局计数 蒙特卡罗方法 香农熵
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