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燃料棒接触问题的新型自适应预处理方法

刘威震, 刘振海, 辛勇, 叶舒愉, 张世全

计算物理 2024, 41 (5): 596-606. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8868

摘要（201）

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PDF （8579KB）（335）

通过分析接触前后雅可比矩阵的稀疏结构, 构造基于接触压力判断准则的新型自适应预处理方法。在接触压力为零时使用完全的雅可比矩阵作为Preconditioned Jacobian-free Newton-Krylov(PJFNK)方法的预处理矩阵, 在接触压力非零时使用雅可比矩阵的块对角作为预处理矩阵。数值试验表明: 本文的自适应预处理方法能够有效提升模拟效率, 求解总时间与Multiphysics Object-Oriented Simulation Environment(MOOSE)中现有方法相比减少了15.2%~33.1%。

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纳米孔壁面作用对蛋白质过孔影响的粗粒化分子动力学模拟

史晓蕊, 刘振宇, 吴慧英

计算物理 2020, 37 (1): 63-68. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7982

摘要（366）

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PDF （5990KB）（1352）

基于粗粒化分子动力学方法模拟电驱动蛋白质过孔过程，研究纳米孔-水/纳米孔-蛋白质相互作用对电泳迁移率的影响；用操控式分子动力学模拟分析蛋白质在不同相互作用下过孔摩擦系数和摩擦阻力.研究发现：蛋白质黏附纳米孔壁面对其过孔特性影响并不明显，而纳米孔-水相互作用对蛋白质过孔电泳迁移率和摩擦系数影响较大.随纳米孔-水相互作用增强，纳米孔壁面与蛋白质附近水分子运动差异显现，蛋白质过孔摩擦阻力显著增大，过孔摩擦系数随之增大，进而影响蛋白质过孔电泳迁移率.所得结果可为纳米孔材料设计提供理论指导.

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金属纤维烧结过程的分数阶模型

郑洲顺, 刘振, 耿婷婷, 吴晓新, 汤慧萍, 王建忠

计算物理 2019, 36 (5): 595-602. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7910

摘要（295）

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PDF （9965KB）（1158）

基于金属纤维烧结结点的几何模型，运用Caputo分数阶微分方程，建立时间分数阶表面扩散模型，使用有限差分法求数值解，实现金属纤维烧结过程的数值模拟.对不同的阶数进行模拟，得到0~1阶烧结过程数值结果及颈长变化规律；在阶数为0.9阶时，模拟初始夹角为0°、30°、60°、90°时的烧结过程.结果表明：阶数等于1时的结果与整数阶扩散模型一致；烧结的初始阶段，整数阶与分数阶模拟的颈半径迅速生长，随着烧结的进行，分数阶模拟的烧结颈长出现局部波动，最后以大于整数阶的增长速率增长；阶数固定时，初始夹角越小，增长速率越大.分数阶表面扩散模型比整数阶表面扩散模型能更好地描述纤维烧结过程中烧结结点的复杂变化.

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微尺度稀薄效应下颗粒沉降的格子Boltzmann方法模拟

穆知雨, 刘振宇, 吴慧英

计算物理 2019, 36 (4): 395-402. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7901

摘要（392）

HTML （3）

PDF （3564KB）（1724）

基于多松弛格子Boltzmann模型，对竖直细长微通道内颗粒自由沉降过程进行模拟，分析气体稀薄效应、初始位置以及颗粒间相互作用对微颗粒沉降特性的影响.研究表明：随Knudsen数增大，微通道内气体稀薄效应增强，颗粒表面气体滑移速度增大，气相流体有效粘度减小，颗粒相同运动状态下受到气体阻力相应减小，颗粒沉降平衡速度明显增大；不同初始位置颗粒沉降过程存在明显差异，初始位置偏离中心线颗粒将发生水平方向位移且呈振荡趋势，最终稳定于中心线平衡位置；在微尺度双颗粒沉降DKT现象过程中，气体稀薄效应影响颗粒运动特性，后颗粒跟随过程明显增长.

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基于扩散滤波方法的地震数据修复技术

陈可洋, 陈树民, 李来林, 吴清岭, 范兴才, 刘振宽, 王建民

计算物理 2014, 31 (4): 465-470.

摘要（411）

PDF （2950KB）（1159）

将基于偏微分方程的图像修复技术引入到地震资料数字处理领域,提出基于扩散滤波方法的地震数据修复技术.将待修复数据区域附近的未受损数据按照一定的扩散函数规则,通过扩散滤波方法将其扩散至待修复区域,每次迭代计算仅更新待修复区域内的数据,未受损区域内的数据保持不变,根据迭代前后的残差与阈值比较,最终确定迭代终止的条件.地震数据插值处理以及地震数据的局部修复处理2个应用实例表明,采用扩散滤波方法的地震数据修复技术可以修复地震数据,能够有效恢复缺失的地震波场信息,在地震资料数字处理中有一定的应用价值.

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