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基于“块-单元”数据结构的分子动力学并行计算

曹小林, 莫则尧, 张景琳, 陈其峰

计算物理 2004, 21 (5): 377-385.

摘要（274）

PDF （581KB）（1292）

开发了一种基于"块-单元"数据结构的可扩展并行算法,以实现大规模、非均匀分子动力学模拟.它采用空间填充曲线将三维区域分解转换为一维负载平衡问题,然后用基于实测的多层均权法求解,以保持处理机间负载均衡.在一个MPP并行机的500个CPU上,模拟包含2.1×10⁸个粒子的三维金属微喷射模型,该算法获得了420倍的加速比.

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随机扰动下三维流体界面不稳定性的并行计算

唐维军, 赵宁, 李晓林, 张景琳, 蔚喜军

计算物理 2001, 18 (6): 539-543.

摘要（257）

PDF （222KB）（1202）

对三维流体界面不稳定性的数值模拟引进了新的数值计算方法,并在MPI并行计算环境下进行了数值模拟.利用LevelSet方法确定界面位置,零水平集对应界面位置.对应离散LevelSet方程和界面两侧的两套Euler方程,借助于Ghost网格方法来完成离散.对最后网格点上的两套状态量的辨认依赖于该点的LevelSet值的符号.并进行了数值计算.

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三维流体界面不稳定性的Ghost方法

唐维军, 张景琳, 李晓林, 赵宁

计算物理 2001, 18 (2): 163-169.

摘要（329）

PDF （222KB）（1288）

Euler方法对大多数气体流动处理得很好,但在临近材料界面的区域出现非物理振荡.Lagarange方法对多材料界面适用性很好,但它在处理大变形和大多数气体流动的涡结构却有自身的困难.理想的稳定性强的方法是结合两种方法的长处.利用Level Set方法来确定界面位置,利用Ghost方法来确定临近界面的网格点的状态量.采用单侧界面的熵插值技巧来捕捉适宜的界面边界条件,并与TVD/AC格式进行了数值比较.

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二维分子动力学程序(MDP)的并行与优化

莫则尧, 张景琳

计算物理 2000, 17 (S1): 193-198. DOI: 10.3969/j.issn.1001-246X.2000.01.032

摘要（287）

PDF （201KB）（1367）

基于消息传递并行程序设计平台MPI,结合当前微处理器的高性能特征,探讨了二维分子动力学数值模拟程序的优化和并行,且具体应用到高速碰撞物理模型问题。其中,串行优化的性能提高了两倍,并行效率在由 8台高性能微机构成的微机机群上,均大于90%。

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基于跃迁系不可分辨方法的辐射不透明度

孙永盛, 孟续军, 袁建奎, 张景琳, 郑绍唐

计算物理 2000, 17 (3): 248-253.

摘要（216）

PDF （213KB）（1006）

描述了基于跃迁系不可分辨(UTA)辐射不透明度的计算方法,给出了锗(Ge)和铝(Al)的计算结果,并同实验测量结果作了比较。

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在可扩展机群系统上二维分子动力学问题的并行计算

朱宇翔, 张景琳

计算物理 1999, 16 (4): 422-427.

摘要（281）

PDF （224KB）（1166）

用分子动力学方法可以有效地研究凝聚介质的激波压缩,并在许多领域得到了广泛应用。由于此方法计算量太大,所以研究并行算法和优化计算就显得特别重要。现在,在可扩展机群系统上,实现了分子动力学程序的并行计算。

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材料微喷射和动态损伤的分子动力学研究

张景琳, 王继海, 杨淑霞

计算物理 1993, 10 (3): 318-324.

摘要（258）

PDF （584KB）（1004）

本文用二维分子动力学方法模拟喷射和损伤现象。分子间的相互作用用Morse势描绘。初始分子位于平衡态。为模拟加工不平的金属表面,使自由面为凹角形式。冲击波可由第一层分子的等速运动(活塞)形成,亦可用分子组成的飞片碰撞形成。当扰动到达自由表面时,表面分子以更大的速度飞离而形成喷射,同时材料内部开始受到损伤。喷射的速度和自由面速度之比变化于1到3之间,它依赖于冲击波强度、自由表面夹角和材料性质。当自由面半角大于60°时,喷射消失。而冲击波的强度低于某极限值时,亦不出现喷射。这个冲击波强度的阈值和自由面半角大小以及材料性质有关。对于有喷射和无喷射的两种情况,计算结果都显示了微孔洞的形成和增长的过程。

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二维晶格中激波的传播和自由面反射的分子动力学数值研究

王继海, 张景琳

计算物理 1989, 6 (1): 53-59.

摘要（197）

PDF （461KB）（1070）

本文用分子动力学方法研究和计算了面心晶体中沿(1、0、0)面或休心晶体中沿(1、1、0)面上激波的传播和自由面反射现象。在所研完的范围内(u_p=10~75×10⁴cm/sec)粒子速度沿平均值的振动是不衰减的,激皮的传播速度和波后粒子速度的平均值呈线性关系。激波在自由面反射后,自由表面附近的粒子速度为活塞速度的二倍,这和宏观力学结果相同。此外,还出现最外层分子不断地以更高的速度被抛离的现象,这和宏观测量的微物质喷射现象亦类似。在稍后的阶段,还显示出内部粒子间被拉开的"微断裂"现象。

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