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非均质炸药的Eshelby夹杂理论相场方法

徐云, 龙瑶, 向美珍, 陈军

计算物理 2024, 41 (5): 559-568. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8859

摘要（212）

HTML （17）

PDF （10193KB）（475）

考虑到夹杂-基体界面微结构复杂失效过程对非均质PBX(高聚物黏结炸药)材料损伤起始具有主导作用, 本文提出基于Eshelby夹杂理论的相场损伤模型, 对非均质PBX炸药损伤形核演化进行数值模拟。相场能量由弹性能和夹杂-基体相互作用能构成, 结合Mori-Tanaka方法推导不同级配下PBX炸药等效力学模量, 相场内变量的变化直接反映了非线性脱黏效应下的损伤分布。采用Eshelby夹杂理论相场方法计算高模量比非均质PBX炸药圆形和多边形颗粒夹杂典型结构, 分析加载条件、颗粒形状、体积占比、模型参数对夹杂-基体界面脱黏机制的影响。数值结果表明: 夹杂-基体界面微结构演化加速了界面脱黏与宏观损伤的形成, 与实验观测是一致的。

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基于Ginzburg-Landau方法的快速结构复振幅展开晶体相场模型

王昆, 陈军, 王裴, 祝文军, 钟正

计算物理 2024, 41 (5): 547-558. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8855

摘要（219）

HTML （27）

PDF （13492KB）（451）

利用Ginzburg-Landau模型思路推广了传统复振幅扩展晶体相场(APFC)模型的发展思路, 提出一种描述不同晶体结构的简单有效方法, 即快速结构APFC模型。以方形相和矩形相为例, 系统地确定了快速结构APFC模型中与结构相关的模型参数, 并通过数值算例检验了该方法的有效性。特别是在处理矩形相的过程中, 研究发现这种方法不仅可以解决矩形相结构稳定性的问题, 还可以描述矩形相和正交层状相之间的结构相变, 证明了该模型具有描述多结构相变的能力。最后, 通过模拟研究经典的圆形晶粒转动-收缩问题, 检验了该模型对物理规律的准确预测能力, 并揭示了不同晶体对称性对晶粒转动-收缩规律的影响。

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5×5棒束CFD模拟计算域和网格标准

柳建, 陈军, 李建, 王世庆

计算物理 2018, 35 (4): 451-457. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7660

摘要（351）

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PDF （4680KB）（1148）

采用不可压N-S方程、标准k-ε湍流模型、SIMPLE算法，对某压水堆的两跨距5×5燃料组件的水循环区域流动进行数值分析.对比流道横截面上的压降、速度及其横向分量的相对误差，得到计算域的进出口段长度、网格形式、网格尺寸的选取标准.结果显示：计算域的进口段、出口段长度不宜过短或过长，分别为2.0倍、2.3~2.8倍格架中心距长度；格架区宜采用非结构蜂窝网格，光棒区宜采用结构网格；格架区网格尺寸可取0.3 mm，最大不宜超过0.35 mm，而结构网格横向尺寸可取0.3 mm~0.5 mm，纵向稀疏比应小于1.5为宜.满足上述标准，数值分析能保证较高的可信度，同时保持可接受的计算量.

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傅立叶变换与流体数值计算的耦合并行算法

胡晓燕, 曹小林, 郭红, 陈军

计算物理 2012, 29 (4): 484-488.

摘要（262）

PDF （1156KB）（1045）

针对傅立叶变换和流体数值计算耦合并行存在的问题,采用两种方式解决:多物理耦合通信方法和二维并行FFTW方法;并对这两种方法进行性能比较,结果表明:当处理器数目少时,采用多物理耦合通信方法计算效率高,当处理器上千时,采用二维并行FFTW方法可扩展性更好;最后,在上万处理机上采用上亿网格测试,并行效率达到50%,并给出数值模拟结果,验证了激光成丝现象.

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不规则区域上并行求解Poisson方程

陈军

计算物理 2010, 27 (3): 369-374.

摘要（277）

PDF （376KB）（1105）

提出一种并行求解不规则区域上的Poisson方程方法,将不规则区域转化为带约束的三维结构网格表示,在该区域采用红黑排序并行求解Poisson方程.数值实验表明,方法可较好地解决不规则区域上的Poisson并行求解问题.同时评估了不规则区域对并行性能带来的影响.

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多尺度模拟中网格守恒重映算法

徐云, 蔚喜军, 陈军

计算物理 2009, 26 (6): 791-798.

摘要（356）

PDF （499KB）（990）

针对耦合微观分子动力学(MD)和宏观有限元方法(FE)的多尺度模拟,提出一类新的基于贡献单元法的网格守恒重映算法.由于物理量是由有限元节点以及相应区域的原子信息通过积分重构得到的,对结构和非结构网格都能适用.对于未知量定义在顶点的情形,引入辅助网格.数值例子验证了算法的准确性和有效性.

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激光自聚焦和成丝模拟中的并行计算方法

陈军, 莫则尧, 郑春阳, 李斌

计算物理 2008, 25 (2): 127-132.

摘要（353）

PDF （364KB）（1144）

已编制完成三维非线性流体力学与激光传播耦合并行模拟程序,用以研究高强度激光在稀疏等离子体中的自聚焦和成丝不稳定性形成机制.介绍该三维并行程序中所使用的数值方法和并行算法.

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二维电磁等离子体粒子云网格法并行程序的可扩展性分析

陈军, 莫则尧, 袁国兴, 李晓梅

计算物理 2001, 18 (4): 366-371.

摘要（219）

PDF （269KB）（986）

大规模并行处理的发展要求并行应用程序具有良好的可扩展性.以二维电磁等离子体粒子云并行程序为例,描述了近优可扩展性分析的应用.在已知小规模系统性能的基础上,通过近优可扩展性分析,可以得到更大规模的系统在多少台处理机上运行更为"合理"的信息.

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中子辐照诱生F₃聚集心对刚玉晶体光吸收谱影响研究

陈军, 林理彬

计算物理 2000, 17 (5): 560-564.

摘要（200）

PDF （141KB）（1047）

利用嵌入原子簇模型结合F心的类H离子波函数,研究了α-Al₂O₃晶体中F₃聚集型色心存在时,晶体的能带结构、态密度、Mulliken电荷布居的变化,讨论了色心的光学吸收跃迁模式。结果表明,由于F₃聚集心的存在,在α-Al₂O₃晶体的禁带中引入了1个单能级和1个双重简并色心能级,产生了一个3.54eV的从色心能级到导带底的新的吸收跃迁。与中子辐照后的刚玉晶体的光学吸收实验结果比较,实验测得的0.356μm(3.483eV)处的吸收峰是由于F₃聚集心的电子的吸收跃迁所引起的。同时发现F₃聚集心的格点处的电荷布居比单F心格点处的电荷布居小。

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金红石TiO₂晶体中F型色心电子结构及其吸收光谱研究

陈军, 林理彬, 卢铁城

计算物理 2000, 17 (3): 319-325.

摘要（237）

PDF （260KB）（1228）

运用F型色心的类氢离子波函数结合电荷自洽离散变分方法,对TiO₂晶体中F型色心的电子结构进行了计算,并利用能量最小原理优化了色心格点周围的Ti,O离子结构,得到了TiO₂晶体中F,F⁺和F²⁺心的能带、态密度,并讨论了色心的光学跃迁模式。计算结果表明,F,F⁺心在TiO₂晶体的禁带中引入了施主能级,F²⁺心在禁带中引入了浅受主能级,F和F⁺心的光学跃迁能分别是0.85eV,1.67eV .经还原后的TiO₂晶体,在光吸收实验中测到的17μm(0.75eV),760nm(1.61eV)两个峰分别是由于还原过程中形成的F和F⁺心的吸收峰,并存在着F→F⁺的转型过程。

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推销员问题的重要抽样模拟退火方法

陈军, 陈天崙, 黄五群

计算物理 1994, 11 (3): 278-282.

摘要（252）

PDF （333KB）（1042）

采用随机三角点阵上城市间的最近邻关系,构造路径子空间来求解旅行推销员问题。用重要抽样的模拟退火算法及分段优化法大大提高了计算的效率,节省了计算时间,得到较优的结果。

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