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物理质团法:一个普适的数值方法体系

马智博

计算物理 2017, 34 (3): 261-272.

摘要（570）

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PDF （3573KB）（1422）

无网格方法根据分布于近邻空间各个方向的微元体物理信息构造离散方程，显著降低了空间导数计算对微元体本身及微元体之间拓扑结构的条件限制，极大提高了拉氏方法的大变形计算能力.由于不能利用微元体的完备几何信息，不容易构造符合物理的无网格算法，对那些物理参数存在间断的模型对象，难以获得稳定和准确的计算结果.本文基于对物理规律及数值模拟发展趋势的分析，提出符合物理且具有强普适性的无网格方法体系.基于该方法的一维算例表明，即使物理参数存在强烈间断，数值结果也能很好地逼近问题的真解.

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SPH核函数光滑长度最优选取和自适应准则研究

赵亚洲, 马智博

计算物理 2017, 34 (1): 29-38.

摘要（585）

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PDF （2002KB）（1709）

基于小波分析理论和RKPM再生核函数研究无网格方法SPH中多尺度诊断工具，多尺度再生核函数使得数值计算在不同尺度上的响应分离，并通过动态伸缩窗函数给出计算域不同位置的时频特性，实现在无网格体系下构造网格计算方法的“自适应网格”，从而达到对不同流场位置多分辨率分析的目的.利用多尺度诊断工具中的小波分解算法给出SPH核函数在频域内能量残差估计，发展一种核函数光滑长度最优选取准则.最后，基于可压缩流场激波稀疏波共存的现象，针对传统的光滑长度自适应的缺陷，构造一种避免数值计算“拖尾”现象的自适应准则.

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基于数值模拟的QMU决策体系

马智博, 孙宇涛, 殷建伟, 王秋菊, 吕桂霞

计算物理 2016, 33 (6): 661-670.

摘要（479）

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PDF （1357KB）（1434）

裕度及不确定度量化方法（Quantification of Margin and Uncertainty，QMU）能够基于裕度及其不确定度信息对系统是否达到其指标要求进行科学的判断与决策.借助新的数值模拟不确定度量化方法，建立基于数值模拟预测及其不确定度的QMU决策技术体系.结合库存产品可靠性评估的实例，展示该体系的主要思想及其实现过程.

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校准条件下的数值模拟不确定度量化方法

马智博, 殷建伟, 李海杰, 刘全

计算物理 2015, 32 (5): 514-522.

摘要（435）

PDF （881KB）（1111）

当存在众多不确定输入因素时,不确定度的传递分析往往导致对数值模拟不确定度的过高估计.利用校准行为能够消减系统级数值模拟中认知不确定度的客观机制,提出一个综合利用已有系统级试验对比信息和新增建模与模拟传递信息的不确定度量化方法,结合一个虚拟试验的例子对该方法进行展示和验证.

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辐射不透明度计算中含温有界原子结构理论的不确定度量化

孟续军, 马智博, 王瑞利, 朱希睿

计算物理 2015, 32 (3): 264-276.

摘要（370）

PDF （1645KB）（1151）

以交换势的泛函表达式为核心,分析产生原子结构理论不确定度的主要原因,阐述辐射不透明度计算中含温有界原子结构理论不确定度量化的具体步骤,给出能级、矩阵元的不确定度量化计算公式,以及判定理论模型优劣的判据.以汞、金、铁元素为例,通过数值计算,根据对比分析,验证该不确定度量化方法的可行性.

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可靠性数值模拟的不确定度量化

马智博, 李海杰, 殷建伟, 黄文斌

计算物理 2014, 31 (4): 424-430.

摘要（377）

PDF （698KB）（1402）

根据可靠性认证对不确定度量化的技术要求,结合复杂工程系统的层级结构和数值模拟从校准、验证与确认到最终具有预测能力的历程,对可靠性数值模拟不确定度量化的要求和方法进行探索,并结合爆轰算例对这些方法进行演示和验证.

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爆轰模拟不确定度的量化方法

马智博, 郑淼, 殷建伟, 胡杰, 魏兰

计算物理 2011, 28 (1): 66-74.

摘要（272）

PDF （762KB）（1250）

通过对数值模拟不确定度产生机制的理论分析以及对不确定度从考核区到应用区发展趋势的反演,展示数值模拟不确定度量化评估的关键技术.基于工程设计的现实需求和数值模拟中验证与确认的思想,提出数值模拟用于对爆轰系统进行科学预测时不确定度的评估框架,并结合实例对方法进行演示和验证.

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重构核粒子法对光滑粒子法的改进效果

殷建伟, 马智博

计算物理 2009, 26 (4): 553-558.

摘要（280）

PDF （346KB）（1091）

光滑粒子法通过核函数进行近似估计,在计算域边界附近,核估计的精度明显下降.重构核粒子法通过校正函数对核函数进行重新构造,提高核估计方法在边界点和内点上对函数的估计精度以及计算的稳定性.研究发现,虽然校正函数的构造立足于对函数的精确估计,但这个优势同样能在对导数的估计中继续保持.通过理论研究及数学、物理模型的模拟,展示重构核粒子法的改进效果,揭示其能够提高精度的原因.

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利用多种信息源的可靠性评估方法

马智博, 朱建士, 徐乃新

计算物理 2003, 20 (5): 391-398.

摘要（246）

PDF （284KB）（1655）

进行小样本可靠性评估的关键是充分利用由科学分析和专家经验得到的主观信息以及输入参数的基本试验信息.主观推断一般仅能得到可靠性的不完全先验信息,这些信息通常以可靠度均值或可信区间的形式存在.针对成败型及正态型试验,用最大熵原理将不完全信息转化为相应的共轭型先验信息,而输入量的试验信息通过功能函数和统计理论被转化成输出量的先验信息.先验信息和试验信息的融合则通过贝叶斯理论来实现.介绍了计算方法,通过算例分析了非试验信息对可靠度后验分布、试验次数以及可靠度评估结果的影响.

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