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2014年, 第31卷, 第5期
刊出日期：2014-09-25 上一期    下一期
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多群辐射输运计算的输运综合加速方法 李双贵, 杨容, 杭旭登 2014, 31(5): 505-513.  摘要 ( )   PDF(1837KB) ( )   研究多群辐射输运计算的源迭代输运综合加速方法,通过优化灰体输运综合加速,构造了双层嵌套的输运综合加速方法.数值算例表明新方法较灰体输运综合加速进一步提高计算效率,且适用于吸收系数强间断的高维复杂几何问题.

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一种适合基于原子尺度有限元方程的低通滤波边界条件 任国武, 汤铁钢, 李庆忠 2014, 31(5): 514-522.  摘要 ( )   PDF(2181KB) ( )   发展一种基于原子尺度的有限元动力学方程,其动态行为跨越了从原子尺度到宏观尺度.理论计算该方程的色散关系和动力学散射特征.在此基础上,基于滤波器的概念,设计低通滤波边界条件用于减少网格增大带来的高频反射波,同时又保证低频振动波传播不受影响.通过一维数值模拟,计算了能量反射和透射系数,展示低通滤波边界条件可以吸收高频反射波而不影响低频波的传播.

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冲击作用下非均质炸药热点形成的离散元方法 刘超, 石艺娜, 梁仙红 2014, 31(5): 523-530.  摘要 ( )   PDF(6920KB) ( )   用离散元方法模拟以HMX为基的塑料粘结炸药与HMX颗粒炸药在冲击载荷作用下的细观响应过程.结果表明对于HMX颗粒炸药,炸药颗粒界面处的温度及压力远高于颗粒内部;对于HMX为基的塑料粘结炸药,粘结剂处的温度及压力亦高于颗粒内部;两种冲击响应过程的对比分析表明,粘结剂有效地降低了炸药颗粒边界处的温度及压力.

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采用态-态模型的热化学非平衡喷管流数值研究 徐丹, 曾明, 张威, 柳军 2014, 31(5): 531-538.  摘要 ( )   PDF(2685KB) ( )   数值求解耦合态-态模型的N2/N准一维喷管非平衡流方程,获得驻室温度3 000 K~10 000 K,压力1 atm~10 atm条件下的流场参数分布和详细的振动能级分布,分析喷管流动中的宏观和微观特性,并对这类复合占优的流动考察双温度模型中假设的合理性.

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求解双曲守恒律方程的高分辨率熵相容格式 任炯, 封建湖, 刘友琼, 梁楠 2014, 31(5): 539-551.  摘要 ( )   PDF(3147KB) ( )   为提高熵相容格式的精度,利用限制器机制构造高分辨率格式,将构造的通量限制器插入熵相容格式,得到一类高分辨率熵相容格式.构造Euler方程高分辨率熵相容格式时,对熵相容格式中的几个参数做简单调整,提高了接触间断处的分辨率.将所得格式的数值结果与熵相容格式的数值结果比较表明,构造的高分辨率熵相容格式具有稳健和基本无振荡等特性.

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非均质低渗透油藏非线性流动数值模拟 姚军, 黄涛, 黄朝琴 2014, 31(5): 552-558.  摘要 ( )   PDF(3141KB) ( )   提出一种适用于非均质低渗透油藏非线性流动数值模拟的方法.通过引入单元边界压力和速度两组物理量,在单个网格单元中构造数值计算格式,可精确地获取每个网格单元的压力梯度.以单相非线性渗流问题为出发点,详细阐述该方法的基本原理;通过数值算例验证方法的正确性和适用性.

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有限导流压裂定向井耦合流动模型 贾品, 程林松, 黄世军, 方思东 2014, 31(5): 559-566.  摘要 ( )   PDF(2146KB) ( )   考虑人工裂缝、斜井筒和地层中的耦合流动,将压裂定向井的流动分为地层向裂缝渗流、裂缝内流动和斜井筒变质量管流.采用镜像反映和势叠加原理,建立地层中势分布和渗流数学模型.应用边值理论,将人工裂缝面离散为裂缝网格,并与斜井筒变质量管流模型进行耦合,建立有限导流压裂定向井耦合流动数学模型,并形成相应的迭代算法.应用分析表明:该模型与Prats图版法相比,对于垂直缝吻合度较高;裂缝导流能力和井斜角对产量及裂缝面压力分布影响较大.

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天然裂缝储层压裂定向井稳态产量的蒙特卡洛计算 张晋, 黄世军, 程林松 2014, 31(5): 567-572.  摘要 ( )   PDF(3034KB) ( )   针对各向异性天然裂缝储层,蒙特卡洛随机模拟天然裂缝分布,从统计学角度表征天然裂缝参数,根据势叠加原理,把天然裂缝和人工裂缝当成独立的源进行势叠加,考虑天然裂缝和人工裂缝的耦合作用,建立压裂定向井稳态产量计算公式.计算结果表明,基于蒙特卡洛的天然裂缝模拟能从统计学角度反映产量变化趋势,能快速分析压裂定向井稳态产能.

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产水气井井筒温度压力计算方法 李波, 甯波, 苏海洋, 刘虹, 位云生 2014, 31(5): 573-580.  摘要 ( )   PDF(1231KB) ( )   应用考虑气液相间滑脱与流体沿井筒截面非均匀分布的漂移模型,结合动量守恒、能量守恒和井筒传热学,建立考虑井斜变化的气井井筒温度、压力耦合预测模型,通过15口实测井数据对模型进行验证.结果表明:所建模型可以准确计算产水气井井筒的温度和压力,计算结果平均绝对误差3.60%,满足工程计算要求.

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基于CDT和Self-trapping的8×8光交叉连接特性数值研究 李利平, 王博, 唐海玲, 罗小兵 2014, 31(5): 581-586.  摘要 ( )   PDF(2367KB) ( )   采用相干隧穿破坏(CDT)理论和自囚禁(self-trapping)效应相结合的方法实现光信号的交叉连接功能.在标量场和傍轴近似下,进一步采用紧束缚近似,得到周期性调制光纤中光信号传播的耦合模方程组.只考虑相邻光纤耦合作用情况下,数值模拟全光交叉连接功能实现过程并获得各种变换所需条件.在器件输出端引入可调谐滤波器可实现光信号的广播发送、光路变换和上下路等功能,能推广到任意N×N光交叉连接设计中,有效地解决波分复用光网络中光信号时延和容量需求问题.

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2-2型PMNT/NFO复合磁电效应模拟 杨焕银, 樊冬梅, 郭红力 2014, 31(5): 587-592.  摘要 ( )   PDF(1709KB) ( )   利用弹性力学模型,基于铁电相与铁磁相的本构方程,建立磁电复合材料的本构方程,推导2-2型非理想耦合的磁电双层、三层复合薄膜的纵向、横向磁电(ME)电压系数.研究铁磁相材料铁酸镍(NFO)和铁电相材料铌镁酸铅-钛酸铅(PMNT)复合的磁电效应,分析复合材料的磁电电压系数与PMNT体积分数、界面耦合参数、两相体积比及复合总层数的关系.结果表明两相材料的性能、体积分数以及耦合系数、复合层数都影响磁电电压系数.

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填充右左手材料矩形屏蔽微带线色散特性的比较研究 孙海 2014, 31(5): 593-601.  摘要 ( )   PDF(2854KB) ( )   运用矢量有限元法对填充右左手材料的矩形屏蔽微带线的色散特性进行比较研究,包括矩形单信号对称屏蔽微带线,矩形单信号不对称屏蔽微带线,矩形双信号对称屏蔽微带线,矩形双信号位置不对称屏蔽微带线,矩形双信号宽度不对称屏蔽微带线以及矩形双信号厚度不对称屏蔽微带线六种情况.讨论这些屏蔽微带线的主模色散特性随填充材料的变化,色散特性的研究有助于矩形屏蔽微带线和左手材料在新型微波器件中的应用.

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15eV的质子与羟基碰撞的动力学 朱云, 张秀梅, 王志萍 2014, 31(5): 602-608.  摘要 ( )   PDF(1877KB) ( )   采用含时密度泛函理论和分子动力学非绝热自洽耦合的方法,全微观研究沿垂直羟基分子轴向入射初动能为15 eV的质子与羟基碰撞过程的电子-离子关联动力学.计算质子和羟基动能、碰撞后羟基电子和离子的运动状态及系统电子密度的实时分布.结果表明:质子与羟基碰撞后俘获羟基的一部分电子被反弹并损失26.7%的初始动能而羟基动能增加.碰撞后丢失1%电子的羟基在保持碰撞前收缩振动的同时向计算边界平动并以93%的中性和7%的+1价的几率存在.

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V-Ta合金力学行为的计算与实验研究 陈金繁, 罗超, 敖冰云, 彭丽霞, 石洁 2014, 31(5): 609-616.  摘要 ( )   PDF(1401KB) ( )   用第一性原理方法计算V-Ta合金体系的弹性常数并对其力学性能进行评估.计算得到的杨氏模量、剪切模量、柯西压力及体模量与剪切模量等表明当合金中Ta的含量在10 wt.%左右时,合金具有较高的强度和良好的塑性.为了检验计算结果,合成了V-10 wt.%Ta,V-15 wt.%Ta,V-20 wt.%Ta等不同Ta含量体系,并对其力学性能进行表征,实验所得结果与计算相吻合,为通过计算设计合金提供了一种可行思路.

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Ag掺杂AlN半导体光电性质的第一性原理研究 邓军权, 毋志民, 王爱玲, 赵若禺, 胡爱元 2014, 31(5): 617-624.  摘要 ( )   PDF(2195KB) ( )   采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,对Ag掺杂AlN 32原子超晶胞体系进行几何结构优化,计算并分析体系的电子结构、磁性和光学性质.结果表明:Ag掺杂后,Ag4d态电子与其近邻的N2p态电子发生杂化,引入杂质带形成受主能级,实现p型掺杂,使体系的导电能力增强,同时表现出金属性和弱磁性,其净磁矩为1.38μв.掺杂形成的N-Ag键电荷集居数较小,表现出强的离子键性质.掺杂后体系的介电函数虚部和光吸收谱在低能区出现新的峰值,同时复折射率函数在低能区发生变化,吸收边向低能方向延展,体系对长波吸收加强,能量损失明显减小.

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两阶段脉冲控制螺旋波的数值模拟 杨翠云, 刘海英, 唐国宁 2014, 31(5): 625-630.  摘要 ( )   PDF(1809KB) ( )   提出两种两阶段的螺旋波控制方法,第一阶段用正相脉冲力作用快变量,第二阶段用反相脉冲力作用快变量或用正相脉冲力作用慢变量,用修改后的Bär模型进行数值模拟,结果表明:两阶段的脉冲控制方法比单阶段控制方法更有效地控制螺旋波,作用力可以减少到后者力大小的38%~55%.结果建议,可以通过两阶段控制螺旋波的方法改进心脏电除颤.