过刊目录

2012年, 第29卷, 第5期
刊出日期：2012-09-25 上一期    下一期
---
论文   

全全选选:

导出引用 EndNote Ris BibTeX

隐藏/显示图片

论文

Select

Lagrange方法基于保正性的时间步长 唐维军, 袁光伟, 沈智军, 程军波 2012, 29(5): 633-640.  摘要 ( )   PDF(1240KB) ( )   对交错网格上Lagrange预估-校正显示格式的时间步长选取提出新的方法.与经典CFL稳定性理论时间步长选取方法不同,新方法考虑了原始微分方程组的非线性效应,并基于物理量保正性给出了自适应的时间步长选取方法.数值实验验证了该方法有效.

Select

间断有限元方法求解-维非平衡辐射扩散方程 张荣培, 蔚喜军, 崔霞, 冯涛 2012, 29(5): 641-646.  摘要 ( )   PDF(1177KB) ( )   研究一维非平衡辐射扩散方程的数值方法.通过求解间断系数热传导方程的广义黎曼问题,得到种一带加权数值流量,基于该数值流量构造了一类新型的间断有限元方法.在时间离散上采用向后Euler方法,形成的非线性方程组采用Picard迭代求解.数值试验表明该方法具有捕捉大梯度的能力,而且能适应扩散系数间断的情形.

Select

隐-显积分因子间断Galerkin方法求解二维辐射扩散方程 张荣培, 蔚喜军, 崔霞, 冯涛 2012, 29(5): 647-653.  摘要 ( )   PDF(1269KB) ( )   提出一种求解二维非平衡辐射扩散方程的数值方法.空间离散上采用加权间断Galerkin有限元方法,其中数值流量的构造采用一种新的加权平均;时间离散上采用隐-显积分因子方法,将扩散系数线性化,然后用积分因子方法求解间断Galerkin方法离散后的非线性常微分方程组.数值试验中在非结构网格上求解了多介质的辐射扩散方程.结果表明:对于强非线性和强耦合的非线性扩散方程组,该方法是-种非常有效的数值算法.

Select

JFNK方法迭代过程与物理约束 安恒斌, 莫则尧 2012, 29(5): 654-660.  摘要 ( )   PDF(769KB) ( )   对Jacobian-free Newton-Krylov(JFNK)方法迭代过程进行分析,通过在迭代过程中吸收物理约束信息,对JFNK方法进行改进.改进后的JFNK方法迭代过程中的迭代序列总是满足物理约束,克服了迭代过程中可能出现的非物理现象.采用改进之后的算法求解二维三温能量方程,可以保证在迭代过程中不会出现负温度问题,使JFNK方法的健壮性得到提高.

Select

耦合边处理的特征无反射边界条件研究 李德波, 樊建人, 易富兴, 岑可法 2012, 29(5): 661-666.  摘要 ( )   PDF(249KB) ( )   详细分析特征无反射边界条件(Characteristic Non-reflecting Boundary Conditions)中边耦合处理方法,提出耦合处理的数学方法,数值模拟表明,该方法处理声波扰动时有明显的优势.对可压缩圆孔射流进行直接数值模拟,结果与试验吻合较好,表明提出的耦合边处理的特征边界数学分析方法是可行的.

Select

邻域可变技术及其在闭穴滑移计算中的应用 王瑞利, 刘全, 林忠 2012, 29(5): 667-674.  摘要 ( )   PDF(1683KB) ( )   基于任意多边形网格邻域可变技术,提出一种针对多介质带有间隙计算模型的闭穴滑移计算方法,实现了复杂工程中带有间隙问题的数值模拟.该方法避免了传统算法中以直代曲的缺陷,克服了传统方法由于网格扭曲变形带来的接触点求解的困难.数值模拟结果验证了方法的可行性,体现了算法对间隙闭穴的无缝连接特点.

Select

基于前沿推进的改进型PEBI网格生成方法 王代刚, 侯健, 邢学军, 张贤松, 钟洪娇 2012, 29(5): 675-683.  摘要 ( )   PDF(3143KB) ( )   提出一种基于前沿推进的改进型PEBI网格生成方法,将其应用于油藏渗流模拟中,编制相应的油藏数值模拟器.与商业数模软件CMG的计算结果对比,验证了方法的准确性.以某不规则油藏模型为例开展数值模拟研究.结果表明,与常规笛卡尔网格相比,PEBI网格能减弱网格取向的影响.本文提出的PEBI网格生成方法在复杂油藏边界的精确描述、井位及断层内部约束条件的植入等方面具有较强的可应用性.

Select

自适应结构网格上扩散方程隐式时间积分算法及其应用 徐小文, 莫则尧, 刘青凯, 安恒斌 2012, 29(5): 684-692.  摘要 ( )   PDF(3169KB) ( )   提出一种自适应结构网格(SAMR)上求解扩散方程的隐式时间积分算法.该算法从粗网格到细网格逐层进行时间积分,通过多层迭代同步校正保证粗细界面的流连续和计算区域的扩散平衡.分析算法复杂度,并给出评估算法低复杂度的准则.典型算例表明,相对于一致加密情形,本文算法能够在保持相同计算精度的前提下,大幅度降低网格规模和计算量,且具有低复杂度.将算法应用于辐射流体力学数值模拟中非线性扩散方程组求解,相对于一致加密网格,SAMR计算将计算量下降一个量级以上,计算效率提高33.2倍.

Select

改进的物理粘性SPH方法及其在溃坝问题中的应用 韩亚伟, 强洪夫 2012, 29(5): 693-699.  摘要 ( )   PDF(1285KB) ( )   在低雷诺数物理粘性SPH方法基础上引入再生核粒子法进行密度重构,既避免了用人工粘性所导致的数值耗散问题,又提高了低雷诺数物理粘性SPH方法的数值稳定性;以溃坝问题为例,对比分析低雷诺数物理粘性SPH方法和本文方法的仿真结果表明,本文方法可有效消除数值不稳定,压强和速度分布更加光滑,粒子秩序更好,可应用于雷诺数较高或粘性不可忽略的流动问题.

Select

PCCSAP-3D程序压力场算法改进 张尧立, 杨燕宁, 周志伟, 王岩 2012, 29(5): 700-706.  摘要 ( )   PDF(2615KB) ( )   介绍大型先进压水堆安全壳专用分析程序PCCSAP-3D计算采用的方法,引入GMRES(Generalized Minimal RESidual)方法改进该程序的压力场算法.使用GMRES算法的实用变形,并采用合适的预处理技术,比较GMRES算法和ML-ADI算法在求解压力方程时的收敛速度.结果表明,利用压力矩阵结构化和稀疏性的特点,采用预处理GMRES算法能够更快速地求解压力方程.当压力矩阵规模变大时,GMRES算法相对于ML-ADI方法能够节省更多的时间.

Select

激波管中非平衡可凝结流的流动分析 赵家权, 刘培启, 刘凤霞, 赵文静, 王亮, 胡大鹏 2012, 29(5): 707-712.  摘要 ( )   PDF(768KB) ( )   理论推导激波管中相变加热的临界加热量,得到一个显式计算临界加热量公式.该式可广泛用于湿蒸汽或纯蒸汽相变加热流动计算.结果表明,考虑相变加热的临界加热量要大于外部加热的临界加热量;热壅塞时会产生一道向上游传播的凝结激波,且凝结激波位置在液相质量分率开始增长点之前.采用AUSM格式数值求解激波管中湿空气的凝结流动,理论预测与数值计算吻合良好.

Select

基于面向对象方法的多源环状管网水力计算 王海, 王海鹰, 朱彤, 周海珠 2012, 29(5): 713-720.  摘要 ( )   PDF(862KB) ( )   提出一种基于面向对象的方法,以元件的对象属性表达管网的拓扑结构,以对象方法表达水力计算模型,用对象事件反映边界条件变化响应的方法,然后通过遍历整个管网元件对象进行水力计算.对工程中两种常见的多源管网结构进行计算,分析表明,新方法能有效地处理多源环状管网结构、源变化引发的水力平衡问题,计算偏差小,能够充分满足工程计算的需求.

Select

BNCT治疗规划系统MCDB算法及测试 李刚, 邓力, 陈朝斌, 叶涛, 莫则尧 2012, 29(5): 721-726.  摘要 ( )   PDF(1665KB) ( )   给出BNCT治疗计划系统软件MCDB的算法及测试结果,通过使用材料矩阵描述BNCT的网格模型,配合快速径迹算法和计数矩阵,进行粒子输运模拟及计数,模拟结果显示,MCDB的计算精度与MCNP相当,计算速度较MCNP提高3.1~3.4倍.MCDB模拟1 000万粒子的时间不足2个CPU小时,可保证大部分网格剂量误差在5%以内,基本上达到了BNCT临床要求,可用于30 kW的医院中子照射器的临床治疗.

Select

连续能量蒙特卡罗方法组件均匀化中的临界效应 李满仓, 王侃, 姚栋 2012, 29(5): 727-732.  摘要 ( )   PDF(1211KB) ( )   研究蒙特卡罗均匀化中的临界效应,应用BN理论修正临界效应.简化压水堆模型和临界试验装置的验证表明:在连续能量蒙特卡罗方法均匀化中,BN方法很好的考虑了群常数的临界效应,曲率基模成功度量了堆芯的有限性.

Select

蒙特卡罗碰撞算法在CHIPIC软件中的数值实现 杨超, 王辉辉, 陈颖, 夏蒙重, 王小敏, 刘大刚 2012, 29(5): 733-738.  摘要 ( )   PDF(1152KB) ( )   分析离子源中电子所参与的碰撞,利用电子与其它粒子间的空碰撞模型,研究电子之间的库仑碰撞,采用不同的存储和调用机制研制了两种碰撞模型的蒙特卡罗碰撞处理模块,将数值模块添加到粒子模拟软件CHIPIC中,对离子源JAERI 10A进行模拟验证,通过对模拟结果的分析,表明所设计的三维MCC算法正确.

Select

低频Alfvén波对等离子体非共振加热与随机加热的粒子模拟 李克华, 龚学余, 路兴强, 李景春 2012, 29(5): 739-744.  摘要 ( )   PDF(1222KB) ( )   采用粒子模拟方法,研究沿背景磁场方向传播的低频Alfvén波对磁化等离子体加热的物理过程.模拟结果表明:离子在垂直和平行于背景磁场的方向都得到明显的加热,在非共振加热阶段,垂直方向比平行方向的加热效果更加显著,形成温度各向异性;在随机加热阶段,垂直和平行方向的温度最终达到饱和且趋于一致.加热过程中,离子所获得动力学温度的最大值由外加磁场能量密度与等离子体密度的比值决定,与Alfvén波的频率及振幅无关;离子在平行于背景磁场方向上被加速,并最终获得相当于Alfvén波相速度大小的流速.

Select

一维粗糙地表面下方埋藏目标SAR成像 姬伟杰, 童创明 2012, 29(5): 745-752.  摘要 ( )   PDF(2180KB) ( )   提出一种快速实现一维粗糙地表面下方埋藏金属目标的成像算法.用层内波传播算法结合谱加速的前后向迭代算法(PILE+FB-SA)计算一维粗糙面下方埋藏金属目标的后向散射;用得到的后向散射数据结合后向投影算法实现二维SAR(synthetic aperture radar)成像,研究窗函数的选取,讨论目标位置及尺寸大小变化的影响.用具有高斯谱的粗糙面模拟实际地表面,并采用锥形波入射以减小人为截断粗糙面引起的边缘效应.由于散射数据由快速数值算法得到,该算法不受地面和目标参数限制,可以实现任意粗糙地表面和复杂目标成像,对地下目标探测具有重要的应用价值.

Select

纳米接触行为的三维多尺度数值模拟 段芳莉, 郭其超 2012, 29(5): 753-758.  摘要 ( )   PDF(2093KB) ( )   应用分子动力学与有限元耦合的桥域多尺度算法,模拟三维刚性球形压头与光滑基体表面的纳米尺度接触行为,并与全原子分子模拟结果比较.考察在一定载荷下的系统弛豫行为、两种模型桥接区位移和应力的连续性、法向力和接触面积随压头位移变化等,结果表明:一定外载荷下,桥域多尺度算法能较快达到平衡状态,且压头的振荡幅度更小,系统初始温度为0 K时该算法的相对误差最小.在准静态加载过程中,该算法能够将原子区的位移、应力等连续的过渡到连续介质区,具有较好的耦合效果;法向力-压头位移和接触半径-压头位移曲线几乎与分子模拟结果重合,表明算法具有较高的计算精度.

Select

半晶态聚合物的分子动力学模拟 段芳莉, 颜世铛 2012, 29(5): 759-765.  摘要 ( )   PDF(1732KB) ( )   采用粗粒化聚乙烯醇模型,应用分子动力学方法模拟熔融态聚合物经过缓慢冷却、局部结晶形成半晶态聚合物的过程.静态结构因子的演变显示出在结晶初期小角散射强度的增大先于布拉格峰的出现,这与小角/大角X射线散射实验现象相一致.模拟得到的半晶态聚合物呈现为折叠链构成的晶区与非晶区交杂在一起的结构形态,与缨状微束结构模型相一致.研究发现在不同的冷却阶段具有不同的有序结构形成机制.从结晶温度到玻璃化温度的凝固过程中,存在分子链的伸展和伸直分子链之间平行排列两种形式的结构转变;而在玻璃化温度之后,材料的活性只允许调整伸直分子链之间的相对排列位置.

Select

局部区域粒子源与其凝聚集团关系的模拟 陈乐, 翁甲强 2012, 29(5): 766-774.  摘要 ( )   PDF(1765KB) ( )   利用改进的DLA模型研究由局部区域粒子源释放随机运动粒子形成的凝聚集团的生长.结果显示,该凝聚集团的生长结构与粒子源的方位有关,正对着粒子源方位的生长速度相对较快,同时集团粒子在生长平面的分布与粒子源的相对距离和相对大小有关系,根据粒子源的变化呈现一定的变化规律.该结果有助于从凝聚物的生长结构特征了解粒子源的方位、并对粒子源相对距离和相对大小进行估计.

Select

开放Ⅴ型系统相对位相对LWI增益瞬态演化的影响 梁颖, 王军, 樊锡君 2012, 29(5): 775-780.  摘要 ( )   PDF(324KB) ( )   数值计算具有自发辐射诱导相干性的开放V型三能级原子系统密度矩阵运动方程,分析无反转激光(LWI)增益的瞬态演化.结果表明:无论是否存在非相干抽运,探测场和驱动场间的相对位相(Ф)对增益的瞬态演化都有显著的影响;通过选择Ф的取值可以获得更大的瞬态和稳定增益;不存在非相干抽运时,系统达到瞬态增益最大值及获得增益稳定值所需要的时间更长,演化过程中振荡幅度更大,获得的增益更大;原子退出速率r0(原子注入速率比S)的变化将使增益瞬态演化的具体过程发生改变,在r0(S)的一定取值范围内,瞬态和稳定增益随S(r0)的增大而增大.

Select

两种结构的C4分子在激光场中的响应 朱云, 鲁超, 王志萍 2012, 29(5): 781-785.  摘要 ( )   PDF(692KB) ( )   运用含时密度泛函理论和分子动力学相结合的方法,研究线形和环形C4分子的光吸收谱及在强激光场中的电子和离子响应.研究表明,在相同的激光参数下,线形C4分子主要是电子获得能量,而环形C4分子主要是离子获得能量;线形C4分子的电离增强,x方向的激光场仅激发起线形C44分子的Dx的偶极振动,但是能激发起环形C4分子Dx的偶极振动及Dy的非偶极振动.

Select

BaTi2As2O电子结构的第-性原理研究 轩书科 2012, 29(5): 786-790.  摘要 ( )   PDF(2039KB) ( )   利用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究BaTi2As2O的能带结构、费米面和态密度.发现:BaTi2As2O是一种非磁性金属,费米能级处的态密度主要来自Ti原子的3d电子,Ti 3d轨道和As 4p轨道有较强的杂化.没有发现其磁性基态,说明Ti原子上没有局域磁矩,与Pickett对Na2Ti2Sb2O的研究结论相吻合.