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2003年, 第20卷, 第4期
刊出日期：2003-07-25 上一期    下一期
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计算石油地质等领域的一些新进展 袁益让 2003, 20(4): 283-290.  摘要 ( )   PDF(396KB) ( )   主要综述应用计算数学、渗流力学的数值方法和理论研究油田勘探开发中的数值模拟、核废料污染问题的数值方法、海水入侵的预测和防治,半导体瞬态问题的数值模拟.问题的数学模型是一类非线性耦合对流 扩散偏微分方程组的初边值问题.重点讨论特征差分方法、特征有限元法、分数步数值方法及其理论分析.

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基于变分原理的三维扩散方程离散化格式 陈光南, 李德元, 万正苏 2003, 20(4): 291-297.  摘要 ( )   PDF(232KB) ( )   研究三维扩散方程的数值模拟.在非正规六面体网格上,用变分原理建立扩散流形式的差分格式.将扩散流通量作为未知函数,求其泛函极值,并与原函数温度联立求解.详细推导了计算公式,并给出了数值试验结果.

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二维非线性抛物方程广义差分法/有限体积法的自适应计算 武海军, 李永海, 李荣华 2003, 20(4): 298-306.  摘要 ( )   PDF(712KB) ( )   给出三角网上二维非线性抛物方程广义差分法(有限体积法)的一种基于残量估计的后验误差估计,并在此基础上设计了自适应计算方案,以适应物理解在时空的大梯度变化.提出了适合发展方程自适应计算的三角网数据结构(不是树状结构)和灵活的局部粗化算法.

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抛物型方程一类自由边界问题的微分求积区域分裂法 吴雄华, 吴芸 2003, 20(4): 307-310.  摘要 ( )   PDF(174KB) ( )   在微分求积法的基础上,结合区域分裂法的优点提出了一种新的数值计算方法——微分求积区域分裂法.数值试验表明,该方法在求解抛物型方程一类初值带有弱奇性的自由边界问题时十分灵活有效.

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两类差分格式在锋生数值模拟中的应用比较 季仲贞, 杨宏伟, 王斌 2003, 20(4): 311-314.  摘要 ( )   PDF(146KB) ( )   在二维理想锋生数值模式的基础上,用两类差分格式进行数值试验比较.计算结果表明,无论是在大气数值模拟中广泛使用的总能量守恒型差分格式,还是在高速流中捕捉接触间断较好的反扩散格式,对锋生过程均有较好的模拟能力,反扩散格式的效果更好一些.

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物体穿越激波非定常流场的统一分区加强解 江娟, 周伟江, 马汉东 2003, 20(4): 315-320.  摘要 ( )   PDF(248KB) ( )   用数值方法求解非定常可压缩Navier Stokes方程,模拟了物体以超音速穿越与之同向运动激波及逆向运动激波的全过程.为确保数值模拟中的激波和物体的相对运动有足够的网格分辨率,使用了统一分区加强解算法,详细给出了追击穿越和碰撞穿越的流场结构和气动力,并且通过和单区结果的对比,说明统一分区加强解算法是一种处理复杂几何外形和提高网格分辨率的简单有效方法.

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二维非定常Sine-Gordon方程辛算法及其孤子数值模拟 蒋长锦 2003, 20(4): 321-325.  摘要 ( )   PDF(162KB) ( )   在矩形域[-a,a]×[-a,a]内对微分算子L=(ə2)/(əx2)+(ə2)/(əy2)用5点差分格式将二维非定常Sine Gordon方程离散化为一个2×7992阶非线性Hamilton系统.对该系统使用Euler中心格式,得到一个非线性方程组.对此方程组建立迭代解法并给出了这个迭代方法的收敛条件和收敛速度.Sine Gordon方程单孤子和双孤子的数值模拟试验显示该辛算法是有效的.

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时域有限差分法中电磁场的吸收边界条件 徐涵, 常文蔚, 银燕 2003, 20(4): 326-330.  摘要 ( )   PDF(210KB) ( )   吸收边界条件在时域有限差分法计算电磁场中有着广泛的应用,从吸收边界所要满足的条件出发,将Lindman吸收边界条件推广,得到了便于计算的简化形式.两维数值模拟结果表明:以各种角度向左或右传播的p极化和s极化电磁波在边界面上的反射率均低于0.5%.

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质子直线加速器超导腔速度接收特性研究 郁庆长 2003, 20(4): 331-334.  摘要 ( )   PDF(190KB) ( )   给出质子在多单元π模加速腔中的能量增益和加速腔的渡越时间因子的表达式.在此基础上利用解析方法和数值方法研究质子直线加速器超导腔的速度接收特性,并且讨论了超导质子直线加速器的分段问题.

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湍流模型在复杂流场数值模拟中的应用 肖志祥, 李凤蔚, 鄂秦 2003, 20(4): 335-340.  摘要 ( )   PDF(437KB) ( )   采用4种湍流模型:代数Baldwin Lomax(B-L)模型、半方程Johnson King(J-K)模型的两个版本(J-K90A和J K92)以及两方程k-g模型,分别数值模拟了导弹超音速流动、NASATND-712标模和民机翼身组合体(两区C-O网格)跨音速流动.采用中心有限体积和多步Runge-Kutta方法数值积分三维可压缩雷诺平均Navier-Stokes(N-S)方程组.k-g湍流模型方程的求解采用类似于N-S方程组的方法进行.所有湍流模型均能很好地模拟附体及小分离流动;对于大攻角、分离剧烈的导弹流动,k-g和J-K92模型与实验吻合更好;B-L模型在模拟民机跨音速流动时,它所捕捉的激波位置较其余3种模型靠后.利用多块网格模拟民机翼身组合体流场时,k-g模型的模拟能力强于其余3种模型.

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混合Krylov子空间算法及其应用 刘兴平, 杭旭登, 符尚武 2003, 20(4): 341-344.  摘要 ( )   PDF(211KB) ( )   给出了一种适合二维三温辐射流体力学能量方程的大型稀疏线性代数方程组的混合迭代算法.计算结果显示,该算法解二维三温辐射流体力学能量方程的大型稀疏线性代数方程组比原有算法快4倍左右;原有算法不收敛时,该算法收敛;各物理量也符合得很好.

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建筑构件内瞬态热湿分析中的多层求解方法 苏向辉, 昂海松, 许锋 2003, 20(4): 345-350.  摘要 ( )   PDF(229KB) ( )   提出了一种求解一维多层建筑构件内瞬态耦合传热传质问题的有限差分逼近方法.求解过程中认为构件的内外表面处的热湿传递为瞬态过程,并考虑了多层墙体每一层物性参数的非连续性,从而避免了通常处理中边界条件设定为常数给计算带来的误差.利用该方法对典型的三层墙体层与层界面处相对湿度在24小时内的变化进行了计算,计算结果与文[6]的传递函数求解方法符合很好,可推广应用到对二维和三维耦合传热传湿问题的求解.

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大型预焙铝电解槽电、热场的有限元计算 李劼, 程迎军, 赖延清, 周乃君 2003, 20(4): 351-355.  摘要 ( )   PDF(321KB) ( )   采用加权余量的伽辽金法推导了铝电解槽电、热场计算的有限元方程.利用ANSYS有限元软件具有的多重单元、多重属性及其能耦合求解电、热场的特点,建立了铝电解槽阳极和熔体大面切片的有限元模型.在合适的边界条件的假定下,对160kA预焙槽的电、热场进行了仿真计算,分析了槽内的温度分布和电压、电流分布.结果表明:所建有限元模型的仿真结果与设计值吻合较好,证实了采用ANSYS软件优化铝电解槽设计和开发新型铝电解槽的可行性与准确性.

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激励介质中非线性化学波的格子Boltzmann模型 闫广武 2003, 20(4): 356-358.  摘要 ( )   PDF(213KB) ( )   构造了用于非线性化学波的格子Boltzmann模型.通过设置无对流速度场,使用多重尺度和Chapman Enskog展开,得到了平衡态分布函数的各向同性解.算例考虑了用划痕起搏,在ε2尺度上给出了Selkov系统的模拟结果,再现了远离热力学平衡态的螺旋波结构的经典结果,并与传统数值方法及实验结果进行了比较.

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解二维时间相关光子扩散方程的交替方向隐式法 张智, 骆清铭, 曾绍群, 张新宇, 黄德修 2003, 20(4): 359-362.  摘要 ( )   PDF(175KB) ( )   研究了应用交替方向隐式法求解非均匀生物组织中的二维时间相关光子扩散方程,并同解析解以及Monte Carlo模拟的结果作了比较,数值结果表明,该方法具有较好的稳定性和较高的精度.

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过渡族BCC金属晶格动力学的改进分析型EAM模型 孔毅, 黄杨程, 舒小林, 王玲玲, 胡望宇 2003, 20(4): 363-368.  摘要 ( )   PDF(220KB) ( )   应用改进分析型EAM多体势,运用晶格动力学理论,具体计算了7种过渡族bcc金属(Cr,Fe,W,Mo,Ta,V,Nb)的[100],[110]和[111]三个晶向声子谱和比热.将计算结果与实验值进行了比较,较Johnson势有很大提高;并从方向性键合角度对符合情况进行了分析.

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类钴Rh18+离子3p63d9-3p53d10,3p63d9-3p63d84p跃迁的计算 陈明伦 2003, 20(4): 369-371.  摘要 ( )   PDF(113KB) ( )   用多组态自洽场方法,结合提出的半经验拟合公式,计算了高离化态类钴Rh18+离子3p63d9-3p53d10,3p63d9-3p63d84p跃迁和振子强度,并与实验进行了比较.

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MEDICI程序简介及其在电离辐照效应研究中的应用 郭红霞, 陈雨生, 周辉, 张义门, 龚仁喜, 吕红亮 2003, 20(4): 372-376.  摘要 ( )   PDF(251KB) ( )   简要介绍了二维半导体器件模拟软件MEDICI的基本特点和使用方法;应用MEDICI程序对MOSFET的总剂量效应、PN结的剂量率效应进行了仿真模拟,建立了电离辐照效应的物理模型,并将模拟结果与实验数据进行了比较.