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2002年, 第19卷, 第2期
刊出日期：2002-03-25 上一期    下一期
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两级4K-脉冲管制冷机数值模拟 巨永林, de WAELE ATAM 2002, 19(2): 95-102.  摘要 ( )   PDF(341KB) ( )   针对工作在液氦温区的两级4K脉冲管制冷机的特性,为模拟和动态显示其内部工作过程和参数变化规律,发展了一种新的欧拉-拉格朗日数值计算模型.采用拉格朗日方法,用移动网格跟踪脉冲管中气体微元随周期性压力波动的具体运行轨迹;采用欧拉法,用固定网格直接模拟蓄冷器内部的动态参数变化.模型还考虑了实际气体工质(氦气)的热物性变化、多层磁性蓄冷材料、冷热端换热器及蓄冷器填料的压力降和非平衡换热等.并采用该模型数值分析了一典型两极4K脉冲管制冷机的气体温度、压力、流量和焓流在一个周期内的变化情况,分析了多层磁性蓄冷材料对制冷机性能的影响.

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关于状态分立系统的改进的Metropolis方法 吴金闪, 包景东, 杨展如 2002, 19(2): 103-107.  摘要 ( )   PDF(177KB) ( )   对状态分立系统的平衡态统计问题给出了一个改进的Metropolis方法,并在伊辛模型上与传统方法进行了对比,得到了一致的结果,效率提高了约25%.针对伊辛模型的抽样过程给出了其马尔科夫过程所对应的Master方程.将所提出的方法应用于伊辛模型,相当于对其Master方程进行了模拟.作为推广,一大类临界动力学模型的Master方程都可以用本方法进行模拟,以用于其暂态过程的研究.

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R-T界面不稳定性及湍流混合的大涡模拟 谢正桐, 李家春, 王丽丽 2002, 19(2): 108-114.  摘要 ( )   PDF(462KB) ( )   采用大涡模拟(LES)方法研究R-T(Rayleigh Taylor)不稳定性,显示了不稳定发展的小扰动阶段、变形阶段、规则非线性阶段、不规则非线性阶段和湍流混合阶段界面演化与特征,分析了湍流混合层厚度增长的规律,同时还研究了湍流二阶相关量如动量、质量和能量通量在大尺度和亚格子尺度所占分量,验证了LES方法是处理R-T界面不稳定性和湍流混合的一种有效方法.

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钝锥绕流流动稳定性分析与转捩预报 刘宏, 王发民, 刘嘉, 姚文秀, 雷麦芳 2002, 19(2): 115-120.  摘要 ( )   PDF(244KB) ( )   研究了超音速钝锥绕流的稳定性和转捩点预报的数值计算方法,首先采用Euler方程求解钝锥绕流基本流场,用所得到的物面压力分布作为粘性边界层的外缘压力分布,给出了基本流场的初值;然后应用反迭代法与边界层渐近匹配的方法求解了钝锥边界层的稳定性方程,得到了钝锥边界层转捩数据.该方法可提高计算精度,节约计算时间.

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黑体辐射数值反演的快速稳定算法 李翠环, 肖庭延 2002, 19(2): 121-126.  摘要 ( )   PDF(220KB) ( )   讨论采用Tikhonov正则化方法进行黑体辐射数值反演的相关技术问题,特别是将双参数模型提供的相当好的正则参数初值与求解Morozov偏差方程的一个三阶收敛格式相结合,给出了一个新的、具有高效稳定等特点的混合数值反演算法,并进行了数值试验.这一算法在原则上也适合其它许多物理参数识别问题(如Fermi体系的反演、各种类型的Abel方程的数值反演等).

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功率GaAs MESFET小信号模型参数的提取 吴龙胜, 刘佑宝 2002, 19(2): 127-131.  摘要 ( )   PDF(182KB) ( )   采用非本征元件的参数作为本征元件参数函数的自变量的方法,求解MESFET小信号等效电路模型,并采用相对误差来构建目标函数.以FET在零偏置状态的非本征元件值作为初值,通过优化求得了热FET状态的本征元件值,S参数的计算值与实验值吻合得很好,S11的相对误差为009%,S12为1.1%,S21为0.08%,S22为2.26%.该方法收敛快,精度高并且效率高,便于移植到微波器件CAD设计和模拟软件中.

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多模短波长激光在圆形球面腔中的传输 付汉清, 王泰春 2002, 19(2): 132-136.  摘要 ( )   PDF(193KB) ( )   用数值积分方法求解了在圆柱坐标中的横向多模菲涅尔(Fresnel)积分方程.在初始复数光场振幅取均匀分布和随机分布的条件下对圆形球面共焦腔、稳定腔和平面腔的TEMn0模进行了计算分析.计算结果表明,球面腔单一模的数值结果同解析解的结果符合较好,多种模同时存在时的结果不仅符合多模空间分布特性而且其基模是主要的.

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高速碰撞中有关混凝土与沙岩的破损问题的数值研究 曹菊珍, 李恩征, 王政 2002, 19(2): 137-141.  摘要 ( )   PDF(304KB) ( )   对混凝土、沙岩两种介质[1,2]给出了带有损伤变量的本构方程及参数,将这些关系编入二维弹塑性有限元程序(LTZ-2D),然后利用程序数值模拟了射弹、动能弹对混凝土、沙岩靶的侵彻,并将数值模拟出的图象与实验结果进行了比较.

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交通流问题的有限元分析与模拟(Ⅱ) 张鹏, 刘儒勋 2002, 19(2): 142-148.  摘要 ( )   PDF(289KB) ( )   从数值方法和交通流现象两方面,对L-W理论的运动学方程作了合理的改进.将对原模型的特征线与间断解分析与改进模型的数值结果做出比较,经分析可知后者是对前者的逼近,同时也验证了后者及其数值结果的合理性.算例包括红绿灯、交通事故等问题,涉及最大密度与零密度的混合分布、车道数变化及边界条件的急剧变化等情形.

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基于对偶混合变分原理的Signorini问题的数值模拟 王光辉, 王烈衡 2002, 19(2): 149-154.  摘要 ( )   PDF(199KB) ( )   基于Signorini问题的对偶混合变分形式,提出了一种非协调有限元逼近格式,证明了离散的B-B条件,获得了Raviart-Thomas(k=0)有限元逼近的误差界O(h3/4),并且Uzawa型算法对协调与非协调有限元逼近格式进行了数值求解.根据数值结果的分析和比较,表明应用非协调有限元逼近格式求解更有效.

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阻尼型高斯-牛顿法及其在高频电磁波测井反演中的应用 张美玲, 邢光龙, 刘曼芬, 杨善德 2002, 19(2): 155-158.  摘要 ( )   PDF(185KB) ( )   提出一种改进的阻尼型高斯牛顿优化算法,通过引入阻尼矩阵,对反演参数依其相对修改量不同而给以不同的阻尼作用,并将它用于高频电磁波测井资料的反演中.

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耗散与局地地形激发的代数孤立长波 MENG Lu, 吕克利 2002, 19(2): 159-167.  摘要 ( )   PDF(332KB) ( )   利用包括地形外源和湍流耗散的准地转涡度方程导出了包含强迫项和湍流耗散项的非齐次强迫BDO-Burgers方程,求出了小耗散存在情况下BDO-Burgers方程的近似解析解,讨论了代数孤立波的质量和能量的守恒关系,最后,对给定的弱切变基本气流和局地地形强迫,数值积分强迫BDO-Burgers方程,求得了不同参数下的数值解.

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Monte Carlo方法在单粒子翻转数值模拟中的应用 李华, 陈世彬 2002, 19(2): 168-172.  摘要 ( )   PDF(193KB) ( )   描述了在单粒子翻转数值模拟中的一种有效方法-Monte Carlo方法,并对该方法中的粒子输运过程和相关的随机抽样进行了描述.对14MeV的中子从存储器硅片表面随机入射引起的单粒子翻转进行了计算和分析,同时计算了Monte Carlo方法引起的误差.

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带有结构非线性的跨音速翼型颤振特性研究 杨永年, 叶正寅 2002, 19(2): 173-176.  摘要 ( )   PDF(150KB) ( )   以非定常N-S方程为主管方程,采用时间推进的方法,计算翼型振荡的瞬态非定常气动力,并与带有结构非线性的颤振方程耦合求解,计算了带有结构刚度非线性(间隙型,三次型刚度非线性)和结构阻尼非线性(三次型阻尼非线性)的结构响应特性和颤振特性.计算研究表明,由于同时具有结构和气动非线性,振荡极限环和气动力极为复杂.

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考虑二次梯度项影响的双渗模型的动态特征 同登科, 蔡郎郎 2002, 19(2): 177-182.  摘要 ( )   PDF(189KB) ( )   在传统试井模型的非线性偏微分方程中根据弱可压缩液体的假设忽略了二次梯度项,已经知道在试井较长时间忽略二次梯度项将产生误差,故对于双重介质流动系统保留了非线性偏微分方程中的二次梯度项,建立了双渗流动模型.采用Douglas-Jones预估校正法获得了无限大地层定产量生产时和定压生产时双渗模型的数值解,分别讨论了液体压缩系数和双重介质参数变化时压力变化规律,做出了典型压力曲线图版,这些结果可用于实际试井分析.

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STIM的计算机模拟 孙民德, 刘波, 石贤峰, 沈皓, 宓詠 2002, 19(2): 183-188.  摘要 ( )   PDF(612KB) ( )   给出了建立计算机模拟STIM实验的理论模型及据此开发的软件.该软件用第4代面向对象的编程语言C ++[1,2]编写而成、可在Windows 9X/NT等操作平台上运行,其界面友好,操作方便,具有良好的与用户交互的功能.该软件可方便地定义探测器的分辨率、扫描空间的分辨率、灰度或彩色调色板、样品的元素组成及其空间分布,可对在真实实验条件中存在的任意旋转角度进行扫描,还能自动完成360°旋转扫描,并将扫描的数据和图像结果存盘.该软件采用了最新的多线程处理技术[3-6],极大地提高了运行速度,并可随时暂停或终止扫描,无须等到扫描结束.同时给出了一些简单样品的模拟计算结果,并进行了分析和讨论.