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2001年, 第18卷, 第2期
刊出日期：2001-03-25 上一期    下一期
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间断解问题的有限体积法 汪继文, 刘儒勋 2001, 18(2): 97-105.  摘要 ( )   PDF(342KB) ( )   有限体积法(FVM)是集有限差分法和有限元方法之优点而发展起来的一种新的数值方法.首先利用守恒问题给出FVM的基本概念和基本过程,接下来就间断解问题的求解进一步介绍了FVM的一些比较活跃的构造方法,并给出了用其中几个方法模拟二维溃坝问题的数值结果,然后按问题分类介绍了FVM数值方法和实际应用的进展,最后介绍了FVM理论分析的一些进展.

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可压剪切层线性稳定性特征直接数值模拟 王强, 傅德薰, 马延文 2001, 18(2): 106-110.  摘要 ( )   PDF(185KB) ( )   基于伪随机数生成技术促生白噪声扰动,以高精度迎风/对称紧致混合差分算法求解二维/三维非定常可压NavierStokes方程,揭示了可压自由剪切层初始剪切过程中扰动的线性演化特征,以及该过程对扰动波数和方向的内在选择性.验证了所用算法的有效性,表明线性理论同数值模拟相结合是可压剪切层研究的合理途径之一.

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非线性迭代解析节块方法的数值稳定方法 傅学东, 刘成安 2001, 18(2): 111-114.  摘要 ( )   PDF(126KB) ( )   针对非线性迭代解析节块方法在特定条件下出现的数值不稳定问题,提出了一种解决方法,并给出了数值结果.

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Radon变换在渗流力学反问题中的应用 李晓峰, 朱本仁 2001, 18(2): 115-118.  摘要 ( )   PDF(153KB) ( )   研究了在渗透系数相差不大的渗流场中椭圆型偏微分方程的系数反问题,通过把CT技术中的Radon变换推广到渗流力学中,给出了渗透系数的计算方法和实例.

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谱元方法求解正方形封闭空腔内的自然对流换热 秦国良, 徐忠 2001, 18(2): 119-124.  摘要 ( )   PDF(220KB) ( )   提出谱元方法计算正方形截面封闭空腔内的自然对流问题,具体求解了原始变量速度和压力的不可压Navier-Stokes方程和温度方程.所有的求解变量均采用Chebyshev谱逼近.Navier-Stokes方程和温度方程的时间离散采用时间分裂法,非线性项用4阶Runge-Kutta法,扩散项用Crank-Nicolson半隐方法,获得了与文献发表的基准解较一致的计算结果.

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半圆域上自然对流的数值模拟 王旭, 谷传纲 2001, 18(2): 125-128.  摘要 ( )   PDF(161KB) ( )   对半圆域上的自然对流采用控制体有限元方法进行数值模拟.采用非结构三角形网格与质量加权迎风格式对计算域及控制方程进行离散,对压力离散方程采用波前法求解,保证了对所有Ra≤107时迭代过程的收敛性.

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轴对称系统等离子体数值模拟电荷、电流分配CIC方法 刘纯亮, 张晓金, 李永东, 梁颖亮 2001, 18(2): 129-132.  摘要 ( )   PDF(122KB) ( )   采用体积加权CIC方法,对轴对称系统等离子体模拟PIC方法中的节点电荷和电流计算进行了详细讨论,推导出节点电荷和电流的计算公式,可用于轴对称系统2(1/2)维等离子体静电PIC模拟和电磁PIC模拟

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高分辨率激波捕捉格式及其CFD应用 赵兴艳, 苏莫明, 苗永淼 2001, 18(2): 133-137.  摘要 ( )   PDF(170KB) ( )   在曲线坐标下将高分辨率AUSMPW激波捕捉格式扩展到三维问题.为了提高计算精度,采用三阶MUSCL格式.将AUSMPW格式与隐式时间推进法LUSGS方法结合,应用于可压缩无粘和有粘流动的数散模拟.计算结果与文献中计算结果和实验数据相符,并将该格式与CD、TVD、FVS和FDS格式进行了比较.

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蛟路江河口海域污染分析及非线性扩散数值解 王祥三 2001, 18(2): 138-142.  摘要 ( )   PDF(164KB) ( )   在分析蛟路江河口海域流态和污染规律的基础上,考虑盐淡水混合河口海域的污染非线性扩散现象,用有限元法进行数值分析计算,对数值解的稳定性进行了探讨,并将计算值与实测值进行了比较、验证.

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视皮层V1区简单细胞的稀疏编码策略 杨谦, 齐翔林, 汪云九 2001, 18(2): 143-146.  摘要 ( )   PDF(140KB) ( )   哺乳动物纹状皮层简单细胞的空间感受野在电生理实验中被描述为局部、具有朝向和带通性质的信号编码检测器,它针对图象产生电发放的输出活动呈现稀疏分布的形式.从检测图象的物理过程入手建立了一个基于超定完备基的简单细胞集群稀疏编码的计算模型,并进行了自然图象的编码表达.

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压缩角对介观耦合电路压缩效应的影响 嵇英华, 雷敏生 2001, 18(2): 147-151.  摘要 ( )   PDF(162KB) ( )   从无耗散的电感耦合电路的经典运动方程出发,研究了压缩真空态下介观电感耦合电路中电荷和电流的量子涨落;着重分析了压缩幅角参数对电荷和电流量子压缩效应的影响,结果表明:在任意幅角θ下,电荷或电流的量子涨落不是随压缩参数r增加而单调地减小,而是存在着一个极小值.

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ECR微波等离子体离子输运的数值模拟 宫野, 宋远红, 温晓军, 邓新绿 2001, 18(2): 152-156.  摘要 ( )   PDF(158KB) ( )   建立了ECR微波等离子体源离子输运的平板和圆柱模型,对离子历经的空间区域的输运过程进行了数值研究.采用Monte Carlo(MC)方法模拟了存在外磁场情况下,离子离开放电室后历经中性区、鞘层区、最后被加负偏压的工件表面吸收的全过程.考虑了离子与中性粒子的电荷交换碰撞和弹性散射,统一处理了中性区和鞘层区电势的衔接.采用曲线拟合,电势自洽迭代方法把中性区和鞘层区衔接起来,得到了光滑自洽的电势分布曲线和鞘层区不同位置处的速度分布、能量分布及角分布.

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纵向受迫振荡圆柱绕流问题的数值模拟 刘松, 符松 2001, 18(2): 157-162.  摘要 ( )   PDF(245KB) ( )   用有限体积法对平行于均匀来流方向受迫振荡的圆柱绕流问题进行了二维数值模拟.雷诺数选取Re=200、855、4000等几种亚临界雷诺数情况.通过研究不同振幅和振动频率下的流场结构和一些重要流动参数如升阻力系数、Strouhal数等随Re数、KC数、Stokes数的变化关系,验证了实验中观察到的一定条件下发生的"频率锁定"现象,并将涡脱落方式划分为三种主要模态.文中引入网格速度,对常用的处理速度与压力耦合的SIMPLE算法作了适当的补充和修改,以适应随时间变化的网格坐标.

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三维流体界面不稳定性的Ghost方法 唐维军, 张景琳, 李晓林, 赵宁 2001, 18(2): 163-169.  摘要 ( )   PDF(222KB) ( )   Euler方法对大多数气体流动处理得很好,但在临近材料界面的区域出现非物理振荡.Lagarange方法对多材料界面适用性很好,但它在处理大变形和大多数气体流动的涡结构却有自身的困难.理想的稳定性强的方法是结合两种方法的长处.利用Level Set方法来确定界面位置,利用Ghost方法来确定临近界面的网格点的状态量.采用单侧界面的熵插值技巧来捕捉适宜的界面边界条件,并与TVD/AC格式进行了数值比较.

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纳米粒子自组装体系I-V特性的波包演化模拟 何红波, 周继承, 胡慧芳, 李义兵 2001, 18(2): 170-172.  摘要 ( )   PDF(98KB) ( )   对形成室温单电子现象的典型串联双隧道结结构模型,利用含时薛定谔方程的求解,计算了其隧穿电流与偏压的关系.利用该方法对Au纳米粒子组装体系在室温下的I-V特性进行了计算机模拟,并将计算结果与实验进行了比较.

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动态系统可靠性仿真的五种蒙特卡罗方法 肖刚, 李天柁, 余梅 2001, 18(2): 173-176.  摘要 ( )   PDF(118KB) ( )   在动态可靠性系统仿真的统一描述基础上给出直接仿真方法、拟仿真方法、强迫转换方法、直接统计估计方法、加权统计估计方法的具体算法,并用这五种方法计算Con/k/n:F系统的不可靠度,结果表明加权统计估计蒙特卡罗方法的效率最高.

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MC程序并行设计及提高加速比措施 邓力, 谢仲生, 黄正丰, 许海燕 2001, 18(2): 177-180.  摘要 ( )   PDF(111KB) ( )   MC程序的并行设计涉及算法及模块划分,它直接关系到并行加速效率的高低.中子γ耦合输运蒙特卡罗程序MCNP经过并行改造,实现了PVM和MPI两种系统下的并行化.由于作了模块化设计,并行加速效率极佳.PVM版和MPI版并行程序在多个处理器下的加速比均呈线性增长.相比PVM,MPI的适应性更强,多数情况下其效率高于PVM,并行MCNP程序的计算结果可靠.MPI并行程序在16、32和64个处理器上的并行效率分别达到了99%、97%和89%.

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基于区域分裂的非均匀Lattice Boltzmann方法 郭照立, 施保昌, 王能超 2001, 18(2): 181-184.  摘要 ( )   PDF(146KB) ( )   基于区域分裂技术,设计了一种使用非均匀网格的Lattice Boltzmann(LB)模型.其基本思想是:将流场分解为若干个规则的子区域,在每个子区域使用均匀网格上的LB模型求解,子区域的边界条件利用插值方法决定.用该模型对二维圆柱绕流问题进行了模拟,并与其它方法的结果作了比较.

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小行星轨道演化研究中的数值方法 刘林, 季江徽, 廖新浩 2001, 18(2): 185-188.  摘要 ( )   PDF(115KB) ( )   小行星是太阳系最重要的一类小天体,主要分布在两个区域;火星和木星轨道之间的一条主带和近地空间.近地小行星轨道的最大特点是其轨道半长径与地球轨道半长径相近,或近日距离接近甚至小于日地平均距离,其运动可深入到地球轨道的内部,这将导致该类小行星与地球(还有金星、火星等)十分靠近甚至发生碰撞.这一特征给其轨道演化数值研究带来一些困难,包括天体力学方法中一般消除碰撞奇点的正规化处理以及对定性研究十分成功的辛算法都将在不同程度上失效.通过对几种常用数值方法(包括辛算法)计算效果的比较,根据小天体运动自身的特性,给出了相应处理措施,从而可提高计算结果的可靠性.

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开关型Logistic模型 封国林, 曹鸿兴 2001, 18(2): 189-192.  摘要 ( )   PDF(137KB) ( )   基于界壳理论,将界门的开关作用引入到Logistic模型中,建立了一个新的离散Logistic模型,对模型进行了映射计算,分析了在不同参数下模型的非线性特性,计算得到了若干常定数和循环小数.