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2000年, 第17卷, 第6期
刊出日期：2000-11-25 上一期    下一期
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抛物方程基于自然边界归化的耦合法 杜其奎, 余德浩 2000, 17(6): 593-601.  摘要 ( )   PDF(249KB) ( )   将冯康和余德浩提出的自然边界归化方法[1~4]应用于求解抛物方程初边值外区域问题,提出一种自然边界元与有限元耦合算法。先将控制方程对时间进行离散化,得到关于时间步长的离散化格式,给出圆外域上的自然积分方程,基于此研究抛物方程无界区域问题的自然边界元与有限元耦合法,最后给出相应的数值例子。

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Abel变换数值反演的离散正则化方法 肖庭延, 宋金来 2000, 17(6): 602-610.  摘要 ( )   PDF(240KB) ( )   基于Tikhonov的正则化思想,将Abel变换的理论反演公式与对数值求导的离散正则化处理以及带权的Gauss型积分相结合,给出了Abel变换数值反演的一个新算法,并进行了理论分析与数值实验。结果表明:该算法具有精度高、数值稳定等优点。

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双曲守恒律的Taylor-Galerkin有限元方法 蔚喜军, 符鸿源 2000, 17(6): 611-618.  摘要 ( )   PDF(212KB) ( )   利用双曲守恒律的Hamilton-Jacobi方程形式,应用Taylor公式与Galerkin有限元给出了求解双曲守恒律的计算方法。采用TVD差分格式的构造思想,对数值通量作修正,在等距网格情形下有限元方法得到的计算格式满足TVD性质,并给出了数值例子。

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天线-罩系统的散射计算 万国宾, 万伟, 沈喆, 周其忠 2000, 17(6): 619-624.  摘要 ( )   PDF(186KB) ( )   应用物理光学法(PO)对天线-罩系统的散射特性进行分析。通过对罩壁的局部平板等效,导出了天线表面的感应电流和罩表面的等效电、磁流分布的计算公式。以口径天线-多层介质结构雷达罩为例,计算了天线、雷达罩及天线-罩系统的单、双站雷达散射截面(RCS),并研究了当照射波频率和天线扫描角变化时RCS的变化规律。

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二维三温流体力学数值模拟程序的并行化 莫则尧, 符尚武, 沈隆钧 2000, 17(6): 625-632.  摘要 ( )   PDF(191KB) ( )   基于消息传递,通过设计并行算法和组织网格划分,实现了二维三温流体力学Lagrange数值模拟串行程序(Lared-Ⅰ)的并行化。结合物理问题特性和程序的执行特征,设计了动态负载平衡方法,进一步提高并行计算性能。并给出两个并行计算环境上的数值实验结果。

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基于拉氏概率密度的两相湍流二阶矩模型 徐一, 周力行 2000, 17(6): 633-640.  摘要 ( )   PDF(202KB) ( )   用颗粒运动的拉氏分析和PDF方法,改进了颗粒相的二阶矩模型。由拉氏两相运动的随机微分方程出发,采用随机过程分析和信号分析法得到湍流两相流动的PDF输运方程,双流体模型方程和两相脉动速度相关的基本模式的封闭式,和用其它方法导出的方程与封闭式的结果一致,对封闭式作了重要的改进,在分析颗粒轨道上的流体湍流作用时间时,全面地引入拉氏分析的轨道穿越效应、惯性效应、连续效应和湍流的各向异性。

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分子动力学模拟粒子在表面上的俘获过程 段香梅, 龚新高 2000, 17(6): 641-644.  摘要 ( )   PDF(96KB) ( )   采用分子动力学方法研究了粒子在金属衬底上的俘获过程。发现粒子垂直入射时,俘获概率随入射能量的增加而减小,而45°入射时,俘获概率表现出非单调行为,这些结果与实验观察相一致。同时还研究了俘获概率对入射角的依赖。

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一端附壁高分子链的Monte Carlo研究 王治虎, 罗孟波 2000, 17(6): 645-648.  摘要 ( )   PDF(122KB) ( )   采用简立方格点上的Monte Carlo模拟,研究一端被无限大不可穿透平面壁吸附的高分子链的均方末端距<R2>,以及高分子链的质量中心到平面吸附壁的平均距离<Z>,与链长N、参数u(u=e-ε/kT,ε是链骨架原子间的相互作用能量,k是玻耳兹曼常数,T是热力学温度)的关系。结果表明:<R2>和<Z>都服从标度律,<R2>=αNγ,<Z>=βNη,其中,γ、η、α、β都是u的函数;u从1减小到0.5,则γ从1.01增大到1.19,η从0.51增大到0.60.

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一维位势透射系数的计算与谐振隧穿现象的研究 井孝功, 赵永芳, 吕天全, 郑以松, 李铁津 2000, 17(6): 649-654.  摘要 ( )   PDF(147KB) ( )   使用具有不同有效质量的一维多阶梯势透射系数的递推计算公式,可以方便地计算任意形状的一维分区位势的透射系数。给出了几种位势的透射系数随入射粒子能量变化的曲线,研究了谐振隧穿现象。对半导体材料GaAlAs/GaAs/GaAlAs的谐振隧穿现象进行了较详细的讨论。计算结果表明,对于两对称方势垒夹一个任意形状势阱的位势,也可能存在谐振隧穿现象。

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平行板-偏心圆柱耦合传输线的特性阻抗 郑勤红, 钱双平, 解福瑶, 马力, 蒋少全 2000, 17(6): 655-658.  摘要 ( )   PDF(120KB) ( )   提出用保角变换边界元组合法计算平行板-偏心圆柱耦合传输线的特性阻抗。通过对三种基本偏心结构的计算,获得平行板-偏心圆柱耦合传输线的特性阻抗数据。这些数据不仅可为平行板-偏心圆柱耦合传输线的准确设计提供理论依据,而且可为同轴传输线的加工制作精度提供理论参考。

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冷坩埚磁悬浮熔炼的电磁场分析 邓康, 任忠鸣, 陈坚强, 蒋国昌 2000, 17(6): 659-663.  摘要 ( )   PDF(139KB) ( )   针对冷坩埚熔炼过程的悬浮特性问题,利用准三维耦合电流算法,就坩埚结构、电磁频率及感应圈电流等影响因素进行分析,为冷坩埚结构和磁悬浮熔炼的优化设计提供依据。结果显示,冷坩埚熔炼时,电磁场频率和冷坩埚结构决定坩埚的透磁能力,随频率上升,坩埚内磁通密度下降,且频率高于100kHz时下降趋势加大;其次,冷坩埚的分瓣结构使其涡流损耗降低,且磁场频率越高效果越明显。对100kHz以上的超高频磁场,坩埚应分割为(16~20)瓣;对(10~100)kHz的高频磁场,坩埚可分割为(8~12)瓣;而对低于10kHz的中高频磁场,坩埚只需分割(4~8)瓣。再者,熔体的磁悬浮力与感应圈电流成平方关系,且电磁场频率越高则磁悬浮力越大。

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对流扩散方程的自忆积分格式 陆君安, 吕金虎, 夏军 2000, 17(6): 664-670.  摘要 ( )   PDF(160KB) ( )   在自记忆动力学的基础上推导了对流扩散方程的单参数自忆回溯时间积分格式,并应用差分理论讨论了其稳定性。计算结果表明,这种单参数回溯时间积分格式不仅精度高,而且稳定性好。

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光波导的条形传递函数无限元解 李海阳, 周建平, 冯莹 2000, 17(6): 671-677.  摘要 ( )   PDF(191KB) ( )   将无限元引入了条形传递函数方法并用于对光波导的分析。为了对光波导的无穷区域进行处理引入了两种无限单元,一种为解析方向单元,另一种为离散方向单元。在构造无限元的过程中,为了求解方便,利用光波导标量波动方程的特点引入了二阶传递函数解法。最后以矩形波导为例计算并与其他方法进行了比较,结果表明本方法在分析光波导在近截止频率附近的传播特性方面优势明显,并可节省大量的计算。

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低能电子衍射表面结构分析中引入全局优化算法--遗传算法的研究 何江平, 唐景昌 2000, 17(6): 678-684.  摘要 ( )   PDF(180KB) ( )   将遗传算法(GAs)应用到低能电子衍射(LEED)表面结构分析方法中,编制了Gas-LEED结构自动搜寻的计算程序,并以Pt(111)-p(2×2)O吸附系统为例,获得了具有全局优化特点的结构参数。

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靶球压缩二维数值模拟比对研究 李沄生, 黄书科, 符尚武 2000, 17(6): 685-689.  摘要 ( )   PDF(152KB) ( )   利用轴对称二维数值模拟程序Lared-Ⅰ,对两端单环激光入射产生的辐射场驱动下的靶球进行了数值模拟,给出了靶球二维变形的计算结果。随着入射激光焦斑位置的改变,辐射场在靶球表面的温度分布随之相应改变,驱动靶球内爆压缩氘气区分别成为铁饼形、香肠形或球形。将数值模拟结果与美国LLNL实验室的实验结果及其Lasnex程序的数值模拟结果进行了比对,得到了定性上完全相同的结论和接近的数值结果。从数值模拟结果可以看出,在单环入射的情况下,尚无法消除辐射场的高阶不对称性,无法满足球形对称均匀压缩的要求。

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连铸过程中结晶器内流体流动和温度传输的数值模拟 龚涛, 杨海西, 邓康 2000, 17(6): 690-694.  摘要 ( )   PDF(161KB) ( )   提出一个二维湍流模型模拟炼钢连铸过程中结晶器内的钢液流动及传热和凝固现象,并应用ANSYS软件求解流动和传热方程。通过对不同浇注速度的流场和温度场的计算,分析了浇注速度对铸坯质量的影响。为验证模型的正确性,将计算结果与宝山钢铁公司小方坯连铸生产数据进行比较,发现该模型可有效模拟连铸过程的钢液流动及传热和凝固现象。

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柱形容器内部爆炸流场的数值模拟 钟方平 2000, 17(6): 695-701.  摘要 ( )   PDF(264KB) ( )   采用NND差分格式,同时利用点爆炸解作为计算初值,对圆柱形容器内部的二维轴对称非定常流场进行了数值模拟,清楚地反映了内部流场的变化过程,得到了容器壁面上各点的压力-时间关系。对计算结果进行了讨论,与文献中结果作了比较。

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混凝土重力坝材料参数识别的正则化最小二乘法 李守巨, 刘迎曦, 王登刚, 陈昌林, 李正国 2000, 17(6): 702-706.  摘要 ( )   PDF(123KB) ( )   基于混凝土重力坝坝顶水平位移原型观测资料,采用正则化最小二乘算法识别坝体混凝土和坝基岩石的弹性模量。建立了正则化最小二乘算法的叠代格式和正则化参数的确定方法;并提出了考虑先验信息的材料参数识别方法。最后,介绍了此方法工程应用实例,工程实际应用表明,此方法具有较快的收敛速度和良好的稳定性。

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两个同心旋转球间的对称Taylor涡流 梅立泉, 王立周 2000, 17(6): 707-711.  摘要 ( )   PDF(223KB) ( )   用有限元方法对两个同心旋转球间的稳态对称不可压流进行数值模拟,结果显示了超临界雷诺数下的三种流动模式:0-涡模式,1-涡模式和2-涡模式。

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快波加热的天线设计 朱学光, 匡光力, 赵燕平, 李有宜, 谢纪康 2000, 17(6): 712-718.  摘要 ( )   PDF(174KB) ( )   托卡马克中离子回旋频段的天线耦合效率主要取决于天线的体制和天线的尺寸。根据等离子体对不同谱分量的吸收性能差别,以及天线激励电流的谱应与等离子体对射频波吸收谱相匹配,对快波加热天线设计问题进行了细致地探讨。