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2016年, 第33卷, 第2期
刊出日期：2016-03-25 上一期    下一期
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研究论文

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同心壳层结构中超声速扩散辐射波的几何自由程 赵英奎, 文武, 朱瑞东, 欧阳碧耀, 王敏 2016, 33(2): 127-135.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(726KB) ( )   在局域热动平衡近似下，研究几何壳层结构所产生的腔体约束对辐射过程的影响.基于同心圆柱和同心圆球的壳夹层光输运模型，给出垂直于光子通路的谱辐射能流径向分布和平均能流公式，通过数值求解得到截面平均的壳层结构平均几何自由程，研究输运通道的径向光学厚度和几何结构对几何自由程的影响.由于球几何对光子的三维束缚，球壳层结构对辐射过程的影响比柱壳层更大，辐射过程必须根据实际几何构型和辐射通道的光学厚度予以几何自由程的修正.为方便使用，根据一定几何构型结合严格数值解给出了几何自由程的拟合公式.

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逆Compton散射的MonteCarlo模拟 龙光波, 郑永刚, 欧建文, 王兴华, 黄霞, 王艳芳 2016, 33(2): 136-146.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1108KB) ( )   研究模拟均匀、各向同性介质内的逆康普顿散射过程的Monte Carlo方法，分析电子速度分布乘抽样法和光子散射方向分布乘抽样法的抽样效率，完善电子速度分布的直接抽样法、光子散射能量分布的乘加抽样法.通过对这四种抽样方法抽样费用的分析和比较，得出各种方法的最适条件，该方法可以模拟更高能的辐射.

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多相非牛顿流体驱替过程的格子Boltzmann模拟 谢驰宇, 张建影, 王沫然 2016, 33(2): 147-155.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1551KB) ( )   将非牛顿流体模型引入多相格子Boltzmann方法（LBM），研究多相非牛顿流体的驱替过程.首先以牛顿流体驱替过程作对照，比较非牛顿流体的驱替特性.然后基于简单结构模型，分析不同界面张力下，非牛顿流体的驱替能力和驱替过程中被驱替相的形态变化规律，揭示界面张力的影响机理.结果表明：界面张力在驱替过程中起阻碍作用，其它参数相同情况下，界面张力越低，流体的驱替能力越强.最后，结合四参数随机生长（QSGS）结构生成方法，模拟不同压差、不同界面张力以及不同润湿性条件下多孔复杂结构内的非牛顿多相驱替过程，分析这些参数对过程的影响.

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方腔内双扩散混合对流非线性格子Boltzmann研究 李贝贝, 王婷婷, 陈建, 徐洪涛, 杨茉 2016, 33(2): 156-162.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1311KB) ( )   采用格子Boltzmann方法对方腔内双扩散混合对流的非线性特性进行数值模拟.发热圆位于方腔中心，流体从方腔左侧底部流进，流出位置分别为顶部右侧、中间和左侧三种情况.结果表明，不同参数下的双扩散混合对流存在稳态定常解、周期性振荡解和非周期性振荡解，监测点速度相图分别表现为最终到达一个点、一个封闭环和没有规律的曲线.

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多孔表面推迟高超声速边界层转捩的机理 朱德华, 刘智勇, 袁湘江 2016, 33(2): 163-169.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(764KB) ( )   利用线性稳定性理论分析（LST）结合直接数值模拟（DNS）研究高超声速多孔表面边界层流动的失稳特征，分析多孔表面推迟高超声速边界层转捩的机理.在Ma=6，Re=2.0×104（参考长度为入口处边界层位移厚度）条件下获得平板边界层及不同孔隙排列情形下平板边界层的典型流动特征，并采用LST方法分析光滑平板及多孔平板扰动的增长率及累计放大率.研究表明三维顺排及错排多孔表面都可以抑制第二模扰动的发展，推迟高超声速边界层转捩，但顺排多孔表面推迟高超声速边界层转捩能力更强.

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基于数值模拟的飞行员高速气流吹袭损伤分析 张朋, 田佳林, 韩鲁佳, 刘洁 2016, 33(2): 170-176.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(948KB) ( )   研究飞行员高速气流吹袭的损伤机理，应用尺度适应模型对人椅系统外流场进行数值模拟.在马赫数为0.6，迎角为-90°~90°条件下的数值计算结果与风洞试验结果吻合较好.对不同马赫数、不同迎角的无防护状态下的人椅系统进行数值模拟，研究发现高速气流吹袭下飞行员面颈部、胸腹部、上臂内侧、小腿迎风侧压力较大；增大人椅系统的迎角可以改善飞行员身体各部分的受力情况.

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碰撞聚合引起液滴数目变化的生灭过程模型 薛社生, 徐明 2016, 33(2): 177-182.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(331KB) ( )   液滴碰撞聚合是气体/液滴两相流动中的重要现象.为研究碰撞聚合引起的液滴数目变化，考虑液相仅包含大小两类尺寸液滴的情形，计算不同尺寸的两个液滴间的碰撞概率，对固定观察区域内液滴的碰撞聚合、迁入及迁出因素作随机分析，建立描述液滴数目变化的生灭过程模型.由无条件概率模型方程，得出模型方程的相应平稳分布.以雨滴下落过程的质量增长为例，说明所得分布在气体液滴两相流动中的应用.

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使用AMR型背景网格的并行SPH方法 宫翔飞, 杨基明, 张树道 2016, 33(2): 183-189.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(959KB) ( )   在分布式并行SPH方法中根据网格范围内粒子最大光滑长度调整网格尺度的AMR（Adaptive Mesh Refinement）背景网格，确保网格内粒子的相邻粒子位于同一个网格或者相邻的同尺寸网格范围内.与统一尺寸的背景网格相比，在光滑长度空间分布不均匀和随时间变化的情况下能够应用并减小搜索量，提高计算效率.数值结果表明，基于AMR型背景网格的并行SPH方法应用到粒子光滑长度变化很大的数值计算时能有效地降低搜索复杂度.

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特低渗透油藏面积井网见水时间计算 何聪鸽, 范子菲, 许安著, 方思冬, 李博凯 2016, 33(2): 190-196.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(619KB) ( )   特低渗透油藏在水驱开发过程中常表现出渗透率各向异性和流体非达西渗流特征，运用非达西渗流公式及流线积分法，得到特低渗透油藏五点井网、反九点井网和菱形反九点井网在油水两相非活塞式驱替条件下的油井见水时间.计算长庆鄂尔多斯盆地某特低渗透油藏井网见水时间，结果与实际动态符合较好.分析油水黏度比、渗透率各向异性及启动压力梯度对油井见水时间的影响，结果表明：油水黏度比越大，油井的见水时间越早；当菱形反九点井网长轴方向井距与短轴方向井距之比与渗透率各向异性强度大致相等时，长轴方向与短轴方向上的角井能实现均衡驱替；启动压力梯度延缓了油井的见水时间，且生产井距越大，启动压力梯度的影响越显著.

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基于WLP-FDTD方法的传输线瞬态分析与计算 余佩, 李晓春, 王宁, 毛军发 2016, 33(2): 197-204.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(565KB) ( )   利用加权拉盖尔多项式-时域有限差分方法（WLP-FDTD）对高速电路中非均匀传输线进行瞬态分析和计算.根据传输线等效电路模型的电报方程，采用拉盖尔基函数展开电流电压表达式，并利用其正交性，避免了稳定约束条件进而得到方程的解.与传统的时域有限差分方法（FDTD）相比，提出的方法分离了时间和空间变量，不受稳定条件的约束，在对传输线离散段数较多时，具有较高的计算速率.仿真结果表明在传输线的分析中采用WLPFDTD比FDTD的效率更高，最后开发了基于WLP-FDTD多根传输线的仿真软件.

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基于行波分离和角度域衰减的地震波叠前逆时成像条件 陈可洋 2016, 33(2): 205-211.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(580KB) ( )   为提高陡倾角复杂构造区地震波逆时成像质量，提出一种逆时偏移成像条件.以二维模型为例，采用波印廷矢量实现方向行波的波场分离和地层反射角度的计算，将炮点和检波点的上行波场和下行波场、左行波场和右行波场两两作互相关计算，去除形成逆时偏移噪声的分量，同时将反射角度的余弦函数作为权函数引入互相关逆时成像条件中，进一步实现角度域逆时噪声的衰减.研究表明，炮点和检波点相反传播方向波场的互相关计算是形成偏移噪声的主要原因，相同传播方向的行波波场两两作互相关成像并组合叠加，可以在有效压制偏移噪声的同时，保持对陡倾角和水平界面的成像能力，再在角度域实现逆时噪声衰减，进一步提高逆时成像质量，实际地震资料验证了方法的有效性.所提的逆时成像条件可为复杂构造区高精度逆时成像提供重要的方法指导.

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mBBM方程的双扭结孤立波及其动力学稳定性 王林雪, 宗谨, 王雪玲, 石玉仁 2016, 33(2): 212-220.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(548KB) ( )   采用双曲函数展开法得到Modified Benjamin-Bona-Mahony（mBBM）方程的一类扭结-反扭结状的双扭结孤立波解，在不同的极限情况下，此孤立波分别退化为mBBM方程的扭结状和钟状孤立波解.对双扭结型单孤子的结构特征进行分析，构造有限差分格式对其动力学稳定性进行数值研究.有限差分格式为两层隐式格式，在线性化意义下无条件稳定.数值结果表明mBBM方程的双扭结型单孤子在不同类型的扰动下均具有很强的稳定性.对双孤立波的碰撞进行数值模拟，发现既存在弹性碰撞也存在非弹性碰撞.

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BxGa1-xAs合金电子结构与光学性质的第一性原理计算 闫映策, 王彦龙, 马会芳 2016, 33(2): 221-228.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(473KB) ( )   基于密度泛函理论的第一性原理和特殊准随机近似方法，建立64原子的超胞并且对结构进行几何优化.计算和讨论具有闪锌矿结构的三元合金BxGa1-xAs的结构参数、电子结构和光学性质.结果表明：BxGa1-xAs的晶格常数与使用Vegard定理计算得到的值有微弱的偏离，键长存在明显的弛豫；计算得到的合金带隙弯曲参数变化较小（2.57 eV-5.01 eV）而且对组分变化的依赖很弱；最后分析硼的并入对GaAs光学参数包括介电函数、反射率、折射率、吸收系数和能量耗散函数的影响.

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二维正方晶格Compass-XY模型的方向序和拓扑序 李玉山, 万文芝 2016, 33(2): 229-233.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(577KB) ( )   采用Monte Carlo方法研究二维正方晶格Compass-XY模型，通过调节过渡参量α，计算了降低交换相互作用的阻挫对方向序和拓扑序的影响.结果表明，方向序和拓扑序之间的转变是一个逐渐过渡的过程，并不存在明显的界限.在某一范围内，这两种序是相互重叠的，难以区分.阻挫的降低，易于形成拓扑序，同时会抑制方向序.当阻挫变得足够弱时，方向序被破坏.

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在线社交网络中群体互动行为的时间特征 李旭军, 刘业政, 姜元春 2016, 33(2): 234-252.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3271KB) ( )   针对在线社交网络中群体互动行为，运用有偏扩散理论，构建有偏扩散模型，从任务的间隔时间τ与执行时间θ的关系视角，系统地阐述了群体互动活动中群体发帖行为与事件行为的时间间隔分布特征.针对群体用户发帖时τ≥θ的特征，论证群体用户发帖时间间隔的幂律分布机理.针对事件时τ>>θ的特征，论证了事件时间间隔具有指数效应的幂律分布机理，实验结果与理论推导吻合.