用多极理论计算复杂截面的电缆电导

将多极理论用于复杂截面的电缆电导计算，为电缆电导计算提供一种新的计算方法。实例计算结果表明，多极理论的计算精度比边界元法的计算精度高得多。     

耦合AMR的GEL算法

数值模拟中，欧拉方法能计算大变形流场，但不能精确地区分物质界面，拉氏方法的单元边界即为物质边界，因此可以精确区分不同的物质，但当计算单元变形较大时计算精度变差甚至无法进行。如果在流场内不同区域采用不同的计算方法，在计算区域交界处进行合理的数据交换，则既能计算大变形流场又能在流场内保持清晰的物质界面。     

网格划分对四周切向煤粉炉流场计算的影响

通过选用不同的网格划分方法，对四周切向煤粉炉流场进行数值计算，若选用常规的网格划分方法计算，虚假扩散的影响非常严重，势必造成计算结果较大的偏差，同时，给出适当的网格划分，以及相应合理的计算结果。     

纯几何光线追迹的数值并行计算

二维光线追迹传输是光学传输工程模拟中的一个典型的数值计算问题，其计算非常复杂，随着离散化程度的增加，计算量也将极大地增加。考虑到更加复杂的全物理光线追迹模型传输结构和升级为三维光线追迹问题，其计算量更加庞大，计算时间更会剧增无疑，对此程序设计并行程序很有实际意义。     

基于FICP算法提高对低频噪声时延的估计精度

针对非平稳随机噪声（直升机飞行声音，导弹喷流噪声）信号，研究了提高时延估计计算精度的方法，通过计算信号的细化频谱，并避免了标准FFT计算带来的栅栏效应，从而使得对于超短取样信号的频谱计算精度与信号长度无关，采用快速计算方法FICP由N点互谱计算2N点相关波形，提高了相关波形的分辨率，使得时延估计精度得以提高。对实测直升机飞行噪声和导弹噪声计算了不同取样长度和不同采样率下的时延估计，得出了谱分辨率越高，时延估计精度越高的结论。     

JMCT在CPR1000工程设计中的验证与确认

CPR1000系列反应堆是目前国内广泛应用的第二代压水堆型号之一，蒙特卡罗程序在CPR1000系列反应堆的验证与确认是该程序实现反应堆工程设计应用的关键环节。基于某CPR1000机组实际参数，使用由国内单位研发的蒙特卡罗程序JMCT在该机组开展了粒子输运建模计算，分别进行了临界计算和固定源计算，并进行了验证与确认。对于临界计算，采用JMCT建立了全堆芯pin-by-pin模型，计算了堆芯有效增殖因子和功率分布。对于固定源计算，建立适用于屏蔽分析的反应堆模型和辐照监督管精细结构模型，计算了两个核电机组多个循环的辐照监督管探测器位置累积快中子注量。通过将JMCT的计算结果与参考程序的计算结果、反应堆实际测量值进行了对比，验证了JMCT程序在CPR1000反应堆工程设计中的实际使用效果，证明了JMCT程序具备工程级的计算精度。     

MODTRAN软件集成环境开发

MODTRAN是目前流行的红外辐射传输计算模型。应用FORTRAN语言编写的MODTRAN源代码，集成MODRAN计算软件，设计了MODTRAN软件图形界面。针对FORTRAN语言计算效率高而图形功能弱,Visual Basic (VB) 计算效率低而图形功能强的特点，用VB 和FORTRAN 2种语言混合编程，实现FORTRAN 计算程序资源的再利用。将FORTRAN 程序转化为动态链接库函数，通过函数参数传递使VB程序和FORTRAN动态链接库函数之间交换数据，将FORTRAN的计算结果在VB窗体上显示并进行作图处理，从而实现MODTRAN计算程序的图形界面及计算结果的可视化。设计出MODTRAN的汉化使用界面，有利于MODTRAN在国内推广应用。     

FCT技术在ALE方法中的初步应用

ALE方法在一定程度上克服了纯Lagrange和纯Euler方法的缺点，成为计算大变形问题比较有效的方法。在模拟流固耦合、ICF和磁流体动力学等方面有广泛的应用。对于ALE方法来说，计算网格间物理量的输运（或物理量的重映）是十分关键的。在计算网格间的输运时，用二阶精度的FCT技术，使ALE方法程序计算大变形能力和计算精度都有一定程度的提高。用添加FCT技术后的程序对Taylor杆问题和炸药驱动飞片问题进行数值模拟，Taylor杆问题的计算结果与用LS-DYNA得到的计算结果一致。炸药驱动问题的计算结果与理论分析及实验结果符合较好，比修改前的程序计算变形能力有较大的提高。     

层析法计算三维物体全息图的并行加速研究

随着计算空间光调制器的分辨率的尺寸逐渐变大，全息图三维动态显示的计算量也越来越大，使得对全息计算速度提出了新的要求。利用GPU并行计算处理的方式实现全息图的快速层析法计算，该方法利用GPU并行多线程和层析法中的图像二维傅里叶变换的优势对菲涅尔衍射变换算法加速计算；同时通过对GPU底层资源的调用和对CUDA中程序的流处理过程，有效减少中间的延时等待。通过对计算速度对比分析表明:与在CPU上运算相比，计算速度大幅提升，基于GPU并行计算的方法比基于CPU计算的方法速度快10倍左右。     

超声变幅杆性能参数的计算机辅助计算

本文在分析计算变幅杆性能参数的共性的基础上，给出了一种算法，能够快速计算任意级复合变幅杆的性能参数，绘出应力及位移分布。编制了相应的计算程序，该程序界面友好，为复杂变幅杆的设计、优化以及性能参数的计算提供了方便。     

坐标变换在波导管涡流计算中的应用

在脉冲引导磁场涡流的计算中，为克服不规则计算区域给网格划分带来的麻烦，可进行坐标变换，将不规则的区域转换成新的规则计算区域。     

用传输线和时域有限差分法计算电缆X射线响应

 介绍了时域传输线和时域有限差分两种计算电缆X射线瞬态响应的方法，并利用电缆芯线总电荷以及介质层的电荷分布，结合实验结果，分别给出了时域传输线模型中的电流源和时域有限差分模型中电流密度的计算方法。作为例子，在60 keV单能X射线垂直于电缆轴向辐照的条件下，采用两种方法计算了电缆两端接匹配负载时负载上的电流响应；采用传输线方法计算了不同能量X射线辐照电缆时的芯线负载电流响应。计算结果表明，两种方法计算的电缆X射线瞬态响应是一致的；电缆介质层中存在静电场；X射线能量不同时，电缆芯线负载电流存在最大值。计算中，电缆与X射线的作用采用蒙特卡罗方法计算。     

300号反应堆放射性源项估算

反应堆生物屏蔽体和池内部件的放射性活化严重且相互干扰，不能采用近距离测量放射性活度的办法给出残留量与分布，一般采用测量、计算和经验估计法确定中子注量率，收集、分析部件或构筑物原始核素质量，整理反应堆运行历史数据，将这3类数据作为活化计算的输入数据，利用通用的计算程序计算放射性残留量。采用Origen2计算程序。     

20keV钛离子注入植物种子深度浓度分布的模拟计算

通过创建植物种子靶材料模型和修正的LSS（纵向静态稳定性）理论，使用Monte Carlo方法，提出了一种离子注入植物种子近似计算方法，使用该方法计算了20keV钛离子分别注入花生种子和彩棉种子的深度浓度分布。同时将该计算结果，TRIM程序计算结果，高斯拟合结果分别与实验测量结果进行了比较，本工作获得的计算结果更加接近实验值，并分析讨论了计算和实验结果差异的一些原因。     

远程分布式跟踪驾驭可视化系统的研制

在运行数值计算程序的同时，还需要跟踪驾驭它们、进行可视化的图形绘制和处理。为了分散在单机环境下形成的高计算密集度，解决计算资源紧缺的瓶颈，应用分布式思想，采用基于国际对象管理组织OMG提出的CORBA标准的分布式系统的设计，将数值计算和科学计算可视化两部分任务分别部署在具有网络连接环境下的不同计算机上运行。这样在不影响用户程序正常计算的前提下，为用户提供了利用本地可视化端的用户界面在远程对计算程序进行跟踪、驾驭和图形处理显示的功能。     

MCNP-4C多粒子输运蒙特卡罗程序的MPI并行化

MCNP程序是由美国Los Alamos国家实验室研制的一个大型、多功能的粒子输运蒙特卡罗程序，可计算任意三维复杂几何系统内的中子、光子、电子或中子-光子-电子耦合输运问题，还可计算临界系统的多种本征值问题。MCNP程序的用户遍及全球，国内用户保守估计也在百家以上，过去主要应用在核科学领域，如今已推广到包括医学在内的许多领域。由于蒙特卡罗计算具有数据独立、循环粒度大、负载均衡的特性。因此，很适合作并行计算。虽然从MCNP-4A程序开始，MCNP程序具有了PVM并行计算功能，但并行系统的开发一直存在这样那样的问题，以致无法正常运行。由于MCNP程序有巨大的计算需求和计算量，我们每年使用MCNP程序完成的计算量就超过万CPU小时。许多问题采用串行计算，时间周期太长。因此，迫切需要研究缩短计算周期的并行程序。     

球形托卡马克堆嬗变中子学计算的比较研究

基于对球形托卡马克（ST）聚变堆的研究，提出了ST聚变－嬗变堆的设计概念。运用一维输运燃耗计算程序BISON3.0进行了优化设计，确定了适合于嬗变少额锕系MA核素的堆芯等离子体参数、包层结构及合适的换料周期。在一维计算的基础上，运用二维中子学程序TWODANT进行了二维中子输运计算；结合TWODANT给出的中子通量，运用一维放射性计算程序FDKR进行了燃耗计算，并给出了有关的计算结果。     

空气中快速运动声源水下声场的波数积分模型

本文采用二维波数积分，对空气中高速运动声源激发的水下声场进行建模。针对二维波数积分计算声场时域解计算量大的问题，提出一种快速计算方法。用本文提出的方法，对深海和浅海情况下，空气中高速运动单频点声源激发的水下声场进行了计算和仿真。计算结果表明：在深海，水下接收信号的幅度和瞬时频率随时间发生变化；接收器深度、接收器与声源运动轨迹的最小距离对接收信号的变化快慢有较大影响，而声源高度的影响较小；在浅海中，接收信号呈现快速的幅度起伏，明显的多普勒频移和大的频率展宽效应。与简正波方法相比，本文方法主要适用于近场计算，而简正波方法适用于远场。另外，当声源频率较高时，二维波数积分方法的计算量将迅速增大。     

靶丸与堆相关等离子体相互作用

作者扩展了计算Li，Be，B杂质靶丸和5种固态氢同位素组合H2，HD，D2，DT，T2靶丸消融率的计算方法，并完成了对堆相关等离子体的数值计算。     

遗传算法在二维电磁成像病态方程求解中的应用研究

 病态方程的计算是电磁成像中一个难以避免但又迄今未得到有效解决的难题。遗传算法以其强大的搜索寻优功能为该难题的解决提供了一种新的途径。分析了将遗传算法应用于电磁成像反演计算中的可能性和优势，并通过两个数值计算举例，一个用遗传算法计算病态线性方程组，一个用遗传算法计算TM入射波下的二维微波成像，证明遗传算法用于电磁成像中计算病态方程是可行和有效的。