一种超高速发射实验装置的改进及其数值模拟

 以流体比容方法和三阶PPM方法为基础，给出了适用于三级气炮超高速发射过程数值模拟的多流计算方法和计算代码MFPPM。利用Sandia实验室一系列的实验装置及其结果对计算代码进行了验证和确认，获得了较好的数值模拟结果（其中最大相对误差为1.07%），同时对冲击波物理与爆轰物理实验室设计的实验装置进行了数值模拟，计算结果与实验结果相差1.04%。为了更好地满足超高压下材料状态方程的测量，提出了一种带汇聚型的改进装置设计，并给出了相应的数值模拟结果。     

高频腔本征值问题的三维数值模拟

 运用有限积分法软件MAFIA和有限元软件ANSYS对两类高频腔的本征值问题进行数值模拟，将模拟结果与部分实验数据进行验证，得到了比较一致的结果，其平均计算精度在5%以内，证实了两种电磁软件都可用于高频腔本征值问题的数值模拟，在计算精度上为满足工程设计需要做了一些研究。另外将两种模拟软件在计算时间上作了对比。     

金属圆管内爆轰波相互作用效应的数值模拟

炸药两端同时起爆时金属圆管运动规律的研究，粗略的实验不少，但在数值模拟方面，特别是在对碰部位，或是不能计算出鼓包现象，或是鼓包的计算结果与实验差别较大。文中采用动力学有限元程序，针对大变形带来的网格扭曲造成计算的锁死现象进行了ALE技术处理，对金属圆管内爆轰波的相互作用效应进行数值模拟，给出了爆轰波对碰作用下金属圆管运动规律的计算结果。     

金属圆筒内爆轰波对碰效应的欧拉数值模拟

运用基于Youngs技术的多介质欧拉方法及应用该方法研制的二维多介质弹塑性流体动力学欧拉程序meph2d对金属圆筒内爆轰波相互作用过程进行了数值模拟并获得成功，计算图像与实验照片吻合，计算结果与实验测量结果符合较好。说明采用多介质欧拉方法可以对此类爆轰波相互作用及爆轰驱动问题进行有效的数值模拟。     

QUICK格式在湍流旋流流动数值模拟中的应用

为研究不同精度的离散格式对湍流旋流流动数值模拟结果的影响，同时应用QUICK格式和混合格式对同轴射流旋流燃烧室内的湍流流动进行了数值模拟．在采用k-ε湍流模型的条件下，QUICK格式计算得到的燃烧室内气体轴向与切向速度及轴向脉动速度均方根值分布与实验数据符合较好，而混合格式给出的数值模拟结果则与实验有一定的偏差．     

用积分方程法设计三维混合型铁磁摇摆器

本文导出了用积分方程法计算三维混合型磁铁磁场强度的方程组，以及磁体计算网络为长方体时的耦合系数，相应地编制了数值计算程序，给出了软件的磁化强度与永磁铁布局关系的数值模拟结果，最后对一种实验型高效微型混合磁铁摇摆器进行了数值计算。     

基于LES-PDF方法的双旋流模型燃烧室数值模拟

文章使用基于LES-PDF方法的AECSC两相程序，对模型燃烧室GTMC进行了数值模拟，以此验证AECSC程序对燃烧室模拟的可行性和可信度，并对旋流燃烧室的流动和燃烧特性进行分析.首先，分别用商用软件Fluent 18.1和AECSC程序的LES方法对GTMC的冷态工况进行了模拟.与实验结果相比，程序计算的轴向、径向、切向速度峰值的相对误差在大多数统计点上在20%以内，3个方向速度峰值位置的相对误差基本都在10%以内.同时发现，AECSC程序的计算结果在一定程度上比Fluent的计算结果更接近实验值.文章进一步使用AECSC程序对GTMC的热态工况进行了模拟.在计算结果中，整体的时间平均温度在数值和分布上和实验结果很接近，并很好地再现了实验的"V形"火焰和内外低温回流区，但是高温区出现的位置相比实验结果有些靠前.总体来说，热态结果和实验结果比较吻合，尤其在液雾的模拟方面，计算结果和实验结果相比有着很好的一致性.这说明将LES和PDF相结合的方法在模拟湍流燃烧方面有较强的优势，可以成为未来的研究和发展方向.      

强流直线感应加速腔微波特性

 介绍了确定不同加速间隙形状和设计结构的强流直线感应加速腔微波特性的方法,即确定频域中加速腔横向阻抗值的方法,包括数值模拟和实验测试。 横向阻抗测试实验中采用了两种测试方法:一种为同轴线束流模拟法,另一种为对加速腔形状因子的测试。实验中测试了3种不同的腔型，并和数值模拟结果进行了比较。两种横向阻抗的测试方法所得结果都与计算结果基本符合，从测试过程的繁简程度和多次实验结果的重复性来看，对于强流直线感应加速腔来说，形状因子值测试方法优于双芯同轴线束流模拟法。实验测试和数值模拟结果显示，确定直线感应加速腔横向阻抗值，测试实验和数值模拟是相辅相成的，缺一不可。     

基于非线性升力面方法的风力机尾迹数值模拟

基于非线性升力面方法,结合自由尾迹模型与黏性涡核模型,建立了轴向风和偏航风条件下的水平轴风力机气动载荷和尾迹的数值模拟方法。对具有丰富实验数据的NRELPhase VI风力机和TU Delft风力机进行了数值模拟,将叶片气动力以及尾迹场模拟结果与实验数据进行了对比分析。结果表明,计算方法可以较好地模拟风力机在轴向风与偏航风条件下的叶片气动力和尾迹,是一种具有较高工程精度和计算能力的数值模拟方法。     

阻抗梯度飞片加载下的超高速发射二维数值模拟方法

阻抗梯度飞片准等熵加载和超高速发射的二维数值模拟，在计算方法上集中体现了多介质、多界面、大变形、高密度比等特点．采用多介质流体高精度PPM计算方法，以VOF为基础研制MFPPM2二维计算程序，数值模拟Sandia实验室的超高速发射实验模型，获得了与Sandia实验室数值计算一致的结果．     

相关场的投影理论

本文应用Radon变换导出了二维相关场的一维投影积分方程.并通过构造积分方程的投影算子实现了二维相关场向一维相关场的变换.并对—维投影相关特性进行了理论分析.     

脉冲电场测试中的激光供电技术

为解决脉冲电场测试系统中的供电问题，设计了一套激光光纤供电系统，该系统由激光器、多模光纤及光电池构成。重点研究了激光器与光纤的耦合问题，设计了透镜系统对激光器输出光束进行准直和压缩。通过MOCVD法研制了GaAs光电池，并制作了椭球形"光伏眼"来提高光电转换效率。仿真和实验表明:采用透镜耦合时，激光器与光纤的耦合效率可达80%以上，远远高于直接耦合时的16%，改进后的"光伏眼"耦合效率相比直接耦合时提高了54.5%，激光供电系统的转化效率在40%以上。该系统的研制为解决脉冲电场的供电问题提供了一种方案。     

物体内部三维位移场分析的数字图像相关方法

提出了物体内部三维位移场的数字图像相关分析方法，对物体变形前后，或连续变形的两个相邻状态的内部三维结构的数字图像，通过相关运算获得三维位移场.文中给出了三维相关法的体搜索窗口、相关函数及亚像素运算的相关系数拟合函数.数字模拟结果证明了三维相关法的正确性及可靠性.位移计算精度为0.02像素. 关键词： 数字图像相关 三维相关 亚像素     

多焦距多通道全息光学元件

本文介绍了由不同焦距与不同衍射方向的全息透镜组合而成的一种新型全息元件。这种元件中的每个透镜具有相同的物方光轴和不同的象方光轴。它可以把物方空间沿光轴方向上的不同物距上的物面分别成像在对应的通道上,从而把一个三维物场变为多个二维像进行显示。文中给出了应用此元件对三线粒子场进行检测的初步结果。     

Neural-net based modeling of velocity and concentration fields

This paper proposes a novel algorithm using an artificial neural network for modeling simultaneously both a 3-D flow velocity vector and a concentration field. The neural network is trained so that four outputted values of the network, three components of a 3-D velocity vector and a concentration of substances such as air pollutants or bacilli, agree with measured ones and additionally the continuity and diffusion equations are satisfied in the flow field. An approximate model for the velocity and concentration field can be constructed in the neural network from sparsely measured data. When any 3-D position, (x, y, z), is inputted to the neural network model, it outputs a 3-D velocity vector and a concentration at the position. The entire 3-D velocity vector and concentration field, therefore, can be easily estimated using the model. To validate the algorithm, the smoke concentration distribution estimated from a very limited set of measured data is compared with the measured one in which most of the data is unused for the modeling. Even from sparsely measured velocity vectors and smoke concentrations, the novel algorithm gives the entire concentration distribution whose flow characteristics are almost similar to the experimental result.     

电磁铁摇摆器磁场的二维数值计算

本文根据泊松方程用数值计算给出了电磁铁摇摆器的二维磁场分布,定量地讨论了磁极形状、磁隙大小、周期长短和电流大小等因素对峰值磁场强度的影响,重点讨论了如何根据二维磁场分布选择磁极形状才能提高峰值磁场强度和抑制磁饱和的问题。将计算的二维磁场分布和摇摆器磁场的理想波形相比较,可以帮助我们确定进入摇摆器的束流半径应该控制的范围。在对电磁铁摇摆器磁场二维数值计算的基础上,还探讨了适用ATA电子束的PALADIN摇摆器用于ETA电子束带来的结构设计和材料选择等问题。     

用于指纹／字符识别的电子投影相关技术

本文应用二维图像场的一维投影相关理论,有效而迅速地实现了指纹及字符场的识别,并得到了较满意的识别结果.     

全息模拟再现像的三维重构

提出一种全息模拟再现像的三维重构方法，可以模拟再现得到三维再现像.计算机模拟再现许多幅在不同深度位置的二维光强分布；利用灰度级变化的聚焦度评价方法，通过寻找最大聚焦度值，确定再现三维像各像点的深度信息.实验证明,该方法能实现模拟再现像的三维重构，使数字全息术有希望成为一种全新的三维面形检测技术.再现像三维重构的实现可以更客观地对全息图进行像质评价，并验证计算机制全息术算法的正确性.     

Dynamic phase transition of ferroelectric nanotube described by a spin-1/2 transverse Ising model

The dynamic phase transition properties for ferroelectric nanotube under a spin-1/2 transverse Ising model are studied under the effective field theory(EFT)with correlations.The temperature effects on the pseudo-spin systems are unveiled in three-dimensional(3-D)and two-dimensional(2-D)phase diagrams.Moreover,the dynamic behaviors of exchange interactions on the 3-D and 2-D phase transitions under high temperature are exhibited.The results present that it is hard to obtain pure ferroelectric phase under high temperature;that is,the vibration of orderly pseudo-spins cannot be eliminated completely.     

On solution of the vector 3-D locally irregular waveguide problem

The vector 3-D problem of a point-source field in a plane waveguide with a large-scale local inhomogeneity on one of its walls is considered. The field components on the boundary surfaces comply with the Leontovich conditions, which are used as a basis for obtaining expressions for the derivatives of the field vectors normal to the boundaries; these expressions reflect the 3-D nature of the inhomogeneity. The problem is reduced to a system of 2-D integral equations allowing for overexcitation and depolarization of the field scattered by the irregularity. The system of 2-D integral equations is asymptotically transformed over the inhomogeneity region on the surface of the walls bounding the waveguide space into a system of linear integral equations, for which the integration contour is represented by the line between the source and observation point, as well as by the linear geometric contour of the irregularity.State University, St. Petersburg. Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Radiofizika, Vol. 38, No. 8, pp. 785–803, August, 1995.