Memory management optimization problems for integrated circuit simulators

In hardware design, it is necessary to simulate the anticipated behavior of the integrated circuit before it is actually cast in silicon. As simulation procedures are long due to the great number of tests to be performed, optimization of the simulation code is of prime importance. This paper describes two mathematical models for the minimization of the memory access times for a cycle-based simulator.An integrated circuit being viewed as a directed acyclic graph, the problem consists in building a graph order on the vertices, compatible with the relation order induced by the graph, in order to minimize a cost function that represents the memory access time. For both proposed cost functions, we show that the corresponding problems are NP-complete. However, we show that the special cases where the graphs are in-trees or out-trees can be solved in polynomial time.     

钱塘江河口弯道潮流场的数值模拟

钱塘江河口潮流错综复杂．依靠零星的实测潮流资料无法全面描述其流场特征．本文采用Dcldt3D模型对钱塘江河口闻家堰至仓前河段的潮流场进行二维数值模拟．着重研究了河口弯道的流场特性．结果表明．河口弯道流场具有跟无潮河流弯道显著不同的特性．如弯道流速向下游递增；涨、落急主流线分歧；涨、落潮流对丁坝工程的响应不同．以及下游弯道水面横比降大于上游弯道．     

各向同性湍流中颗粒引起湍流变动的直接模拟

本文通过直接数值模拟对均匀各向同性湍流中颗粒对湍流的变动作用进行了研究.颗粒相的体积分数很小而质量载荷足够大,以至于颗粒之间的相互作用可以忽略不计,而重点考虑颗粒与湍流间能量的交换。颗粒对湍流的反向作用使得湍动能的耗散率增强,以至于湍动能的衰减速率增大.湍动能的衰减速率随颗粒惯性的增大而增大。三维湍动能谱显示,颗粒对湍动能的影响在不同的尺度上是不均匀的。在低波数段,流体带动颗粒,而高波数段则相反.     

外加磁场微波等离子推力器内流场数值模拟

为了提高微波等离子推力器性能，改善等离子体对电磁波能量的吸收状况，提高核心区温度，提出外加磁场的方案，并对热等离子体进行了数值模拟.假设局域热平衡条件，采用Navier-Stokes，Maxwell和Saha方程，利用压力修正的半隐格式和时域有限差分求解方法，建立了径向磁镜场下推力器内等离子体流场的数值计算模型.数值模拟结果表明：外加磁场后的磁感应强度小于0.5 T时，推力器内热等离子体核心区最高温度随磁感应强度的增加而迅速提高.外加磁场后的磁感应强度大于0.5 T时，核心区最高温度随磁感应强度的增加而缓慢提高.磁感应强度为0.5 T时，热等离子体核心区最高温度与不加磁场相比提高了24%.外加磁场对等离子体流场速度分布影响不大. 关键词： 等离子体模拟 等离子体相互作用 等离子体流动     

透镜初级球差的横向剪切干涉条纹研究

利用玻璃平行平板构成简单的横向剪切干涉仪可以观察到单薄透镜形成的准直光束的剪切干涉条纹,由干涉条纹分布求出对应的几何像差和离焦量.用焦距为190 mm的单薄透镜做实验,实验结果与计算机模拟结果符合,说明可以从剪切干涉条纹的分布求出透镜的轴向调整误差和初级球差.     

自由曲面光学虚拟制造与检测系统的探讨

自由曲面光学产品设计、制造与检测的工艺流程，通常采取试凑法逐次逼近。由于加工 检测 再加工，循环往复，既费时，成本又高，产生了瓶颈问题。为了解决此弊端，本文运用虚拟制造技术，提出光学虚拟制造的基本构想，即虚拟制造系统结构模型，给出光学系统虚拟原型的构成和光学系统成像质量虚拟检测系统的构成，讨论光学成像质量的仿真检测以及敏度分析方法。研究结果表明：运用虚拟制造与检测技术，可缩短研发周期，降低成本，优化工艺并提高产品质量。     

单链表在离子发动机光学系统粒子模拟中的应用

 目前离子发动机光学系统数值模拟大多采用PIC方法，由于该方法需要跟踪单个粒子的运动，因此需要存储每个粒子的位置信息与运动信息。传统的粒子模拟程序中，保存粒子信息大多采用数组的方式，但是采用这种方式存在弊端，例如对粒子总数变化的自适应不好。基于此开发了一种使用链式存储结构的粒子模拟程序，该程序使用带头节点的单向链表存储粒子信息。使用基于链式存储结构的PIC方法对离子发动机光学系统进行了粒子模拟，验证了链式粒子信息存储方法在粒子模拟中的可用性。模拟表明：（1）在粒子模拟中采用链式存储结构存储粒子信息，无需预先指定最大粒子总数，程序可自适应粒子总数的变化，因此无需进行试算，节省了计算时间；（2）在粒子模拟中采用链式存储结构，由于不存在内存资源的浪费，因而可显著提高程序的存储效率与计算效率。     

最有效的相容剂是两嵌段还是多嵌段聚合物？

采用Monte Carlo模拟方法研究了多嵌段聚合物在A／B／嵌段聚合物三组份体系作为相容剂使用的有效性．占总体积19％的A组份在体系中为分散相．模拟结果显示了两嵌段和多嵌段聚合物在界面上的聚集行为,以及如何影响这个不相容体系的相形为．两嵌段聚合物趋于直立在相界面上,而多嵌段聚合物更容易横跨在相界面上并占据较大的界面积．从而导致多嵌段聚合物更有效的阻止体系相分离的发生．     

DESIGN OF A NOVEL 2-D UNIPLANAR CRLH-TL STRUCTURE

A novel uniplanar 2-D composite right/left-handed transmission line (CRLH-TL) structure is proposed based on a general transmission line theory and the way to increase the relative operating bandwidth in the left-handed (LH) region and lower the LH operating frequency is illustrated. In addition, a new method to extract parameters and calculate the Bloch impedance of the structure is presented. Numerical results of the dispersion as well as the extracted parameters are given, which are calculated based on full-wave simulation. The present 2-D uniplanar CRLH-TL structure is applicable to 2-D left-handed materials in lower and wider LH frequency range. Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 60371010) (No. 60471037) (No. 63531020)     

相对论效应对激光在等离子体中的共振吸收的影响

采用一维粒子模拟(PIC)方法，研究了相对论效应对P偏振激光斜入射非均匀等离子体时产生的共振吸收的影响. 计算表明，弱相对论情况下，在临界面附近产生的电子等离子体波的相对论非线性效应占主要作用；随着入射光场的逐渐增大，吸收率逐渐降低. 当入射光强超过3.7×10¹⁷W/cm²时，由于超短激光脉冲本身在等离子体中产生相对论效应、等离子体波破裂效应，以及参量不稳定过程激发等，吸收系数随着激光强度又开始增加. 固定等离子体密度标长，取不同的激光入射角、电子初始温度，相对论效应对吸收系数的影响是一致的. 关键词： 激光等离子体 相对论效应 共振吸收 粒子模拟