闪光X射线辐射照相蒙特卡罗程序并行设计

研究了闪光X射线辐射照相蒙特卡罗程序在MPI平台下的并行计算实现,给出了实现过程中并行随机数的产生方法。通过算例,采用多CPU并行计算,可以成比例地提高加速比和计算效率。     

小小的力偶,大大的功能

在高职,大专的物理教材中,力偶是一个很不起眼的“小不点”,微不足道,可是,它的作用却不小.在一道题中,往往举足轻重,四两拨千斤,是一个极好的突破口.它的一个重要功能就是求支座反力,让我们来看一道题.     

力矩教学剖析

力矩在物理课教学中占有举足轻重的地位．力矩的概念并不难理解，但应用起来却涉及到很多知识点，且能翻出不少新花样．让我们来看下面的问题：放在地面上的板条箱(如图)，受到R=120N力的作用．试求该力对点A的力矩：(1)根据力臂计算；(2)根据该力在作用点B处的分力计算；(3)根据该力在作用线上其它某一适当点处的分力计算．     

在做题中培养学生力学的“直觉”

力学素养的提高,是在学生做题的过程中不断深化和完善的．其中,力学的“直觉”显得尤为重要．它犹如一只嗅觉灵敏的警犬,瞬间就能发现“目标”,并将其“锁定”．     

物体平衡时的摩擦力

摩擦力在物体的受力平衡中占有不可忽视的地位，它是那么的神秘，凝重和多变，在物理教学中显得扑朔迷离，现在，让我们来看看它的冰山一角：     

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。     

纳米多晶金属样本构建的分子动力学模拟研究

研究了分子动力学模拟中纳米多晶金属样本的构建过程.首先采用Voronoi几何方法生成初始的纳米多晶铝和铜样本,然后用快速冷凝(或共轭梯度)法得到样本的局域最低能态,最后在恒温零应力周围环境下(常温常压NPT系综)退火得到最低能态样本.使用样本的残余内应力来衡量纳米多晶样本是否与实验制备的一致.通过监测这两步弛豫过程中晶界结构的变化形态、体系平均内应力和能量下降过程及具体的局域分布和不同弛豫条件下最终样本的弹性常数,发现样本的能量和残余内应力都接近实验制备的纳米多晶金属.对Voronoi几何法生成的晶界而言     

激光放大器腔光传输的并行模拟计算

Monte—Carlo方法是一种建立在数理统计基础上的统计实验方法，它主要用在很难建立数学模型的复杂随机系统方面，如经常用于处理热辐射问题等。在计算求解激光片状放大器腔的光传输问题时，对灯所发出的光，不仅需要考虑到光线发出的具体位置，而且还需要考虑到光线发出的具体方向，即这是一个两重的积分问题，其离散化处理明显属于一种大量独立的、重复性的实验，极适合于使用Monte—Carlo方法。     

纳米多晶铁的冲击相变研究

利用分子动力学方法研究了不同晶粒度的纳米多晶铁在冲击压缩下的结构相变过程,模拟结果表明:纳米多晶铁的冲击结构相变(由体心立方(bcc)结构 α 相到六角密排(hcp)结构 ε 相)发生的临界冲击应力在15 GPa左右.纳米多晶铁在经过弹性压缩变形后,晶界导致的塑性变形开始发生,然后大多数相变从晶界成核并最终发展为大规模相变.不同变形过程在应力和粒子速度剖面上能得到清晰的体现,并通过微观原子结构分析分辨.冲击压缩后的微观结构以晶界原子和以fcc结构原子充当孪晶界的hcp原子为主.晶粒度明显影响晶界变形及相变 关键词： 冲击相变 纳米多晶铁 冲击波 分子动力学