液H2+D2混合冲击压缩特性的理论计算

在液体变分微扰理论加量子力学修正基础上,用指数6有效作用势对液H2及其同位素液D2的混合物态方程进行了计算,首次给出了液H2+D2混合冲击压缩Hugoniot曲线和冲击温度.     

纳米摩擦学的分子动力学模拟研究

用分子动力学模拟研究了纳米级润滑薄膜的固液相变和界面滑移现象以及固体接触和黏着的微观机制.结果表明：纳米薄膜中液体的固化相变压力随膜厚减薄而下降,说明润滑剂可能处于类固态状态.薄膜中的界面滑移现象可能在较低的剪切速率下发生,并与液体的固化程度有较好的对应关系.光滑晶体表面在相互接近或分离过程中可能因部分原子突然跃迁而发生微观黏着,这对于理解界面摩擦的起源具有重要意义.     

求最佳配比的模拟压缩法

本文考虑无放大效应的生产过程中各原料的配比问题．在建立一种模拟压缩模型基础上，给出求最佳配比的算法。     

低密度和高密度水化硅酸钙的纳米压痕数值模拟

水化硅酸钙(C-S-H)是决定以硅酸盐水泥为主要组分的水泥基材料性能的关键组分,水化硅酸钙(C-S-H)是存在于水化产物中连续的固体物质,占水化水泥浆体体积的50%～60%,是水泥浆体中决定硬化水泥浆体物理结构和性能的主要成分,同时水化硅酸钙(C-S-H)也是混凝土结构宏观尺度的凝聚性和耐久性的重要影响因素．模型的建立对于预测水泥的体积性能如收缩、蠕变、渗透率和裂缝等方面越来越重要．通过将水化硅酸钙(C-S-H)分为低密度和高密度两种数值模型,并且将水化硅酸钙(C-S-H)视为在纳米尺度上具有实际微观粒子性能的离散颗粒的集合,运用分子动力学方法,通过控制水化硅酸钙(C-S-H)的紧密堆积体积分数和保持颗粒级别的其他材料属性不变来进行纳米压痕实验模拟,进而验证了压痕模量和硬度符合纳米压痕实验数据的规律．     

分子动力学模拟中非成键相互作用计算的误差估计

高效的非成键相互作用计算对于分子动力学模拟具有核心意义.本文在一个统一的框架下,综述短程相互作用的截断方法、长程静电相互作用的光滑粒子网格Ewald方法和交错网格Ewald方法的误差估计.与传统的误差估计假设体系均匀且无相关性不同,本文介绍的误差估计可以推广到非均匀和有相关性的体系.本文通过具体例子讨论非均匀性和相关性对误差的本质性影响,以及可能的修正方式,并说明误差估计对于提高非成键相互作用的计算精度和速度有重要作用.本文还展示一个针对光滑粒子网格Ewald方法的实用参数优化方法,使得在保证精度的同时选取计算效率近似最优的参数组合成为可能,改善了传统上参数全凭经验选取的局面.     

固体平板上超薄水膜去湿润过程的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟研究固体表面超薄水膜的失稳和破裂过程．结果表明薄膜中小扰动将失稳,并在初始阶段线性增长．但固体和液体的相互作用对扰动的初期增长影响较小．最小厚度的下降导致薄膜发生破裂．此后破裂边缘以一定的动态接触角后退．与宏观理论预测一致,边缘半径随时间的变化与时间平方根成正比．若固液相互作用较强,将引起破裂时间延迟,动态接触角减小,固体表面附近的液体密度增加．     

熔融LiCl及其急冷非晶键取向序的分子动力学模拟研究

本文进一步讨论了我们新近提出的等近邻数键球谐函数方法,并通过分子动力学模拟研究了熔融LiCl及其急冷过程。对计算机模拟各时间步产生的瞬态构型进行平均,计算了不同温度下键序Q_l谱.将模拟Q_l谱与线性组合模型Q_l谱比较,观察到模拟Q_l谱与含90％局部正四面体结构的组合模型十分相似,表明熔融Licl及其急冷非晶中局部键取向序明显倾向于正四面体序。急冷过程中不同温度下局部键取向序可用同一线性组合模型描述,但模型方差随模拟温度明显变化。方差随温度而降低,且在发生玻璃态转变时有一显著下降。不同温度下的键角分布也作了计算,观察到键角分布在109°(正四面体局部结构键角)附近且分布峰随温度升高而展宽,与键序Q_l得到的结论一致。     

基于分子动力学模拟的金属构件的弹-塑性分解方法

针对金属多晶材料构件的分子动力学（MD）模拟,本文提出了一种新的弹-塑性分解方法.文章将MD运动轨迹分解为结构变形和热振动,给出了计算结构变形的方法和近似公式;针对金属多晶材料构件的当前构型,给出了基于FCC|BCC晶胞和四原子占位的四面体单元相组合的连续变形函数及计算变形梯度的算法;利用原子-连续关联模型,发展了计算当前构型应力场和弹性张量的算法.分析了当构件承受过大载荷后在材料内部所产生的微观缺陷,并将其分类标定为位错、层错、挛晶界、晶界和空位等;对于层错和挛晶界讨论了在弹性卸载过程中应满足的刚体运动约束方程;利用极小势能原理构造了基于当前构型的弹性卸载算法,进而给出了完整的基于MD模拟的计算弹-塑性应变的算法.最后,针对单晶铜纳米线拉伸的MD模拟,计算了弹-塑性应变场,验证了本文方法的合理性.
本文提出的基于MD模拟的弹-塑性分解方法,为从微观到宏观的多尺度和多模型耦合计算提供了算法支撑.     

眼科病床配置的优化模型及其计算机模拟

为了实现资源的高效利用,采用排队论思想,建立了眼科病床合理配置的优化模型,并用计算机模拟的方法对模型进行了检验,根据历史数据,求得五类病人被分配到的病床比例为19%、24%、21%、10%、26%,所得结果与实际吻合较好,优化模型对病床的合理配置具有一定的借鉴意义.     

液态金属急冷过程中原子团簇结构形成与转变特性模拟

对于由50000个液态金属原子系统的急冷过程进行了分子动力学模拟研究,比较深入地考察了微观结构组态的变化.特别采用原子成团类型指数法,分析了液态金属原子形成原子团及团簇结构的演变过程.发现系统中的大团簇结构是由小团簇（由几个小原子团结合组成）相互连接而成,而不是以某一个原子为中心按一定规则堆积起来的多壳层结构.随着温度的下降,原子团重复出现的几率将大为增加,显示出原子团确实具有一定的相对稳定性和延续性（即遗传效应）.这对于深入理解液态金属的凝固过程、非晶态结构的短程有序区及无序稀疏区的形成机制及其微观过程,将有重要的启示作用.     

数学直觉形象思维的应有地位及其计算机模拟问题

本文从数学形象思维的层次性和低估形象思维之重要作用的现状与背景等几个方面，阐明形象思维在处理实际问题时的重要作用．然后又从数学方法论的几种典型方法出发，讨论数学发现的计算机模拟问题．并在机器发现之简单回顾的基础上，对上述计算机模拟问题的研究方法提出一些看法，并指出其研究目的与意义．     

熔融KCl中微观空洞及其分布的计算机模拟研究

以分子动力学计算机模拟所得KCl瞬态构型为原始数据，本文计算了不同温度的系统中存在的微观空洞并用径向分布函数描述微观空洞的统计分布，进而讨论了微观空洞的分布随温度变化的特点和不同半径的微观空洞的分布特点．我们也讨论了微观空洞的体积与系统自扩散系数、粘滞性之间的关系．     

随机1-集压缩算子的随机不动点指数计算及其应用

利用锥理论给出了随机1-集压缩算子的随机不动点指数的一些计算方法.最后,把抽象结果应用于研究随机Hammerstein型积分方程多重正随机解的存在性.     

缠结高分子链的Brown运动模型及其解缠弛豫时间的计算机模拟

以缠结高分子链的质心在约束管子中作Brown运动为基本假定,在忽略有效管长的涨落下,得到解缠弛豫时间τ链长N的渐近依赖关系τ^_N3。在有限链长及约束管长涨落的条件下,采用计算机模拟得到关系式τ^_N3.40±0.16。这一结论合理地解释了缠结高分子链动力学的实验结果。     

不同结构板翅式油冷器单层冷却液侧换热特性的数值模拟

基于多孔介质模型,针对5种内部结构不同的板翅式油冷器单层冷却液侧的流动和热输运过程,利用有限体积法进行数值模拟.研究结果表明:在翅片布置方向相同情况下,进出口对角布置时冷却液的压力和温度场分布比同侧布置进出口时均匀,温差较同侧布置时大.在出口位置相同情况下,翅片横向布置时冷却液的压力和温度分布要比纵向布置时均匀,但压差大,温差不大.带隔板结构冷却液的温差最大,但压差要高一个数量级.     

四模Lorenz系统的动力学行为及其数值模拟

<正>1引言美国气象学家E.N.Lorenz在1963年提出的用来刻画热对流不稳定性的模型,即Lorenz混沌模型,后来人们对这个系统进行了大量而深入的研究.到目前为止,Lorenz系统的动力学行为已经比较清楚.1998年,Mischaikow和Mrozek用Conley指标理论和严格的计算机辅助计算方法证明了Lorenz系统存在混沌行为.1999年,Tucker则用规范型理