合金材料激光表面重熔快速凝固过程数值模拟

根据合金固液盯变多区域性特点，用数值方法求解了适用于多区域相变的单相统一控制方程组，并据此对１Ｃｒ１８ＮｉｏＴｉ不锈钢激光表面重熔熔池的快速凝固过程进行了理论分析。     

非交错网格下三维准稳态激光重熔熔池数值模拟

对三维维稳态激光重熔问题进行数值模拟,模型考虑了熔池内金属液体的流动和换热。在非交错网格下,采用修正的动量插值技术和ＳＩＭＰＬＥ算法求解动量方程。数值结果表明表面张力温度系数δγ／δＴ对熔池内金属液体的流动方式有重要影响。当δγ／δＴ为－３．５×１０＾－６时,熔池中环。当δγ／δＴ为＋３．５×１０＾－４时,与负的表面温度张力系数情形相反,熔池中只存在沿逆时针方向流动的主对流环。通过灰铸铁激光相变硬     

微观偏析对凝固传热传质数值模拟的影响

总结比较了多种微观偏析模型,并针对反向凝固工艺实验研究的传热传质现象进行了数值模拟。讨论分析了溶 质的重新分布对宏观凝固传输过程数值模拟的影响,并与实验数据进行了比较,认为微尺度固液相界面上的溶质再分配对 新生相生长的影响不可忽略。     

短波自由电子激光放大器数值模拟

介绍在理论上研究自由电子激光(FEL)的MICFEL程序。MICEFL是以单粒子理论为基础的二维放大器程序。利用MICFEL计算的Paladin实验结果与FRED程序计算结果以及25米Paladin实验结果相比均基本符合。理论计算的结果显示了FEL增益光导的特性。     

脉冲磁场下金属熔体凝固流场的数值模拟

用ANSYS55有限元数值模拟软件对铝合金熔体凝固过程中的流场作了数值模拟，模拟结果和实验现象相符合.通过数值模拟发现，用数值模拟的方法不仅可以初步了解凝固过程中熔体的流动状态，而且可以了解凝固组织细化和产生缺陷的原因.因此，是一个值得注意的研究方向，有较大的实用价值.     

自由电子激光三维数值模拟

在不降低计算精度条件下,保持FELEX程序的基本框架,我们采用了自接法,变量变换,制表等一系列改进措施,使自由电子激光三维模拟计算缩短了一到二个量级的CPU时间,并在PC386/25上实现了运行程序。     

自由电子激光振荡器的二维数值模拟

在柱二维坐标系中,用数值计算方法求解了摇摆器内电子模拟方程组、光场方程组和无源区(不含摇摆器区)经非自适应方法变换后的无源旁轴波动方程并设计了相应的程序R_2D。用该程序计算的数值结果表明,在有源条件下二维数值模拟结果与高斯光束近似下的数值模拟结果符合较好;取完全相同的计算条件R-2D程序与洛斯阿拉莫斯实验室(LANL)的FELEX程序的计算结果符合较好;初步认为LANL实验数据的物理图象合理,数值结果基本可信;最后给出北京自由电子激光器(BFEL)的一些物理数据。     

激光产生X光的数值模拟研究

本文对激光Ｘ光转换的主要物理过程和数值模拟程序概况作了概括性的介绍，给出了典型的物理图像和数值计算结果。在分析数值结果的基础上，对某些重要物理量作了规律性的研究，预估结果与实验测量值作了比较，它们在定性趋势和定量结果方面都符合得较为满意。     

激光等离子体相互作用的数值模拟

 基于激光等离子体相互作用的复杂物理过程的数学模型，采用PIC方法分别研究了P极化和S极化非均匀短脉冲强激光入射均匀分布的稠密等离子体时引起的空泡、成丝等物理现象。模拟了激光脉冲在真空中的3维传播形貌。由3维密度分布图发现：激光产生的巨大的有质动力向两侧推动粒子，形成等离子体密度通道；当激光脉冲入射等离子体区域后，纵向加速的电子速度峰值出现在电流峰值处。     

激光大气传输中热晕的数值模拟

采用快速傅里叶变换,研究了激光在大气传输中的热晕现象。得出了一定条件下,热晕随激光输入功率和传播距离的稳态变化规律,并计算了激光在大气中传输10km时发生热晕的功率阈值。在瞬态情况下,研究了有风和无风热晕现象。     

离心力场中伴随瞬态固化与再熔现象的渗流传热过程

针对离心渗铸充型过程中金属铝熔液的瞬态固化与再熔现象,建立了旋转多孔介质内的渗流传热理论模型。通过理论分析,获得了复合管离心渗铸充型过程中伴随有瞬态固化与再熔现象的压力分布以及渗透界面与再熔界面移动速度计算公式,建立了界面移动速度与温度间的耦合关系,分析了流场变化规律。结果表明:多孔预型体内发生的液固共融现象对流场分布具有重要的影响,增大孔隙率和离心转速,有利于提高流场局部温度,缩短液固两相熔融区的长度,降低熔融区内固化率。由于渗透前沿发生瞬态固化导致该区域的空隙率减小,熔液的有效流通截面变窄,使得流场局部压力和速度发生波动。     

生物组织中激光传输规律的模拟与检验

本文研究了激光在生物组织中的传输规律,建立了适用于Monte Carlo模拟的数理模型。对不同组织中光子的传输规律进行了模拟和检验,结果表明:利用本文所建立的模型和编制的程序,可以有效地模拟激光在均匀和非均匀组织中的传输规律,并可获取组织光学特性参数与漫反射率、漫透射率和通量等物理量间的关系。     

太阳池非对流层最佳厚度及最大效率数值模拟

本文对现有的太阳池辐射透射模型及稳态热效率模型进行了改进,改进的模型既考虑了池水浊度的影响又考虑了池内多重反射的影响,更接近实际情况。在改进的稳态热效率模型基础上,通过数值模拟的方法,对太阳池非对流层最佳厚度及其最大效率的相关影响因素作了较为详细的分析和讨论。认为太阳池非对流层最佳厚度及其最大效率取决于太阳池尺寸和结构、太阳辐射强度、储热层和上对流层的温差、太阳辐射在水中的透射率、池底反射率、水浊度、池水的物理特性以及池深度等综合因素,其中,△T/I0(储热层和上对流层的温差与水面太阳辐射强度的比值)是影响太阳池非对流层最佳厚度的主要因素,这为太阳池高效运行提供了理论指导。     

非平衡Al等离子体三温自由程的数值模拟

在非平衡系统中,采用三温(光子温度t_γ,电子温度t_e和离子温度t_i)模型来计算光子能流的自由程;通过解速率方程得到电子的占据几率P_i,讨论了它与用Femi-Dirac分布函数算得的n_f之间的差别;给出了Al等离子体三温自由程的数值模拟结果。     

用激光衍射测量群体微粒尺寸分布的计算机模拟和拟合

介绍了群体微粒激光衍射现象的原理,建立了相应的数学模型;报导了相应的计算机模拟和最小二乘法拟合结果,以确定群体微粒的尺寸分布。     

一种激光搜索跟踪系统的设计和仿真

介绍一种用于空间交会的激光搜索跟踪系统，该系统设计能够满足雷达、导航和通信的要求。通过对系统组成和工作流程等的分析，建立追踪航天器和目标航天器的激光搜索跟踪系统模型，该模型能够完成系统指标的计算和动画演示。     

60kV离子源引出与加速系统的数值模拟

对 6 0kV、70A、2s离子源的四电极引出 加速系统进行了数值模拟。利用数值计算结果对系统进行了优化。在离子流密度为 0 2 4A·cm- 2 (束中H+ 1∶H+ 2 ∶H+ 3=0 .7∶0 .2∶0 .1)和离子源等离子体离子温度为 1eV时 ,由系统栅缝出射的束最大散角小于 1o。     

板状激光振荡介质温度场和应力场的数值模拟

以非均匀内热源模型为基础,并考虑材料的导热系数和热膨胀系数的温度相关性,利用有限元方法,对板状激光振荡介质在不同功率和冷却强度下的温度和热应力分布进行了数值模拟及分析。根据计算结果提出了最大有效换热系数的概念,指出换热系数超过最大有效换热系数后,继续强化传热对减小高功率激光器的热效应已无明显效果。以此得出采用常规冷却技术所允许的最大泵浦加热功率。     

HL-1装置逃逸电流的数值模拟

本文对HL-1装置放电中的逃逸电流进行了零维数值模拟。考虑了逃逸电子的产生和损失,电子及离子的能量平衡与粒子数平衡。数值结果与实验较为符合。