Parallel Molecular Dynamics Simulations of Ejection from the Metal Cu and Al Under Shock Loading

Large-scale non-equilibrium molecular dynamics simulations are used to investigate the ejection of the metal under a shock loading. The present work focus on the dynamic process of ejection from the metal Cu and Al surface groove under shock loading, using parallel MD implementation and the Morse potential. The ejected mass coefficient and the size distribution of ejected particles （cluster for atoms） are investigated with changes of the half-angle or the depth of groove and shock strength.     

比较水和砂的比热容--模拟二种典型气候的对比演示

比热容概念的教学中，几乎任何教材、任何教师都会列举二种典型气候——海洋性气候和大陆性气候的形成原因：水的比热容比砂石大得多．如果能人为地建造这么二种微型的气候环境，现场模拟演示这二种气候特征及其形成原因，显然会增进学生对比热容概念的理解和学习兴趣，同时增加环保意识．我们对此作了初步探索，抛砖于此。     

用于FED和PDP平板显示高压驱动电路的CMOS器件

在Synopsys TCAD软件环境下,结合中国科学院微电子研究所0.8μm标准CMOS工艺条件对于高压CMOS器件进行了工艺和器件模拟。由于考虑到与标准CMOS工艺的兼容性,高压CMOS器件均采用LDMOS结构;根据RESURF技术,对于器件的漂移区进行了优化。器件模拟结果表明,高压NMOS器件源漏击穿电压为220 V;阈值电压和驱动能力分别为0.8 V和1×10-4A/μm。高压PMOS器件源漏击穿电压为-135 V;阈值电压和驱动能力分别为-9.7 V和1.8×10-4A/μm。高压CMOS器件的研制可为进一步研制FED和PDP平板显示高压驱动电路奠定基础。     

计算域对CFD模拟结果的影响

CFD数值模拟技术正迅速地成为学术研究和工程实际问题分析及设计中不可缺少的工具。然而由于计算机的限制,人们在进行数值计算时常常对所研究的问题进行简化,例如几何模型简化、物理模型简化、以及边界条件近似等,这些都会对计算结果带来一定的误差。本文将通过两个轴流压缩机的例子说明计算域和边界条件选取对数值模拟结果的影响。     

铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3的磁电性能研究

对铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3单晶样品中的介电和磁性能进行了研究. 认为在其反铁磁相变点观察到的介电常数和损耗的异常来自于自发极化序和自旋序的相互作用引起的磁电耦合. 磁矩与温度的关系曲线在Néel点以下的低温段呈上升趋势,测得的磁滞回线证明有弱铁磁性出现. 对铁电磁体磁电相互作用的Monte Carlo模拟得到与实验类似的结果.     

等离子体断路开关和电感负载间的功率流特性

利用PIC (particle-in-cell) 方法,结合实验装置的几何结构和实验结果,采用动态开关模型,对微秒等离子体断路开关和电感负载间的功率流特性进行了研究。模拟得到了与实验结果符合较好的开关电压和负载电流波形,并给出了开关下游出现的稀薄等离子体的密度(约1012 cm-3)和速度(约1 cm/ns), 同时也得到了开关下游的空间电流分布。模拟结果表明,开关下游的结构应避免阻抗突变以减少电流损失,同时提高开关阻抗可有利于提高负载上的最大功率。     

考虑空气柱的水力旋流器内流场的数值模拟

对水力旋流器内流场进行了数值模拟.旋流器内液相和气相的湍流模拟采用了雷诺应力模型(RSM),边界条件采用速度进口、压力出口.在同一工况下选用三维模型及二维简化模型、分别用VOF模型及刚盖法对空气柱进行处理,就空气柱形成、切向及轴向速度与相同条件下试验测量的结果进行比较.结果表明,三维模型计算结果较二维简化模型与实验值吻合得更好,但二维简化模型在降低精度不大的前提下大大减少了计算时间.对空气柱的处理,选用VOF模型得到的结果更准确,而刚盖法减少了计算用时.     

金属型脉冲堆惯性效应计算

金属型脉冲堆的反应性负反馈主要来自燃料的热膨胀。当脉冲堆爆发短周期脉冲时,由于燃料的热膨胀不能及时响应温度的变化,致使负反馈滞后,产生惯性效应。采用ANSYS程序计算了在突然热加载条件下的振荡特性,同时采用随机中子输运程序计算了平均关闭系数,然后把带有振荡特性的热反馈带入点堆动力学方程,采用数值方法求解得到了考虑惯性效应的裂变脉冲波形。计算结果与Godiva实验测量结果一致。采用的数值方法中,脉冲周期与振荡效应存在定量关系。由计算结果可知,脉冲周期短,惯性效应明显;脉冲周期越长,惯性效应的影响越小,金属型脉冲堆爆发脉冲时应尽量避免短周期脉冲。     

气冷服近体调温性能的数值分析

为了探讨气冷服的近体调温性能,构建了体表-服装几何模型,采用数值模拟的方法研究了平均皮肤温度、内外温差关于进气速度、进气温度及人体散热率的变化关系。结果表明:体表上半部分温度高于下半部分温度;平均皮肤温度与进气速度成幂函数关系,温差与进气速度成对数函数关系;平均皮肤温度及温差关于进气温度成线性关系,进气温度每降低1℃,则平均皮肤温度降低0.39℃,而温差上升0.41℃;平均皮肤温度关于人体散热率成线性变化,散热率每增大5W/m~2,平均皮肤温度升高0.6℃。     

基于有限体积法数值模拟双撕裂模非线性演化

以磁流体理论为基础,采用基于有限体积法的通量差分分裂格式数值求解具有双曲保守律形式的电阻磁流体方程组。编写C++程序对平板几何位形下的等离子体双撕裂模进行了长时间数值模拟,得到双撕裂模不稳定性的演化图景,捕捉到了双撕裂模非线性发展过程中磁场重联的几个典型阶段,讨论了等离子体电阻和两个有理面之间的距离对双撕裂模不稳定性非线性发展的影响。为研究磁流体动力学提供了一种可行的高精度数值算法。