激光与靶相互作用体汽化模型的数值计算方法

利用克劳修斯 克拉珀龙(Clausius Clapeyron)方程描述相变过程,利用vonNeumann差分方法构造辐射流体动力学方程组的计算方法,数值求解了激光辐照金属材料的热效应、汽化过程和激光维持爆震波,并同作者前期的工作作了比较.结果说明,该计算方法对激光与靶材料相互作用体汽化模型的数值计算是行之有效的,且该汽化模型为相关问题的二维、三维问题的数值计算提供了简便有效的途径.

激光热烧蚀问题的数值模拟与相变界面的跟踪计算方法

我们提出了一种跟踪活动相变界面的计算方法,以模拟激光—靶相互作用下物质的相变过程。方法的基本思想是:在远离相变界面的区域采用 von-Neumann 计算格式,在相变界面的附近利用连接条件与流体力学方程的双曲型特性建立特定的差分格式。利用一系列的计算公式和复杂的逻辑处理,把这些差分格式联系在一起形成一套完整的计算方法。

激光相变烧蚀二维结构网格程序的数值计算

研究激光相变烧蚀二维结构网格程序,对液-气相变、固液汽三相物质进行整体模拟.激光相变烧蚀二维结构网格程序采用气化相变开始后在迎激光方向局部加密的重分方法,动量守恒方程采用Wilkins三角形回路积分法,能量守恒方程采用基于节点重构的扩散方程有限体积格式.

激光热烧蚀问题体能源体汽化模型的数值方法

本文对体汽化模型,根据等温平衡汽化原理,在相变区域以外采用Von Neumann计算方法;在相变区内建立特定的计算格式。该方法已应用在我们的总体程序LHAP-1DVG中,经过大量计算业已证明该计算方法是可行的。

SciAO:自适应光学建模与仿真

SciAO(Scilab/Scicos Adaptive Optics)是Scilab/Scicos环境下为满足波动光学,尤其是自适应光学的建模和仿真需要而建立的工具箱,它具有源代码完全公开、支持跨平台(Windows,Gnu/Linux等)运行、使用简单方便等特点。简要介绍了SciAO的基本设计目标和设计思想,基本结构及可用功能模块,并给出几个简单应用实例。

结合三维视景的控制系统仿真

介绍了一种基于VC和Matlab的采样控制系统仿真。它以Matlab控制系统工具箱函数为基础,通过Matlab引擎技术建立VC与Matlab的通信渠道,获得控制系统的等价线性模型。在VC程序中将控制系统的仿真过程以采样周期为时间单位拆成单步进行仿真,并在仿真中嵌入三维视景语句,依据每步的仿真结果更新视景画面,从而获得控制系统仿真在三维视景中的实时表现。集成后的软件不仅能充分发挥VC与Matlab各自的优点,还可以应用视景软件表现逼真连续的三维画面。提供的实现过程和编程实例均说明此方法简单、方便、可操作性强。

基于组件的开放式建模仿真软件研究

以光学仿真为背景,提出一个基于组件实现的开放式跨平台建模仿真软件SciSimu,此软件的目标是建立开放式的仿真平台,实现组件资源的可扩展与可重用。通过定制组件可以实现组件模型的扩展,利用组件适配器可以实现对一些光学组件库的重用。基于SciSimu构造的系统模型,可以放在不同的仿真环境中运行,从而了解该模型的物理规律或工程效应。论述了SciSimu的主要概念、功能结构,并介绍了基于结构体的端口管理、接口自动生成和回路解锁机制等关键技术实现,最后给出一个基于组件的激光传输仿真实例。

多通道技术在视景仿真系统中的应用

视觉通道是虚拟环境系统中最重要的人机交换界面,利用三通道投影可以得到更广阔的视角效果,增强“沉浸感”。详细分析了Vega模块Dvega的实现原理,给出了视锥偏移计算公式,同时给出了利用Vega编程实现三通道视景的具体方法。

激光雷达跟瞄系统的视景仿真实现

文章讨论了基于小型局域网的激光雷达跟瞄系统视景仿真实现,提出了一种基于MFC、OpenGL以及Vega的混合编程方案,用于雷达瞄准镜跟瞄运动目标的动态视景仿真的实现。

自定义位图在激光传输仿真中的应用

提出了一种在激光大气传输仿真中创建和实时显示自定义位图的方法。它将数值仿真中得到的激光能量数据在VC++中以位图的形式显示出来,使人能直观、准确、及时地感受到整个仿真过程中激光能量的变化及分布情况。该方法可依据数值仿真结果自主设计调色板、创建和绘制DIB位图,且方便、快捷,能满足仿真的实时性要求。

基于HLA的激光雷达跟瞄仿真系统设计与实现

根据HLA联邦模型的开发步骤设计并实现了激光雷达跟瞄仿真系统,包括概念模型开发、FOM/SOM模型建立、FED文件生成等。本系统将MAKRTI和视景仿真软件RTG结合到一起,实现了各个联邦成员功能,并给出了CCD仿真成员的仿真框架流程图以及部分代码清单。

Avis2D在激光传输仿真中的应用

Avis2D是Compaq公司ArrayVisualizer软件包提供的ActiveX控件,提出了一种采用Avis2D绘制激光传输仿真图形的方法。在仿真过程中,通过二维位图、三维曲线和曲面绘制热晕、目标运动轨迹、激光光强分布等数值计算数据,并依据仿真进度的实时变化实现动态图形演示。应用Avis2D绘制的动态图形能够真正地嵌入到程序界面中,用户可以通过鼠标或键盘切换二维位图和三维曲面动画,也可以任意旋转三维图形,有利于对计算结果总体变化趋势的分析。

非线性热传导方程的分组隐式解法及数值结果

对于激光物理研究中提出的一个非线性热传导问题 ,利用Saul’yev非对称格式构造了适合并行计算的分组隐式解法 .数值试验表明 ,新算法与通常的隐式算法计算精度相当 。

三维场景中激光雷达跟瞄系统的仿真

介绍了一种基于VC和Matlab的激光雷达跟瞄系统的仿真。它以Matlab控制系统工具 箱函数为基础,通过Matlab引擎技术建立VC与Matlab的通信渠道,获得控制系统的等价线性模型。 在VC程序中将仿真过程以采样周期为时间单位拆成单步进行,并在单步仿真中嵌入Vega视景程 序,依据每步的仿真结果更新视景画面,从而获得激光雷达跟瞄系统仿真在三维视景中的实时表现。 仿真软件充分发挥VC、Matlab以及Vega各自的优点,能够表现逼真连续的三维画面。

激光雷达仿真视频文件的制作和播放

介绍了激光雷达仿真中AVI视频文件的制作和播放方法,用于形象化记录、播放和分析仿真过程中的两类图像序列:目标在三维世界中运动的视景图像序列和激光传输光强等数据的可视化图像序列。利用VC++实现了以上功能。

自适应光学仿真建模在SciSimu上的扩展

为了提高自主开发的组件建模与仿真平台SciSimu的自适应光学仿真和建模能力,将自适应光学系统码(CAOS)作为一个扩展添加到SciSimu。该文提出了一个使用接口库、自动管理和内置编译器实现扩展的设计原理。经过大量仿真项目的计算测试,证明该设计原理能让SciSimu具备自适应光学仿真能力,并且具有比CAOS更好的易用性和可扩展性。

激光相变烧蚀二维程序LHAP2D研制

激光相变烧蚀二维程序LHAP2D的物理方案给出了空气环境中强激光引起的金属靶相变烧蚀的二维整体物理图像，并从固态物质、液体材料、气体对激光反射、折射和吸收规律，热能传递，状态方程等方面对所涉及的复杂物理过程进行了详细描述，最后给出了含相变的可压缩、多尺度、多相流体力学方程组。该方案还重点对激光能量在靶的固、液、汽三相和环境空气中的沉积律进行了理论描述，物质的状态方程用Sesame库。强激光与靶相互作用所涉及的物理过程的特征时空尺度相差很大(可达数个量级)，并且还涉及空间上的强间断、大梯度分布和相变界面移动的动界面过程，对它进行数值模拟有极大的难度，尤其是扩展到二维情形以后。