非定常Monte Carlo输运问题的并行算法

文中给出了非定常MonteCarlo(下文简写为MC)输运问题的并行算法 ,对并行程序的加载运行模式进行了讨论和优化设计 .针对MC并行计算设计了一种理想情况下无通信的并行随机数发生器算法 .动态MC输运问题有大量的I/O操作 ,特别是读取剩余粒子数据文件需要大量的I/O时间 ,文中针对I/O问题 ,提出了三种并行I/O算法 .最后给出了并行算法的性能测试结果 ,对比串行计算时间 ,使用 6 4台处理机时的并行计算时间缩短了

深穿透粒子输运问题的自适应抽样方法

屏蔽计算中的深穿透问题一直是蒙特卡罗计算的一个难题,研究了一种发射点作为驿站的随机游动机制,推导了相应的自适应抽样方法。其主要优势在于,在蒙特卡罗方法求解粒子输运的同时,利用已经获得的信息,自适应地控制各次抽样数,不断完善计算进程。通过对碰撞点引进重要性函数,实现发射点作为驿站的重要性抽样,并结合自适应控制达到最佳抽样状态。数值结果表明:基于发射点作为驿站的自适应抽样方法,在一定程度上克服了深穿透计算中估计值偏低现象。相应的重要函数抽样方法获得了满意的结果。

非定常输运问题适应于消息传递并行编程环境的香农熵计算方法

在多计算步的非定常输运问题的蒙特卡罗模拟中,为自动调整每一步的样本数以获得较高的计算效率,可以有多种准则.一种可选的方法是在每一步每隔若干样本监测一次系统中未死亡粒子属性分布对应的香农熵的收敛情况以决定何时停止追加样本,此种方法需要在每一步频繁计算香农熵值.由于在MPI消息传递并行编程环境下香农熵的经典计算方法必须广播大量的数据,导致每一步的计算时间随香农熵计算频率的提高而快速增大,这显然是不能满足实际需求的.本文提出了一种适应于消息传递并行编程环境的香农熵计算新方法,该方法计算得到的香农熵值并不等价于经典方法,但二者之间的差别会随着样本数的增加而趋于零.新方法的最大优势是高频计算香农熵值的时间代价大为降低,为最终实现基于香农熵收敛判断的每步样本数的自动调整奠定了必要的基础.

中子输运问题源项反演的反幂法

对于包括裂变反应在内的中子输运源项反演问题,研究关于源项有效倍增因子的k-特征值问题的求解.基于球谐函数展开和有限差分离散,给出了中子输运方程的源项反演逼近的反幂算法,该方法的优势是在适当的初值条件下可以显著提高计算速度.计算结果表明,在对有效倍增因子有较好的预先估计值的情况下,反幂法迭代3步,误差就为0.045 45%,而乘幂法迭代20步,误差为0.109%,由此可以看出反幂法计算速度更快,计算结果更精确.

一类二维无源输运问题降维法

利用一维无源输运问题付氏积分法和线性迭加原理给出了一类二维无源输运问题的简捷降维法．

溶质二维输运问题计算方法的L~∞([0,T];L~∞)估计

采用特征线与有限差分相结合的计算方法，研究一类二维输运问题的吸附项浓度对溶质浓度的影响．此结果有助于解决有关化学剂运移及处理地下水污染中的问题，为生产提供了有价值的参考．

输运方程的一种 Galerkin 变分问题

Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ输运方程在核工程领域，核测井方面均有广泛应用，但在实际应用中精确求解这一方程很困难。本文利用谱方法、差分法和变分原理的结合给出了非稳态Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程的一种Ｇａｌｅｒｋｉｎ变分问题，证明了变分问题解的存在唯一性。

解二维中子输运问题的三角网格配置法

本文研究了二维轴对称中子输运(包括各向同性散射和各向异性散射)问题的一种有限元数值方法。给出了一系列的数值计算结果,并与国内外的SN、间断有限元方法的数值结果及实验结果进行比较,取得了令人满意的结果。

溶质二维输运问题的特征有限元方法

研究了多孔介质中可压混溶驱动问题。对压力方程给出了混合元格式， 对饱和度方程给出了特征有限元格式， 分析了吸附项的影响， 得到了最优的Ｈ１ 模估计，

一类输运问题的解析解及数值模拟

讨论了一类输运问题,求出了定解问题解析解的表达式,并绘出了数值模拟图,最后给出了解的物理意义.

输运方程中的散射相函数

散射相函数在输运方程计算中具有十分重要意义,各文献中对散射函数的描述很少。为方便对散射函数做综合研究,对国内外文献中出现的分布函数(散射相函数)做了整理总结。所提到的散射相函数涉及反应堆物理、天体物理、大气辐射输运的等多个专业,其求解方法都具有相似性,并对这些分布函数的处理方法给出一个定性的概念,对从事输运计算的科研人员有着一定的参考价值。

非定常输运模拟中基于粒子标识分类的源偏倚算法

在非定常输运问题的多步蒙特卡罗模拟中,根据粒子的不同属性进行标识分类可以得到非常细致的系统相关标识物理量.对于某些目标标识物理量,模拟的样本中造成有效贡献的样本相对较少,导致这些物理量模拟结果的涨落较大,而单靠增加总样本数不能高效地使有效样本达到一个合理的水平.本文提出一种基于标识分类的源偏倚算法,将增加的所有样本定向赋予目标类粒子,从而高效地降低目标标识物理量的统计误差且不影响非目标标识物理量的计算.以一维多层介质非定常输运模型验证上述结论.

三维非稳态Boltzmann输运方程的谱有限元分析

系统分析了三维非稳态Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ输运方程的谱有限元求解。根据球谐函数展开提出了关于处理方向变量的近似方法，导出了“扩散型”近似方程及其Ｇａｌｅｒｋｉｎ变分形式，证明了变分问题解的存在唯一性。研制了对二维、三维都适用的有限元程序，实现了对稳态与非稳态问题的处理。计算实例表明此方法是可行的。

无界域输运方程积分变换解法

积分变换法能对偏微分方程起到降维的作用,本文运用积分变换法对无界域和半无界域输运方程的定解问题进行了研究,得到了类似于达朗贝尔公式的无界域输运方程的直接求解公式,并运用此公式讨论了各种齐次边界条件下的半无界问题的求解.

应用双高斯求积组求解柱几何下输运方程

根据二维柱几何下输运方程对称性的特点,讨论了角度离散、求积组选取,提出极角采用双高斯求积组,方位角采用均匀分割Chebyshev Gauss求积组的做法.通过源问题和临界问题的计算,表明上述求积组与Lee求积组相比,计算结果的精度和对称性都有改进.

中子积分输运动态方程

通过理论分析给出了中子积分输运动态方程 ,发展了中子积分输运理论 ,使中子积分输运理论不仅可以用来分析反应堆栅格非均匀效应和计算反应堆参数等稳态问题 ,而且还可以处理反应堆动态问题。中子积分输运动态方程是一个多群多点 (一个空间分区为一点 )中子动态方程 ,在单群情况下就是多点反应堆动态方程。多点动态方程可以用来分析与空间有关的反应堆动态问题。介绍了中子积分输运动态方程的应用个例 ,通过中子积分输运动态方程分析了中国先进研究堆中子代时间的构成 (刚性和柔性中子代时间 )问题。

半导体材料科学中的能量输运模型(英文)

这是一篇关于半导体材料科学中能量输运模型的综述性文章 .该文在两个方面讨论了具有绝缘边值的两种典型能量输运模型的初边值问题 .一方面得到了一种强解的存在性 。

有限差分法在一维输运方程定解中的运用

有限差分方法就是一种数值解法,在一维输运方程定解中可以巧用它来解题,把表示变量连续变化关系的偏微分方程离散为有限个代数方程,然后利用电子计算机求此线性代数方程组的解。

获1995年国家自然科学二等奖的半导体输运的平衡方程理论项目

获１９９５年国家自然科学二等奖的半导体输运的平衡方程理论项目本刊记者本项目是半导体物理学科领域中一项系统的基础理论研究，同时又有重要的实际意义。随着半导体器件尺寸变小，大量的载流子聚集在微小的空间区域，它们受到的电场也迅速增强。在这种情况下，半导体材...