驱动对称性论文-李永升

驱动对称性论文-李永升

导读:本文包含了驱动对称性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光惯性约束聚变,辐射驱动不对称,匀滑效应,壳层形变

驱动对称性论文文献综述

李永升[1](2019)在《内爆辐射驱动不对称性与壳层内表面震荡现象的模拟研究》一文中研究指出激光间接驱动惯性约束聚变利用黑腔产生的X射线辐射源,驱动聚变靶丸内爆压缩氘(D)氚(T)燃料,实现中心点火。由于驱动激光器造价高昂,必须通过高温辐射源的烧蚀压和球形聚心收缩内爆,提高点火热斑的压力,以节省实现点火的驱动能量。但目前激光惯性约束聚变领域面临着内爆辐射驱动不对称和流体力学不稳定性两个科学问题的严重挑战。所以这两个问题的研究对于实现间接驱动惯性约束聚变的点火具有重要的物理意义和应用价值。本文采用二维辐射流体力学程序,通过数值模拟研究的方法研究了激光驱动柱形黑腔中辐射源的不对称性与靶丸的耦合规律,以及对靶丸内爆性能的影响;另外还研究了内爆壳层的内表面上扰动的振荡现象,分析其物理机制。该现象是内爆壳层上“气泡对气泡”结构的形成原因之一,而该结构导致内爆壳层局部变薄,发生破裂从而点火失败的风险大为提高。首先,我们采用数值模拟的方法研究了激光驱动柱形黑腔中硬X射线(金M带辐射)的P2不对称性对点火靶丸内爆性能的影响,获得如下结果:(1)首次获得了柱形黑腔中金M带辐射流的不对称性影响ICF靶丸内爆不对称性的物理机制和规律的认识:金M带辐射流的预热效果加强了黑腔中占绝大份额的中低频X射线辐射对靶丸壳层的辐射烧蚀速度,从而提高了壳层加速度。正的P2不对称性扰动可在内爆速度最大时刻造成热斑形状和壳层的负的P2不对称性,以及壳层面密度的正P2不对称性,且都与M带的P2扰动幅度呈线性关系,并在减速阶段通过瑞利-泰勒不稳定性急剧放大。在我们所模拟的点火靶中,5%~9%的M带P2不对称性即可导致点火失败。点火靶设计中必须考虑金M带不对称性的影响。(2)获得了关于P2不对称性导致点火失败的物理机制的新认识:在减速结束时刻,即阻滞时刻,依据M带P2扰动幅度的大小会形成一个“薄饼状”或者“甜甜圈”形状的热斑。此种热斑的表面积要大于等体积的球形热斑。增大的热斑表面积加快了热斑边界处电子热传导所致的热斑能量损失速率。同时P2形状的热斑中形成的涡流加速了热斑中心处的热量向热斑边界的迁移速度,从而提高了热斑边界处的电子温度梯度、加强了热斑边界处的电子热传导。两种机制都会增强热斑的能量损失,且在金M带P2扰动幅度足够大时导致点火失败。(3)发展了通过烧蚀层掺杂抑制M带P2驱动不对称性影响的有效方法:烧蚀层的中高Z掺杂物可以匀滑到达靶丸烧蚀面附近的金M带辐射流的P2不对称幅度,降低其不利影响。通过掺杂更高Z材料,掺更多的材料,或者将掺杂层置于烧蚀层的更大半径处,可以增强掺杂物对金M带辐射流P2不对称性的匀滑效果。其弊端是不可避免地会降低靶丸的内爆速度。中高Z掺杂物可能不会成为降低ICF内爆低阶模不对称扰动的主要手段,但如果结合其它方法,此法可能会在有些情形下发挥作用:即内爆性能处于悬岸位置而内爆速度并非影响性能的关键因素时。其次,我们还研究了柱形黑腔中谱积分总辐射流的P4不对称性对内爆性能的影响,结果如下:(1)发现了不对称辐射源与靶丸耦合过程中的一个新现象,并获得了规律性认识。即:谱积分总辐射流的P4不对称性除了会在内爆壳层中产生P4形变之外,还会引发可观的P2形变。这种P2形变与P4形变的相位一致,并且与辐射源P4不对称性的相位相反;改变辐射源P4不对称性的相位,壳层P2形变的相位也随之改变。经过进一步的数值模拟研究可以确认这是一种真实的物理现象。(2)获得了产生该现象的物理机制的认识:P4不对称的辐射源经靶丸热等离子体冕区向烧蚀面的传输路途中,通过与等离子体的非线性吸收和再发射过程耦合出了 P2不对称流,而壳层P2形变来即源于此P2不对称辐射流。首先,等离子体对辐射的吸收是“非线性”的:不对称流中入流越强的角度等离子体吸收的辐射能越多,导致其电子温度越高,不透明度越低,从而导致进入热波阵面的入流也越多,如此便形成了一个正反馈,因而是非线性的。非线性系统的一个鲜明特点是把小差异放大,因而会增强了不对辐射流的扰动幅度。其次,等离子体再发射足各向同性的,有利于匀滑辐射入流的不对称性。而等离子体中有限的辐射自由程,使再发射的匀滑效果跟扰动波长有关,扰动波长越小则匀滑效果越好。也就是说,对于P4不对称辐射流中的cos4θ项的匀滑效果优于cos2θ项,如此以来P4 不对称辐射流中cos2θ扰动模的系数与cos4θ扰动模的系数之比超出了勒让德多项式P4中两项系数的比值,表现便是径向辐射入流的勒让德展开式中除了 P4分量之外还出现了 P2分量。(3)与球聚心几何中流体的P4扰动通过模耦合产生P2扰动的现象具有物理本质上的不同:P4不对称辐射源在壳层中产生P2形变几乎从不对称性加源的开始时刻——即收缩比依然很小时就与P4形变同步出现,它源于驱动力上出现了与P4扰动同相位的P2扰动,所以壳层的P2形变与P4形变相位相同;而在球聚心几何流体中P4扰动耦合出P2扰动这一现象中,壳层P2形变是在内爆晚期——或者说收缩比较大时才显着出现,其本质是P4扰动模中的cos 2θ扰动成分在内爆晚期增长速率慢于cos 40扰动,所以表现为P2扰动与P4扰动的相位相反。而后者可能源于流体非线性阶段模耦合造成。柱形黑腔中辐射流的P4不对称性耦合出P2不对称性,是等离子体对辐射的吸收再发射过程的必然结果,因而必然受等离子体状态和不透明度参数的影响。这无疑提高了柱形黑腔中辐射不对称性调控的难度。最后,我们考察研究了加速内爆靶丸壳层内表面的扰动的振荡现象,结果表明内表面的振荡频率与表面重力波和压缩波的低频支耦合波的频率吻合较好;而没有烧蚀压推动的壳层在内爆飞行过程其内表面扰动没有明显的振荡现象。这样从正反两方面,我们首次证明了内表面扰动的振荡现象来源于壳层的加速所致表面重力波和烧蚀压所致压缩波的耦合。对振荡机制的深入了解有助于我们通过进一步研究,寻找有效的控制方法,抑制“气泡对气泡”结构的形成或降低其增长幅度。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-01)

谷建法,戴振生,古培俊,叶文华,郑无敌[2](2016)在《点火靶驱动不对称性与表面粗糙度的模耦合模拟》一文中研究指出使用二维辐射多群扩散流体力学程序LARED-S对点火靶内爆进行大规模数值模拟,同时考虑低阶辐射驱动不对称性和中高阶的表面粗糙度.计算结果表明:靶丸内爆流场不仅出现严重的低阶模面密度扰动,同时生成大幅度的尖钉与气泡结构;呈现明显的扰动模耦合效应,模耦合生成的扰动增长幅度与理论公式在一定时间内较好地吻合.在内爆减速阶段,扰动增长发展到强非线性阶段,模耦合效应使得扰动频谱分布变宽;同时芯部的涡流使得靶壳的尖钉弯曲,内爆流场出现明显的湍流混合现象.模耦合效应与湍流混合极大地降低了内爆性能,导致点火失败.(本文来源于《计算物理》期刊2016年06期)

林宗琼[3](2016)在《对称性破缺驱动下螺环芳烃纳米晶半导体的多尺度自组装与光电性质》一文中研究指出有机半导体纳米晶是一类新颖半导体材料,集合了有机半导体能带可设计、晶体排列高度有序、纳米效应等优势。本文以对称性破缺驱动螺环芳烃纳米晶半导体的可控多尺度自组装,设计得到了一系列具有丰富光电性质的均一纳米形貌,利用上述结构的纳米效应研究了其在光响应电存储器件中的应用。本文首先总结了一系列作为智能构筑单元的大体积π系统分子的多尺度自组装行为及其光电性质。针对有机纳米结构在热力学主导下自组装的特点,通过对超分子作用能量的理论计算,首次提出了准确预测微纳单晶形貌的热力学方法,并将其作为一项基础工具应用于对称性破缺诱导的多尺度纳米自组装,为有机纳米结构的设计提供了理论方法。随后,本文以十字交叉型的螺环芳烃SFX及其衍生物为模型,提出通过热力学主导下超分子作用力的对称性破缺策略,实现了对超分子作用力的一次、二次和叁次破缺,分别获得了2D纳米片、1D纳米线(或准1D纳米带)和3D多面体的多尺度微纳形貌,并进一步验证上述微纳单晶形貌预测方法的正确性。本文利用不同表面活性剂在晶面的不同选择性吸附,成功实现了对3D多面体形貌的动力学可控自组装,得到了从六面体、八面体到十面体等一系列均一多面体形貌。针对一次破缺中较厚的2D形貌,为了得到适用于有机薄膜器件的2D超薄纳米结构,本文结合有机半导体能带可设计的优势进一步提出了对超分子作用力的深度对称性破缺,得到了一系列厚度在10 nm量级的均一、能带可调、自支撑的多色超薄柔性纳米片。该研究工作证明非平面有机半导体的对称性破缺是设计有机微纳晶体多尺度形貌新颖而有效的策略。这一设计理论的提出,不仅丰富了有机纳米半导体的形貌,而且为有机纳米材料在各领域的推广做出了有益的贡献。合成均一纳米结构尤其是超薄2D结构是构筑大面积高质量薄膜的前提,为有机光电子器件的发展提供了全新的材料支持和机理解释的理想模型。本文将制备所得的超薄有机2D结构通过环境友好的水溶液加工制备成大面积高度结晶有序的均一薄膜。以该薄膜为活性层,利用片层间的纳米隧穿效应设计了有机纳米二极管,呈非易失性的电双稳态并伴随光开关性质。这类形状规则的有机半导体纳米片还可以作为电荷存储单元引入到有机晶体管存储器中。通过与电荷传输层的异质结设计得到的纳米片异质结晶体管存储器具有典型的多阶光辅助电荷存储特性。该器件优异的电荷存储性能可能源于有机半导体纳米片高度有序的分子排列和界面处的纳米效应。有机纳米半导体及其异质结结构具有丰富的光电性质,不仅仅可用于构筑可靠的高密度电存储器件,还为有机器件朝高度智能化方向发展提供了重要的思路。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2016-03-18)

郑小京,郑君君[4](2016)在《个体规则驱动的群体行为对称性破缺的临界状态》一文中研究指出经济系统中,个体相互作用能够给群体涌现非常复杂的非线性行为,导致某些个体的非理性行为可能导致整个经济系统迅速崩溃,这种崩溃前系统的临界状态就显得异常重要.为了得到比较深刻的结论,将经济系统中个体之间的相互作用抽象成以随机复杂网络为结构的自适应博弈模型,从而构建合理的复杂自适应系统理论模型,然后通过随机攻击与蓄意攻击,来确定这一系统逾渗的临界状态.分析认为,当系统受到随机攻击时,系统表现出很强的鲁棒性,然而当系统受到蓄意攻击时,存在一个临界攻击概率使得系统具有较强的临界性.结论认为,系统受到随机攻击时,至少有两个大的组分保持系统联通,然而,当系统受到蓄意攻击时,系统存在一个临界删除概率,当删除概率小于这一临界概率时,系统存在两个大的组分;当删除概率大于这一临界概率时,系统难以保持联通.进一步而言,这一临界概率与系统中Agent的收益相关,这一结论修订了经典的以度为函数的复杂网络中的临界概率.(本文来源于《系统工程理论与实践》期刊2016年02期)

勇珩,戴振生,宋鹏,翟传磊,谷建法[5](2015)在《点火内爆靶辐射驱动不对称性全过程数值模拟》一文中研究指出为满足分层掺杂点火内爆靶辐射驱动不对称性全过程物理分析的需求,在激光聚变二维总体程序LARED集成上发展了辐射输运建模下的多介质ALE方法-RTALE(Radiative Transfer Arbitrary-Lagrangian-Eulerian)。为提高多介质ALE方法的健壮性,发展了驰豫网格重构算法,该重构算法生成的新网格能自适应流场的变化。数值模拟了激波与气柱相互作用的RM不稳定性实验,模拟的气泡变形程度与试验结果基本一致,其中驰豫网格重构算法中的驰豫因子能够很好地反映流场密度梯度。基于辐射多群输运建模的LARED集成程序能够完整模拟辐射驱动不对称性条件下掺杂点火靶二维内爆过程,克服了传统ALE方法计算不下去和算不好的困难,界面变形程度也符合物理分析。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2015年09期)

汪超,黄运保,孙宇航[6](2014)在《激光间接驱动对称性分析的GPU并行求解》一文中研究指出在激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)辐射对称性分析中,当靶表面网格离散细密时,面元辐射能流计算耗时长,严重制约实验设计仿真及优化的快速开展,针对上述问题提出了基于GPU的并行计算方法,在CUDA架构下,通过网格单元视角因子计算过程到GPU各运算线程的映射,结合雅可比迭代法求解系数矩阵对角占优方程组快速收敛的特点,实现了对ICF分析模型靶表面辐射能流的高效计算。以叁维仿真软件IRAD3D为平台,神光-Ⅱ激光装置和神光-Ⅲ原型装置的两个实验靶模型为案例,实验结果表明,改进方法能够充分利用GPU的硬件特性,对称性分析和参数优化的加速比在1000左右,大大提高了实验设计的效率。(本文来源于《计算机仿真》期刊2014年08期)

杨子晖,周林洁,李广众[7](2014)在《通货膨胀的驱动类型甄别:基于价格传导的非对称性研究》一文中研究指出本文采用动量一致门槛自回归等非线性模型,对中国等亚洲国家价格传导的门槛非对称机制展开研究,以对通货膨胀的驱动类型进行有效甄别。研究发现:中国物价在短期呈现出"供需混合驱动"的特征,而在长期则面临着"成本推动型通货膨胀"的风险;与此同时,中国在短期存在着由货币供应量到下游物价指数的驱动效应,因此,中国可实施"逆经济风"的货币政策来缓解物价短期上升的压力。此外,本文进一步指出,在宏观调控中政策当局不仅需要考虑价格机制的传导方向,而且需要依据价格传导的非对称机制"相机抉择"地实施"非对称"的调控政策进行对冲干预,以实现物价的长期稳定。(本文来源于《世界经济》期刊2014年05期)

陈曦,Yu,Whitney,Joglekar,Yogesh,N,郑友取,许友生[8](2014)在《驱动模式对具有库源平衡的黏性流体中空间反射时间反演联合对称性的影响》一文中研究指出满足空间反射时间反演parity and time-reversal(PT)联合对称性的库源平衡宏观开放系统近几年成为一个研究热点.本文将PT对称性引入到动力学系统,用格子玻尔兹曼方法求解Navier-Stokes方程,发现在二维黏性流体中,如果进口和出口的条件完全等同,在低雷诺数流动中,流场的PT对称函数(ρ)随雷诺数(Re)的增高以ρn~Ren指数增长.用叁种不同的速度剖面来驱动流体,计算流场达到稳定状态时的PT对称性.结果发现,进出口平衡的黏性管流中,ρn~Ren的规律在叁种驱动模式中出现,表明流场的PT对称性是由流体本身决定的,与驱动模式没有关系,从此论证所得到的指数率的谱适性.(本文来源于《物理学报》期刊2014年06期)

易海涛[9](2014)在《基于压缩感知方法的惯性约束核聚变驱动对称性研究》一文中研究指出激光间接驱动惯性约束核聚变(ICF)是在地球上实现受控热核聚变的最有前景的途径之一,靶丸表面驱动对称性是ICF实验点火的关键。本文对ICF内爆压缩过程进行仿真分析,快速精确地计算靶丸表面驱动对称性。根据驱动对称性结果对腔-靶参数进行优化设计,为真实的ICF实验提供指导意见。靶丸表面再辐射能流分布情况是驱动对称性计算的关键。本文通过深入分析腔靶内部的能量辐射关系,构建起腔靶内部的辐射能流平衡模型。采用离散视角因子算法,对腔靶内壁进行网格离散,在每个面元上建立能流平衡方程。辐射能流平衡方程组非线性强、规模大,传统的迭代法求解速度慢、求解规模受限于计算机的内存,严重制约着ICF仿真分析的发展和应用。压缩感知理论指出能够以少量采样精确重构稀疏信号,其核心内容是信号的稀疏性、观测矩阵满足约束等距性(RIP)条件和重构算法。本文通过大量的数值仿真试验分析论证了再辐射能流在球谐基上的稀疏性以及稀疏度,从理论上保证采用压缩感知方法提高效率的可行性。然后引入一个对角矩阵,通过构造一个与稀疏基矩阵不相关的测量矩阵来保证观测矩阵满足约束等距性条件。使用球谐随机测量对面元进行采样,构建辐射能流平衡方程组,采用正规化迭代硬阈值算法(NIHT)重建再辐射能流。但NIHT算法收敛速度慢且不稳定,本文结合共轭方向追踪算法提出共轭梯度-迭代硬阈值算法,并以该算法为核心构建采用压缩感知分析驱动对称性的完整步骤和体系。通过数值仿真实验对本文提出的驱动对称性计算方法的有效性和稳定性进行了分析论证。将新方法与传统方法进行比较,实验结果表明本文的算法在保证计算精度的同时能够节省大量内存,提高收敛速度,求解规模大幅度提高。本文最后将压缩感知方法应用到本实验室开发的ICF仿真软件IRad3D中,并给出了神光III模型对称性计算实例。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01)

汪超[10](2014)在《CUDA架构下激光间接驱动辐射对称性高效并行分析算法研究》一文中研究指出激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)是实现受控热核聚变的重要方法之一,已成为各个国家的重点研究领域。数值模拟惯性约束聚变的实验过程,可以提高实验效率。间接驱动辐射对称性是判断实验过程中内爆点火是否成功的一个关键指标。为满足对称性分析中更高的精度要求,需要对靶表面进行密集的网格划分,从而导致数值模拟过程耗时较长。本文对如何准确、高效地实现激光间接驱动辐射对称性分析进行了研究。对称性分析需先对靶表面进行网格离散,然后建立能量平衡模型进行求解。为了达到较高的计算精度,网格划分往往较为密集,从而导致能量平衡模型规模巨大,CPU串行求解耗时较长。针对这一问题,本文提出了CUDA架构下的雅克比迭代并行算法,通过网格单元辐射能流的雅克比迭代求解过程到GPU各运算线程的映射,实现了能量平衡模型的高效求解。同时,在能量平衡模型构建过程中,视角因子的计算次数较多,利用GPU多处理器的协同求解技术,实现了视角因子的快速计算,加速了模型的构建。为了验证并行算法的效率和准确性,选择了几个典型的神光装置靶模型案例进行分析。通过与CPU计算结果对比,当网格离散规模达到106时,加速比高达1000以上,同时,GPU相对于CPU的计算结果误差在10-9左右。应用上述研究成果,将本文的CUDA架构下的并行算法集成到ICF仿真软件IRAD3D中,实现了软件中激光间接驱动ICF能量平衡模型的并行加速求解,具有良好的工程应用前景。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01)

驱动对称性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

使用二维辐射多群扩散流体力学程序LARED-S对点火靶内爆进行大规模数值模拟,同时考虑低阶辐射驱动不对称性和中高阶的表面粗糙度.计算结果表明:靶丸内爆流场不仅出现严重的低阶模面密度扰动,同时生成大幅度的尖钉与气泡结构;呈现明显的扰动模耦合效应,模耦合生成的扰动增长幅度与理论公式在一定时间内较好地吻合.在内爆减速阶段,扰动增长发展到强非线性阶段,模耦合效应使得扰动频谱分布变宽;同时芯部的涡流使得靶壳的尖钉弯曲,内爆流场出现明显的湍流混合现象.模耦合效应与湍流混合极大地降低了内爆性能,导致点火失败.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

驱动对称性论文参考文献

[1].李永升.内爆辐射驱动不对称性与壳层内表面震荡现象的模拟研究[D].中国工程物理研究院.2019

[2].谷建法,戴振生,古培俊,叶文华,郑无敌.点火靶驱动不对称性与表面粗糙度的模耦合模拟[J].计算物理.2016

[3].林宗琼.对称性破缺驱动下螺环芳烃纳米晶半导体的多尺度自组装与光电性质[D].南京邮电大学.2016

[4].郑小京,郑君君.个体规则驱动的群体行为对称性破缺的临界状态[J].系统工程理论与实践.2016

[5].勇珩,戴振生,宋鹏,翟传磊,谷建法.点火内爆靶辐射驱动不对称性全过程数值模拟[J].强激光与粒子束.2015

[6].汪超,黄运保,孙宇航.激光间接驱动对称性分析的GPU并行求解[J].计算机仿真.2014

[7].杨子晖,周林洁,李广众.通货膨胀的驱动类型甄别:基于价格传导的非对称性研究[J].世界经济.2014

[8].陈曦,Yu,Whitney,Joglekar,Yogesh,N,郑友取,许友生.驱动模式对具有库源平衡的黏性流体中空间反射时间反演联合对称性的影响[J].物理学报.2014

[9].易海涛.基于压缩感知方法的惯性约束核聚变驱动对称性研究[D].华中科技大学.2014

[10].汪超.CUDA架构下激光间接驱动辐射对称性高效并行分析算法研究[D].华中科技大学.2014

标签:;  ;  ;  ;  

驱动对称性论文-李永升
下载Doc文档

猜你喜欢