【雜志簡介】

　　《計算物理》是由中國科學技術協會主管、中國核學會主辦、北京應用物理與計算數學研究所承辦的計算物理學科綜合性學術刊物，其宗旨是充分反映我國計算物理學科前沿的研究成果，促進國內外學術交流，推進計算物理學的發展。計算物理是物理學與科學計算相結合的交叉學科。在物理學相關領域內，凡從事物理建模和計算方法研究，并應用先進計算機獲得計算結果的工作，均屬投稿范圍。本刊特別歡迎在國民經濟建設和高科技領域內，運用高性能計算方法解決涉及物理學問題的有創造性的研究成果。

　　【收錄情況】

　　國家新聞出版總署收錄

　　1992年獲“全優期刊”獎

　　《CAJ-CD規范》執行優秀獎

　　【欄目設置】

　　主要欄目：研究論文、研究簡報、軟件介紹。

　　雜志優秀目錄參考：

　　二維三溫輻射(磁)流體力學拉氏計算中的人工粘性分裂技術 戴自換，鄔吉明，丁寧，DAI Zihuan，WU Jiming，DING Ning

　　三維光滑接觸界面上的分配參數滑移面算法 姜玉曦，周海兵，熊俊，劉文韜，JIANG Yuxi，ZHOU Haibing，XIONG Jun，LIU Wentao

　　標模外形化學非平衡流場數值模擬 李俊紅，潘宏祿，程曉麗，沈清，LI Junhong，PAN Honglu，CHENG Xiaoli，SHEN Qing

　　激波沖擊火焰的流動拓撲研究 朱躍進，董剛

　　火星進入熱環境預測的熱力學模型數值分析 苗文博，呂俊明，程曉麗，艾邦成，MIAO Wenbo，LV Junming，CHENG Xiaoli，AI Bangcheng

　　一種基于連續核函數展開的跨聲速氣動力修正法 劉祥，孫秦，武亮，LIU Xiang，SUN Qin，WU Liang

　　多孔介質內混溶流體間粘性指進現象的格子Boltzmann模型 金鑫，劉高潔，郭照立，JIN Xin，LIU Gaojie，GUO Zhaoli

　　基于JASMIN框架多物理耦合程序的性能優化及分析 任健，武林平，申衛東，REN Jian，WU Linping，SHEN Weidong

　　分離壓作用下波紋狀基底上含活性劑液滴鋪展穩定性 李春曦，楊保才，葉學民，LI Chunxi，YANG Baocai，YE Xuemin

　　高階間斷伽遼金時域有限元方法分析三維諧振腔 葉珍寶，周海京，YE Zhenbao，ZHOU Haijing

　　德拜色散媒質的三維時域電磁逆散射技術 劉廣東，余廣群，范士民，LIU Guangdong，YU Guangqun，FAN Shimin

　　氣頂油藏油氣界面移動距離的計算 張安剛，范子菲，宋珩，ZHANG Angang，FAN Zifei，SONG Heng

　　基于GPU求解橢圓型偏微分方程的并行算法 曹建偉，徐翔，王友年，CAO Jianwei，XU Xiang，WANG Younian

　　位錯及摻雜對球鐵沖擊韌性影響的電子機理 楊忠華，劉貴立，曲迎東，李榮德，YANG Zhonghua，LIU Guili，QU Yingdong，LI Rongde

　　蘭州理工大學學報投稿：往復式壓縮機故障診斷方法研究

　　摘要：我國現代科技發展迅速，自動化機械程度逐步完善和提高，設備各零件間的聯系更加緊密。若其中某一部件出現故障，容易造成整個機械設備癱瘓。頻繁的設備故障會帶來經濟損失，甚至是人員傷亡事故。文章通過闡述往復式壓縮機的常見故障問題和原理特點，結合案例研究故障診斷方法。

　　關鍵詞：蘭州理工大學學報,往復式壓縮機,故障診斷方法,自動化機械,人工智能系統,小波分析法技術

　　在機械設備的實際操作運行過程中，如果可以及早預報和診斷其隱含的故障問題，在壓縮機沒有分解的情況下，就可以正確判斷設備出現故障的具體位置，采用先進的動態測試技術和傳感技術以及計算機信號對故障進行處理，分析機械異常狀況的原因及解決措施，這對預防事故的發生、促進經濟效益的提高都具有重大意義。

　　計算物理最新期刊目錄

面向深度學習方法的間斷系數微分方程變域積分弱解理論

摘要：微分方程的弱解理論是解決間斷系數問題的經典理論框架，在科學研究和實際工程中已得到了廣泛應用。近年來，深度學習方法求解微分方程的技術取得了長足的進步，但該方法利用傳統弱解理論求解間斷系數方程卻遇到了嚴重挑戰。為此，論文提出了面向深度學習方法的變域積分弱解理論：不同于傳統弱解理論構造固定限積分的分部積分方法，本文針對深度學習計算方法需要全域空間樣本的特點，構建了方程變域積分弱解形式，并給出了針對典型微...

基于光路追蹤方法的激光交叉束能量轉移模型

摘要：本文針對直接驅動慣性約束聚變多光束能量轉移模擬(CBET)問題，開展了數學建模研究。百萬網格條件下開展數萬條光線求交計算是大尺度直接驅動CBET的計算難點，如全域計算，存儲交點信息內存開銷巨大，限制計算速度，甚至無法落地工程應用。針對該問題，我們提出了一種光路追蹤逆向求解逐層推進算法，可將三維問題降維到二維，能顯著降低內存消耗，有效提升直接驅動內爆CBET效應評估能力，突破了三維大尺度CBET模擬...

致密油藏注水誘導裂縫井間干擾試井分析方法

摘要：致密油藏注水開發過程中，由于儲層的非均質性，在滲透率較高的河道方向容易形成高滲透通道，并產生誘導裂縫。然而，現有試井解釋方法無法解釋水驅誘導裂縫條件下井間干擾試井資料。本文考慮水驅誘導裂縫的延伸，建立了裂縫尖端應力場模型耦合的受鄰井干擾的注水誘導裂縫數值試井模型，采用非結構網格和離散裂縫模型（DFM）表征動態裂縫，繪制了試井典型曲線分析圖版并進行敏感性分析。結果表明：較高的注入量，更容易使誘導裂縫...

基于LBM的致密儲層水氣交替驅的微觀流動規律研究

摘要：本文基于多松弛時間格子玻爾茲曼方法，耦合Shan-Chen多相多組分模型，系統探討了不同初始含水飽和度、水驅前緣位置、水氣段塞尺寸及水氣段塞比對多相流體動態賦存規律的影響。研究結果表明：不同類型水氣交替過程中，注入水的比例顯著影響流動阻力，從而改變水相與氣相的驅替路徑，具體表現為低比例水段塞的離散分布會擴大氣相波及范圍，有效提高了驅替效率，但仍存在一定氣竄風險；高比例水段塞則能穩定驅替前緣，但油相...

粉末冶金壓制-燒結致密化與微觀結構演變耦合的數值模擬

摘要：本文分析粉末冶金壓制與燒結過程的數值模擬技術，重點探討了壓制致密化與燒結微觀結構演變的跨尺度建模方法。在壓制階段，文章分析了非線性彈性力學模型、剛塑性可壓縮力學模型和廣義塑性力學模型三類本構模型的適用性和局限性，揭示了相對密度對粉末體力學行為的調控機制。在燒結階段，總結了涵蓋初期、中期和末期的全過程動力學框架，闡明了擴散機制主導的微觀結構演變規律。最后展望了多物理場耦合建模、機器學習輔助優化等未來...

基于改進間歇泉算法的高傾角油藏氣水雙向驅自動優化

摘要：構建了礦場尺度高傾角井組模型，提出了融合Halton 序列初始化、切線飛行策略與正余弦擾動機制的改進間歇泉優化算法（IGEA），以優化注采速度、周期與轉注時機等關鍵參數。結果表明，IGEA在收斂速度、優化精度與穩定性方面均優于GEA與PSO算法，平均凈現值分別提高1%和6%。進一步研究發現不同注入方式對開發效果影響顯著：水氣交替注入在凈現值與采收率方面表現最優，連續注氣次之，間歇注氣效果較弱。目標...

Navier-Stokes型變分不等式的兩水平梯度-散度穩定化方法

摘要：本文提出一種梯度-散度（grad-div）穩定化的兩水平有限元方法。該方法采用分層策略：首先在一粗網格上求解含梯度-散度穩定項的非線性Navier-Stokes型變分不等式問題，得到一個粗網格解；然后在一細網格上以粗網格解線性化非線性的對流項，求解一個Oseen、Stokes或Newton線性化問題得到最終解，并利用梯度-散度穩定項抑制壓力對速度的影響。從理論上估計了該數值方法所得近似解的誤差界，...

分子動力學模擬研究低鹽度水對石英表面原油脫附的影響

摘要：為研究鹽度對淺層致密砂巖油藏原油-石英界面脫附的微觀調控機制，構建包含四種代表性組分（乙酸、甲苯、庚烷、癸烷）的原油-石英吸附模型及不同鹽度梯度油-水-巖脫附模型。通過分子動力學模擬結合相對濃度分布、結合能及質心位移等參數分析，系統闡釋鹽度-原油組分競爭吸附機理。結果表明：原油在石英表面的吸附穩定性為乙酸>甲苯>癸烷>庚烷；低鹽度水通過雙電層擴張與離子橋接解離協同作用驅動原油高效...

碳酸鹽巖油藏水驅條件下潤濕性改變的機理研究

摘要：為研究油濕方解石表面潤濕性改變的機理。本文利用分子動力學方法研究方解石壁面單類及混合油分子在水驅條件下潤濕性改變的微觀過程。研究表明，方解石壁面潤濕性改變分三個階段：水通道的形成及油分子第一吸附層的破壞為第一階段；水分子在與壁面氫鍵作用下沿壁面擴展驅替為第二階段；油/水/壁面吸附平衡為第三階段。水分子可以驅替出烷烴分子，無法驅替出混合油分子；混合油分子當中極性分子的存在，導致其氫鍵能更強，氫鍵距離...

基于PIC方法的磁化剪切流電子尺度開爾文-亥姆霍茲不穩定性

摘要：開爾文-亥姆霍茲不穩定性（KHI）是等離子體物理中的熱點問題之一，在空間等離子體和磁約束核聚變中有著不可忽視的作用。本文利用二維電磁粒子模擬方法，在亞相對論情況下對磁化剪切流中電子尺度KHI進行了系統的數值模擬研究。重點分析了外加磁場方向與強度對不穩定性發展與非線性演化的影響。結果表明，不同外磁場對KHI的非線性結構影響顯著，總體上外磁場是抑制KHI的發展。在垂直于剪切速度的外磁場下未見明顯的KH...

甲硫醇在外加電場下的解離性質研究

摘要：本研究采用密度泛函理論（Density Functional Theory， DFT），結合B3LYP泛函和6-311+G(d，p)基組，系統計算了不同強度外加電場作用下甲硫醇分子的一系列物理化學性質。具體考察的參量包括：總能量、關鍵鍵長、偶極矩、紅外光譜（IR）、拉曼光譜（Raman）、紫外-可見光譜（UV-Vis）以及隧穿效應。此外，基于掃描所得勢能曲線，深入分析了甲硫醇在外加電場中的解離行為...

考慮毛管力影響的咸水層CO₂注入鹽沉淀預測方法

摘要：考慮毛管力、鹽水蒸發和CO₂在鹽水中的溶解，修正CO₂分流量方程，引入阻滯因子和相似變量表征咸水層中CO₂的飽和度分布規律和運移距離，建立了咸水層注入CO₂時鹽沉淀定量評價模型，分析了毛管力、氣體組分、巖石潤濕性、地層壓力以及鹽度對鹽沉淀和CO₂運移的影響規律。研究表明：毛管力會導致干燥區...

基于貝葉斯物理信息神經網絡的相場法水力壓裂不確定性量化分析

摘要：基于相場法斷裂模型，本文提出了一種貝葉斯物理信息神經網絡(B-PINN)預測方法，以量化儲層不確定性對水力裂縫擴展影響。本方法通過在損失函數中嵌入物理約束，實現力學場、滲流場和相場之間的相互耦合。同時，借助貝葉斯推斷機制，有效捕捉模型輸出的不確定性分布，進而為壓裂方案設計提供風險評估量化指標。研究表明：與基于Comsol實現的相場法水力壓裂有限元解相比，采用B-PINN求解時，單縫及雙縫擴展場景下...

平面聲波擾動大氣湍流非柯爾莫哥洛夫譜折射率功率譜分布

摘要：本文基于聲波能量和湍流能量平衡方程，推導在平面聲波擾動下各向同性和各向異性Non-Kolmogoro(非柯爾莫哥洛夫譜)折射率功率譜函數的表達式，數值仿真在不同聲源功率和頻率下，平面聲源激發產生的聲場能量分布。計算聲源參數一定時，不同功率譜冪律和各向異性因子下的Non-Kolmogorov折射率功率譜函數的分布情況。結果表明：在聲波傳輸距離一定時，各向同性Non-Kolmogorov折射率功率譜隨...

《計算物理》征稿簡則

摘要：<正>《計算物理》雙月刊是由中國科學技術協會主管、中國核學會主辦、北京應用物理與計算數學研究所承辦的計算物理學科綜合性學術刊物。其宗旨是充分反映我國計算物理學科前沿的研究成果，促進國內外學術交流，推進計算物理學的發展。在物理學相關領域內，凡從事物理建模和計算方法研究，并應用高性能計算機獲得計算結果的工作，均屬投稿范圍。《計算物理》中英文稿兼收，并采用混合編排的形式在國內外發行。一、總體...

原子空位缺陷對黑磷-NaZr₂(PO₄)₃異質結界面鈉吸附和擴散的影響

摘要：通過第一性原理方法研究了P原子空位對鈉原子（Na）在黑磷（BP）與NaZr?(PO?)?形成的異質結(BP-NZP)界面處的吸附與擴散的影響。結果表明，Na更易吸附在BP-NZP異質結的界面區域，且Na吸附對異質結雙側的NZP和BP的本征電子特性幾乎沒有影響，這對實現高性能鈉離子電池至關重要。再者，當界面BP層存在P原子空位時，將在空位附近形成低勢壘通道，很大地降低了Na遷移的阻力，有利于Na從界...

Pd-Si非晶合金玻璃形成能力的濃度依賴團簇遺傳與演化機制

摘要：采用分子動力學方法模擬Pd_100-xSi_x（x=10， 20， 30， 40， 50）合金的快速凝固過程，分析了團簇遺傳與演化對其玻璃形成能力（GFA）的濃度響應機制。Pd-Si非晶合金的玻璃形成能力對Si濃度存在顯著的非單調依賴性：適當降低Si濃度可有效增強GFA，但少量Si會使體系過度有序，反而會削弱其玻璃形成能力。團簇遺傳與演化分析發現，相較于高配...

可調諧石墨烯-hBN一維周期光子晶體的能帶結構

摘要：常規光子晶體帶隙位置固定與動態調控受限，石墨烯、六方氮化硼(hBN)二維材料的引入可調制能帶結構。本文基于傳輸矩陣法研究了石墨烯-hBN一維周期光子晶體的能帶結構。研究結果表明，區別于傳統電介質光子晶體，橫電/橫磁(TE/TM)模下的能帶結構可被石墨烯費米能、hBN厚度，以及入射角強烈調制，且在hBN高剩余射線帶(H-RB)均誘導了全向帶隙。另外TM模在hBN低剩余射線帶(L-RB)的上邊界，出現...

求解磁流體力學方程的耗散可調BVD算法

摘要：理想磁流體力學（MHD）方程的數值解法是發展空間天氣模式的主要基礎。本文基于耗散可調的邊界變差減�。˙VD）方法，發展了一種新的理想MHD方程有限體積算法。該算法結合二次多項式與雙曲正切函數，構造了混合空間重構方案，并在數值解平滑區域引入耗散調整策略。算法不僅能夠高保真地捕捉激波，還能精準解析平滑區域的多尺度流場。典型理想MHD算例的模擬結果表明，本文提出的新算法能準確模擬復雜的MHD流動，其計算...

Parallel Implementation of Radiation Hydrodynamics Coupled With Particle Transport On Software Infrastructure JASMIN

摘要：In this work， we will present parallel implementation of radiation hydrodynamics coupled with particle transport on software infrastructure JASMIN (J Adaptive Structured Meshes applications INfrastruc...

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