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11月15日力学系与湍流国家重点实验室——爆炸与冲击问题数值模拟的模型、算法及软件



题目:爆炸与冲击问题数值模拟的模型、算法及软件

报告人:宁建国 教授,北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室

主持人:王建祥 教授
时  间:11月15日(周五)下午2:30
地  点:力学楼434室

报告内容摘要:
   
爆炸与冲击问题的数值模拟在武器装备设计和工业安全领域有着重要的应用价值,围绕三维爆炸与冲击问题的大规模高性能计算,在模型理论、数值方法、软件开发、工程应用等方面开展了深入系统的研究,具体研究内容如下:
(1)针对爆炸与冲击问题数值模拟中的关键基础问题开展了研究:提出了模糊界面算法,解决了欧拉方法中多物质界面处理的难题;构造了爆炸力学高精度计算中物理量保正的计算格式,证明了格式的稳定性和收敛性,解决了高精度计算中密度和压强保正性的难题;发展了伪弧长算法,在原有控制方程的基础上增加一个关于弧长的约束方程,进而在现有的解空间上消除了双曲型方程的奇异点问题;
(2)针对爆炸与冲击问题大规模高性能数值模拟需求,提出了一种欧拉数值方法的并行化策略,从而实现了爆炸与冲击问题的大规模计算,计算规模可达到1亿网格以上;
(3)开发了具有自主知识产权的三维爆炸与冲击问题高性能仿真软件EXPLOSION-3D,该软件计算水平可达上亿网格规模,其前后处理系统MESH-3D和VISC-3D分别具备三维复杂结构的网格自动生成功能和大规模数据场的特征提取、快速图像绘制及可视化功能;该软件已通过国防科技成果鉴定,被评价为“是我国爆炸与安全领域中,率先开发的具有自主知识产权开放式的三维数值仿真软件,达到国内领先,国际先进水平”;
(4)所开发的EXPLOSION-2D/3D软件在二炮、空军、中国兵器装备集团、中国工程物理研究院、太原市煤气公司等单位得到了推广应用,解决了其中的多项关键技术问题。

报告人简介:
   
宁建国,北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室教授,博士生导师,教育部奖励计划特聘教授,国家杰出青年基金获得者,新世纪百千万人才工程国家级人选入选者,国务院“政府特殊津贴”获得者,主要研究领域为爆炸力学、计算力学与弹药工程。

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