第二类边界条件先进格林函数节块法

目前广泛应用的节块格林函数法是基于第三类边界条件,这类格林函数比较复杂,并且不便直接使用不连续因子,必须经过转换后才能使用和功率重构。该文发展了第二类边界条件三维几何先进格林函数节块法。该方法的优点是格林函数计算较简单,便于在交界面处引入通量不连续因子,并通过功率重构得出堆芯内精细通量分布。基准计算表明,该程序精度高、速度快,成为水堆堆芯物理设计和燃料管理计算的核心程序。     

格林函数节块法求解中子伴随通量方程

将中子伴随通量方程变换处理以后，利用格林函数节块法的原理求解中子伴随通量，以此代替过去采用最多的细网有限差分法。对ＴＷＩＧＬ二维模型进行了校算，并与有限差分法ＣＩＴＡＴＩＯＮ程序结果进行了比较。两种方法的计算结果十分吻合，这表明采用粗网格的格林函数节块法求解中子伴随通量是可行的，而且这种粗网格的方法具有空间网格大，计算精度高，计算速度快的特点，因而具有较高的计算效率。     

通量展开节块法求解六角形几何三维多群中子扩散方程

提出了一种在三维六角形几何节块内数值求解多群中子扩散方程的节块法，该方法把节块内各群中子通量分布用解析基函数近似展开．为了改善节块耦合关系，采用了一种新的节块边界条件：面平均偏流0次矩和1次矩同时保持连续．将响应矩阵技术应用于迭代求解过程，使得该方法具有较高的计算效率．通过对基准问题的校验计算表明，该方法能准确地给出有效增值系数以及节块功率；对于二维多群问题，所有基准题的组件最大功率偏差均小于1％．     

计算中子扩散方程的全堆芯格林函数快速节块方法

导出了全堆芯格林函数快速节块方法理论模型，提出了对各个节块逐次扰动进行正向扩散计算建立格林函数库的思想，研制相应软件ＣＧＦＭ，对一系列基准问题和我国泰山核电厂的问题进行了校核，计算结果表明，本文方法在保证一定的计算精度下，计算速度比先进节块方法ＮＧＦＭ快１０倍左右。     

用节块Green函数法计算高阶谐波

为提高反应堆物理计算的效率,研究了高阶谐波的双正交性和其通用计算方法——幂迭代法加低阶谐波消除法,推导了节块Ｇｒｅｅｎ函数法（ＮＧＦＭ）下谐波消除法的简化格式,最终提出了ＮＧＦＭ下高阶谐波计算的具体流程。在ＮＧＦＭ数学共轭计算的基础上,成功地实现了ＮＧＦＭ下高阶谐波计算。经验算,ＮＧＦＭ下高阶谐波计算取得与细网差分法下一致的结果,但计算时间大大缩短。     

基于Dirichlet边界条件的Green函数节块法

基于不同边界条件(第一类、第二类、第三类)的Green函数,均可推导出求解中子扩散方程的Green函数节块法。为了完善Green函数节块法的形式,该文推导并实现了第一类边界条件的Green函数节块法。分析表明:这3类Green函数节块法在数学上是等价的,差别仅在于节块间的耦合方程不同,它们分别以交界面中子注量率、净中子流和分中子流为中间变量。然后应用第一、第二和第三类Green函数节块法程序验算了压水堆问题,结果表明,这三类程序的计算精度相同,计算速度基本一致。     

推迟势的格林函数法

用类似于解静电场的泊松方程的格林函数法，也可以用一种简单的方法先求出文化电磁场势方程的格林函数，然后应用迭加原理求出电磁场的推迟势。     

屏蔽同轴圆柱分层介质的静态格林函数

针对屏蔽同轴圆柱分层介质结构，给出格林函数的一般解析解，这种解以级数的形式来表示，具有形式简单可应用到任意多层介质的特点，公式的推导是通过先给出分层结构中含待定系数无穷级数的格林函数通式，然后利用边界条件与源条件，得到层与层之间的递归关系进而求解这些系数，这样的解为分析屏蔽同轴圆柱分层介质结构提供了一种新的有效工具。     

纳米双栅MOSFETs的量子格林函数模拟

采用一种量子动力学模型研究纳米MOSFET(场效应管)电流特性.该模型基于二维NEGF(非平衡格林函数)方程和Poisson方程自洽全量子数值解.使用该方法研究了纳米双栅MOSFET结构尺寸对电流特性的影响.模拟结果显示:越细长的沟道,器件的短沟效应越弱,器件的亚阈值斜率随栅氧化层增厚而加大.另外,通过分析器件不同区域的散射自能效应,得出减缓纳米双栅MOSFET电流性能下降的途径.所用模型具有概念清晰,求解稳定等特点.作为多体量子模型,本方法可应用于一维量子线及量子点阵列所构成的纳米器件,并有望在纳米MOSFET器件设计中得以应用.     

电磁波场并矢格林函数的一种表达形式

提出了一种简化Maxwell方程组求解的新方法，应用这种新的方法可以方便地将无散矢势在M和N类矢量波函数空间中各分离成一个分量，每一个分量可以用一个标量函数来表示，然后再将无散矢势所满足的d’Alembert方程分解为两个标量的d’Alerobert方程，进而分析了无散矢势所满足的波动方程可以化为对一个标量d'Alerobert方程求解的方法，再分别用对应的标量格林函数来表示M和N类矢量波函数空间中的两个标量函数，并通过矢量微分运算求得电磁波场的并矢格林函数，这种方法无论对于电磁场的算子理论还是数值分析的方法，都有着非常重要的理论意义和应用价值。     

三维形貌的快速测量方法

提出一种基于条纹投影技术的高效三维快速形貌测量（ＦＴＰ）方法。根据该法,投影在被测表面上的Ｒｏｎｃｈｉ光栅条纹在空域中被载波频率所调制,该调制信号然后经低通滤波并解调得到相应于被测表面上每点高度的相位信息。数据处理中采用了相位展开技术以消除相位计算中的２π跳变值,最终重构被测的表面轮廓。用该法对复杂表面进行了测量,取得了满意的结果。由于这种方法只须一帧条纹数字图像直接在空域中进行处理就可获取每点的高度信息值,而无须如其它ＦＴＰ等方法所须的确定条纹级数或插值和曲线拟合等操作,数据处理速度更快,因此有较好的实用价值。     

最佳视角3-D激光扫描路径的自动确定方法

在3-D激光自动扫描测量中,传感器测量视角的选择直接影响测量数据的完整性和准确性。该文提出了背影轮廓法和凸包法相结合的最佳视角确定方法。利用背光板得到不同角度被测物的背影轮廓图像,根据背影轮廓法得到被测物体的粗略表面数据。以表面数据的凸包多边形作为线结构光传感器的扫描路径,改变传感器的测量视角,完成对被测物的自动扫描。实验结果表明:该方法适用于复杂外形表面的扫描,能够得到完整准确的表面3-D数据。     

一种简单的三维地形重建方法

基于等高线地图的三维地形重建是目前的研究热点,但读懂等高线地图需要一定的专业知识,并且应用等高线地图进行地形重建需要较专业的OpenGL等工具以及很高的编程技术.提出了一种基于散乱点的三维地形重建算法:先对这些散乱点在平面内做三角剖分得到一些三角形,然后用等值线切割每个三角形得到一些内点,并计算出每一个内点的坐标及高程,最后对所有的点再次应用三角剖分方法生成空间中的三角形面片.实验结果及算法复杂度分析表明该算法既简单易行又达到了预期效果.     

离散复镜像法求取层状介质的格林函数

对分层地层进行井间电磁成像时,需要求取分层介质中的格林函数.利用频率域中电磁场的边界条件,求出频率域分层介质的格林函数,再利用傅里叶逆变换,将格林函数变换到空间域,得到以Sommerfeld积分形式表达的解.为了避免积分中的奇异性,利用离散复镜像法将积分核用复镜像的指数求和式表示,引入广义函数束方法,可以在不提取积分核中表面波项的条件下,采用数值方法提取准静态项,给出复镜像点的数目、位置和强度,使得该方法在多层介质情况下对格林函数的计算更为有效.对一个7层介质中的垂直磁偶极子的矢量势和标量势进行了计算,离散复镜像法与Sommerfeld精确积分的结果吻合较好,说明离散复镜像法是比较准确的.     

求解三维非定常对流扩散方程的隐式差分方法

提出了一种数值求解三维非定常变系数对流扩散方程,对角占优、空间为二阶精度的隐格式,利用Fourier分析方法证明了该格式是无条件稳定的,并且由于格式具有对角占优性,因此适合于大梯度(高雷诺数)问题的数值求解.另外,为了克服传统迭代法在求解隐格式时收敛速度慢的缺陷,采用了多重网格加速技术,大大加快了迭代收敛速度,提高了求解效率.数值实验结果证明了该方法的精确性、稳定性和对高网格雷诺数问题的强适应性.     

离散复镜像法求取层状介质的格林函数

对分层地层进行井间电磁成像时，需要求取分层介质中的格林函数。利用频率域中电磁场的边界条件，求出频率域分层介质的格林函数，再利用傅里叶逆变换，将格林函数变换到空间域，得到以Sommerfeld积分形式表达的解。为了避免积分中的奇异性，利用离散复镜像法将积分核用复镜像的指数求和式表示，引入广义函数荣方法，可以在不提取积分核中表面波项的条件下，采用数值方法提取准静态项，给出复镜像点的数目、位置和强度，使得该方法在多层介质情况下对格林函数的计算更为有效。对一个7层介质中的垂直磁偶极子的矢量势和标量势进行了计算，离散复镜像法与Sommerfeld精确积分的结果吻合较好，说明离散复镜像法是比较准确的。