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全三维电磁粒子模拟软件CHIPIC3D研制
全三维粒子模拟软件CHIPIC是国家*63计划*03主题支持项目“***粒子模拟软件研发”的主要研究内容，其研究目的是在坚实理论基础指导下，深入开展强波粒相互作用理论及HPM和HPMM相关理论研究，建立强流相对论互作用的理论体系，为高功率微波器件理论研究提供一款实用的粒子模拟软件。 因为粒子模拟软件在军事领域有重大应用价值，国外的一些先进粒子模拟软件对我国是禁运的（如美国的MAGIC），从而一些内部技术对我国也是封闭的。本软件是完全依靠国内的自身条件研制完成的，是具有完全知识产权的软件。由本软件运算的准确性（与国外软件比较验证）可以证明本成果使用的技术线路是完全可与国外软件媲美的。 该项目完成了三维电磁粒子模拟理论与算法、软件设计、软件测试等研究内容，突破了高效并行计算、大尺度结构建模、三维PIC/MCC混合算法等关键技术，设计了友好的图形化输入界面及多窗口输出界面，形成了功能完整的CHIPIC3D模拟软件。并最终应用于对高功率微波源、真空电子学太赫兹源、脉冲功率真空器件等进行三维粒子模拟。 该项目主要技术指标如下：1.CHIPIC3D全三维电磁粒子模拟软件在直角及圆柱坐标系下实现了三维FDTD及粒子算法，能对各种对称、非对称结构的高功率微波源及太赫兹波源器件进行三维粒子模拟，模拟结果与实验吻合。2.采用基于消息交换与共享内存相结合的并行计算方法，使加速比达到30以上;3.采用分段建模并行计算的方法，能对30米以上大尺度精细结构进行三维粒子建模及模拟；4.将蒙特卡洛及Vaughan模型算法应用于三维粒子模拟软件，使其能模拟介质表面二次电子倍增、气体放电及介质表面击穿等复杂物理问题；5.采取面向对象的方法，能提供友好的图形化的输入界面及多窗口输出界面。 目前该软件已在中国工程物理研究院流体物理研究所、中国工程物理研究院应用电子学研究所、北京应用物理与计算数学研究所、国营第七七二厂、四川大学电子信息学院、西南交通大学等单位应用。从军事应用角度来看，该软件将缩短我国高功率微波源的研究周期，从而加快我国军队相关武器装备的研究进程；从经济效益角度来看，该软件避免了大量的重复加工及重复试验，节约了大量的人力物力，从而为用户单位带来巨大的经济效益。
电子科技大学
2021-04-10
基于ＣＦＤ数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化系统及方法
本发明公开了一种基于ＣＦＤ数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化系统及方法，系统包括ＤＣＳ控制系统接口、ＣＦＤ计算集群、样本数据库集群、智能建模集群、中央处理集群和人机界面，通过对ＣＦＤ模拟样本和历史运行样本进行存储、建模和优化，实现了机组随电网负荷指令、入炉煤煤质特性、过量空气系数等变化的最优配风方式实时匹配。本发明中ＣＦＤ数值模拟技术的使用提高了建模的准确性，优化时可直接调用ＤＣＳ控制系统实现闭环控制，使配风方式快速响应负荷变化，实现机组燃烧热效率和ＮＯｘ排放的实时优化。
东南大学
2021-04-11
高速棒线材控轧控冷过程组织演化模拟及性能预报
高速棒线材轧制产品质量控制的关键是采用合理的轧制及轧后冷却工艺，决定棒线材使用性能的主要因素是轧制过程奥氏体的晶粒度变化规律及轧后冷却过程的组织演化规律（如铁素体、珠光体等在冷却过程的组织演化行为）。高速棒线材轧制过程中存在的主要问题是由于轧制及冷却工艺不合理导致的产品性能不稳定或不合格。本项目根据物理模拟及定量组织分析，建立弹簧钢控轧控过程的组织演化动力学模型，结合刚塑性有限元法及人工神经网络算法，建立了智能化弹簧钢控轧控冷过程组织性能预测系统。该系统对实际生产中工艺优化具有重要指导意义。
北京科技大学
2021-04-11
全三维电磁粒子模拟软件CHIPIC3D研制
该项目主要技术指标如下：1.CHIPIC3D全三维电磁粒子模拟软件在直角及圆柱坐标系下实现了三维FDTD及粒子算法，能对各种对称、非对称结构的高功率微波源及太赫兹波源器件进行三维粒子模拟，模拟结果与实验吻合。2.采用基于消息交换与共享内存相结合的并行计算方法，使加速比达到30以上;3.采用分段建模并行计算的方法，能对30米以上大尺度精细结构进行三维粒子建模及模拟；4.将蒙特卡洛及Vaughan模型算法应用于三维粒子模拟软件，使其能模拟介质表面二次电子倍增、气体放电及介质表面击穿等复杂物理问题；5.采取面向对象的方法，能提供友好的图形化的输入界面及多窗口输出界面。
电子科技大学
2021-04-10
低温高压天然气水合物模拟合成与分解设备
针对海底天然气水合物的实际生成条件，在国内首次设计和制造了具有自主知识产权的低温高压天然气水合物模拟合成与分解设备。该成套设备由高压可视化釜体、制冷及浴槽温控系统、磁力搅拌系统、参数控制台及计算机数据采集系统、模拟天然气配气系统、天然气高压增压系统共 6个子系统组成。应用结果表明，该设备安全可靠， 能成功地应用于天然气水合物模拟合成、分解和有关测试分析，其部分结构和功能有所创新，达到国外相关部分类似产品的水平。测试内容：① 新型压力设备开发② 松软地基上压力管道沉降与热变形安全评估③ 材料微结构分析与动态力学性能测试④ 材料表面镀层粘着力与耐磨强度的划痕测试
南京工业大学
2021-04-13
饱和—非饱和介质中水分和溶质不规则迁移机理与模拟
成果简介： 饱和—非饱和介质中水分与溶质迁移转化理论，是农业水资源可持续利用与水土环境保护的重要理论基础。本项目主要以认识含水介质中水分与溶质不规则迁移规律，发展相应的模拟理论与方法为目标，以室内外试验、理论分析和数值模拟为手段，系统开展了非饱和土壤水分动态随机与分形模拟理论、含水介质中溶质非费克迁移理论及模拟模型、含水层中抽水井附近非达西流理论与模型、区域地下水动态模拟的理论与方法等方面的研究，主要成果包括：(1)提出了土壤水力特性参数求解的新方法
中国农业大学
2021-04-14
一种捷联惯导系统模拟器的设计方法
本发明涉及一种捷联惯导系统模拟器的设计方法，首先基于预先设定好的运动轨迹参数，根据运动 学原理，生成载体坐标系相对导航坐标系的角速度和加速度;其次利用方向余弦矩阵进行转换得到 IMU 坐标系相对导航坐标系的 IMU 真值数据;然后在此真值数据的基础上添加所需真实运动和 IMU 传感器 误差，得到切合仿真场景需求的 IMU 数据;最后利用 IMU 坐标系下的添加真实运动后的 IMU
武汉大学
2021-04-14
中国科大实现基于简并腔中涡旋光子的拓扑量子模拟
郭光灿院士团队在基于人工合成维度的量子模拟方面取得重要实验进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。
中国科学技术大学
2022-06-02
一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法
本发明公开了一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法，包括： 获取旋轮、模具和板料的工艺参数，根据工艺参数计算旋轮在旋压成 形前的参考点 M0 的坐标，根据工艺参数以及旋轮在旋压成形前的参 考点 M0 计算旋轮的轨迹，根据得到的工艺参数、旋轮在旋压成形前 的参考点 M0 以及旋轮的轨迹，并使用有限元软件进行有限元建模， 并绘制板料的网格，以得到强力旋压有限元模型，对得到的强力旋压 有限元模型进行模拟仿真，以及与该坐标对应的板料网格上的内母线 上多个点的坐标，将外母线上多个点的坐标与对应板料网格上内母线 上点的坐标相减，以找出二者之间的最小差值作为板料的最小厚度。 本发明可用于指导强力旋压生产，并具有成本低、效率高、周期短的 特点。
华中科技大学
2021-04-13
低温空间温度场数据可视化与模拟分析系统项目
项目简介 “低温空间温度场数据可视化与模拟分析系统”项目由泰州市沪江特种设备有限公 司委托开展。运用空间温度在线监测和计算机数据处理及可视化技术，实时分析空间的 温度场变化，实现空间温度场的优化，达到节能运行的目的。 系统根据空间需要，布置多层、多处测点，依靠传感器及相关仪表，通过 485 通信 方式实现本地数据与计算机之间的传输。自主研发的数据采集与处理程序实时监测空间 各处的温度分布，并以三维彩色视图显示，可直观观测空间的温度场的动态变化特征， 指
江苏大学
2021-04-14