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基于X射线荧光光谱的温稠密物质离化分布实验方法研究

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物理学报 2024年第1期73卷 241-247页

作者：张志宇赵阳青波张继彦林成亮杨国洪韦敏习熊刚吕敏黄成武朱托宋天明赵妍张玉雪张璐李丽灵杜华冰车兴森黎宇坤詹夏宇杨家敏中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

受温度及密度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构发生显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验测量亦极其困难.本文发展了基于X射线荧光光谱研究温稠密物质离化分布的实验方法,结合理论研究有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化.在... 详细信息

受温度及密度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构发生显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验测量亦极其困难.本文发展了基于X射线荧光光谱研究温稠密物质离化分布的实验方法,结合理论研究有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化.在万焦耳激光装置上,设计特殊构型黑腔复合加载产生数十eV、近固体密度的稠密Ti物质,利用激光辐照V产生的热发射线泵浦Ti的荧光,并采用晶体谱仪诊断样品的X射线荧光光谱.实验中获得冷样品和加载样品的荧光光谱,观测到加载样品K_(α)及K_(β)荧光谱线相对于冷样品光谱在高能侧的显著变化,结合理论计算解释了加载样品荧光谱线的变化主要来源于其温度上升后离化分布的改变,建立了基于X射线荧光光谱的温稠密物质离化分布实验研究能力.

关键词：温稠密物质电子结构离化分布 X射线荧光光谱

关注尾部风险：贸易政策不确定性、预期与人民币汇率变动

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管理科学学报 2024年第5期 141-158页

作者：刘阳韩立岩中国人民大学应用经济学院北京航空航天大学经济管理学院北京雁栖湖应用数学研究院

贸易是决定汇率的首要因素，而贸易政策变动带来的不确定性如何影响人民币汇率双向变动?本研究基于无抛补利率平价思想，引入贸易政策不确定性的尾部风险对汇率预期的影响，建立中美贸易政策不确定性与人民币汇率关系的理论模型，进而... 详细信息

贸易是决定汇率的首要因素，而贸易政策变动带来的不确定性如何影响人民币汇率双向变动?本研究基于无抛补利率平价思想，引入贸易政策不确定性的尾部风险对汇率预期的影响，建立中美贸易政策不确定性与人民币汇率关系的理论模型，进而基于交叉分位数回归模型探究中美贸易政策不确定性对人民币在岸与离岸市场的短期影响.实证结果表明中国和美国贸易政策不确定性对人民币在岸与离岸汇率冲击具有非对称性和尾部特征，且中国贸易政策不确定性对人民币汇率的影响占主导地位.最后，贸易政策不确定性通过改变外汇市场投资者的预期进一步作用于人民币汇率变动.因此，央行要加强针对尾部风险的主动应对措施，投资者需关注贸易政策改变带来的不确定性而调整套期保值策略.

关键词：贸易政策不确定性汇率预期在岸离岸汇率交叉分位数回归尾部风险

含孔洞炸药晶体HMX冲击响应的分子动力学模拟

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含能材料 2024年第1期32卷 65-75页

作者：周婷婷楼建锋北京应用物理与计算数学研究所北京100094

动载荷下炸药晶体缺陷与热点形成的关联是当前含能材料领域的研究热点之一,理解热点形成机制及其对炸药起爆和感度的影响对于炸药安全性评估和研制安全弹药至关重要。本研究采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法,对含圆柱形孔洞的炸药单... 详细信息

动载荷下炸药晶体缺陷与热点形成的关联是当前含能材料领域的研究热点之一,理解热点形成机制及其对炸药起爆和感度的影响对于炸药安全性评估和研制安全弹药至关重要。本研究采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法,对含圆柱形孔洞的炸药单晶奥克托金(HMX)在冲击载荷下的动态响应进行了研究,并探究了孔洞尺寸和双孔洞的影响。结果表明,冲击载荷下孔洞的塌缩过程分为3个阶段,即孔洞上游的塑性变形、上游原子向孔洞中心和下游运动形成流动原子、流动原子与下游碰撞。热点形成的主要机制是流动原子与下游碰撞使得动能转换为热能导致温度快速升高。热点的高温诱发了局部化学反应,HMX分子中N─NO2键断裂生成NO2是主要的初始反应机制。圆柱形孔洞的塌缩过程和热点形成机制与球形孔洞是相似的,但圆柱形孔洞的汇聚效应更弱、形成的流动原子速度更低,导致热点温度显著降低、化学反应更弱。此外,圆柱形孔洞在塌缩过程中在其周围形成了剪切带,这在球形孔洞中没有出现。随着孔洞尺寸的增大,流动原子的速度提高、剪切带变宽、热点温度升高且面积增大,进而引发了更剧烈的化学反应。对于沿冲击方向排布相距一个孔洞半径的双孔洞,孔洞塌缩过程与单孔洞是类似的,但由于冲击波在传过上游孔洞后压力有所降低,导致下游孔洞在塌缩过程中形成的流动原子速度更小、热点温度更低。本研究有助于深入理解晶体缺陷对炸药热点形成与起爆机理的作用,为宏观理论建模提供物理机制与规律认识。

关键词：炸药孔洞热点化学反应分子动力学

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面向渗流力学应用特征的预条件方法

计算物理 2024年第1期41卷 98-109页

作者：冯春生李仕哲刘生豪张晨松赵梨湘潭大学数学与计算科学学院湖南湘潭量411105 湖南国家应用数学中心湖南韶峰应用数学研究院湖南湘潭量411105 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

渗流力学模型由多个偏微分方程非线性耦合而成。在不同的应用问题中,渗流力学问题的特性并不完全相同,相应的求解方法也不相同。本文以油气藏开发中的典型数学模型为例,介绍多孔介质中的多相多组分渗流力学方程的数学形式、应用特征以... 详细信息

渗流力学模型由多个偏微分方程非线性耦合而成。在不同的应用问题中,渗流力学问题的特性并不完全相同,相应的求解方法也不相同。本文以油气藏开发中的典型数学模型为例,介绍多孔介质中的多相多组分渗流力学方程的数学形式、应用特征以及其离散线性方程组的高效求解方法,特别是一些常用的预条件方法。此外,对标准算例进行适当的修改,对部分预条件方法的共享内存并行效率进行了测试。

关键词：渗流力学达西方程多孔弹性方程不完全LU分解代数多重网格法

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基于单目视觉的动态人体神经辐射场重构

光学学报 2024年

作者：孙超邱钧吴丽娜刘畅北京信息科技大学应用数学研究所

针对现有动态人体重构工作对多目视觉同步采集的高度依赖性，以及对动静联合重构研究的不足，本文提出一种基于单目视觉的动态人体神经辐射场重构方法。该方法利用大模型Segment Anything Model(SAM)对目标场景进行动静分解，得到动态... 详细信息

针对现有动态人体重构工作对多目视觉同步采集的高度依赖性，以及对动静联合重构研究的不足，本文提出一种基于单目视觉的动态人体神经辐射场重构方法。该方法利用大模型Segment Anything Model(SAM)对目标场景进行动静分解，得到动态人体和静态背景区域。基于神经辐射场和人体参数化模型建立动态人体的神经辐射场，并将其与静态背景的标准神经辐射场联合，以实现目标场景的动静联合重构。实验结果表明，该方法不仅摆脱了多目视觉同步采集的束缚，能够利用单目视觉准确渲染任意姿态的动态人体，并可有效捕捉动态人体和静态背景的细节信息，得到具有高真实性和准确性的动静联合重构结果。

关键词：神经辐射场人体参数化模型单目视觉人体重构场景分解

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基于神经网络的粒子输运问题高效计算方法

物理学报 2024年第7期73卷 114-123页

作者：马锐垚王鑫李树勇珩上官丹骅北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

蒙特卡罗方法是求解粒子输运问题的有力工具之一,其局限性在于为达到精度要求需模拟大量粒子,计算耗时长,这阻碍了该方法的进一步应用,尤其在需快速响应的情形.本文结合神经网络和若干蒙特卡罗方法基本原理发展了一种计算方法,能够实现... 详细信息

蒙特卡罗方法是求解粒子输运问题的有力工具之一,其局限性在于为达到精度要求需模拟大量粒子,计算耗时长,这阻碍了该方法的进一步应用,尤其在需快速响应的情形.本文结合神经网络和若干蒙特卡罗方法基本原理发展了一种计算方法,能够实现源分布可变,几何、材料和目标计数不变的中子输运问题的快速准确求解.首先,为高效生成用于神经网络训练的数据,利用重要性原理实现在同样模拟次数基础上有效扩充训练数据集容量,在一定程度上克服了使用蒙特卡罗计算获取训练数据耗时长的缺点.进而,基于目标计数是源分布与重要性函数乘积积分的事实,设计了利用神经网络实现快速输运计算的策略.该网络的输入是中子源项,输出是目标计数,在几何、材料和目标计数固定的情况下,该神经网络可重复使用,根据新的源项快速准确得到目标计数.本文所提出方法的原理和框架同样适用于其他种类粒子的同类型输运问题.基于若干基准模型的验证表明,训练得到的神经网络能在不到1 s的时间内得到目标计数,且与蒙特卡罗大样本模拟得到基准结果的平均相对偏差均低于5%.

关键词：蒙特卡罗方法神经网络粒子输运重要性原理

利用机器学习与改进岩石物理模型预测页岩油层系横波速度

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石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 381-391页

作者：方志坚巴晶熊繁升杨志芳晏信飞阮传同河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100 北京雁栖湖应用数学研究院北京101408 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气股份有限公司地球物理重点实验室北京100083

传统的横波速度预测方法包括经验公式法和岩石物理模型法。前者适用于岩石矿物组分相对单一的储层,且受区域限制等因素的影响,不具有普适性,预测精度较低。后者需要根据不同的实际情况选择合适的岩石物理模型,才能达到预期的目的。大多... 详细信息

传统的横波速度预测方法包括经验公式法和岩石物理模型法。前者适用于岩石矿物组分相对单一的储层,且受区域限制等因素的影响,不具有普适性,预测精度较低。后者需要根据不同的实际情况选择合适的岩石物理模型,才能达到预期的目的。大多数机器学习横波速度预测方法基于纯数据驱动,数据集的质量和数量将直接决定横波预测模型精度,并缺乏充分的物理内涵。为此,基于深度神经网络(DNN)的方法,假设研究区储层波传播方程的数学形式已知,通过测井数据训练DNN得到未知的弹性参数,以确立目的层的波传播方程。利用平面波分析法得到相应的纵波、横波速度,实现神经网络与理论模型的结合。此外,针对传统Xu-White模型的不足,考虑随深度变化的孔隙纵横比,提出了改进横波速度预测岩石物理模型。利用研究区较丰富的测井数据,分别采用构建的DNN模型和改进横波速度预测岩石物理模型预测横波速度,并与传统的Xu-White模型预测结果进行对比、分析。结果表明,由DNN模型和改进岩石物理模型均可获得较高精度的横波速度预测结果,且前者的预测效果更好。

关键词：深度神经网络岩石物理模型页岩油层系储层参数横波速度孔隙纵横比

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宏观审慎监管与银行流动性创造

投资研究 2024年第2期43卷 87-102页

作者：李洋洋李昕玥李振中国再保险(集团)股份有限公司北京工业大学北京雁栖湖应用数学研究院中国人民大学国际货币研究所

本文全面系统地分析宏观审慎监管对银行流动性创造的影响。研究发现宏观审慎工具对银行流动性创造具有显著抑制作用。宏观审慎监管对全国性商业银行的负向影响弱于区域性银行,对客户集中度低和股权结构较为集中的银行的负向影响也较弱... 详细信息

本文全面系统地分析宏观审慎监管对银行流动性创造的影响。研究发现宏观审慎工具对银行流动性创造具有显著抑制作用。宏观审慎监管对全国性商业银行的负向影响弱于区域性银行,对客户集中度低和股权结构较为集中的银行的负向影响也较弱。进一步分析发现,宏观审慎政策的加强,导致银行对宽松货币政策更不敏感,弱化货币政策效果。

关键词：宏观审慎监管银行流动性创造信贷投放货币政策

放电等离子体粒子云网格蒙特卡罗模拟的分层级验证方法

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强激光与粒子束 2024年第3期36卷 4-12页

作者：尚天博杨薇宋萌萌周前红北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院研究生部北京100088

当前,科学计算的验证主要针对基于确定性偏微分方程组的网格离散方法。放电等离子体的粒子云网格PIC方法作为一种粒子-网格耦合的仿真手段,其验证方法具有显著不同的特点:第一,PIC仿真除了在时间和空间上进行离散,还需要对粒子数权重进... 详细信息

当前,科学计算的验证主要针对基于确定性偏微分方程组的网格离散方法。放电等离子体的粒子云网格PIC方法作为一种粒子-网格耦合的仿真手段,其验证方法具有显著不同的特点:第一,PIC仿真除了在时间和空间上进行离散,还需要对粒子数权重进行离散;第二,离散粒子的相空间分布函数是否适合作为验证研究的观测量;第三,粒子-网格耦合过程中的电场插值和电荷分配会影响PIC仿真的全局收敛精度。另外,当PIC方法与蒙特卡罗(MC)方法耦合时,离散误差和随机误差通常叠加在一起,理查德森外推需要结合系综平均进行。提出了一种分层级验证的方法。首先对单粒子轨道、电磁场求解、二体粒子碰撞进行收敛精度阶测试;然后采用空间电荷限制流、气体的傅里叶流动等具有精确解的经典物理模型分别对集成PIC、MC模块进行离散误差评估;最后采用放电物理过程对程序功能进行基准校验。

关键词： PIC方法验证技术精度阶测试放电模拟