最高150万，计算物理全国重点实验室项目指南发布

计算物理全国重点实验室网上发布指南（2023）

一、选题指南

1. 6142A05230201 柱坐标系下保球对称的二阶守恒ALE算法研究（一般项目）

功能用途：用于数值模拟建模研究

研究内容：1）柱坐标系下保对称的WENO重构；2）改进已有的二阶保球对称中心型拉氏格式；3）二阶保球对称守恒重映算法。

成果形式： 程序、GF报告

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

2. 6142A05230202 含电子、离子耦合的辐射输运方程保物理特性隐式蒙特卡罗算法研究（一般项目）

功能用途：用于数值模拟建模研究

研究内容：针对含电子、离子能量耦合的辐射输运方程，1）原始的隐式蒙卡算法虽然满足计算的稳定性，但会破坏解的极值原理，将研究保持极值原理的隐式蒙特卡罗算法； 2）当碰撞系数或能量交换系数在渐近极限条件下，输运方程趋于某种扩散方程，将设计具有扩散方程渐近保持性质的蒙特卡罗算法； 3）将研究方程组的高效非线性迭代蒙特卡罗算法，将新算法与现有算法在稳定性、计算效率等方面进行比较，并将其应用于所内的任务程序。

成果形式：算法、程序、研究报告、论文

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

3. 6142A05230203 任意多面体网格三温辐射扩散方程组高精度高效离散格式研究（一般项目）

功能用途：用于数值模拟建模研究

研究内容：1) 三维三温辐射扩散方程组保正格式研究，主要包括：适用于非结构多面体网格的二阶显权节点插值算法、时空加速算法、保正格式的存在性、保正性、相容性、稳定性等理论分析以及数值测试；2) 三维三温辐射扩散方程组的单元泛函极小化格式研究，主要包括: 满足线性精确准则且稳定的单元矩阵构造、适用于非结构多面体网格的区域分解算法、单元泛函极小化格式的存在性、稳定性、后验误差估计等理论分析以及数值测试；3) 三维三温辐射扩散方程组的差分有限体积元格式研究，主要包括：适用于棱柱网格不同维度的耦合求解算法、时空加速算法、差分有限体积元格式的存在性、稳定性、收敛性等理论分析以及数值测试。

成果形式：研究报告、论文

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

4. 6142A05230204 基于自适应网格细化与清晰界面捕捉的三维MMALE方法（一般项目）

功能用途：用于数值模拟建模研究

研究内容：1）研究三维交错网格上的守恒、高效的多介质杂交重映算法。2）研究三维自适应网格上的高分辨率界面重构算法。3）研究多介质封闭模型及其相适应的高分辨率数值方法。

成果形式：研究报告、程序模块、论文

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

5. 6142A05230205 可压缩多组分流体的中心型WENO格式研究（一般项目）

功能用途：用于数值模拟建模研究

研究内容：1）设计求解多组分流体问题的中心型WENO格式，利用WENO重构来控制间断和物质界面处的数值伪震荡，同时利用高精度格式来降低数值耗散，提高格式在物质界面附近的分辨率。2）设计合适的拟守恒-中心型格式求解体积率方程，保持物质界面处速度和压力的无振荡性质。另外，我们拟对体积率函数使用保界限制器，从而获得满足物理意义的解。3）在中心型WENO格式基础上，改进重构模板的紧致性，类似于DG格式，拟利用函数值和矩信息进行Hermite WENO（HWENO）重构，得到一类更加紧致的中心型HWENO格式求解多组分流体问题。

成果形式：算法，程序，研究报告，学术论文

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

6. 6142A05230301 温稠密物质X汤姆逊散射谱的第一性原理方法研究（一般项目）

功能用途：用于材料参数研究

研究内容：1)发展结合模型的XRTS谱第一性原理方法;2) 探索XRTS对温、热稠密过渡物质状态的诊断能力;3) 结合模型的第一性原理方法应用于国际上已有的开展的温稠密物质X射线背向散射实验。通过第一性原理方法拟合相关实验的状态参数，包括温度、密度、电离度等。深入分析强耦合效应和热电离效应对实验结果的影响，评估X射线背向散射对温稠密烧蚀层材料的诊断能力，为未来国内XRTS诊断提供理论依据。

成果形式： 研究报告、论文

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

7. 6142A05230501 偏微分方程高精度机器学习算法研究（一般项目）

功能用途：用于模型算法研究

研究内容：1)研究具有特殊结构的神经网络结构，使得由该神经网络构造的高维函数可以进行高精度的积分，并且积分的计算量只是维数的多项式量级； 2)设计求解扩散方程和对流扩散方程的高精度机器学习算法。

成果形式：研究报告、论文

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

8. 6142A05230302 面向高温高压的第一原理赝势设计及其在宽区物态方程

模拟建模中的应用（一般项目）

功能用途：用于数值模拟建模研究

研究内容：1）高温高压条件下热电离效应和压致电离效应研究；2）宽区间可用的PAW赝势设计；3）自主PAW赝势面向VASP/CESSP软件的适配性研究；4）自主PAW赝势的应用研究。

成果形式：Al, Pb, Gd等元素的自主PAW赝势、国防科技报告、SCI论文

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

9. 6142A05230502 基于机器学习的ICF数值模拟建模与计算方法研究（重点项目）

功能用途：用于大规模数值计算研究

研究内容：1）研究以Marshak波问题为基准的空间一维辐射输运方程的机器学习算法；2）研究空间二维辐射输运方程的机器学习算法和数值方法；3）研究基于机器学习的非平衡原子模型的模型约化和高效算法。

成果形式：研究报告、论文

研究周期： 4年

项目经费：≤150万元/项

10. 6142A05230101 冲击载荷下微结构材料的多尺度断裂损伤和力学模型研究（重点项目）

功能用途：用于材料损伤建模研究

研究内容：1）冲击载荷下微结构材料断裂损伤的多尺度力学行为和机理；2）冲击载荷下微结构材料力学响应从微纳到宏观的跨尺度关联；3）材料动态损伤破坏的多尺度力学模型。

成果形式：研究报告、论文

研究周期：4年

项目经费：≤150万元/项

11. 6142A05230102 强冲击载荷下Cu-Zr合金复合材料的损伤机理研究（一般项目）

功能用途：用于材料损伤建模研究

研究内容：1）构建Cu-Zr基非晶复合材料模型，开展大规模分子动力学模拟研究非晶复合材料在强冲击载荷下的动力学响应，获得非晶复合材料雨贡纽关系，研究非晶复合材料中晶体相对冲击压力、剪应力和冲击诱导温升的影响，明确冲击过程中晶体相对复合材料的动力学响应的影响规律；2）分析冲击强度对非晶复合材料动力学响应的影响规律，讨论非晶复合材料中非晶基体的剪切转变区的形成和演化行为、晶体相的位错、孪晶演化和潜在的变形机理，揭示冲击过程中非晶复合材料的微观结构演化行为和塑性变形机制；3）分析非晶复合材料在冲击诱发层裂过程中晶体相对层裂强度的影响规律，考虑冲击层裂过程中的温度和应力对裂纹的萌生和生长影响，揭示层裂损伤过程中的孔洞形核和生长机制，以及相应的层裂损伤模式和潜在的损伤机理。

成果形式：研究报告、论文、模型

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

12. 6142A05230401 强耦合等离子体中的原子能级和电子碰撞过程理论研究（一般项目）

功能用途：用于前沿基础研究

研究内容：1）基于原子态分辨屏蔽模型发展强耦合等离子体中的电子碰撞理论方法和计算程序；2）开展强耦合等离子体中类H和类He离子系列的原子结构研究；3）开展强耦合等离子体中类H和类He离子系列的电子碰撞动力学研究。

成果形式：程序、参数、研究报告

研究周期：叁年

项目经费：≤60万元/项

13. 6142A05230503 异构并行的守恒清晰界面计算和跨尺度界面模拟方法研究（一般项目）

功能用途：用于大规模并行计算研究

研究内容：1）基于切割网格方法，开展界面非结构网格装配和动网格生成技术研究，建立基于黎曼问题求解的界面间断条件实现；2）发展高分辨率界面解析的守恒清晰界面方法，进行高速界面流动程序的验证；3）开展针对动态界面非结构网格的分布式并行装配技术研究，开发异构并行高效计算程序；4）结合小尺度清晰界面方法和大尺度扩散界面计算方法，发展相间耦合作用模型，开发跨尺度的多相界面数值模拟程序。

成果形式：源程序模块、研究报告、论文、软件著作权

研究周期：叁年

项目经费：≤65万元/项

二、联系信息

联系人：邓红梅， 办公室电话：010-61935101 手机：13990111485

陈 军，办公室电话：010-61935175 手机：13269877689

项目受理详细地址：北京海淀区花园路6号，北京应用物理与计算数学研究所

以上内容经我重点实验室核查，密级为公开，可以在武器装备采购信息网上公开发布。

计算物理全国重点实验室

2023年7月6日