中国成年男性精细眼模型

人眼晶状体是一种辐射敏感器官,建立精细的人眼模型对于精确评估晶状体的受照剂量及辐射风险非常重要。该文基于中国成年男性眼睛的特征参数建立了精细眼模型,该模型包含眼睑、巩膜、脉络膜、视网膜、晶状体、虹膜、角膜、玻璃体和房水9个主要结构。在此精细眼模型的基础上,利用MCNP模拟程序计算多种照射情形下晶状体的电子剂量转换系数,并与相关文献中的结果进行对比。结果表明:当电子能量在0.6~1.2MeV之间时,计算结果与其他文献中的结果差异较大,相对偏差最高可达98%,该模型为准确评估中国成年男性晶状体剂量提供了参考。     

基于改进蒙特卡洛法求解辐射 传热问题的计算精度评价

针对传统蒙特卡洛法计算辐射传输耗时问题,提出了一种改进蒙特卡洛方法,通过比例迭代累加法来求解反射及散射能量,从而大幅减少了计算时间.引入直接评价方法,以包含参与性介质的密闭系统(方形和圆形为例)为例,分析了网格密度、发射能束数及物性参数对改进蒙特卡洛法计算精度的影响.当光学厚度为0.005时,采用改进蒙特卡洛方法求得方腔及圆形腔的表面微元辐射通量的相对均方根误差值分别为0.0025及0.0023,而采用传统蒙特卡洛方法时对应误差分别为0.0080及0.0037.可见,相同计算条件下,改进蒙特卡洛方法对辐射换热问题具有更高的精度.进一步研究了追踪能束数对计算误差的影响规律,给出了计算误差与追踪能束数拟合关系式,为计算该类问题的能束数选取提供了支撑.     

晶粒生长的双区域动力学蒙特卡洛模拟

现有的动力学蒙特卡洛方法模拟晶粒生长过程的结果与理论计算值之间大多存在偏差,其中重要的原因是现有方法大多采用只适用于计算小角度晶界Read-Shockley公式。针对此问题,本文提出了一种对大、小角度晶界都适用的双区域动力学蒙特卡洛模拟方法。该方法通过基于势函数的格点能量获得取向概率,从而避免使用Read-Shockley公式。为了解决引入势函数导致计算量大的问题,划分动力学蒙特卡洛的单区域结构为晶界区域和非晶界区域的双区域结构,并将势函数的计算限制在晶界区内,从而减少了计算时间。实验模拟结果表明:与传统的和改进的动力学蒙特卡洛方法相比,双区域动力学蒙特卡洛方法的微观组织演变更符合晶粒生长特征,晶粒生长指数也更接近理论值。     

基于随机参数敏感性分析的焊接结构断裂失效概率估算

首先通过参数敏感性分析选定随机变量 ,再用蒙特卡洛法计算焊接结构断裂失效概率 ;又采用了对偶变量蒙特卡洛法、JC方法、蒙特卡洛方法计算焊接结构断裂失效概率 ,并比较和讨论了这些结果 .由计算结果可看出 ,进行敏感性指标分析后再进行蒙特卡洛法计算 ,既具有足够的精度 ,又可以节省大量的计算时间 .     

电子束辐照材料剂量分布的蒙特卡罗计算

采用蒙特卡罗程序EGSnrcMP模拟软件的用户代码DOSXYZnrc模拟计算了能量为4.0MeV在聚苯乙烯材料的三维剂量分布;计算了在2.5~4.0 MeV能量范围内电子在聚苯乙烯材料和水中的剂量深度分布;计算了不同电子束射野大小对剂量分布的影响.计算的结果以绝对剂量的形式给出,误差在1%以内.该程序能够提供优化电子束辐射加工工艺的一种高效实用的理论估算方法.     

核设施退役作业场景动态三维辐射场模拟计算与可视化

针对给定的核设施退役作业过程场景构建了动态三维辐射场模型,对目标问题的三维辐射场进行了全范围中子、光子输运蒙特卡洛数值模拟计算与三维辐射剂量场可视化,计算了不同步长时以控制仪表及电路半导体为例的作业机械关键部位瞬时粒子注量率,并对计算结果进行了分析与验证,模拟结果与理论值一致。     

旋转对称电子发射系统的理论研究

本文应用蒙特卡洛法研完了旋转对称电子发射系统并考虑了空间电荷和热速度效应。这种方法具有考虑全面因素特别计及电子的固有离散性质、直观模型、程序结构简单与计算精度较高等优点。以旋转对称系统为例讨论了应用蒙特卡洛法计算发射系统的主要步骤。着重讨论了如何应用随机数实现对电子的初始能量分布、方向余弦分布和方位角分布的抽样。最后给出了一些计算实例。用蒙特卡洛法计算了平面二极管并与解析解进行比较,相对误差为0.8％;与实验标准二极管实验值进行比较,相对误差为8％。还进一步计算了用于电子束管中的交叉枪和层流枪的发射系统。从电流密度和能量分布的角度对两者的优缺点进行了比较,指出在非调制情况下或电子束层流性不被破坏的调制情况下层流枪性能有较大的优越性。     

Monte Carlo方法在放射治疗计划剂量计算中的应用

为了在放射治疗计划系统中的临床应用,探讨Monte Carlo剂量计算方法。应用已经建立Monte Carlo虚拟源模型,针对一例食道肿瘤病例,完成该食道癌患者放射治疗计划各个射野的剂量计算,并进行了计划设计。研究发现,高剂量区与计划靶区(PTV)保持了很好的适形,关键器官的照射量很小,得到了很好的保护。结果表明,用Monte Carlo虚拟源剂量计算模型生成的剂量分布符合临床放射治疗的实施原则,治疗计划靶区得到了高剂量照射,危险器官受照剂量远低于耐受剂量。由于该模型的精确性,完全可以替代现有的解析型剂量计算模型。     

蒙特卡洛模拟及其在公差设计中的应用

在研究了蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟的概念、方法和基本步骤的基础上,讨论了蒙特卡洛模拟在计算机辅助统计公差设计中的应用,提出了基于蒙特卡洛模拟的公差分析流程,并且运用Microsoft Excel软件进行了蒙特卡洛模拟实例计算.模拟结果表明:用蒙特卡洛模拟进行公差分析的结果与概率法接近,随着模拟次数的增加,计算的精度提高.蒙特卡洛模拟可求解线性、非线性、平面及空间的尺寸链问题,是一种普遍适用的统计公差设计方法.     

X射线对双层封装材料剂量增强效应的影响

用Monte Carlo方法计算了双层封装结构Al/Au-Si, Kovar/Au-Si, Au/Al-Si和Au/Kovar-Si对不同能量X射线在Si中的剂量增强系数, 并进行比较. 结果确定了半导体器件Si中的剂量增强灵敏区大小, 并且得到了这四种封装结构在Si中灵敏区不同位置处的剂量增强系数及引起剂量增强的X射线能量范围.     

辨别胶子喷注和夸克喷注的能量法则研究

用蒙特卡洛方法研究了e^ e湮灭产生的3-喷注事件,将强子3-喷注按能量排序并通过与部分子层次的3-喷注配对来辨别胶子喷注和夸克喷注．分析了能量法则挑选喷注的纯度;用改进后的能量法则计算了3-喷注事件中的三个喷注的平均多重数,平均横动量随喷注能量的分布以及胶子喷注和夸克喷注的平均多重数之比和平均横动量之比．并与角度法则的相应结果进行了比较．结果显示用改进后的能量法则挑选喷注的方法是可行的．     

估算球罐断裂概率方法的探讨

本文以JW ES—2805的COD设计公式作为断裂失效概率模型,并引用Paris公式估算裂纹的疲劳扩展量,估算了球罐逐年的断裂失效概率.提出先通过参数敏感性分析选定较少的随机变量.再用蒙特卡洛法计算的办法.还采用直接蒙特卡洛法.对偶变量加速收敛的蒙特卡洛法,可靠性指标法计算断裂失效概率,与本文提出的方法计算结果进行了比较     

雷达非参量检测的蒙特卡洛模拟

在DJS—8计算机上,采用直接蒙特卡洛模拟方法,编制了一套计算雷达非参量检测器在非瑞利杂波环境中的检测性能的程序。经过详细检验和大量数值计算,证明它的计算结果可靠,精度达到予定要求。此程序语言简练,计算速度快,便于使用,很适于进行优化设计和性能研究。本文论述编制蒙特卡洛模拟程序和验证其正确性的方法,给出了详细的程序框图和检验,结果。按照本文所述方法,很易编制其他各种目标与环境下的计算雷达检测性能的蒙特卡洛模拟程序。     

蒙特卡洛法在海岸工程可靠性计算中的应用

蒙特卡洛法以数理统计原理为基础,使用随机数（或更常见的伪随机数）解决问题的计算方法,在海岸工程可靠性计算中应用广泛,相关规范中已有涉及。本文介绍了蒙特卡洛法的基本理论,给出了实现蒙特卡洛法的计算流程,结合沉箱式海岸工程,通过具体计算实例说明蒙特卡洛法的特点。     

平行板间各向异性散射介质辐射传递方程求解

通过计算离散能束在传播过程中散射的能量在空间方向上的分布份额,用基于蒙特卡洛法的DRESOR法在平行平板系统内对相函数分别为一阶前向、一阶后向的各向异性散射介质中的辐射传递方程进行了求解,分别给出了各向异性散射条件下系统边界的具有较高方向分辨率的辐射强度分布以及系统内的热流、热源和入射辐射分布,并对各向异性散射对结果的影响进行了分析.将计算辐射强度结果代入辐射传递方程进行验证计算,验证结果的比较证明了DRESOR法求解辐射传递方程的有效性和正确性,并且计算结果达到了很高的精度.     

电网可靠性概率分布的参数不确定性辨识

元件可靠性参数受元件类型、运行时间、气候条件等诸多因素影响而具有不确定性,电网可靠性指标本质上也是一种随机变量。笔者从电网可靠性指标的概率分布计算以及其变动规律受参数不确定性影响的角度开展辨识研究,为探索参数不确定性对电网可靠性评估影响提供工程实用参考。在双循环蒙特卡洛模拟法的基础上提出了点估计法,为进一步提高计算效率,提出了改进序贯蒙特卡洛模拟法,并详细讨论了它们的原理及优缺点。评估结果表明：3种方法计算结果比较接近,但改进蒙特卡洛模拟法的计算效率最高,点估计法次之。通过对IEEE-RTS 79系统的评估分析,验证了改进序贯蒙特卡洛模拟法的实用性和有效性。     

圆管内湍流流动能量耗散率近似算法的可靠性分析

为了检验能量耗散率近似算法的可靠性 ,将按近似算法计算得到的管内湍流体均能量耗散率与按热力学方法导出的解析式并采用公认的摩擦因子公式计算的体均能量耗散率进行了对比。结果表明 ,若选择适当的湍流时均速度梯度模型 ,用近似算法计算的体均能量耗散率与用解析式计算的值接近 ,说明该近似算法的准确性可以满足工程计算的需要。湍流剪切率的计算误差小于能量耗散率的计算误差。对于牛顿流体在圆管内的湍流流动 ,使用三段速度分布模型计算的体均能量耗散率比采用窦国仁式速度梯度分布模型计算的误差小。参照牛顿流体能量耗散率的计算方法 ,提出了幂律流体管内湍流能量耗散率的近似算法。对于幂律流体 ,以管壁处表观粘度代替牛顿流体粘度 ,并采用牛顿流体时均速度梯度模型 ,按近似方法计算得到的体均能量耗散率与按解析式计算的结果吻合     

医用高能电子在介质中轫致辐射研究

目的研究医用高能电子在介质中轫致辐射带来的影响．方法利用蒙特卡罗程序EGS4软件包中的新版本EGSnrc详细地研究了高能电子束在类人体介质中所产生的轫致辐射光子的剂量和通量分布.模拟的高能电子束能量是放射治疗中常用的电子束能量（4-22MeV）.结果1）在类人体介质中同一深度处,随着入射电子能量的增加,轫致辐射产生的剂量值也增加.2）对于相同入射能量的电子,在水中和肌肉组织中的同一深度,轫致辐射产生的剂量值非常相近,但是在骨中的剂量值明显增大.3）电子在人体介质（肌肉组织、骨）中轫致辐射的剂量约为总剂量的     

“脏弹”恐怖袭击烟团剂量计算方法

为预测"脏弹"恐怖袭击的破坏后果,建立了"脏弹"恐怖袭击剂量评价模式,总结了可能用于袭击的放射源种类、可能照射途径和剂量估算方法,并采用常见放射源种类、放射源活度、风速以及大气稳定度等参数值,用Gauss烟团模型对3种典型放射性物质在大气中的扩散过程进行计算,模拟给出有效剂量随时间变化的分布。取相同参数值情况下,该文计算结果与Hotspot结果相符合。该方法适用于中国反恐应急平台,为中国应对"脏弹"恐怖袭击的管理与决策提供了参考,具有现实意义。     

蒙特卡洛法全周期抽样的研究

为了解决蒙特卡洛法的模拟计算精度与计算速度的矛盾，研究了蒙特卡洛法的模拟计算误差与随机数序列周期的关系，提出了蒙特卡洛法全周期抽样的新概念，从理论上证明了全周期抽样的收敛解是惟一的，与随机数种子无关，与系统规模无关。通过对IEEE－RTS可靠性试验系统的计算，说明全周期抽样蒙特卡洛法优于状态枚举法，其误差值随着随机数序列周期数的增大而减小。对不同规模的系统，选取周期数合适的随机数序列，全周期抽样所得到的计算结果就可以达到一定的精度，而不必采用周期数很大的随机数序列，从而提高了蒙特卡洛法的模拟效率。