含NaCl、KCl葡萄糖水溶液的密度和粘度测定及分析

在20＝0．05、0．10、0．15、0．20、0．25的葡萄糖水溶液中加入NaCl、KCl，在293．15K-323．15K下测定了该溶液的密度及粘度。回归计算了NaCl、KCl在该体系中的密度参数及粘度B系数。结果表明，在葡萄糖含量及NaCl、KCl浓度一定的情况下，体系的密度和粘度随温度升高而减小；在同一温度及NaCl、KCl浓度下，随葡萄糖含量的增加体系的密度和粘度随之增加；两种电解质的B系数随葡萄糖含量的增加及温度的升高也增大；在此基础上进一步讨论了该体系内部溶质—溶剂、溶质—溶质间的相互作用，说明了NaCl、KCl对葡萄糖水溶液的结构会有一定的促进和破坏作用。     

基于氯离子时变扩散钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度研究

基于氯离子Fick扩散定理和法拉第定律,通过研发的四电极传感器体系获得含氯离子混凝土模拟液中腐蚀电流密度规律以及混凝土中氯离子时变扩散系数,建立氯离子时变扩散钢筋腐蚀速率模型;在此基础上基于弹性断裂力学和坑蚀模型,建立坑蚀锈胀裂缝时变可靠度模型,采用Monte Carlo方法求得钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度.研究表明,基于研发的MnO2参比电极四电极传感器体系平均腐蚀电流密度随氯离子浓度增加而线性增加,随时间增加趋于恒定.采用考虑氯离子时变扩散钢筋腐蚀电流在服役期间钢筋腐蚀电流密度减小.坑蚀锈胀裂缝开始时间在第10~15年;随保护层厚度和钢筋直径增加以及表面氯离子浓度减小,钢筋混凝土坑蚀裂缝宽度减小.研究结果对氯离子诱发的钢筋混凝土坑蚀腐蚀裂可靠度预测具有重要的参考价值.     

扩散-反应产物形态形成的Monte Carlo计算机模拟

在二维平面上对扩散—反应过程进行了Monte Carlo计算机模拟。结果表明,扩散—反应产物形态取决于其界面反应速度与相应组元扩散速度的相对大小。当界面反应为过程的控制环节时,产物趋于紧密的球形;当扩散为过程的控制环节时,产物趋于松散的分枝状。重溶作用使产物形态呈破碎状。     

β分子筛中苯分子扩散行为的KMC模拟

采用动力学Monte Carlo（KMC）方法模拟研究了苯分子在β分子筛中的扩散行为,并将计算结果与描述多孔介质中表面扩散的Maxwell－Stefan（M-S）方程进行比较。在模拟过程中,通过引入反映扩散分子间相互作用的参数,计及扩散过程中被吸附分子之间的作用力,得到较常规的KMC方法更为准确的结果,表明：M-S方程可以很好的描述β分子筛中苯分子的扩散,尤其对于M－S扩散系数,由于KMC模拟和M-S方程均考虑了分子间的相互作用,因此模拟结果与理论结果符合良好;给出了具体的苯分子在β分子筛中扩散的相应相互作用参数值,初步揭示了大孔道分子筛中被吸附分子间相互作用的特征。     

不同耦合参数下球核-球壳系统的反离子分布

探讨了粒子间强相互作用的解决方法，建立了处于反离子溶液中的带电球核-球壳系统的场论模型．针对此模型，以球核-无限空间模型和球壳-等势空间模型作为边界极限，分别进行了强弱耦合两种情况下的研究．结果发现：弱耦合下，用泊松-波尔兹曼近似方法所得到的结果与用Monte Carlo方法模拟所得结果相一致；强耦合下，采用强耦合近似方法进行求解．通过分析所得结果与用Monte Carlo方法模拟所得结果进行比较，得到强耦合近似方法的适用范围．     

利用Monte Carlo算法对薄膜生长过程的计算机模拟

用Monte Carlo方法以Cu为例对薄膜生长过程进行计算机模拟．不仅对原子的吸附、迁移及脱附3种过程采用更为合理的模型，还考虑这些过程发生时对近邻原子的连带效应．在合理选择原子间相互作用势计算方法的基础上．改进了原子迁移激活能的计算方法．计算了表征薄膜生长表面形貌的表面粗糙度和表征薄膜内部晶格完整性的相对密度．结果表明，在一定的原子入射率下，表面粗糙度和相对密度的变化存在一个临界温度．随着衬底温度的升高．表面粗糙度减小，膜的相对密度增大．当达到临界温度时，粗糙度随衬底温度的升高开始增大，而相对密度趋于饱和．临界温度随原子入射率的增大而增大，不同温度下原子入射率对粗糙度的影响不同，在较低温度时粗糙度随入射率的增加而增加，在较高温度时粗糙度随入射率增大而减小．同时发现．随入射率的增大或薄膜厚度的增加，相对密度均逐渐减小。     

单糖和氯化钙相互作用的体积性质

溶质的摩尔体积能够为溶液中相互作用着的同种或异种分子的结构和状态提供极为有用的信息．电解质在无限稀释时的偏摩尔体积可以用于研究离子-溶剂之间的相互作用,而电解质在溶液中的表观摩尔体积和偏摩尔体积与溶液浓度的关,系则可以用于研究离子-离子间的相互作用．氯化钙是生命过程中具有重要作用的电解质．前期工作中,我们研究了碱金属卤化物和一些单糖(D-葡萄糖,     

具有4-自旋相互作用Ising模型性质的模拟研究

利用MonteCarlo模拟研究了具有4-自旋相互作用Ising模型的磁学性质．模型建立在平面蜂窝状晶格上，除了考虑对相互作用以外，还考虑了四自旋相互作用．给出了不同四自旋相互作用下系统的磁化强度、磁内能、磁比热、磁化率以及转变温度等物理量．结果表明，4-自旋之间的相互作用对Ising模型的性质有很大影响，但基本上是定量的．Monte Carlo模拟的结果对有效场理论（EFfr）的结果给出了很大的修正。     

盐酸在特丁醇和水混合溶剂中热力学性质的研究HCl－NaCl－tert－C_4H_9OH－H_2O体系（278．15～318．15K）

在恒定溶液总离子强度Ｉ＝１．００ｍｏｌ·ｋｇ－１，改变特丁醇在混合溶剂中的质量百分数ｘ＝５％、１５％和２０％的条件下，测定了无液接电池（Ａ）和电池（Ｂ）的电动势，确定了混合溶剂中的Ａｇ－ＡｇＣｌ电极的标准电极电势，讨论了ＨＣｌ的迁移性质；计算了ＨＣｌ在该体系中的活度系数γＡ，结果表明，对于所讨论的体系，在溶液中总离子强度保持恒定，ＨＣｌ的活度系数服从Ｈａｒｎｅｄ规则．在溶液组成恒定时，ｌｇγＡ是温度倒数１／Ｔ的线性函数，计算了ＨＣｌ一级，二级和总介质效应     

微晶玻璃晶相生长过程的Monte Carlo模拟

在Monte Carlo随机实验方法的基础上，运用基本Metropolis抽样算法动态模拟了微晶玻璃中晶相的生长过程，建立了粒子扩散运移、聚集结晶和脱my_个随机过程的模拟规则及其概率对结晶过程的影响。与以往晶体生长的DLA模拟所不同的是，体系中所有粒子的演化过程是同时进行的，且考虑了体系中微粒间的相互作用势，以它作为结晶和脱附事件发生的概率控制条件，从而得到了与微晶玻璃中实际晶相结构非常近似的模拟结果。     

车削颤振时变可靠性分析

考虑车削加工过程中刀具磨损对切削力系数的影响,用Gamma过程描述了切削力系数随时间的变化过程,并建立了车削颤振时变可靠性模型.提出了主动学习的Kriging模型与基于首次超越的子集模拟相结合的时变可靠性分析方法(AK-SSFP).对某一车床建立车削颤振稳定性模型,分别采用Monte Carlo方法(MCS)、基于主动学习Kriging的Monte Carlo方法(AK-MCS)和AK-SSFP方法计算车削颤振时变可靠度.AK-SSFP方法的结果与MCS方法的结果一致性很好,且AK-SSFP方法减少了真实极限函数的调用次数并缩短了运算时间.AK-SSFP在保证精度的同时提高了计算效率,解决了车削加工系统颤振时变可靠度的计算问题.     

改进拉丁超立方蒙特卡洛模拟

电动汽车、分布式电源的并网给电网带了明显的不确定性,为了使电网分析更能贴近实际电网,通过对负荷、分布式电源出力的概率密度函数模拟其出力,借鉴已有分布式电源和电动汽车概率模型,采用拉丁超立方蒙特卡洛模拟与径向基神经网络相结合的方式计算概率潮流。该方法充分考虑了电动汽车和分布式电源的随机性、间歇性和相关性,利用拉丁超立方蒙特卡洛模拟对比传统蒙特卡洛模拟方法,降低了采样规模,提高了采样覆盖率。径向基神经网络用于求解潮流计算方程,避免了传统方法中计算雅可比矩阵和偏导,大幅度减少了运算时间。通过仿真,该算法在改进的IEEE14 和IEEE118 节点系统的计算结果表明,在保证精度的同时, 极大地加快了算法运行速度,适用于大规模电力系统概率潮流的求解,在改进的IEEE118 节点系统中,运行时间比传统蒙特卡洛模拟降低99．9%。     

一种基于拉丁超立方采样的概率最优潮流算法

在概率最优潮流的求解技术中,随机采样的蒙特卡罗法因其在大规模采样的情况下求解精确度高,而被广泛应用。本文采用拉丁超立方采样和蒙特卡罗法相结合的技术处理含多随机变量因素的概率最优潮流问题,并将其运用于分析随机变量的波动对系统发电成本影响的计算中。通过IEEE-14和IEEE-118节点测试算例的分析表明,采用拉丁超立方采样能改善采样值的分布空间,在采样规模较低的情况下能够给出精确的统计结果,较随机采样的蒙特卡罗法具有应用优势,可以替代随机采样的蒙特卡罗法,作为评价其他算法优劣的标准。     

基于高斯过程分类与蒙特卡洛模拟的岩土工程结构可靠度分析方法

岩土工程结构可靠度分析中,功能函数一般呈隐式且需借助有限元等数值计算来构建,采用传统蒙特卡洛模拟法求解时常遇到计算耗时大和计算效率低的问题,进而导致该方法在实际工程应用中受到极大限制。将结构可靠度求解问题转化为二元分类问题,把分类性能优异的高斯过程分类模型与蒙特卡洛法相结合,提出了岩土工程结构可靠度分析的高斯过程分类——蒙特卡洛法。根据所建立的隐式功能函数,采用岩土工程结构分析程序构造少量的学习样本,利用学习后的高斯过程分类模型重构极限状态方程,实现随机样本的安全或失效状态的准确识别,进而采用蒙特卡洛抽样模拟获得结构的失效概率与可靠指标。算例研究表明,方法简单易行,与传统蒙特卡洛模拟法相比较,计算效率明显较高,且易于与各种岩土工程结构分析程序或商业计算软件相结合。     

海上事故人为因素量化分析模型

为解决目前广泛使用的模糊事故树分析模型缺乏随机性,同时在参与评判的专家人数多时模型量化过程复杂、计算量大的问题,将蒙特卡罗模拟法引入模糊事故树分析模型中,并以在某海上事故调查中发现的一个包含3个基本事件的最小割集为例进行量化分析.结果表明,蒙特卡罗模拟法弥补了模糊事故树分析模型缺乏对事故发生随机性分析的缺点,同时实现了在参与评判的专家人数众多情况下简化量化计算过程的目的.算例结果表明,该模型具有实用性和可操作性.     

土体参数变异性对框架锚杆加固黄土边坡可靠度影响分析

为了研究框架锚杆加固黄土边坡土体参数(黏聚力c、内摩擦角φ、重度γ)变异性对边坡可靠指标的影响,以极限平衡理论为基础,依托边坡工程实例,利用GeoStudio 2012有限元软件,建立加固边坡计算模型,结合Monte Carlo试验模拟完成以上分析过程.结果表明:当固定其中两个土体参数的变异系数,改变另一个参数的变异系数时,φ的变异系数对边坡可靠指标的影响最大,γ的变异系数对边坡可靠指标的影响最小;当固定其中一个参数的变异系数,使另外两个参数的变异系数同时变化时,内摩擦角φ和重度γ的变异系数同时变化时,对边坡可靠指标的影响最大,黏聚力c和重度γ的变异系数同时变化时对边坡可靠指标的影响最小.     

缓发中子有效份额的测量及计算方法

缓发中子有效份额βeff是反应堆重要的动态参数,研究仅基于实验数据的βeff测量方法很有意义。首先,采用多路定标器(multi channel system,MCS)时间多道卡搭建数据采集平台,在清华大学工程物理系反应堆物理实验室的次临界装置上展开微观中子噪声的实验工作,利用双区Rossi-α方法分析实验测量的结果,以数值拟合的方式得到βeff的数值;同时研究基于Monte Carlo方法的中子-光子输运程序(Monte Carlo N-particle transport code,MCNP)软件在βeff计算方面的应用,计算次临界装置的相关动态参数。实验测量结果与计算结果符合良好,确认了实验方法的有效性。     

基于概率密度演化理论的锈蚀钢梁时变可靠度分析

为了得到锈蚀钢梁时变可靠度,对9组试件分别开展了加速腐蚀试验和单调拉伸试验.测得了锈蚀深度三维坐标数据和锈蚀钢材名义屈服强度,统计分析了锈蚀深度和名义屈服强度概率模型.建立了锈蚀钢梁功能函数,结合概率密度演化理论得到了锈蚀钢梁时变失效概率和可靠指标,并与蒙特卡洛方法(MCS)计算结果进行了对比.结果表明:钢板表面锈蚀深度和名义屈服强度服从正态分布;随着腐蚀时间增加,锈蚀深度均值和标准差不断增大;随着失重率增加,名义屈服强度均值不断减小而标准差不断增大;概率密度演化方法与MCS计算结果较接近,说明本文提出的方法的有效性;锈蚀深度和强度的随机性对锈蚀钢梁可靠度影响较大.     

多变量随机场下箱形梁剪力滞效应的随机模拟

纽曼-蒙特卡洛法可以改进普通蒙特卡洛法计算效率低的缺点,但需要完善多变量随机场的结构随机抽样分析技术.为了研究箱形粱在荷载、材料同时具有随机特性时的剪力滞效应,结合箱形梁剪力滞效应分析的一维离散有限元法,利用基于多变量随机场抽样的纽曼-蒙特卡洛法,计算具有随机材料特性的箱形梁在随机外荷载下响应量的统计特征数字.研究结果...     

离子—偶极混合物的MC分子模拟研究

在综合考虑电解质溶液中各种粒子相互作用的基础上，将电解质溶液简化为带有Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ位能的离子—点偶极子混合物，用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ分子模拟方法进行了初步模拟计算，对长程力采用了Ｅｗａｌｄ求和方法，得到了混合物的各种位能（离子—离子、离子—偶极、偶极—偶极和ＬＪ短程位能）以及径向分布函数。并考察了体系密度、温度、离子浓度和电荷对体系性质的影响。