用于探测器校正因子计算的Monte Carlo方法

为解决探测器校正因子MonteCarlo模拟中,两个随机变量比值计算效率过低和探测器尺寸过小,粒子难以到达探测器并发生碰撞的问题,在MCNP-4C平台上结合已有的Dxtran球和强迫碰撞两种减方差技巧,以及新实现的相关抽样,共同形成了一种高效的校正因子计算方法。选用了4种不同的技巧分别与相关抽样结合,对一个简化的探测器校正因子计算模型进行了计算,与该方法进行了比较。计算结果表明,相关抽样无论与哪种减方差技巧结合,都提高了校正因子计算的FOM(figureofmerit)值。而该文方法则比其中效果最好的方法的FOM值还要高两个数量级。     

Monte Carlo方法的最优源项偏倚抽样密度函数

Monte Carlo粒子输运中的源项偏倚抽样方法可以减小方差、提高计算效率。该文通过建立一个多区域分权重数学投篮模型,模拟了输运过程中的源项信息,得到了源项偏倚抽样方差最小时的最佳抽样密度函数解析式。采用随机数值方法对模型进行了计算,验证了函数的正确性,并举一例实际的粒子输运模拟问题,表明最优偏倚抽样方法对减小方差的效果显著。该方法可作为一种普适的减方差技巧应用于Monte Carlo粒子输运中,可用于构造粒子源参数(如位置、发射方向等)的最佳偏倚密度函数,尤其在分层抽样时能给出方差最小的最优各层比例系数。     

伴随蒙特卡罗方法在自然伽马能谱测井中的应用

对伴随蒙特卡罗方法在自然伽马能谱测井中的应用进行了理论研究，确立了伴随蒙持卡罗方法与计算自然伽马能谱通量的对应关系，提出了建立在伴随蒙特卡罗方法基础上的能量指向概率方法，给出了实例的模拟计算结果，并与传统指向概率方法的模拟结果进行了比较。理论研究和模拟结果表明，对体源及点探器的情况，特别是深穿透情况，用伴随蒙特卡罗方法及能量指向概率方法计算通量有明显的优点，对生产实践有重要的指导作用。     

邮件辐照系统屏蔽的Monte Carlo计算

为评价电子束邮件辐照系统的屏蔽设计,采用Monte Carlo程序包EGSWIN系统以及MCNP4C,对屏蔽计算的方法进行了研究。针对深穿透问题,提出了等效算法。利用EGSWIN对电子束打铝板所产生韧致辐射的能谱、方向和强度进行计算,给出等效光子源。引入指数变换和权重窗的减方差技术,用MCNP4C对屏蔽结构进行了模拟,在较短的时间内以较高的精度得出结果。通过与经验公式计算以及实验结果的比较,验证了所采用方法的正确性。     

伴随蒙特卡罗方法在自然伽马能谱测井中的应用

对伴随蒙特卡罗方法在自然伽马能谱测井中的应用进行了理论研究，确立伴随蒙特卡罗方法与计算自然伽马能谱能量的对应关系，提出了建立在伴随蒙特卡罗方法基础上的能量指向概率方法，给出了实例的模拟计算结果，并与传统指向概率方法的模拟结果进行了比较，理论研究和模拟结果表明，对体源及点探器的情况，特别是深穿透情况，用伴随蒙特卡罗方法及能量指向概率方法计算能量有明显的优点，对生产初中有重要的指导作用。     

基于概率计算的车辆碰撞风险模型研究

 为研究面向车辆防撞系统的碰撞风险模型,分析了车辆碰撞风险的概率内涵,根据运动学理论并考虑车辆运行特征,建立了基于概率计算的侧向碰撞风险模型,运用Vissim微观交通仿真等方法模拟常见的车辆运行场景,利用输出数据离线计算风险值,并对仿真结果进行评价。将追尾碰撞发生的过程分为前车减速与前车减速条件下的碰撞两起事件,运用条件概率的思想求出追尾事故发生的概率来表征跟车风险。从安全的本质出发提出了跟车风险的表述方法,建立密度函数模型。在分析前车减速条件下追尾碰撞条件时,从汽车地面力学理论的角度补充考虑了制动系统作用时间、附着系数等影响因素,使模型更接近实际状况,并且将判断的标准由停车距离扩展到了制动全过程的位移。通过与其他风险模型产生的计算结果进行比较分析,发现基于概率计算的碰撞风险模型,能够更好地反映实际交通安全状态,更适用于车辆防碰撞系统。     

专家系统中主观Bayes方法的可信度传播

不精确推理是基于规则的专家系统的重要组成部分,主观 Bayes 方法是比较常用的方法之一.目前,在主观 Bayes 方法的可信度传播中,反复使用 EH 和 CP 公式计算后验概率,并反复地进行概率与几率之间的转换,十分繁杂,而且与实际需要不符.事实上,在一个实用专家系统中,并不需要计算概率传播,但却需要计算可信度传播.这是由于在同用户对     

电磁振荡中金属熔体颗粒聚合行为的模拟

通过模拟和实验方法,研究电磁振荡作用中金属材料中夹杂物的碰撞聚合行为。采用流场计算和湍流碰撞模型结合的模拟方法,绘制夹杂物生长曲线,研究夹杂物碰撞聚合过程。结果表明:颗粒在电磁振荡作用下发生碰撞聚合;当电流或磁场增加,硅颗粒聚合团平均尺寸增加,所含的硅颗粒数目增多。模拟结果与实验吻合较好,可用于控制非金属夹杂物颗粒聚合团生长。电磁振荡力越大,熔体流场振荡剧烈,硅颗粒碰撞概率增加,促进颗粒聚合。因此利用电磁振荡使合金中细小非金属夹杂物碰撞聚合成大尺寸颗粒,有利于熔体净化。     

船桥碰撞及防撞结构研究

对某桥梁防撞结构的碰撞历程进行了数值模拟，数值模拟采用大型非线性动态响应分析程序LS-Dyna完成。介绍了船桥碰撞数值仿真中所涉及的关键技术，研究了船桥碰撞力、碰撞损伤变形、及能量吸收情况，并对其进行了详细分析。     

指向概率方法在中子伽马测井计算中的应用

应用蒙特卡罗方法,成功地模拟了中子伽马测井的物理过程和中子的输运过程、热中子的俘获以及中子伽马射线的产生和输运过程.用指向概率方法计算了中子伽马射线对探洲器的通量贡献,用群截面数据库模拟中子,用点截面数据模拟伽马光子,计算绘出的中子伽马能谱峰值与所选择的特征能量非常吻合,从而证明了蒙特卡罗方法在核测井领域应用的可行性.     

Geant4模拟半导体器件的单粒子效应

利用Monte Carlo软件Geant4模拟了质子和中子在半导体静态随机存储器模型中的输运过程。根据入射粒子的能量选择不同的物理模型,并采用强迫碰撞方法,模拟了高能质子和中子与硅原子的相互作用及其次级反应过程,给出了0.1~2 GeV超高能质子、中子和14 MeV中子辐照器件时存储单元灵敏区内的能量沉积,并根据具体器件的临界能量,得到了器件在不同能量的高能质子和中子辐照下引起的单粒子翻转截面和多位翻转截面,计算结果与文献资料结果符合较好。     

认知无线电中基于数据冲突的吞吐量和感知周期均衡

为了实现认知无线电用户的数据吞吐量与感知周期的均衡,在分析主用户数据流量的指数分布模型和认知用户的周期帧结构模型的基础上,建立了相应的数据冲突模型,优化设计了认知用户的感知周期,在尽量降低数据的冲突概率的前提下实现了认知用户吞吐量与感知周期的均衡。通过蒙特卡洛仿真验证了相应的优化设计。     

地铁车站基坑工程工期风险值计算

基于全概率、蒙特卡洛思想,构建阶段工期变化风险值的计算方法与步骤.从工期未发生异常变化、工期发生异常变化但未采取补救措施,以及工期发生异常变化且采取补救措施3方面进行阶段工期变化风险的概率计算,建立了工期异常时间全概率法的计算公式;运用蒙特卡洛思想,构建了基于Matlab的阶段工期变化风险蒙特卡洛法的计算步骤,并将贝塔分布函数用于描述工期变化.最后以某车站基坑工程为例,计算获得了该基坑开挖与支护工期变化风险值,验证了全概率法和蒙特卡洛法的实用性.     

蒙特卡罗法液压缸动态特征可靠性灵敏度分析

针对液压缸动态特征参数一般呈现隐式和非线性的特点,基于蒙特卡罗法开展可靠性和可靠性灵敏度分析研究。首先,考虑到非线性弹簧力和时变摩擦力的作用机理,建立液压缸动力学模型;之后,根据微分方程理论进行求解,分析不同润滑条件下活塞速度在时域的变化情况;最后,依据蒙特卡罗法基本思想,利用结构失效概率和可靠性灵敏度分析方法,对液压缸低速时的运动可靠性及影响参数灵敏度进行分析。     

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 .     

城市道路人车冲突和碰撞概率微观模型研究

利用临界间隙理论,定义了城市道路行人过街的安全感知特征;在此基础上,利用概率论方法,研究行人与机动车之间的交通冲突和碰撞微观机理,分别推导出人车冲突和碰撞概率微观模型.采用贝叶斯全概率公式和蒙特卡洛仿真方法求出具体的概率值,来分析行人安全感知、驾驶人反应时间、车流量及车速等对行人安全造成的影响.最后,基于人车冲突概率的90%置信水平,建立了行人过街的危险度评价指标,从而为交通管制实施提供最佳依据.     

在周期激励及噪声干扰下双稳系统性态的数值模拟研究

本文利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法（ＭＣＭ），对周期激励及噪声干扰作用下双稳系统的性态进行研究．获得了系统周期形式的非平稳概率分布及位移──速度联合分布．发现它们与系统势能的某些拓扑关系．本文对跳跃和信号强度随参数变化的关系也进行了探讨．     

溅射过程的Monte Carlo方法模拟计算

运用Monte Carlo方法对溅射过程进行了模拟计算,其结果清楚地描述了溅射的微观过程,溅射产额的计算值与实验值吻合。     

步枪三发点射机构的运动可靠性研究

针对步枪三发点射机构的运动可靠性问题,通过分析步枪三发点射机构的主要结构及工作过程,提出了某步枪三发点射机构的运动可靠性要求.基于仿真环境制定了可靠性准则,采用蒙特卡罗法进行了随机问题的模拟,计算得到三发点射机构的运动可靠度为:0.987 3.通过参数影响分析,得到卡笋簧刚度、预紧力的不同取值对运动可靠性和接触载荷的影响,分析了发生动作失效和载荷过大的主要原因,为三发点射机构的实际应用提供了参考依据,其中棘爪簧刚度的有效取值范围为4～20 N·mm/(°).     

A型井架结构可靠性分析与蒙特卡罗实现

采用大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL(参数化设计)语言将结构分析与其PDS(概率设计系统)模块的统计分析能力相结合的蒙特卡罗有限元法,计算得到井架系统的失效概率及相应的可靠指标β,说明了利用ANSYS的概率分析功能实现结构的可靠性分析的可行性.根据实际工程结构算例详细叙述了该方法实现的流程.