Monte Carlo方法在气体动理论中的应用

Monte Carlo方法的随机抽样理论，对物理现象的研究，提供了其它方法不可替代的计算手段，利用它可以方便地进行数值积分计算和计算机模拟。文本介绍了Monte Carlo方法的基本原理和计算步骤，并通过两个具体实例阐明Monte Carlo方法在分子动理论中的应用。     

Monte Carlo方法在核辐射医学中的应用

在放射性治疗(外照射或内照射)疑难病症(如癌症)及重症病过程中,病体所受剂量及其分布是治疗过程中必须考虑的问题。当射线进入人体后各部分受到的剂量必须要进行理论计算。射线在人体内的反应机制是光子和电子偶合输运过程,非常复杂,一般数值方法难于求解。Monte Carlo方法是解决本类问题十分有效的方法。该文将Monte Carlo方法应用到核辐射医学中,叙述了两种体内剂量场分布的Monte Carlo计算方法:沉积能量法和通量转换法。为了提高计算效率,给出了几种实用的技巧。最后,介绍了一个应用实例。     

Monte—Carlo方法在模拟物理实验中的应用

本文利用Monte-Carlo方法模拟了双缝干涉现象,由于可见几率概念的引入,使得干涉条纹非常清晰;还模拟了氧气分子的速率及高度分布情况.可用于微机辅助教学。     

Monte Carlo方法在靶尺寸分析中的应用

对于电子直线加速器而言,当电子束的能量一定时,X射线的剂量场分布与很多因素相关,其中靶的尺寸和材料便是重要的因素。目前最经常采用的靶材料是钨,靶尺寸的选取则由加速器的能量等条件来决定。该文采用Monte Carlo通用程序包Geant4,对靶的尺寸进行了一系列的分析。结果表明:靶厚度对X射线剂量场分布影响很大,为得到理想的加速器输出剂量,需要选取合适的靶厚度;相对而言,靶直径的影响则很小。     

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。     

Monte Carlo方法及其在统计物理中的应用

近年来,计算机技术和互联网的快速发展,使得计算机模拟成为仿真实验、验证理论以及理解自然规律的一种有效研究手段。本文简要地总结了一种有效且成熟的计算机模拟方法 Monte Carlo(MC)方法的基本思想,以平衡体系和非平衡体系的两个代表模型:Potts模型和钙振荡模型为例,介绍了MC和kinetic MC(kMC)模拟的基本算法。此外,还介绍了上述两种MC方法的发展及应用,即粗粒化MC和粗粒化kMC模拟方法,并以常见的Fortran语言为例给出其计算机模拟程序。     

Monte Carlo散射标记方法在辐射防护设计中的应用

在X射线检查系统中,辐射防护中除了需要重点考虑透射和漏射外,散射的成分也必须考虑,而且散射的影响变得越来越重要,这一点在同方威视的固定式、组合式和车载式系统中都已经得到了体现。针对散射的问题,该文进行了系统的研究,提出了在Monte Carlo计算中采用散射标记方法分析各散射体对于散射的贡献,克服了传统方法无法准确计算某一点的散射剂量率以及各散射体对散射的贡献的局限,并利用实验进行了验证。该文采用的计算工具是Geant4软件包。结果表明,该文提出的方法是可行的,尤其在复杂系统的辐射防护优化设计中具有较好的指导作用。     

Monte Carlo方法在载人航天辐射安全性评价中的应用

为了评价航天员在外层空间的辐射危害,建立了载人航天辐射安全评价体系,该体系用于航天员个人剂量预估及辐射危害评价。该文利用Monte Carlo应用程序GEANT 4,结合计算机化的三维人体模型,模拟质子在空间的各向同性条件,估算了单能质子造成航天员11个辐射敏感器官的吸收剂量值;并且利用某次神舟飞船所测得的质子各能量段注量数据,估算了此次飞行中各辐射敏感器官的剂量,其中皮肤剂量与飞船上所用的L iF剂量计所测得的剂量值拟合较好,与俄美所测量和计算值100~300μG y/d接近。     

Monte Carlo模拟方法在等值中的应用

计算机自适应测验（CAT）需要大量的题库,而等值就是题库建设的需要。本文就实际应用中等值的实测数据很难获得的这一现状,给出了一种客观的比较标准——Monte Carlo模拟,并结合偏移平均平方根（RMSD）,对5种等值准则进行了客观的比较分析。     

放射治疗剂量分布的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法模拟放射治疗剂量分布,改写现有的放射治疗软件DPM,并进行剂量计算。与图形处理方便的Matlab软件相结合,给出直观的显示结果。该方法是一个很有前景的研究方向,因为它既可以获得很快的仿真速度,又能得到直观的仿真结果图形。运行结果表明剂量计算能在1min之内完成,计算速度和精度满足要求。该方法对于提高放射治疗水平具有重要的指导意义和应用价值。     

实验物理学中的Monte Carlo方法

简要介绍了Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ（蒙特卡罗）方法的基本原理和计算步骤,并通过两个具体实例阐明Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法在实验物理学中的应用。     

蒙特卡洛方法在枪械零件可靠性分析中的应用

为了弥补传统的设计方法带来的缺陷 ,将蒙特卡洛方法引入枪械零件的可靠性设计与分析。该文概括了机械零件可靠性设计中的蒙特卡洛方法 ,阐述了蒙特卡洛法解决可靠度干涉问题和分布类型综合问题的一般途径 ,探讨了其在枪械零件强度可靠性分析中的应用 ,并以圆柱螺旋扭簧和枪机闭锁凸笋的可靠性设计实例验证了其科学性和合理性。实践证明 ,这种方法不仅可以提高产品的可靠性 ,而且可以在一定程度上优化设计结果。     

MonteCarlo法研究通过旋转圆管的自由分子流

利用试验粒子Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法研究通过有限长旋转圆管的自由分子流。给出变量的归一化分布函数及由此进行随机抽样的方法。对研究通过静止圆管的自由分子流的方法进行改进，提出一种求通过旋转口管的自由分子流流量的方法．计算几种情况．并与无限长旋转圆管的解析结果作比较。主要结论如下：在管两端压差一定时，通过旋转国管的自由分子流流量随转速增加而减小；通过旋转口管的流量与通过静止圆管的流量的比值，随国管长度的增加而减小。     

蒙特卡罗法在零件可靠性设计中的应用

蒙特卡罗法简称蒙特法,是一种计算机模拟方法,应用于机械CAD中,可节省时间和劳力,大大提高工作效率,同时确保计算的高效、准确,对可靠性设计提供了保证。本文将此方法应用于零件可靠性设计,得出计算机模拟结果,通过与理论结果比较,验证了此方法的可行性。同传统代数法和矩法计算可靠度相比,蒙特卡罗法无须知道应力和强度分布类型及概率参数,能够有效地解决问题。缺点是为提高计算精度必须进行大量模拟计算,需要较长的计算时间。     

扩散声场的数字计算机模拟

介绍了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟室内扩散声场的原理，模拟计算了混响室声场中的能量密度衰减曲线、能量脉冲响应、平均自由程及吸声系数等。     

用MONTECARLO方法计算机场跑道容量

正确地计算机场容量可以帮助空中交通管制部门解决终端区的流量问题。本文阐述了MonteCado方法的基本概念,并用其对机场系统进行仿真建模,最后通过Matlab语言实现,从而得出机场的最大容量。计算得出的结果体现了MonteCado方法在解决机场容量中随机性问题的实用性。     

基于蒙特卡罗模拟方法的疲劳强度概率分布推断

在采用应力-强度干涉理论进行可靠性分析时,需要根据材料的现有疲劳实验数据,获得任意指定寿命下的疲劳强度概率分布.文中提出了一种疲劳寿命服从对数正态分布的疲劳强度概率分布数值模拟方法.该方法在有限寿命阶段内,根据两条已知的疲劳特性(P-S-N)曲线,重构任意存活率下的P-S-N曲线,进而运用蒙特卡罗技术推断任意指定寿命下的疲劳强度概率分布.以20Cr2Ni4A为例进行相关分析,结果表明,P-S-N曲线重构精度高,疲劳强度概率分布接受正态分布假设,模拟结果符合等同性原理和疲劳强度衰减理论.这说明文中方法是有效的.     

蒙特卡罗方法的尺寸效应

通过Monte Carlo方法对硬胶球系统的排空作用进行了研究。在模拟研究中,通过对不同尺寸单元内胶体的排空力的研究揭示尺寸效应的存在。研究结果显示当模拟单元的尺寸较小时。同一浓度胶体的排空力与尺寸较大的系统会有明显的变化．而当模拟盒子的尺寸较大时,同一浓度胶体的排空力基本不变化。     

Monte Carlo方法在原子物理教学中的应用

在原子物理教学中,通过在强激光场中氢原子电离概率与激光场的电场和磁场关系的讨论,介绍Monte carlo方法在处理原子物理问题的思路和方法.     

蒙特卡罗法在结构可靠度分析中的应用

本文在蒙特卡罗直接法的基础上,利用全概率公式,导出了改进的蒙特卡罗法.大量分析计算结果表明:该法与目前在结构可靠度分析中常用的几种蒙特卡罗法相比,具有适用性广、收敛性好、模拟次数基本不受失效概率影响等优点,不仅能求解构件可靠度问题,而且能方便地求解体系可靠度问题,对于一般工程问题,只需模拟二、三万次,就能满足精度要求.