基于Monte-Carlo模拟的土壤环境重金属污染评价法与实例研究

综合分析了现行确定性土壤环境质量评价中的不足,将Monte-Carlo模拟引入地累积指数模型中,并进一步通过数据的挖掘和对土壤中各重金属的生态风险差异的考量,构建了基于不确定性理论的土壤环境质量评价法.将所建方法应用于实例区域,分别构建重金属的实测含量参数和其对应背景值参数的概率分布模型,设定模拟中最大实验量为1 000,置信区间为95%,抽样方法为拉丁超立方(Latin hypercube sampling),得到基于不确定性理论的土壤环境质量评价结果:评价区域土壤中各重金属的污染排序为Cd>Ni>Zn>Cu>Cr,其中,Cd隶属于严重污染等级的概率高达98.1%;Ni和Zn有着明显的空间分布差异,并且属于严重污染的概率也分别达84.5%和87%;Cr和Cu的污染等级相对较低.而后,将所得结果与现行的确定性模型评价结果进行了对比分析,结果表明:所建基于不确定性的评价模型具有更好的评级分辨力,并可更全面、真实地表征该区域土壤重金属的污染特征和概率风险水平.     

高山乳胶室单根簇射事例的产生特征

为深入分析高山乳胶室实验记录的观测能量E_r(或E_h~((Y)))=3～20TeV的单根簇射事例,对初能范围为5×10~(12)～10~(15)eV的宇宙线质子在大气中的传播进行了Monte-Carlo模拟。探讨了形成该类事例的宇宙线粒子在大气传播中的历史特征,给出了单根簇射事例对应的初始能量分布、首次作用高度分布、平均作用次数和粒子成分比例等。这对于寻找从该类事例中挖掘出更多的有用信息的途径具有启发意义。     

应用类比方法求解电磁学问题的几个实例

本文应用类比方法简化了物理量的矢量运算,使求物理量的矢量和转化为求物理量的代数和,并得到了计算会式。应用该公式求解了电磁学中的几个实际问题,其结果与用其他方法求得的完全一致。     

轨道交通装备用混合动力包构型与能量管理策略

搭载传统燃油动力包的内燃动车组是运行在非电气化轨道交通中的主力机型,存在效率低、油耗高的缺点。针对这一问题,设计了一种轨道交通装备用混合动力包的构型方案,建立了混合动力动车组的数学模型,分析了不同模式下该构型方案的运行状态,结合整车线路运行条件,提出了一种基于动态规划算法的能量管理策略。仿真结果表明,在该能量管理策略控制下,装备混合动力包的动车组相较于纯燃油动车组燃油经济性提升了32.11%。     

企业信息化投资的双随机变量实物期权应用

由于企业信息化的“生产率悖论”问题广泛存在,需要认真分析信息化投资的时机。应用实物期权理论思想,充分考虑等待的价值,并在动态随机环境下将信息化投资和公司战略愿景相结合,用效用函数代替一般的现金流分析,充分考虑投资的无形资产的增加;用带有负漂移率的投资随机模型,体现信息化投资逐渐振荡下跌的趋势,在投资和收益双重随机的情况下采用M on te-C arlo模拟方法,得出企业信息化投资最优时间近似解,为企业信息化投资实施提供指导依据,增加了企业柔性决策的能力。     

DGPVT软件包的开发及应用

介绍了针对油藏流体及其注气体系的相态及物性的预测而开发的DGPVT软件包功能、模型及特点。基于实验数据对DGPVT软件包的预测准确性进行了检验,并与石油界知名的商用油气相态及物性计算软件包STATPACK进行了比较。     

网络能量在混合图中的研究与应用

传统的混合图的能量通过对方阵形式的矩阵特征值的计算而得到,难以推广应用到大规模的混合图中.针对这个问题,本文将网络维数应用于混合图中,提出了混合图的网络能量,从而将网络能量从无向图及有向图推广应用到混合图.混合图的网络能量可以通过混合图的节点数目及有向边与无向边的数目而得到,同时给出了混合图的网络能量的若干上下限.在与混合图的Hermitian能量及有向图与无向图的网络能量的对比中分析了所提出的混合图的网络能量的若干重要性质,并论证了无向图、有向图及混合图的网络能量三者之间的内在关联.     

用改进映射法模拟介观尺度的液-液混合

基于三角网格剖分对混合过程的追踪,建立了能够模拟具有任意复杂几何形态液-液混合的映射方法.并用单元平均浓度和单元强度分别描述了混合场的几何情况以及混合质量的优劣,考察了不同Reynolds数和边界条件对混合质量的影响.研究结果表明:改进后的映射方法,可以在介观尺度上合理地刻画初始状态为任意形状的液-液混合场的信息,它为液-液混合及其界面信息的多尺度研究奠定了基础.     

集中供热空调管网水力工况计算机模拟软件的开发与应用

运用图论理论与管网内水流流动的流量平衡定律、回路压力平衡定律和阻力定律建立了集中供热空调管网水力工况电算的数学模型，给出了使用斯考德一恒斯雷试算迭代法求解管网中各管段流量的算法原理，说明了在解算过程中如何进行独立回路的选择、水泵性能曲线的拟合、热压值的计算和管道阻力特征数的计算等问题．使用目前流行的Visual Basic6．0语言为开发工具，在Windows XP平台下开发了界面友好、操作简单实用、功能强大的集中供热空调管网水力工况计算机模拟分析软件，推广应用前景良好．     

基于工程实例的非线性问题数值软件选取分析

针对工程材料的非线性问题,首先对数值模拟进行概括性分类总结并对其发展趋势进行简要分析,在此基础上,结合具体工程实例,就非线性问题的数值软件选取有关内容进行详细分析.根据分析结果,数值模拟的发展趋势为:多相及多物理场耦合、计算方法耦合以及二次开发数值模拟;数值软件选取时的主要考虑因素为:实际工程地质概况、研究内容及目的 、与其他研究手段相对应、研究对象及行业领域、其他因素(具体因素);测点、测线的设置应遵循的原则有:以研究内容、对象及目的 为依据、具有一定的区域代表性或宏观代表性、避免重复设置、差异性设置;测点数据呈现出较强的规律性,并与相关论文结论一致;数据规律印证了本次对于软件选取、模型建立、开挖模拟以及测点布设的相对正确性与合理性;所得结论具有一定的宏观代表性,可为相关非线性问题的数值软件选取及建模过程提供参考.     

低能电子束光刻的Monte Carlo模拟

利用Mott截面和介电函数模型,借助Monte Carlo方法模拟了电子在光刻胶PMMA和衬底中的弹性散射和非弹性散射.通过统计电子的能量沉积分布,发现低能电子的大部分能量沉积在光刻胶中而非衬底,所以在电子束光刻中有着更高的效率.并且还得到了在不同的入射电子能量下,光刻胶完全曝光所对应的的最佳厚度.     

Monte Carlo方法研究光子在有界肿瘤组织中的分布

目的研究有界肿瘤组织中光子分布特性。方法通过建立光在有界肿瘤组织中传输模型,用蒙特卡罗方法模拟光子在有界生物组织的传输,与半无限大肿瘤组织中光子分布的特性对比,分析光子在有界肿瘤组织中的分布特性。结果肿瘤组织中光子能量密度分布在纵向和横向基本是按负指数规律变化,但沿纵向在入射表面附近有极值点,当取定较小边界范围时,光子能量密度增加,组织内的有效光子数下降。结论有界肿瘤组织光子能量密度沿纵向和横向变化规律与半无限大组织变化规律相似,肿瘤组织边界影响光子在生物组织的能量密度和有效光子数分布。     

源尺寸对野外γ能谱仪刻度影响

利用蒙特卡罗方法,研究了不同尺寸的标准源对NaI(Tl)野外γ能谱仪刻度的影响。结果表明特征能区的计数随源的半径增加而增加,并且其的变化趋势跟光子注量的变化趋势一致。根据模拟能谱特征能区的计数与光子注量的比较,得到当标准源的半径为8 m,厚度为0.6 m时,γ能谱特征能区的计数与无穷大时的情况相差在15%以内。     

低能电子在生物介质中的输运过程

本文讨论了1keV以下低能电子在生物介质（水）中的输运机制，运用MonteCarlo方法模拟了电子在生物介质（水）中输运产生的径迹结构和能量沉积结构，跟踪电子能量的下限达到1eV，其中考虑了OH^ 和H^ 等多种自由基的产生和分布。     

Monte Carlo模拟电子在球壳模型中的能量沉积分布

高能电子和物质相互作用是一个级联簇射（shower) 物理过程。空间飞行器防护系统就是利用这一原理,通过宇宙中的电子在飞行器中产生的shower电子,来了解其中半导体器件的有关信息。该文利用Monte Carlo,采用PENELOPE（Penetration and Energy Loss of Positrons and Electrons)软件包,对电子在飞行器中的运动过程进行模拟,给出球壳和半导体材料中的能量沉积分布,为空间飞行器的防护提供了理论依据。     

太阳同步轨道电子与质子对卫星的电离和非电离能损

空间辐射环境是飞行器寿命的主要限制因素之一。由于空间辐射环境的复杂性,以及飞行器在空间活动的轨道和设计寿命的不同,飞行器需要的抗辐射屏蔽的要求也不同。针对太阳同步轨道所处的空间辐射环境(由AE8和AP8提供该轨道的电子和质子能谱),采用Monte Carlo方法的PENELOPE和SHIELD软件包进行了模拟计算,研究了卫星所需的辐射屏蔽。根据模拟结果分析发现:在空间环境研究中,除了电离能损引起的总剂量外,由质子的非电离能损引起的位移损伤的影响不可忽略。质子和二次质子对电离能损、中子对非电离能损的贡献最大。     

非均匀电场中电子在H2/CH4混合气体中运动的数值模拟

用Monte Carlo数值模拟方法研究了辉光等离子体辅助化学气相沉积法(GPCVD)低温合成金刚石的过程中,电子在H2/CH4混合气体中的运动.本文在数值模拟中,采用非匀强电场,并考虑了电子的雪崩过程,实现了对须跟踪的粒子数不断增长的系统的Monte Carlo模拟,给出了电子的能量分布及角分布.     

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。     

Design and implementation of an optical simulation environment for bioluminescent tomography studies

As a challenging task for bioluminescent tomography simulation, a virtual optical environment is needed to solve the forward problem accurately, that is, to achieve a high precision for bioluminescent signal synthesis on the external body surface of a small animal. The molecular optical simulation environment named MOSE is implemented using the C programming language and the OpenGL techniques, including a user-friendly interface with interactive tools facilitating users' operations. The accuracy of the virtual optical environment is verified by error analysis of mesh simplification and comparison between MOSE results and experimental data. This virtual optical environment is accurate, flexible and efficient to simulate the photon propagation in complicated tissues, which has a great potential to become a software platform for bioluminescent tomography studies and other molecular imaging applications.     

用Monte Carlo方法模拟HPGe单能光子能量响应函数

为了弥补用于HPGe探测器低能相对探测效率刻度、单能光子在HPGe探测系统上的能量全响应函数拟合实验数据不足的缺点,采用Monte Carlo方法模拟了一系列单能光子在该探测器上能量响应曲线。比较分析这些能量响应曲线,研究该探测器能量响应曲线随入射能量变化特征,并获得了能量响应曲线特征数据,为探测器低能区域相对探测效率刻度、单能光子在HPGe探测系统上的能量响应函数拟合,提供了可靠的研究数据。