基于Monte Carlo法虚拟仪器测量不确定度评定

结合Monte Carlo法的虚拟仪器测量不确定度评定流程,提出两个方面的完善方案:根据虚拟仪器软件数学模型,使用区间分析法建立舍入误差模型,评定计算机舍入误差对虚拟仪器测量不确定度的影响;在不确定度源仿真模块中引入仿真质量检测与控制功能,降低仿真质量对评定效果的影响.最后以数字称重传感系统为例,说明了完善方法的有效性.     

应用蒙特卡罗方法计算动态测量的不确定度

针对动态不确定度有待深入研究的实际,介绍了一种采用蒙特卡罗统计模拟的方法来解带置信水平的不确定度评定的问题,并基于动态测量的观测数据是一随机过程的特征,分别对平稳及非平稳随机过程进行动态不确定度的计算.利用计算机模拟抽样,可以削弱动态测量中因长时间作业引起的损耗而使得动态特性改变.结果表明,采用蒙特卡罗方法求得统计量是一种可行且可靠的方法.     

基于蒙特卡洛法的齿轮可靠性设计

机械设计中的许多参数是服从某种分布的随机变量，而不是常量．因此在机械设计中，以非确定性的随机方法来研究、设计机械零件和机械系统，是现代机械方法的一个重要内容．在此对齿轮进行了可靠性设计，并用蒙特卡洛法进行了数值模拟，证明该方法用于齿轮设计是正确且可行的．     

蒙特卡罗方法在三重积分中的应用

根据大数定律,通过方差分析,设计了理论意义下误差最小的有利随机数三重积分蒙特卡罗算法,用实际算例验证了该方法的优良性,并证明了蒙特卡罗方法积分结果的分布符合概率中心极限定理.     

基于Monte Carlo方法的中子标识输运计算

为了考察中子与介质相互作用的细致物理过程,得到不同种类中子对所关心物理量的贡献,利用Monte Carlo方法的模拟能力,由中子标识记录中子及其次级粒子的输运历史,在程序中赋予中子一个整型标识变量,记录中子的出身、碰撞过程等历史,在记数时根据该变量的值进行分门别类的统计以达到求解众多物理量的目的。结果表明,该方法能得到其它方法不易得到的物理量,如不同种类中子出壳流等。     

基于蒙特卡洛法的硅纳米线热导率研究

声子在纳米尺度下的输运需要考虑量子效应与边界效应,通过解析方法获得其传输特性比较困难,采用蒙特卡洛方法(Monte Carlo,MC)构建了声子在体态硅与硅纳米线结构中的输运模型,简化了边界散射的选择机制与处理方法.在15～1 000 K的温度范围内,对体态硅的热导率进行了模拟,验证了MC模型对本征散射处理方法的正确性,进而模拟了等效直径为22,37与56 nm的硅纳米线在15～315 K温度范围内的热导率,37和56 nm硅纳米线热导率与实验值符合较好,22 nm硅纳米线热导率比实验值偏大.分析认为随着等效半径的减小,声子色散曲线发生改变,迟豫时间减小,声子发生边界散射的频率增加,导致热阻增大.基于以上分析,通过对边界散射迟豫时间的修正,获得了与实验值较为一致的模拟结果.     

基于Monte Carlo模拟的交通灯动态时间控制系统

为了解决城市交通拥堵的问题,针对当前大多数交通灯采用固定红绿灯时长、通行效率低的情况,提出一种基于Monte Carlo模拟的交通灯动态时间控制系统设计方案,利用各路口的车流量信息计算分配当前各车道的通行时间,利用Monte Carlo法模拟实际交通情况,采用车辆平均等待时间作为评价指标对红绿灯时长分配进行优化。该系统可实现交通灯的动态时间控制,有效提高交叉路口车辆的通行效率。     

基于蒙特卡罗法的轨迹再现转向机构稳健性设计

对于转向梯形机构,以转向过程的运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度四个参数作为设计变量,以最小传动角及最大角度误差作为约束,建立了基于响应面方法的稳健设计数学模型. 应用具有正态分布参数的蒙特卡罗稳健设计方法,对汽车转向机构进行了优化设计. 比较了确定性优化方法与蒙特卡罗方法的设计结果. 在转向角度误差相差不大的情况下,应用蒙特卡罗方法设计的转向机构最小传动角大,系统的传递性能及运动性能好,并且当设计变量出现微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹.     

考虑热探针接触热阻的热物性测量方法研究

提出了基于考虑接触热阻的热探针导热微分方程的精确解,利用蒙特卡罗反演和分层修正的热探针热物性测量方法,可以同时测量热导率、比热容等热物性参数.利用该方法,对一些液体和固体材料的热导率进行了测量,并与其他测量方法的结果进行了分析与比较.结果表明,采用该方法所得热导率具有较高的精度,平均测量误差约为1.1%;进而针对比热容反演精度较低的问题,论文采用分层修正方法后,比热容的平均测量误差可达到2.6%,精度有了较大提高.对测量结果进行比较发现,接触热阻对固体热导率影响较大,对液体热导率的影响可以忽略;接触热阻对比热容的测量结果的影响不大.     

基于蒙特卡罗方法的X射线安检图像模拟

分析蒙特卡罗方法及通用程序MCNP4C模拟安检系统中连续能谱的X射线经过被检物衰减的情况,阐述了基准能量的思想及方法.结果表明基准能量计算法与蒙特卡罗模拟具有相同的沉积能量.最后根据模拟数据提出了一种沉积能量到灰度的映射方法,并被试验证明具有可用性.