蒙特卡罗法

摘要： 从单个固体和液滴颗粒的声吸收和散射特性计算入手,基于概率统计的蒙特卡罗方法(MCM),将声波以离散化的声子加以处理,通过追踪其运动历程并进行事件统计,建立一种气体介质中球形混合颗粒的声衰减预测模型.对空气中铝粉颗粒和亚微米级水滴的声衰减分别计算和验证后,将模型推广至含有混合颗粒的三相体系,对铝粉和液滴构成的单、多分散混合颗粒体系进行数值研究.结果表明:两类颗粒的声吸收特性差异明显,其散射声压均随颗粒无因次尺寸kR的增加呈现从后向散射占主要地位逐渐过渡到前向增强的趋势.气液固混合颗粒三相体系中,颗粒类型对于声衰减影响明显、且随浓度的增加不同颗粒的衰减贡献不再遵循随混合比的线性递变关系;对于多分散体系而言,声衰减谱受平均粒径影响较大,对于粒径分布宽度参数则不敏感.模型可进一步结合数学反演形成混合颗粒体系测量的理论基础.

摘要： 为研究地级市市域使用前瞻性时空重排扫描统计量分析模型对探测新冠肺炎疫情潜在的暴发区进行预警的可行性,利用前瞻性时空扫描模型分析软件SaTScan 9.6及地理信息可视化表达软件ArcGIS 10.8对安徽省蚌埠市2020年1月23日至2月23日新冠肺炎疫情进行逐日模拟监测预警;通过时空重排扫描分析,探测出4个集簇,其中非随机性显著的集簇2个,包含怀远县全域20个乡镇、固镇县3个乡镇、蚌埠市区17个街道及开发区,其中第1集簇为低聚集区,涵盖1个街道,复现间隔15天;第2集簇为高聚集区,涵盖34个乡镇街道及开发区,复现间隔11天;蚌埠市禹会区、淮上区、蚌山区若干街道及怀远县全域为下一阶段新冠疫情空间聚集强预警的重点区域,前瞻性时空重排扫描分析可应用于地级市疫情防控应急响应检测预警。

摘要： 研究中厚板材的大范围跨度和无突变性焊接的关键技术,以保证液压支架的焊接效率、精度和质量。这里以工业用6DOF焊接机器人SR165为研究对象,基于D-H参数建模方法对焊接机器人SR165的正、逆运动学进行求解,采用蒙特卡罗法分析了该机器人的有效工作空间,利用MATLAB工具箱对其手腕末端点(TCP)进行工作空间云图、角位移、角速度和角加速度仿真。仿真结果满足该焊接机器人的运动学要求,为该类机器人的空间规划,轨迹规划、动静力学分析和运动控制等提供了参考依据。

摘要： 文章旨在研究基于参数不确定条件下的齿轮弯曲疲劳可靠性计算及可靠性灵敏度分析。在应力比为0.04条件下进行弯曲疲劳试验,建立了齿轮S-N曲线及不同可靠度下的P-S-N曲线;虑及不确定性因素,基于应力-强度干涉模型,采用蒙特卡罗法对齿轮弯曲疲劳可靠度进行模拟计算,结果良好;结合可靠度模拟计算结果与灵敏度计算模型,得到了去除量纲后各项随机参数于不同可靠度下的均值灵敏度和方差灵敏度,结果表明,各均值灵敏度在不同可靠度下的正、负相关性并存且影响平缓;而在方差灵敏度中,除参数YF在各可靠度下均为负值且影响平缓以外,其余六参数在各可靠度下均为正值且影响剧烈。

摘要： 为获得光纤陀螺冗余可修系统的可靠性,提出一种将故障树模型与蒙特卡洛仿真相结合的新方法。首先,基于系统的逻辑结构建立故障树模型;然后,采用蒙特卡洛法对模型进行求解,在陀螺失效率一定的情况下,通过蒙特卡洛仿真方法,描绘不同维修条件下冗余系统的稳态可用度收敛曲线,给出光纤陀螺不同修复率时的系统可靠性指标;最后,通过对算例分析得出:当组成冗余系统的单个光纤陀螺修复率分别为:1/24,1/168,1/720,1/8760次/h时,对应的系统稳态不可用度分别约为:2.6×10^(–7)、8×10^(–6)、1.43×10^(–4)和1.75×10^(–2)。由此验证和比较得出,单个光纤陀螺修复率越高,其组成的可修复冗余系统可用度越高,且该方法能够通过直观模拟和理论计算获取系统丰富的可靠性指标,有效评估光纤陀螺冗余可修系统可靠性。

摘要： 岩土参数的变异特性给边坡支挡结构岩土荷载的确定带来困难,分项系数法考虑了可靠度,且计算简单,为此提供了解决方案。基于极限状态方程,将抗剪强度参数视为正态分布,采用一般分离法,通过分项系数的求解,推导了边坡支挡结构岩土荷载的分项系数以及荷载值计算公式;对单一滑面和折线型滑面两类典型滑面边坡案例分析表明:利用该方法能较容易地获得不同边坡目标可靠度指标值对应的支挡结构岩土荷载值;根据分项系数法计算得到的荷载值所设计的边坡,其由蒙特卡罗法获得的可靠度指标与目标可靠度指标存在一定偏差;其中,单一滑面边坡主要是负偏差,偏差最大约6%,对于折线型滑面边坡,当目标可靠度指标为1.65时,是负偏差,偏差约7%,但当目标可靠度指标大于1.65时出现正偏差。由分项系数法计算得到的支挡结构荷载值总体上安全可控。

摘要： 东河边坡的稳定性对昭通至西昌段高速公路的安全施工与运行具有重要影响。为全面分析东河边坡稳定性,在分析东河边坡工程地质特征的基础上,采用极限平衡法和蒙特卡罗法对边坡的稳定性及破坏概率进行了计算与分析。结果表明:边坡稳定系数计算结果显示东河边坡在天然工况下处于稳定状态,在降雨饱和工况下处于不稳定状态;可靠性分析结果显示边坡在天然工况下破坏概率为34.2%,处于中等危险性,在降雨饱和工况下东河边坡破坏概率为97.45%,处于不安全状态。两种计算分析结果一致,说明东河边坡的安全程度不高,需要进行加固处理,来保障高速公路安全施工和运行。

摘要： 企业是我国碳交易市场的主体交易者,由于在碳核查中大量使用缺省数据,造成排放量数据可信度下降,并且企业排放量数据的不确定度未曾评估。在对3个行业的6家企业进行了碳排放量实测后,使用蒙特卡罗法(MCM)不确定度评估方法对采用缺省值、实测值及两者组合计算得到的碳排放量数据进行不确定度分析研究。6家企业的平均计算结果表明,与全部采用缺省值相比,使用氧弹法实测低位发热量可以将排放量扩展不确定度降低9.0%;使用工业分析法实测低位发热量可将排放量扩展不确定度降低8.3%;同时实测低位发热量(氧弹量热法)和单位热值含碳量可将排放量扩展不确定度降低16.6%;低位发热量(氧弹量热法)、单位热值含碳量和碳氧率均实测可将排放量扩展不确定度降低16.9%;若对所有参数进行实测,则可将排放量扩展不确定度降低17.1%。

摘要： 针对多机械臂协作系统模型的协作空间及奇异点问题,采用蒙特卡罗法和包络法进行分析。采用标准D-H参数法建立坐标系,在Matlab中建立机器人运动学模型,求出机器人的正运动学方程;采用蒙特卡罗法得到各机械臂的工作空间,采用包络法提取公共区域点,得到多机器人协作系统的协作空间及各个机械臂在协作空间内的关节角范围;提出了一种计算可操作度的算法,根据该算法计算分析了多机械臂在协作空间内的奇异点分布情况。采用Matlab/Robotics工具箱搭建仿真平台,并编写算法进行仿真分析,验证了多机器人协作系统运动学模型的正确性和合理性,证明了所提出的算法的可行性;为后续的协调操作和规避奇异点的轨迹规划奠定基础。

摘要： 为分析多导体传输线耦合情况下线缆结构参数的不确定性对终端电压的影响,引入了一种基于区间分析的切比雪夫(Chebyshev)多项式逼近方法。该方法首先将传输线电报方程转换为常微分方程求解;其次采用Chebyshev多项式求得电报方程的扩张函数,进而获得终端电压的波动范围。相比于混沌多项式方法和蒙特卡罗(MC)法,此方法只需要输入随机参数的波动范围。针对电磁脉冲辐照下高度和间距随机变动的多导体线束进行仿真,仿真结果表明,间距基本不影响终端电压,终端电压对高度更为敏感。在计算结果基本一致的情况下,Chebyshev多项式逼近方法的计算耗时远小于MC方法。

摘要： 对地基沉降分析中引入蒙特卡罗法,对厦门某填海造地工程进行了沉降可靠性分析,对沉降计算结果进行了分析.分析结果表明:推导出相应的极限方程,能够满足沉降概率分析的要求;该区块地基工后沉降大于10cm的概率较大,大于20cm的概率非常小,大于30cm的概率为零,与设计要求相符合,具有的一定的工程价值.

摘要： 蒙特卡罗方法也称统计模拟方法,是一种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值计算方法.传统的经验方法由于不能逼近真实的物理过程,很难得到满意的结果,而蒙特卡罗方法由于能够真实地模拟实际物理过程,故解决问题与实际符合,可以得到较为满意的结果.本文介绍了蒙特卡罗法的数学原理及在地热资源评价中的应用方法,并使用该方法对雄县地热资源分区进行了评价.评价结果显示,在回采系数为0.1％-1％的条件下,100年内热储系统的平均可开采热能值为160MWt,且在90％的概率下,热储可开采热能位于48MWt-300MWt之间;其累计分布显示,100年内可开采的热能大于76MWt的可能性为90％.

摘要： 本文提出了试验设计状态下基于蒙特卡罗方法的结构表面热流分布预测方法,利用蒙特卡罗法分析了典型平板石英灯加热装置的热流分布,并通过试验验证了所形成的结构表面热流预测方法的可靠性.

摘要： 渗透系数是表征含水层空间结构及其非均质性的重要水文地质参数,其值的确定一直是地下水研究领域的一个热点问题.地球物理方法弥补了传统获取渗透系数方法耗时长、费用高的不足,直流电测深资料能通过改变供电间距得到不同深度的视电阻率数据,间接获取渗透系数.本文以北京平原区为应用实例,利用电测深技术推求了含水层的渗透系数,同时考虑渗透系数空间变异性的特点,利用蒙特卡罗方法随机模拟了渗透系数的空间分布的方法.结果表明地球物理方法推求含水层渗透系数是可行的,蒙特卡罗随机方法能更真实地模拟空间不确定性问题.

摘要： 空面导弹是机载对地攻击的主要武器系统,其命中精度的高低直接关系到武器系统的作战效能,制导精度分析是空面导弹制导控制系统设计过程中必须考虑的关键因素之一.因此针对实际复杂非线性空面导弹制导控制系统的精度分析问题展开研究,从误差源的角度出发,在建立导弹六自由度全量模型的基础上,对导弹制导精度进行了仿真和分析.首先建立扰动误差模型,其次介绍导弹制导精度分析过程,建立空面导弹制导精度仿真模型,最后采用蒙特卡罗法在VC6.0仿真平台下对该模型进行仿真,并对仿真结果进行了分析.

摘要： 无人机/有人直升机协同对地攻击是C4KISR体系下陆军航空兵执行空对地攻击的一种崭新的作战方式,可以有效提高陆军航空兵现役装备的生存力和整体战斗力.本文首先介绍了无人机/有人直升机协同作战方式、流程及优势,建立了导弹质心运动模型和三维比例导引下的弹道模型,并采用四阶龙格—库塔法对导引弹道进行求解;接着分析了协同作战与单直升机作战的区别,选取对作战效果影响较大的延时、定位及探测误差作为控制量,用蒙特卡罗法仿真得到协同条件下延时误差单独作用和延时、定位探测误差共同作用下的导弹命中精度;最后在对比多组典型条件下单机作战和协同作战的导弹精度的基础上,总结出了以精度为标准的单机/协同作战模式选择原则.

摘要： 传统蒙特卡罗程序进行中子输运跟踪时,当中子穿越不同材料边界时需频繁大量地计算中子到材料边界的距离,若中子平均自由程大于局部模型的宏观尺寸,则大量的距离计算会显著降低中子输运跟踪效率.为弥补传统中子输运跟踪方法带来的潜在效率降低的缺陷,本文提出了改进多区deltatracking中子输运跟踪方法,通过引入虚截面来对模型进行多区的虚拟均匀化处理,进而在中子输运跟踪时可不考虑材料边界穿越问题,理论上可提高中子输运跟踪效率.将改进多区delta-tracking中子输运跟踪方法在多功能辐射输运模拟仿真平台MOSRT系统中进行了程序实现.利用基准题和全堆芯模型开展了临界计算验证,证明了本文方法及程序的正确性和有效性.

摘要： 传统蒙特卡罗程序进行中子输运跟踪时,当中子穿越不同材料边界时需频繁大量地计算中子到材料边界的距离,若中子平均自由程大于局部模型的宏观尺寸,则大量的距离计算会显著降低中子输运跟踪效率.为弥补传统中子输运跟踪方法带来的潜在效率降低的缺陷,本文提出了改进多区deltatracking中子输运跟踪方法,通过引入虚截面来对模型进行多区的虚拟均匀化处理,进而在中子输运跟踪时可不考虑材料边界穿越问题,理论上可提高中子输运跟踪效率.将改进多区delta-tracking中子输运跟踪方法在多功能辐射输运模拟仿真平台MOSRT系统中进行了程序实现.利用基准题和全堆芯模型开展了临界计算验证,证明了本文方法及程序的正确性和有效性.

摘要： 传统蒙特卡罗程序进行中子输运跟踪时,当中子穿越不同材料边界时需频繁大量地计算中子到材料边界的距离,若中子平均自由程大于局部模型的宏观尺寸,则大量的距离计算会显著降低中子输运跟踪效率.为弥补传统中子输运跟踪方法带来的潜在效率降低的缺陷,本文提出了改进多区deltatracking中子输运跟踪方法,通过引入虚截面来对模型进行多区的虚拟均匀化处理,进而在中子输运跟踪时可不考虑材料边界穿越问题,理论上可提高中子输运跟踪效率.将改进多区delta-tracking中子输运跟踪方法在多功能辐射输运模拟仿真平台MOSRT系统中进行了程序实现.利用基准题和全堆芯模型开展了临界计算验证,证明了本文方法及程序的正确性和有效性.

摘要： 传统蒙特卡罗程序进行中子输运跟踪时,当中子穿越不同材料边界时需频繁大量地计算中子到材料边界的距离,若中子平均自由程大于局部模型的宏观尺寸,则大量的距离计算会显著降低中子输运跟踪效率.为弥补传统中子输运跟踪方法带来的潜在效率降低的缺陷,本文提出了改进多区deltatracking中子输运跟踪方法,通过引入虚截面来对模型进行多区的虚拟均匀化处理,进而在中子输运跟踪时可不考虑材料边界穿越问题,理论上可提高中子输运跟踪效率.将改进多区delta-tracking中子输运跟踪方法在多功能辐射输运模拟仿真平台MOSRT系统中进行了程序实现.利用基准题和全堆芯模型开展了临界计算验证,证明了本文方法及程序的正确性和有效性.

摘要： 本发明属于精密测量与计算机应用领域，涉及一种快速、稳定地标注给定任意方向直线度公差的圆柱体零件检测时最佳测量间距推理方法，通过以下步骤实现，步骤1：在特定加工条件下得到尺寸误差形貌变化函数；步骤2：假设圆柱体零件的截面上有K(K≥3)个测点，共有I个截面，分析尺寸误差补偿直线度公差，则直线度公差的允许值变大，从而得到实际零件的形貌变化函数；步骤3：根据零件的形貌变化函数得到测点的模拟函数；步骤4：进行误差评定，得到极限当量尺寸平均值的变化量；步骤5：变化量小于0.001mm，执行步骤6，否则返回步骤2；步骤6：测量误差大于等于测量允差时，输出最后得到的最佳截面个数，否则减少截面个数再返回到步骤2。

摘要： 本发明提供一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法，涉及测量技术领域。它包括步骤一，精确测量得到罐高度对应的罐容量基准值；步骤二，用蒙特卡罗法多次测量罐高度对应的罐容量测量值，并通过罐容量基准值与罐容量测量值计算得到平均值的绝对误差；步骤三，对所有以高度为横坐标、平均值的绝对误差为纵坐标的点进行线性拟合得到拟合曲线；步骤四，用误差补偿值补偿蒙特卡罗法实际测量时高度对应罐容量的实测平均值得到补偿后的罐容量。本发明解决了现有技术中用蒙特卡罗法测量立式罐容量存在误差的技术问题。本发明有益效果为：降低了数学模型与立式罐实际结构存在的偏差，消除了随机数引入的随机误差，提高了测量结果准确度。

摘要： 本发明公开一种基于蒙特卡罗法预测新建工业园区水污染治理效果的方法，主要包括采用单位产值废水量法预测行业产生废水量，并将行业产生废水量划分到不同规模的同行业企业产生废水量、统计分析得出不同行业废水中各类污染物的分布类型及取值范围、统计分析得出企业预处理技术、集中处理技术、深度处理技术的各类污染物去除率的分布类型、取值范围和建设、运行费用函数，应用蒙特卡罗法，进行随机试验统计分析，由末端污染物出水浓度达标次数得出末端出水达标率，由各环节处理水量、进出水污染物浓度差计算污染物削减量，由污染物削减量均值计算总处理成本。本发明为新建工业园区行业布局、接管标准、再生水回用和水污染防治技术路线规划提供基础数据。

摘要： 本发明提供一种基于蒙特卡罗法的计量罐容量测量方法，涉及测量技术领域。计量罐内壁贴振动传感器，选定一个位置作为原点，敲击1次计量罐，得到振动从原点到传感器的传播距离为；在包含整个计量罐的最小长方体内产生N个采样点，判断采样点是否在所有传感器围成的区域内；若不是则判断采样点是否在以其中两个传感器为长轴顶点构成的椭球区域内；历遍所有个采样点，统计采样点个数，通过计算求得计量罐容量。本发明解决了现有技术中对计量罐容量检定精度较低、工作量大、仪器对环境稳定性要求较高的技术问题。本发明有益效果为：无需几何测量，工作量小，测量方便快捷，效率高。对环境要求不高，可适用于稳定性较恶劣环境，使用范围广。

摘要： 本发明公开了一种基于蒙特卡罗法的生成单向传播海浪的海面的方法，包括：根据单向海浪的传播角度，设定波高谱的保留区域；对保留区域外的波高谱进行置零处理；根据置零后的波高谱，得到归一化振幅谱；基于蒙特卡罗法的海面模型，根据该归一化振幅谱生成单向传播海浪的海面。本发明根据海浪传播方向设定波高谱的保留区域，将区域内的谱值保留，区域外的谱值置零，在单频率波动叠加时避免了海面出现波峰波谷在原本位置上左右移动的现象；针对非共轭对称波高谱生成海面，提出的新的归一化振幅谱能够保证能量守恒；由于置零处理，归一化振幅谱将主要能量集中于确定的海浪传播方向，生成的海面随时间的变化能够沿着主波向运动，更符合真实海面的运动。

摘要： 本发明公开了一种基于蒙特卡罗法模拟海洋油田生产水处理效率和决策最优技术路线的方法。该方法涉及海洋油田生产水具有污染物浓度高难处理、水质复杂、水量不稳定等特点，生产水处理难以稳定达标，严重影响回注过程及驱油效率，大幅度增加处理成本和降低采油效率的问题，针对基于我国海洋油田生产水高效处理需求，通过对我国渤海油田生产水处理技术现状调研分析，以生产水处理稳定达标、提升除油效率为目标，构建油田生产水处理除油、气浮、过滤的全流程污染减排最大、污染物去除率最高的最优技术路线评估模型，为油田生产水处理系统决策最优技术路线，以期为我国海洋油田生产水处理稳定达标、高效处理和回注驱油体系提供技术支撑。

摘要： 本发明涉及一种基于蒙特卡罗法的船舶开口板材可靠性分析方法，所述的船舶开口板材在航行过程中沿船长方向两端受到来源于静水弯矩和波浪弯矩的的拉应力或压应力作用，其特征在于：包括以下步骤：(1)确定船舶在发生总纵弯曲时开口板材的受力情况，建立船舶发生总纵弯曲时开口板材的极限状态函数；(2)确定步骤(1)中获得的极限状态函数所涉及变量的统计特性；所涉及变量的统计特性包括分布类型、均值与方差；(3)依据蒙特卡罗法对开口板材进行可靠性分析。

摘要： 本发明涉及图形渲染技术领域，公开了一种基于蒙特卡罗法的阴影渲染方法及装置，旨在解决现有的卫星影像显示效果差以及不利于用户对地形快速识别的问题，方案主要包括：获取待渲染地图瓦片及其对应的卫星渲染图；获取待渲染地图瓦片的所有相邻地图瓦片，将待渲染地图瓦片及其相邻的地图瓦片进行拼接后得到纹理图；获取待渲染地图瓦片及其相邻的地图瓦片对应的数字高程模型；根据数字高程模型得到高度图纹理缓冲对象，计算得到对应的法线图纹理缓冲对象；设置模拟光源，基于蒙特卡罗法生成待渲染地图瓦片对应的光照纹理渲染图；将卫星渲染图和光照纹理渲染图进行合并后得到待渲染地图瓦片的最终渲染图。本发明提升了卫星影像的显示效果。

摘要： 本发明公开基于蒙特卡罗法模拟构建海油污染物减排运行成本的方法，该方法步骤包括：基于多组同类型已有海洋油田的运行数据，统计分析得出各油田废水中各类污染物浓度分布的取值范围；基于除油、气浮、过滤三阶段的不同工艺的处理量和各类污染物去除率的取值范围、分布函数，应用蒙特卡罗法，进行多次随机实验。计算各工艺和各阶段污染物的出水浓度；由各环节处理水量、进出水污染物浓度差计算污染物削减量，来分析海洋油田废水处理设施的污染物减排量和运行成本。基于废水处理稳定达标为限制条件的海洋油田污染物减排量最大和的油田废水处理成本最低，有利于实现海洋油田污染物处理的在线模拟和预测。

摘要： 本发明属于地热资源技术领域，公开了一种基于蒙特卡罗法的地热资源量计算方法、系统、介质及终端，依据计算模型中各随机变量Xi所服从的分布进行随机抽样，计算Y的多个估计值，最终用频率统计法求出Y的概率解；使用频率统计法构造用于地热资源评价中各个独立变量的经验分布函数，并以此构造出该参数的经验分布函数曲线，根据该曲线可给出一定频率下的热储厚度样本值。本发明可以很好解决参数的不确定性问题，为热储法中的不确定性参数估计出最小值、最可能值和最大值，可得到计算结果的最可能值以及以概率形式标出的计算结果范围，将评价结果的可信度提高。