基于蒙特卡罗法的高校易燃易爆实验室不安全因素风险评估

为了减少高校实验室火灾爆炸事故,参考“2-4”模型理论,以实验开展流程对2001年来发生的46起火灾爆炸事故进行分析,基于蒙特卡罗法构建了不安全因素风险评估模型。对实验前准备、实验操作过程、实验后整理、实验材料、仪器设备5个环节的不安全因素风险后果值进行累计概率分布,通过敏感度分析得出各不安全因素对风险值的影响。结果表明,实验材料、实验操作过程2个环节的风险值最高;“未熟知实验危险有害因素”“废弃物处理不当”“实验试剂材料违规购买、存放或使用”“危险实验未防护”及“试剂材料选取方式不符合规定或更改设备操作顺序”5个不安全因素的敏感度值大于30%,对风险值的影响较大。在此基础上对各环节及重点不安全因素的提出事故预防措施。

基于蒙特卡罗法的中子多球谱仪测量不确定度分析方法及应用

几乎所有的科学活动都需要用不确定度对其进行评价。在解谱过程中,了解解谱过程中产生的不确定度对于评价解谱方法、丰富解谱结果等有着至关重要的意义。本研究的主要目的在于探讨利用蒙特卡罗(MonteCarlo,MC)法对中子多球谱仪测量不确定度进行评估的有效性。鉴于中子多球谱仪在计算过程中所涉及的复杂相关性和非线性特征,传统的基于理论模型和经验公式的不确定度分析方法已经不再适用。MC法通过对输入量的概率密度进行抽样,进而获得输出量的概率密度分布,因此能够有效地处理复杂系统和非线性问题,从而获取计算结果的统计特性。本研究结合了具体实例和实验结果,详细介绍了运用MC法评估多球谱仪测量不确定度的具体步骤和过程,采用多球中子能谱仪和中子场标准装置(包含4个中子源)开展了实验测量,评估了30cm铁球屏蔽下的中子注量率谱的测量结果。测量结果显示其分布均在期望值的±5%以内,表明该方法能够为多球谱仪测量的准确性和可靠性提供可靠的评估,也为相关研究提供了有益的参考。

基于蒙特卡罗法的扩建尾矿库稳定性分析

为分析尾矿坝新建库区和原始库区的稳定性,以某扩建尾矿坝为案例,考虑到土体的离散性和随机性,采用蒙特卡罗方法对扩建后的尾矿坝库区的静、动态稳定性进行了分析。结果表明:蒙特卡罗法以计算得到的呈正态分布的材料参数代替固定值,较Newmark法和瑞典圆弧法得到的安全系数偏大;不同波形的地震波对尾矿库的位移影响不同,当新建库区滩面堆积到原库区初始坝顶时,El Centro波作用下的总位移最大值为4.90 cm,Taft波作用下的总位移最大值为2.20 cm;将蒙特卡罗法与瑞典圆弧法和有限元强度折减法相结合预测新建尾矿坝库区的稳定性是可行的。同时,在实际过程中,应注意地震检测和预警工作。

蒙特卡罗法在软土地基处理差异沉降分析中的应用

文中在对厦门某填海造地工程地基沉降分析中引入蒙特卡罗法,进行沉降可靠性分析,并对沉降计算结果进行了详细分析。分析结果表明,通过引入蒙特卡罗法推导出相应的极限方程,能够满足地基沉降概率分析的要求;该工程区域内计算出的地基工后沉降量,与设计要求相符合,具有的一定的工程应用价值。

基于韦伯分布和蒙特卡罗法的传染病医院供水安全研究

本文旨在利用韦伯分布和蒙特卡罗法对传染病医院的供水安全进行探究。对传染病医院供水系统进行了详细分解,识别了关键组件,利用韦伯分布建立了供水风险的概率模型,介绍了通过蒙特卡罗法进行模拟仿真,生成大量随机样本,研究传染病医院供水系统安全性能的方法,讨论并分析了方法的不足,以及未来的改进和优化方法,为传染病医院的供水安全性评估提供了依据。本文的研究方法和结论对于提高传染病医院供水系统的安全性、稳定性、抗风险能力和保障公共卫生安全具有重要意义,同时也为其他类似的供水系统提供了借鉴和参考。

基于蒙特卡罗法的多级黄土滑坡可靠性分析

滑坡稳定性分析目前工程中一般采用极限平衡算法。为了确定滑坡的稳定性系数,在计算过程中要将岩土体、计算模型简化,忽略一些影响滑坡稳定的次要因素,把影响滑坡稳定的各种主要因素作为确定参数。由于滑坡岩土体本身的非均质性及其参数确定具有随机性和变异性,用唯一的稳定系数不能客观地反映整个滑坡的真实安全程度。以陕西省夏呀河滑坡为例,通过野外详细调查、工程勘探和室内土工试验,初步确定该滑坡存在四级滑动面,难以用简单的单一滑动面计算其稳定性。因此,先采用推力传递系数法对滑坡体上的四级滑坡分别进行滑坡稳定性计算,得到该滑坡体上的四级滑坡稳定系数。再采用蒙特卡罗法对该四级滑坡进行可靠性分析,得到其可靠度,定量地表达夏呀河四级滑坡的安全程度。同时对比分析夏呀河四级滑坡的稳定系数和失稳概率,综合评价该滑坡体上的四级滑坡的稳定性及其风险概率,为滑坡的工程治理、预测预警和危险性评价提供依据。

蒙特卡罗法计算线路雷击跳闸率随机过程研究

针对规程法分析输电线路防雷性能中过于简单化和EMTP计算复杂化问题,用较符合雷击实际过程的蒙特卡罗法计算输电线路雷击跳闸率。因雷击随机过程的选取直接影响计算速度和计算结果的确信度,故在研究了雷电流幅值、波头时间、雷击部位、工频电压瞬时值、风偏等随机过程对跳闸率计算的影响的基础上,综合考虑计算速度和计算结果确信度,确定雷电流幅值、雷击部位、反击时工频电压瞬时值为蒙特卡罗法中需要考虑的因素。经验证设计的蒙特卡罗法雷击跳闸率计算结果和实际运行线路雷击跳闸率统计结果相吻合。

地物目标红外热像理论建模中的蒙特卡罗法与并行计算

蒙特卡罗法结合区域分解算法，求地物目标温度场和红外辐射出射度场．将三维复杂几何形体分解为若干个规则的子区域，不同的子域选用不同的坐标系，用控制容积法分别处理；整体结构用热网络法．用蒙特卡罗法计算辐射传递系数，可考虑界面的复杂辐射特性．引入辐射传递系数，分离了计算的难点，并可对波段并行处理．在空间域（计算区域）上将目标分解为若干个子域，也可使用多个处理器并行计算．

蒙特卡罗法在分布式供能系统不确定性评价中的应用

分布式供能系统的设计和运行易受诸多不确定性因素的影响。文中以分布式供能系统优化运行程序和评价指标模型为基础,运用蒙特卡罗模拟方法对分布式供能项目进行不确定性评价。对某分布式供能系统进行了仿真研究,计算了系统各评价指标的概率分布及关键影响因素。案例计算结果表明:一次能源利用率预测的风险度较低,年能耗费用、年CO2减排率和年NOx减排率预测的风险度均较高;系统年能耗费用和一次能源利用率的最大影响因素为电负荷,年CO2减排率和年NOx减排率的最大影响因素为天然气价;多余电力上网政策对系统的4种评价指标均会产生一定的影响。计算结果同时验证了蒙特卡罗模拟方法在分布式供能系统不确定性评价中的有效性。

蒙特卡罗法计算分子流状态下真空管道的传输几率

采用蒙特卡罗法对分子流状态下真空管道的传输几率进行了计算。计算精度随着模拟分子数的增加而显著提高,对于圆柱管道,模拟分子数为1.0×109时误差在2.7×10-5以下。气体分子与管壁的平均碰撞次数与管道纵横比基本相等。分析了传输几率与管道内壁吸附性的关系,通过测量管道两端气压便可计算出管道的抽速。另外,对椭圆和矩形截面管道的流导也进行了计算。

故障树与蒙特卡罗法在起重机主梁可靠性分析中的应用

针对传统的断裂力学和疲劳强度分析方法在起重机械主梁安全性评估中存在考虑因素不全面的问题,提出了故障树分析和蒙特卡罗仿真技术相结合的方法对起重机械主梁进行可靠性分析.以某起重机主梁为例,通过故障树分析建立了主梁的失效模型,应用蒙特卡罗抽样对其可靠性进行了仿真计算,结果证明了该方法的可行性与有效性,为起重机械主梁的可靠性分析和安全性设计提供了一定的借鉴和参考.

基于蒙特卡罗法的测量不确定度评定

当采用不确定度传递律进行测量不确定度评定(GUM方法)有困难或不方便时,蒙特卡罗法是实用的替代方法。在建立数学模型、设定输入量概率密度函数的基础上,通过对概率分布随机采样进行分布传递,确定输出量的概率密度函数,从而得到输出量的估计值、标准不确定度以及在指定包含概率下的包含区间,实现对测量不确定度的评定。通过小功率座校准因子测量不确定度评定示例,说明了采用蒙特卡罗法进行测量不确定度评定的实现方法,并与GUM方法进行了比较。

蒙特卡罗法在土质边坡可靠性分析中的应用

蒙特卡罗法评价边坡可靠度,其收敛性与状态方程的非线性、变量分布的非正态性等因素无关,适应性强,计算简便,为大型复杂边坡工程的可靠性分析提供了一种实用有效的解决方法。结合经典的极限平衡法编制了边坡稳定分析计算程序,并进行了工程实例计算,得出边坡失效概率及可靠指标,使边坡的稳定分析更能反映工程实际情况。

基于蒙特卡罗法的动力总成悬置系统稳健性设计

建立汽车动力总成悬置系统6自由度动力学模型，并以其6自由度解耦率最大为优化目标，各悬置的垂向刚度为设计变量，总成激励频率及其固有频率为约束，采用能量解耦法对悬置系统进行优化，获得全局优化解。将优化解视为具有正态分布特征的随机变量，应用蒙特卡罗法对悬置系统进行稳健性分析，以考察设计值的变异对目标函数的影响。分析结果表明，设计变量存在微小变化时，设计值能保证悬置系统的稳健性，提高了产品设计的成功率。

基于蒙特卡罗法的煤巷锚杆支护结构可靠性分析

应用工程结构可靠性理论,建立煤巷锚杆支护结构可靠性模型,针对其结构稳定性的极限状态功能函数高度非线性的特征,采用蒙特卡罗法在Matlab环境下直接产生服从各相应概率分布函数的随机变量数组计算其结构可靠度,编程过程简化,计算速度快,精度高,且不受极限状态方程非线性、随机变量非正态的限制,开辟了煤巷锚杆支护结构可靠度计算的新途径。建立了支护参数与可靠度的关系,指出了提高煤巷锚杆支护结构可靠度的方法和措施,为煤巷锚杆支护参数设计和优化提供了科学依据。

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.

蒙特卡罗法分析随机风对火箭弹落点散布的影响

随机风是影响火箭弹落点散布的一个重要因素。将风场作为典型的随机过程,建立随机风场的工程化数学模型并结合火箭弹被动段动力学运动方程,利用经典的统计试验法——蒙特卡罗法进行随机风作用下火箭弹落点散布的仿真,预测弹丸落点。通过仿真,得出各个表征风场性质的参数对火箭弹落点散布的影响结果,有效分析随机风对火箭弹落点散布的影响,为提高火箭弹射击精度、减小落点散布、进行弹道修正提供实验依据。

基于蒙特卡罗法的高压直流输电系统可靠性评估

针对故障树分析法在高压直流输电系统可靠性评估中的不足,提出一种以蒙特卡罗法为基础并结合故障树分析,对直流输电系统进行可靠性评估的方法.首先根据引起直流输电系统失效的原因,建立高压直流输电系统的故障树结构,建树过程中考虑了元件的维修与备用相关性;然后采用改进的蒙特卡罗仿真技术对该故障树进行模拟分析,并对一实际直流输电系统进行了仿真,结果表明所提方法是合理和有效的.

蒙特卡罗法在公交线路运行时间可靠性计算中的应用

运用蒙特卡罗随机模拟的方法,计算了公交线路的运行时间可靠性,建立了公交线路运行时间可靠性的数学模型,对服务时间水平进行了评价.其结果对于先进的公共交通系统(APTS)条件下,有固定时刻表的公交线路的时间可靠性分析具有重要意义.

高温含粒子自由流红外辐射特性的反向蒙特卡罗法模拟

高温含粒子自由流红外辐射特性的研究在目标探测、燃烧诊断、火焰温度测量等领域有着重要应用.利用反向蒙特卡罗法模拟计算高温含粒子自由流的红外辐射特性,考察了自由流中粒子散射和边界条件对定向辐射热流的影响,并与正向蒙特卡罗法进行比较,比较结果表明反向蒙特卡罗法在计算效率上明显优越.