三维晶粒长大速率方程的大尺度Potts模型Monte carlo仿真验证

采用Potts模型Monte Carlo方法对3种现存的三维个体晶粒长大速率拓扑依赖性方程进行了仿真验证.结果表明,Rivier速率方程认为晶粒体积变化率dV_f/dt与晶粒面数f成线性关系,与仿真结果明显不符,不适用于描述三维晶粒长大过程的动力学.当晶粒面数f(?)8时,Yu-Liu速率方程和MacPherson-Srolovitz速率方程均与仿真结果很好吻合,表明这两者均可以用来定量描述三维晶粒长大过程的动力学;当f<8时,这两个方程均与仿真结果有显著差异.

基于Monte Carlo Potts方法的三维大尺度晶粒组织仿真模型及定量表征

为改善三维晶粒组织可视化模型的统计性,采用Monte Carlo Potts方法建立了材料多晶体组织的一种大尺度三维数字化模型,并实现了其定量表征和三维可视化.逾万晶粒的统计结果表明,该模型的平均晶粒面数为13.8±0.1,晶粒尺寸分布和晶粒面数分布均可用Log-normal函数近似拟合,与实际材料晶粒组织情况相近.

三维随机点阵三态矢量Potts模型Monte Carlo模拟

在三维随机格点阵上对三态矢量Potts模型进行了Monte Carlo数值模拟,构造了N×N×N(N=8,10,12)三种不同大小点阵,分别计算了该自旋系统的能量密度、磁化强度、比热和磁化率等的温度曲线。结果表明该自旋系统在β_6≈0.16处存在着能表征一阶Z(3)对称破缺相变的能量热滞图和比热陡峰,磁化强度的跃变规律亦支持该结论,从而显示出该模型在随机点阵上的相变行为与正方点阵的已有结果的相似性。

基于Monte Carlo的风力机叶片强度可靠性分析

随着风力机应用数量增多,以及应用规模扩大,风力机叶片可靠度的保证尤为关键。利用Monte Carlo客观分析叶片强度可靠性,为叶片安全状态长效维持提供依据,实现风力机的平稳运转。该文在介绍Monte Carlo的基础上,分析风力机类型及其叶片状态和叶片参数,并以有限元模型构建的方式分析风力机叶片载荷及强度,最后探究基于Monte Carlo的风力机叶片可靠性。

Microcanonical Monte Carlo Simulation of 2D 4-State Potts Model

Monte Carlo simulation of two dimensional 4 state Potts model has been carried out in microcanonical ensemble. The simulations were done on a 30 × 30 system with periodic boundary conditions. The temperature dependence of energy and order parameter has been calculated. The transition in 4-state Potts model is concluded to be first-order in nature. The transition temperature and latent heat of the first-order transition have been found to be 0.92 and 0.18, respectively.

Monte Carlo法在多元肥效模型参数估计和推荐施肥中的应用

针对多元肥效模型大量存在非典型式的事实,本文应用"3414"田间试验结果,详细介绍Monte Carlo法的原理以及在多元肥效模型参数估计、非典型肥效模型推荐施肥等方面的应用方法和步骤。结果表明,采用最小二乘法回归建模,67个二元和59个三元肥效模型的典型式出现几率分别为23.1%和16.9%;而改用Monte Carlo法参数寻优,典型式出现几率分别提高到56.7%和37.3%,是最小二乘法的2.5倍和2.2倍。与最小二乘法相比,Monte Carlo法是在参数寻优时牺牲数学上偏差平方和最小的最优性,使待估参数达到专业上最优而数学上较优,从而提高典型肥效模型的出现几率。对Monte Carlo法也不能得到典型式的晚稻磷钾非典型肥效模型,用产量频率分析法计算推荐施肥量,表明只有一组磷钾肥用量组合入选,导致磷肥推荐用量偏高而钾肥偏低。在相同目标产量下,改用Monte Carlo法,平均推荐用量介于相同试验地所建立的氮磷、氮钾和氮磷钾典型肥效模型的推荐用量之间,结果明显优于产量频率分析法。因此,Monte Carlo法为多元肥效模型参数估计和非典型肥效模型推荐施肥提供了一种新方法,提高了当前测土配方施肥田间试验的成功率。

改良Potts手术建立犬单侧动力性肺动脉高压模型

目的建立犬单侧动力性肺动脉高压模型。方法采用改良Potts手术方法,Gore-Tex管道连接犬降主动脉与左肺动脉。于8周和12周后测定左右肺动脉压等血液动力学参数;心脏彩超或心血管造影观察分流通畅情况;并行肺组织病理学检查,评价周围肺肌性动脉肌化情况和肺肌性动脉中膜肥厚程度。结果手术分流的12只动物存活率为75%,8只动物分流管道保持通畅。8周和12周后左肺动脉压明显高于右肺及对照组(P<0.01),左、右肺动脉病理改变有明显差异(P<0.05)。光镜下观察到手术分流动物左肺肌性动脉中膜肥厚,无新生内膜形成。结论利用改良Potts手术可成功建立犬单侧动力性肺动脉高压模型。

扩散模型和凝聚模型耦合作用下胶体凝聚动力学的Monte Carlo模拟研究

以扩散模型(Ds(γ)=D0×sγ)和凝聚模型(Pij(σ)=P0×(i×j)σ)为基础,对胶体体系随时间的演变、团簇大小分布及其标度关系、团簇的重均大小S(t)的变化规律以及模型对最终分形维数的影响四个角度进行了比较研究,发现扩散指数γ<0和凝聚概率指数σ>0对胶体的凝聚动力学过程有相似的影响.本文在较宽的γ和σ取值范围内,对胶体的凝聚动力学进行了模拟研究,对慢速凝聚向快速凝聚的转化机理作了定量分析,并进一步分析了在团簇-团簇凝聚(CCA)模型下,得到类似扩散置限凝聚(DLA)模型的凝聚体的物理意义,结果表明:(1)γ>>0代表了体系中团簇或单粒做"定向运动"而非无规则的布朗运动的情况.这种"定向运动"的推动力可能来自于大团簇产生的强"长程范德华力"、"电场力"等,或来自于体系边界处的外力场的作用.(2)当σ<<0时,体系成为先快后慢的慢速凝聚,这可能对应大团簇为一排斥中心,即胶体颗粒存在"排斥力场"的现象.(3)证实了团簇的重均大小在凝聚过程的早期按指数规律增长,而后期按幂函数规律增长的实验现象.模拟研究还表明,胶体体系的凝聚动力学过程,在σ>0时是一个存在正反馈机制的非线性动力学过程,而在σ<0时则体现出负反馈的特征.

机动目标模型的Monte Carlo仿真研究

该文对机动目标模型进行了Monte Carlo仿真研究。提出了一种描述机动目标运动状态的自适应高斯模型,在这种模型中,机动目标的加速度被认为是具有非零均值、时间相关的随机过程,并假定其概率密度函数服从高斯分布;对机动目标模型进行了Monte Carlo仿真研究,结果表明该模型对机动目标在不同机动方式下的位置、速度和加速度均有良好的跟踪精度。

基于Monte Carlo在体生物光学成像的光子传输模型

随着分子标记技术和光学成像技术的发展,在体生物光学成像倍受关注,并广泛应用于对生物组织的生理或病理过程的无损实时动态成像.研究生物组织中的光子传输模型和光子传输规律,是开展在体生物光学成像研究的两个关键环节.提出了一种基于Monte Carlo方法的在体生物光学成像中的光子传输模型.已知荧光光源参数、生物组织参数和探测器参数,建立荧光光源发射光子、光子在生物组织中传输的数学模型,并利用Monte Carlo方法实现这些模型.最后做了对比实验,实验结果表明了该算法的正确性和有效性.

q=6态矢量Potts模型相变性质的研究

用变分累积展开方法 (VCE)研究 q=6态矢量Potts模型的相变性质 ,用两变分参数的尝试作用量 ,计算了 q =6态矢量Potts模型的自由能和内能累积展开到 4级的近似值 ,比热、磁化强度及自发磁化率累积展开到三级的近似值 ,并讨论其相变点及相变性质 .所得结果与MonteCarlo数值计算结果符合较好 .从此结果可以验证 ,尝试作用量应等效于系统作用量 .

基于Monte Carlo法的应力-强度总体干涉模型建立

通过Monte Carlo法模拟抽样出应力和强度的大量样本值,得到建立应力-强度样本干涉模型的数据原型。运用概率纸检验数据分布,直观地确定了应力或强度模拟样本值分布类型。应用极大似然估计确定应力和强度总体分布参数,从而最终得到应力-强度总体干涉数据模型。以蜗轮结构可靠性设计模拟出总体干涉模型,再计算出可靠度为0.999 6,为可靠性数据缺乏时进行机械零件可靠性设计提供了一种思路,具有一定的参考价值。

用于Monte Carlo模拟的复杂生物组织模型

Monte Carlo(Mc)模拟被广泛应用于光子在生物组织中的传输研究。通常模拟时将生物组织近似为均匀的平板分层介质,当层状生物组织中含有异常物质(如肿瘤细胞等)或正常生物组织为非平板的复杂结构时,其模拟中的组织模型将会有相应的改变。通过探讨这几类生物组织的MC模拟模型,总结并分析模型建立的关键问题,对基于MC模拟的各种生物组织光学检测研究提供了指导。

甲型H1N1流感的Monte Carlo预测模型研究

依据某市甲型H1N1流感暴发统计数据,利用Monte Carlo方法建立甲型H1N1流感传播的预测模型,模拟预测该市甲型H1N1流感暴发情况。结果表明模拟结果与实际数据吻合良好,Monte Carlo方法能够解决流行病传染预测问题。

基于Monte Carlo模型的微型PLGA给药系统建模及仿真

多腔体的微型可降解高分子聚合物PLGA药物缓释系统是一种新型植入式给药微器件,其载体结构是结合药物释放的要求和高分子聚合物生物降解特性进行设计并利用MEMS工艺制备.为了解微型给药系统实际释药的性能,需要对其进行建模和仿真研究.基于体溶蚀的MonteCarlo溶蚀模型,建立了具有多腔体的微型PLGA给药载体的释药模型,并对腔体结构为圆形的微型给药系统进行了释药过程仿真.仿真结果表明本文建立的微系统释药模型可以较为准确的描述微系统的释药过程,仿真模型对进一步开发微型PLGA给药系统有重要的参考价值.

结构方程模型中估计收敛问题的Monte Carlo仿真

在结构方程模型的估计中,估计过程不收敛和不恰当的估计结果是两种不能正确完成估计的情况;特别是分析有序分类数据时,这两种现象发生的机会更高。Monte Carlo仿真研究被用来调查样本量、分类数、模型复杂度、数据的偏态分布以及不同参数估计方法对模型正确收敛率的影响。文章研究发现,小样本、复杂度高的模型,高偏态的数据分布和较少的分类数都有可能造成不收敛和不恰当的估计结果;另外,使用DWLS估计法时,模型正确收敛的可能性最大。

燃烧室声载荷时域信号预测自回归模型——时域Monte Carlo法预测结构声疲劳

利用航空发动机燃烧室噪声测试数据,采用时间序列自回归滑动平均分析方法建立了燃烧室噪声及动压预测模型ARMA(17,16),并用其对噪声时间历程进行了最佳预测。

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方法 ,采用 PENEL OPE(Penetration and Energy L oss 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 。

基于Monte Carlo-Hakanson模型的土壤重金属生态风险评价研究

为了降低土壤重金属生态风险评价中的不确定性,以某实际搬迁后铅蓄电池场地的土壤中重金属Cr、As、Pb、Cu、Zn含量实测值为基础数据,将Monte Carlo模拟引入Hakanson生态危害指数法中,构建Monte Carlo-Hakanson模型,主要通过对重金属含量这一随机变量进行抽样,将得到的大量可靠预测值代入Hakanson指数模型,重复计算模型中的函数值,得到场地生态风险等级及处于各生态风险等级的概率,以此来降低生态风险评价中的不确定性。案例结果如下:研究区生态风险隶属于较高等级,概率为49.44%,Pb的敏感度最高,达到了99.7%,对场地的污染起主导作用。Monte Carlo-Hakanson模型的应用有效降低了类似场地的土壤重金属生态风险评估的不确定性,为获得土壤重金属生态风险评估结果的准确性提供了一个新的思路和方法。