蒙特卡洛算法在热防护服传热模型建立中的应用

为了准确建立科学的热防护服传热模型,缩短热防护服研发周期,降低研发成本,结合热传导原理、傅里叶定律建立了初步的温度分布模型,并引入含控制参数的阻滞因子对模型进行修正,再利用蒙特卡洛算法求出修正温度分布模型中的相关参数,最终得到拟合效果优良的热防护服传热模型.     

基于遗传算法对高温作业专用服的优化设计

针对高温作业专用服的设计,通过有限差分法和偏微分方程理论构建了多层织物材料温度分布模型、单层厚度优化模型和基于遗传算法的优化模型,在保证工作人员安全性的前提下(不超过47℃,控制44℃时长)以此来确定防护层的最优厚度.研究表明:最后得出的计算结果具有稳定性,对拟合结果与实际数据差异性进行检验,两者的关联程度较高.     

基于热传导定律的高温作业服装设计研究

针对高温作业专用服装设计的问题,借助热传导偏微分方程对假人皮肤外侧随时间变化的温度进行求解,然后运用遗传算法和粒子群算法相结合对服装材料层最优厚度进行寻优.综合运用了Matlab、STATA及LINGO等软件编程求解,得出了在给定环境下热防护服不同层次的温度分布表以及在不同的限制条件下达到目标防护效果的最优厚度.     

基于Pdepe算法的高温作业防护服装厚度设计

针对高温作业专用服装的温度分布以及最优厚度的设计问题,运用MATLAB中的Pdepe算法、遗传算法、迭代算法和智能算法,分别建立了空气层和单层固态热传导模型、空气层和三层织物层混合模型、基于遗传算法、多次迭代和智能算法的厚度求解模型,运用MATLAB软件进行编程求解,得到了皮肤表层温度分布关系图和防护服装的最优厚度等结论,给出了防护服的最低成本的设计方案.     

基于热传导方程模型对高温防护服装的设计研究

消防员在进行近火作业时所装备的防护服装通常由三层织物材料构成。文章基于热传导方程的模型,对高温环境下经过热防护服传热到假人皮肤的整个热传导模型进行研究。通过研究温度分布,运用偏微分方程、遗传算法计算得出隔热层的最优厚度,并且考虑各方面因素,对防护服的设计提供一个最优方案。     

高温作业专用服装设计的数学模型研究

在不同的环境温度条件下,利用热传导模型、约束模型等数学模型,研究高温作业专用服传热到假人皮肤的过程中,服装温度的3维立体分布及最优厚度等相关问题.研究的结果对高温作业领域防护的生产实践有一定的理论指导意义.     

基于蒙特卡罗法的机械可靠性仿真

机电设备的高可靠性,是确保工业企业安全生产的前提．为了提高机电设备的可靠性,提出了一种实现机械可靠性仿真的新方法．新方法的基本思想是：在样本数据有限时,应用蒙特卡罗法补克若干随机数据,从而可以确定机械零部件的可靠度及其置信水平．文中将这一新方法应用到一个实例——工程机械轮胎可靠性仿真,所得可靠度与实际作业的统计数据甚为接近．     

基于改进蒙特卡罗算法的再生水指标评价

传统的风险评价主要是确定性定量计算,这一方法忽视了不确定性因素的分析,本文提出改进的不确定性风险评价的方法。结合混沌系统的方法来产生可靠、简单和高效的随机数,进而改进蒙特卡罗模拟中产生的随机数。以北石桥污水净化中心再生水中的各指标为研究对象进行蒙特卡罗模拟,结果表明：除总氮的人体平均每日吸入剂量的概率为89.94%外,其余各指标的概率均大于90%,所有指标终生可接受风险水平概率均大于80%。影响各指标进入人体的单位体重日均暴露量大小的主要因素为吸收速率、体重和浓度。研究成果可为再生水回用的不确定性风险评价提供一定的依据。     

基于热传递数学模型的高温作业服织物厚度设计

针对高温作业服的第Ⅱ层防水层和第Ⅳ层空气层的厚度选取问题,建立三层织物-空气层-假人皮肤层的热传递模型,采用有限差分法求解模型的偏微分方程并利用MATLAB数学软件进行计算,得到三维温度分布图;在假设的约束条件下确定了第Ⅱ层防水层和第Ⅳ层空气层的最优厚度分别为19. 06和5. 78 mm。     

基于matlab的蒙特卡罗定积分的实现

在对蒙特卡罗方法概念学习的基础上,利用计算机产生了随机数序列.在此基础上,研究了蒙特卡罗积分,并应用matlab加以实现.     

多重积分的蒙特卡罗算法编程

基于积分重数的增加,MATLAB中计算积分的基本库函数算法的复杂程度不断增加,运用MATLAB的向量化编程和蒙特卡罗(Monte Carlo)算法,实现了多重积分的快速计算.     

蒙特卡罗法实现系统可靠性仿真

任务间及时修理系统没有通用的可靠性计模型，利用蒙特卡罗法对任务间修理系统的可靠性进行仿真，可以得到这类系统的可靠性参数，并通过特定的算例证明该仿真方法正确可行。     

基于蒙特卡罗的光栅衍射条纹强度仿真预测

为更形象、直观地展现光栅衍射现象,了解光栅衍射条纹强度变化情况,研究了基于蒙特卡罗方法和MATLAB的光栅衍射条纹强度预测方法。依照惠更斯-菲涅耳原理获取光栅衍射强度分布,利用蒙特卡罗方法随机模拟。采用MATLAB软件仿真研究光栅衍射条纹强度变化情况,通过各参数值变化获得相应衍射光强分布情况。研究时改变光栅缝数分析光栅衍射条纹主极大强度变化情况,改变光栅常数、缝宽以及波长等参数,分析光栅衍射条纹次极大强度变化情况。研究得出：光栅缝数越多,主极大越大,光栅衍射条纹强度越强,光栅衍射主极大强度受多条单缝衍射强度调制;光栅常数越大次级大强度分布密度越大,缝宽增加衍射现象变弱;波长变大光栅衍射谱线渐宽,锐度降低。     

基于响应面和蒙特卡罗法结构位移可靠度

为了研究结构位移可靠度,以门式框架为例,利用MATLAB软件编制基于蒙特卡罗法、响应面法、响应面—蒙特卡罗法的计算程序,采用数值模拟方法对结构进行可靠度分析。得到结构的失效概率、可靠指标、结构最不利点水平位移的概率分布情况。计算结果表明:这几种方法计算结构的失效概率与文献[5]结果接近,但蒙特卡罗法的计算工作量大、时间最长,响应面法的计算时间最短。响应面—蒙特卡罗法、响应面—重要抽样蒙特卡罗法在较少样本的情况下可以达到较高的精度要求,且计算效率较高。本文基于MATLAB编制的可靠度模拟分析程序为复杂结构可靠度分析提供了参考。     

蒙特卡罗法在机械优化设计中的应用

本文所介绍的MonteCarlo优化方法具有精度高,运算过程不用求导数,节省存储单元,省机时等特点.这一方法的要求如下:设目标函数f(x)的设计变量为x1,x2,x3……xn,其约束条件为gi(x)≥0,i=1,2,3……m.首先在自变量变化区域内进行随机搜索,若后一组设计变量所得出的f(x)值小于前一组设计变量得出的f(x),则又在后一组自变量缩小的临近区域内进行随机寻查,如此反复进行若干次后,再缩小自变量变化区域,重复上述过程,最后可得到最优解.文章还给出了一个机械设计优化的实例--二级圆柱齿轮减速器优化设计.     

基于蒙特卡罗方法的数字通信系统性能分析

结合数字通信系统的调制解调理论,按照蒙特卡罗的思想原则对数字通信系统进行建模仿真,可以短时、高效地分析影响数字通信系统性能的因素．文章分析了蒙特卡罗建模的思想,建立了基于蒙特卡罗思想的8PSK数字通信系统,应用MATLAB语言编程,分析了8PSK数字通信系统的误码率．通过仿真结果与理论值对比,验证数字通信系统的信噪比对误码率的影响．     

分数阶偏微分方程求解与优化模型对高温防护服设计的计量分析

针对研究多层高温作业专用服热量传递问题与实际限定工作条件下高温防护服装厚度设计问题,基于热传导分数阶偏微分方程求解,结合函数插值拟合,非线性优化,粒子集群法和遗传算法等多种数学和计量算法,分别构建分数阶偏微分方程,非线性优化和反问题等数学模型,并结合Matlab、Lingo等计量软件编程计算和实际拟合结果,最终在基于分数阶偏微分方程和非线性优化算法使用下,得到在多层热传递温度分布规律,单层材料层温度的时间分布以及实际限定工作条件下高温防护服最优厚度设计等主要结论。可以为模型推广应用到实际作业服装设计和相关衍生领域研究提供了理论支持和基础。     

使用王朗道蒙特卡罗算法和机器学习研究伊辛模型相变

文章以伊辛模型为例,首先利用王朗道蒙特卡罗算法构建了完备的数据集,相较于常用的Metropolis算法,避免了在相变点处的临界慢化效应和在低温下无法遍历到所有重要构型的不足。然后运用非监督机器学习方法进行研究：采用主成分分析法与K-means算法处理数据集,采用Calinski-Harabasz指标分析模型相变。最终得到伊辛模型的相变点,与传统方法结果一致。本文方法为使用机器学习研究统计物理中的相变现象提供了一种可行的解决途径。     

基于元胞自动机的高温防护服厚度优化设计

高温防护服作为一种能保护人体免受高温伤害的防护装备,其设计方案是热学研究中的重点与热点.本文结合传热学理论建立了基于元胞自动机的仿真优化模型.使用循环遍历法求解得到高温防护服厚度参数的数值解.实验结果表明第Ⅱ层的最优厚度为10.3 mm,灵敏度分析结果显示第Ⅱ层厚度在最优厚度的基础上变化0.2 mm,人体皮肤表面温度变化幅度小于1℃,稳定性较好.     

基于蒙特卡罗方法的软土微观结构随机几何模型

 软土微观结构的仿真几何模型是进行软土微观数值模拟的前提和基础。根据常规土工试验获得的土样孔隙比和各粒组含量百分比,采用蒙特卡罗方法生成一定数量的随机多边形单元代表软土微观结构中的各类结构单元体和孔隙,然后通过把它们随机分布到给定大小的区域中,建立了软土微观结构的随机几何模型。把上述方法应用到广东省某高速公路工程软土土样的微观结构仿真建模中,结果表明所建立的仿真几何模型与土样实际微观结构图像具有一定的相似度,验证了文中方法的可行性。