基于节点的既有雨水管网系统可靠度研究

采用结构可靠度理论,从既有雨水管网系统节点出发,分析了影响节点上下游输水能力的管径d、粗糙度n、水力坡度J、计算模型NR以及汇入节点处的雨水流量q的不确定性因素;使用Monte-Carlo法确定节点处的可靠度;采用串联结构模型窄界限法确定出既有管网的可靠度。     

Evolving the subspace of the three-dimensional multiscale ocean variability: Massachusetts Bay

A data and dynamics driven approach to estimate, decompose, organize and analyze the evolving three-dimensional variability of ocean fields is outlined. Variability refers here to the statistics of the differences between ocean states and a reference state. In general, these statistics evolve in time and space. For a first endeavor, the variability subspace defined by the dominant eigendecomposition of a normalized form of the variability covariance is evolved. A multiscale methodology for its initialization and forecast is outlined. It combines data and primitive equation dynamics within a Monte-Carlo approach.The methodology is applied to part of a multidisciplinary experiment that occurred in Massachusetts Bay in late summer and early fall of 1998. For a 4-day time period, the three-dimensional and multivariate properties of the variability standard deviations and dominant eigenvectors are studied. Two variability patterns are discussed in detail. One relates to a displacement of the Gulf of Maine coastal current offshore from Cape Ann, with the creation of adjacent mesoscale recirculation cells. The other relates to a Bay-wide coastal upwelling mode from Barnstable Harbor to Gloucester in response to strong southerly winds. Snapshots and tendencies of physical fields and trajectories of simulated Lagrangian drifters are employed to diagnose and illustrate the use of the dominant variability covariance. The variability subspace is shown to guide the dynamical analysis of the physical fields. For the stratified conditions, it is found that strong wind events can alter the structures of the buoyancy flow and that circulation features are more variable than previously described, on multiple scales. In several locations, the factors estimated to be important include some or all of the atmospheric and surface pressure forcings, and associated Ekman transports and downwelling/upwelling processes, the Coriolis force, the pressure force, inertia and mixing.     

环境自动监控系统可靠性的分析与仿真研究

利用故障树分析法,对某环境自动监控系统的可靠性进行仿真分析研究,根据系统所处的环境状态从组成系统的基本部件出发进行可靠性数据的收集和计算,然后运用蒙特卡洛方法对系统进行了基于故障树的仿真建模和运算,并通过分析计算结果得出系统故障分布的模型以及各基本部件的重要度,最后进行了故障分布的参数估计和假设检验。     

武器任意攻击角下舰艇的不沉性概率计算

蒙特卡罗法作为计算舰艇不沉性概率的一种常用方法,在一维空间计算舰艇的失效概率中得到了广泛的应用。为了建立三维空间中的计算方法,在建立舰艇和武器攻击三维坐标系的基础上,把舰艇表面分割成很多个微小的三角形表面单元,运用蒙特卡罗法研究了武器任意攻击角度下舰艇不沉性概率计算的方法。最后,用型值表对实船进行三维坐标取值,计算该船在多次命中情况下的不沉性概率,并与一维方法的计算结果进行了比较分析。     

舰空导弹引导射击方法中的误差传递分析

对舰空导弹引导射击的方法进行了阐述,分析了各环节所产生的误差及误差所服从的分布并构造了服从分布的随机数发生器,在此基础上利用蒙特卡罗法对误差传递后的误差量进行了模拟统计,并对仿真结果进行了分析。     

基于有限元-神经网络-Monte-Carlo的结构可靠度计算方法

针对以往结构可靠度计算方法的不足,根据结构可靠度理论,引入神经网络理论和Monte-Carlo理论,结合结构有限元分析方法,提出基于有限元-神经网络-Monte-Carlo的结构可靠度计算方法;首先,建立结构有限元法分析模型,进行结构分析得到相应的结构响应量;然后,用得到的作用效应和结构响应量作为神经网络的训练样本和检验样本对神经网络进行训练,得到高度非线性映射关系的结构作用效应-结构响应模型;利用神经网络随机产生足够多的结构响应值;最后,用Monte-Carlo法计算结构的可靠度。该方法充分发挥了各方法的优点,相互弥补了不足,大大提高了计算效率,为结构可靠度计算提供了新的思路。     

基于LHS-MC法的土石坝坝坡失稳风险分析

利用拉丁超立方抽样–蒙特卡罗((Latin hypercube sampling-Monte Carlo,LHS-MC)方法评估了土石坝坝坡失稳风险。MC是目前坝坡失稳风险分析中一种相对精确的方法,使用广泛。但是该法计算量大,收敛速度慢,尤其是对小失效概率问题。建议采用LHS代替MC的随机抽样。在极限平衡法的基础上,应用LHS抽样结合MC模拟,考虑坝坡土体参数的不确定性和水位的随机性进行坝坡失稳风险分析。以坝坡失稳风险问题为例说明了LHS-MC的有效性。结果表明:LHS-MC可有效地提高运算效率,运算次数较传统的MC法减少25%左右。具体的计算减少量取决于应用LHS的细节及坝坡滑移面的形状。     

某铁矿边坡岩体结构面三维网络模拟研究

采用ShapeMetriX 3D岩体几何参数三维不接触测量系统,对某铁矿各个水平高度的石质边坡的岩体结构面几何特征进行了测量;对结构面测量数据进行分组、分析,并对得到的结构面各种几何信息的数据进行数理统计计算,拟合出结构面各种几何信息的概率分布模型;应用Monte-Carlo 模拟原理,结合Auto LISP语言开发了使之能在AutoCAD 2007中直观显示出来的程序,得到能够反映接近真实岩体内部结构面三维分布情况的图形。     

蒙特卡洛法在发耐斜坡稳定性评价中的应用

文章介绍了蒙特卡洛方法,并将其应用于发耐斜坡的稳定性评价之中。分析了模拟次数,抗剪强度参数的相关性对于斜坡破坏概率的影响。计算结果表明,发耐滑坡虽然稳定性系数均值大于1.1,但滑带参数具有较大的波动性,其破坏概率高达28.3%,应尽快进行治理,以策安全。     

配置随船修理设备对备件储量影响的仿真分析

以舰艇海上执行任务时装备发生故障后换件修理为背景,采用Monte-Carlo仿真方法,对未配置随船修理设备和配置随船修理设备两种情况的随船备件数量进行仿真分析,结果显示配置随船修理设备不仅可以降低随船备件数量,而且可以降低任务时间和任务要求的备件保障度对随船备件数量的需求。