目标红外热像的等效辐射-汇聚法数值模拟

为得到红外成像阵列面上的目标辐照强度分布,提出等效辐射-汇聚法.将目标红外成像过程分解为目标表面辐射场的产生和空间传输与红外系统中的汇聚成像两个阶段.采用蒙特卡罗法模拟目标表面的等效辐射形成及其向红外系统的传输过程;利用光学成像位置和光强变换关系确定目标任意点的成像方位及汇聚到成像点的辐照强度.以SDM标准飞机模型为对象,采用该方法模拟获得了不同探测角度下的红外热像,并与从红外成像阵列面发射光线的反向蒙特卡罗方法进行了计算效率的对比.计算结果表明:对于单个探测方位,等效辐射法与反向蒙特卡罗的计算效率相当;而对于多个探测方位,由于目标等效辐射(或辐射传递因子)的独立性和可复用性,相对于反向蒙特卡罗法,等效辐射-汇聚法能够提高计算效率,更便于工程应用.     

蒙特卡罗法与动态测试不确定度分析

结合所学专业背景,简单介绍蒙特卡罗法以及不确定度问题,基于动态测试数据具有随机特征和信号噪声的特征,将蒙特卡罗法和不确定概念应用到动态测试分析中,并与传统信号处理方法进行比较．     

CATV/HFC反向通道噪声监测和抑制系统的研究

针对CATV/HFC反向通道噪声监测及抑制问题进行了研究,以TMS320C672BDSP为核心,ARM7TMDI为主要芯片,设计了多光点反向信号混合控制器,建立了CATV/HFC反向通道噪声监测及抑制系统.对反向通道信号进行实时采集和处理表明,该系统具有很高的反向噪声频谱采集速度,可"无缝地"捕捉隐匿于反向服务载波背后的噪声.且系统能自动报警和自动关闭噪声来源通道.     

高密度电法概率成像技术在堤防隐患探测中的应用

堤坝渗漏是危害堤防安全的重要原因之一,如何确定堤防隐患点是人们关心的重点。在堤防隐患探测中,高密度电法能实现快速、准确的探测,为分析堤坝渗漏的原因和位置提供了依据。本文简要介绍了高密度电法的基本原理和概率成像技术。通过对河南武陟沁河大堤童关段高密度电法勘察的应用情况进行分析,引入概率成像技术对测量资料进行了成像处理,结果较准确地勾绘出了异常体的位置和大致形态。与采用传统最小二乘优化反演方法的解释结果进行了对比,结果展示了高密度电法在堤防隐患探测的作用,验证了概率成像技术的有效性和实用性。     

一种改进的蒙特卡罗法在水工混凝土可靠度分析中的应用

结构可靠性理论已经广泛应用于各类结构分析，水工混凝土作为处于空间复杂应力结构，用常规的蒙特卡罗法能满足其可靠度分析中精度较高的要求，但计算量较大．本文提出了改进后的蒙特卡罗法能较好地解决这一问题，并结合工程实际，证明该法适应性较强．     

预应力CFRP布加固混凝土梁可靠性研究

为使碳纤维(CFRP)的高强度能充分发挥其作用，通过对5根混凝土梁在反向加载条件下的碳纤维加固试验研究，对在反向加载条件下碳纤维加固前后的梁可靠度进行了分析和比较，反向荷载从14kN增加到20kN，结构的可靠度分别比未施加反向荷载时增加0．713，0．838和1．007．因此利用该法加固结构可充分利用高强的CFRP及更好地控制裂缝，从而对提高梁的可靠性有更好的效果．     

深拖地震线列阵的动力学建模与位置预报

鉴于传统反演法无法准确计算线列阵位置,提议搭建拖体-线列阵-阻力伞系统的动力学模型,借助动力学仿真计算线列阵的位置。参照实际海试数据,分别基于传统反演法和仿真法计算线列阵的位置,继而计算海底反射波的走时。通过对比反射波实际的走时记录,表明传统反演结果存在数据错位现象,而动力学仿真结果连续稳定且与实际记录吻合。动力学仿真是一种有效预报线列阵位置的方法。     

深拖地震线列阵的动力学建模与位置预报

鉴于传统反演法无法准确计算线列阵位置,提议搭建拖体-线列阵-阻力伞系统的动力学模型,借助动力学仿真计算线列阵的位置。参照实际海试数据,分别基于传统反演法和仿真法计算线列阵的位置,继而计算海底反射波的走时。通过对比反射波实际的走时记录,表明传统反演结果存在数据错位现象,而动力学仿真结果连续稳定且与实际记录吻合。动力学仿真是一种有效预报线列阵位置的方法。     

圆柱状空腔辐射能的方向性与传热效率

为分析空腔出口辐射能定向集中加热特性与传热效率数值,利用有限差分法求解圆管壁与管内冷却空气温度场,其中辐射换热量利用蒙特卡罗法中的辐射交换因子计算．圆管壁为漫发射、漫反射镜反射混合分布,管底部为假想的圆形黑体辐射器．引入有效方向发射率等参数来描述管口辐射能的方向分布特性,并计算了相关参数如管壁发射率、镜漫反射分布、管长与半径比变化时有效方向发射率的数值．计算结果表明：管内壁发射率以及管长与半径比较大时,管口辐射能向小角度天顶角方向集中,但传热效率较低;镜漫反射的比例相同时,比全管长漫反射时传热效率提高约1～2倍．     

基于深度高斯过程的飞行冲突探测方法研究

为了更加准确地建立航班飞行轨迹的时序特征,该文引入了高斯过程预测航班飞行轨迹。考虑机动环境运动目标的非线性特征,将高斯过程与深度置信网络相结合形成深度高斯过程,将其用于预测航班飞行轨迹。同时基于预测的航班飞行轨迹,实现了概率型基于深度高斯过程的飞行冲突探测算法。在引入蒙特卡罗思想和马尔科夫链蒙特卡罗采样算法基础上,提出了求解冲突探测算法的方法。基于深度高斯过程的航班飞行轨迹预测方法不仅可以预测航班飞行的标称轨迹,还可以预测各时刻位置可信区间的概率分布,这些特征为概率型飞行冲突探测打下了良好的数据基础。通过真实历史数据的仿真实验说明,该算法较基线算法具有更高的精度和稳定性,将其应用到飞行冲突探测中可获得更低的虚警率和更多的预警时间提前量。     

W型火焰煤粉锅炉炉内传热过程的三维数值模拟

本文研究了Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内传热过程的数值模拟计算方法．用蒙特卡洛法计算辐射换热，用差分法计算对流换热及导热．利用这一方法计算了３００ＭＷＷ型火焰锅炉炉内的温度分布，取得了比较满意的结果．另外，本文还对有关蒙特卡洛法的几个问题进行了研究．     

离散格式对辐射换热有限体积法精度的影响

采用有限体积法计算了轴对称圆柱形介质以及立方体简化炉膛内的辐射传输问题,计算结果与离散传递法、蒙特卡洛法的结果相吻合.重点分析了不同网格离散划分方法(FVM1,FVM2和FVM3)对温度场、投射热流、净热流分布等计算精度的影响,同时考察了不同的角度离散格式(天顶角均匀划分法FA1,天顶角余弦均匀划分法FA2和圆周角4n式划分法FA3)与计算精度的关系.结果表明,采用FA3划分方案得到的计算结果较精确,而FA1和FA2方案结果误差较大,因此建议采用FA3方案进行角度离散.     

航天器温度场的蒙特卡罗法计算

将蒙特卡罗法与热网络法相结合来求解航天器的温度场,采用蒙特卡罗法计算热网络节点间的红外辐射网络系数和表面单元的太阳光辐射传递系数,以消除角系数计算中的不合理假设,在此基础上,编制了计算辐射传递系数和求解热网络方程组的计算软件;结合由NEVADA软件得出的外热流数据,对某卫星平台的热设计方案进行了稳态温度场计算分析,经研究发现,将蒙特卡罗法与热网络法相结合对系统的复杂结构和部件表面的辐射特性有很好的适应性,但计算量较大。     

Finite element analysis for radiative heat transfer in multidimensional participating media

A finite element model is developed to simulate the radiative transfer in 2D and 3D complex-geome-tric enclosure filled with absorbing and scattering media. This model is based on the discrete ordinates method and finite element theory. The finite element formulations and detailed steps of numerical calculation are given. The discrepancy of the results produced by different space and solid angle discretization is also investigated and compared. The effect of the six-node quadric element on the accuracy is analyzed by a 2D rectangular enclosure. These results indicate that the present model can simulate radiative transfer in multidimensional complex-geometric enclosure with participating media effectively and accurately.     

Theoretical study on thermal radiative properties of semitransparent porous media

Thermal radiative properties are significant to radiative transfer processes in semitransparent media.In order to calculate thermal radiative properties,conventional Mie formulism and its various abbreviations are generally used,which are based upon electromagnetic scattering by a sphere submerged in a non absorbing medium.For some semitransparent porous media such as ceramics where the matrix is absorbing,the conventional Mie solution is no longer valid.In this study a rigid Mie solution of electromagnetic scattering by a sphere in an absorbing medium is introduced to analyze the radiative properties of such a medium,and reliability of conventional Mie formulism is also tested.Parametric studies show that scattering coefficient and phase function of porous media are influenced significantly by matrix refractive index and size parameter.The matrix absorbing index usually has little influence.But when the absorbing index is greater than 0.01,especially under the condition where the size parameter is greater than 30,the conventional Mie formulism is not appropriate.Such a porous media may exhibit scattering or absorbing dominated characters under different conditions and an optimal pore diameter exists for a specified wavelength,which decreases with the matrix refractive index.     

有限体积法求散射性介质辐射传递及耦合换热

由于对不规则边界适应性强及处理各向异性散射方便等优点，有限体积法近年成为求解复杂几何形状、散射性介质内辐射传递的有力方法之一。利用有限体积法计算了一维各向异性纯散射介质内的辐射传递，其结果与理论解吻合较好。此外，借助该有限体积法模型，计算了吸收、散射性半透明介质内的导热和辐射耦合换热温度场，分析了散射相承数对温度分布的影响，与各向同性散射相比，前向散射使介质低温侧的温度升高，而使介质高温侧的温度降低，而后向散射的作用相反。     

水晶球模拟在R＆D决策中的运用

研究与开发（Research and Development,R＆D）投资、传统贴现现金流量（DiscountedCash Flow,DCF）方法忽略了项目自身管理弹性的价值;实物期权虽能较好地捕捉管理弹性的价值,却未能有效解决高度不确定环境下参变量的波动性问题;蒙特卡罗模拟能解决参变量的波动性问题,但需要复杂的计算机程序来解决算法问题.作者在分析实物期权的基础上,运用蒙特卡罗理论,使用水晶球软件来进行R＆D决策分析.通过实例证明,水晶球模拟方法可以更为科学有效地解决高度不确定条件下的R＆D决策问题.     

Numerical simulation of bistatic scattering from a target at low altitude above rough sea surface under an EM wave incidence at low grazing angle by using the finite element method

Astudyofscatteringfromavolumetrictargetaboverandomroughsurfaceisofgreatsignificanceintargetdetectioninterrainandoceanicclutters.Mostofanalyticalapproachestoroughsurfacescatteringarebasedonsomeapproximations,suchastheKirchhofftangentplaneapproximation,smallperturbationapproximation,two-scalemodelandothers[1].Analyticalstudyofscatteringfromanobjectabovethesurfacehasbeenlimitedtothemodelofasphereoracylinderaboveaplanarconductingsurface[2,3].Numericalmodelforsimulationofscatteringfromcomplextarget…     

高温介质短管耦合换热中的热流分布与辐射作用

通过数值模拟短管内常物性高温介质的辐射与对流耦合换热，研究了壁面热流及介质内的热流分布特征，考察了介质辐射作用对热流分布的影响，管内流动为层流正在发展流，介质为吸收发射性灰介质，换热与流动同时发展，采用离散坐标法求解圆柱坐标系下的辐射传递方程，以获得辐射换热项，并将该项作为耦合换热能量方程的源项处理，采用控制容积法离散能量方程和N－S方程，并用SIMPLEC算法进行失代求解，结果表明，高温介质辐射不仅对壁面热流和局面努谢尔数分布有重要影响，而且使介质内径向热流分布发生较大改变。