标准不确定度评定中极差系数的蒙特卡洛方法计算

正一、引言JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》中推荐了两种基本的标准不确定度A类评定方法,即贝塞尔公式法和极差法。其中贝塞尔公式法对输入量X的分布没有限制,但极差法的应用前提是输入量X接近服从正态分布。在重复性或复现性条件下,对被测量X进行n次独立重复观测,若n个测得值x_1,x_2,……,x_n中的最大值与最小值之差为R_n,在被测量X接近正态分布的前提下,     

吸声系数的传递函数法仿真计算

为得到吸声材料的吸声系数,提出了一种基于Virtual.Lab Acoustics平台的阻抗管模拟方法,建立阻抗管和试件的声学模型,提取声学计算得到的传声器测点处的复声压,然后基于传声器间距、传声器与试件距离,得到传声器测点位置的传递函数及吸声系数.将该方法的计算结果与文献值进行对比,验证了文中传递函数及吸声系数计算方...     

TPS法导热系数测量的仿真分析

通过对Hot Disk热物性分析仪的探头建立完善的二维仿真模型,将三维实体简化,数值模拟测量TPS(瞬态平面热源)法导热系数,再使用模拟温升进行计算。将模拟计算值与Hot Disk不锈钢标样导热系数测量值进行对比,证明模拟计算结果符合TPS法原理准确度要求。并对铜及气凝胶的导热系数测量进行模拟分析,考察实际测量过程中可能存在的各种因素如空气间隙、空气对流及样品微小形变对测量结果的影响。结果表明:实际测量时应保证样品与探头紧密接触以减小空气间隙,维持测试环境稳定以降低空气对流,而样品的微小形变对测量影响可忽略不计。     

瞬态热线法导热系数测量的数值模拟

利用有限元方法对瞬态热线法导热系数测量进行了数值模拟,对各种因素如加热功率、热线半径以及实验温度等对测量过程的影响进行了分析,并将模拟得到的温升曲线与实验测量得到的温升曲线进行了比较,结果表明:通过选择适当的参数值,模拟曲线可以与实测曲线吻合得很好,实验值与模拟值的偏差小于实验结果的不确定度.本结果的获得对进一步理解瞬态热线法导热系数测量过程,提高导热系数测量技术水平具有借鉴意义.     

噪声源识别的混合波叠加法及其数值仿真研究

提出了以混合波叠加法作为声场的全息变换算法,建立了基于混合波叠加法在声源识别中的理论模型。此法用相对少量的测点数据就可重建任意形状源表面的声场,克服了基于边界元法的声全息中的奇异值积分和解的非唯一性难题,数值仿真结果表明:它具有计算速度快、重建精度高、测量成本低和容易实施等优点,可以精确地识别和定位机械噪声源,在工程实践中具有广泛的应用前景。     

计量单位与数值方程系数的确定

科学技术中通常应用的物理方程,可分为三类: a) 量方程:给出了量之间的定量关系。一般由表示量的符号给出。例如: 上述式[1]是最常见的量方程之一,其系数为1,极大多数量方程如此。式[2]有系数1/2,来源于量的定义或特性     

时差法超声波流量计流速修正系数的数值模拟

文章利用了计算机数值模拟的方法得出了超声波流量计流速测量的修正系数,这种数值模拟的方法是基于计算流体力学（CFD）软件Fluent上实现的。通过计算在不同的超声波波束直径和不同雷诺系数下流速测量的修正系数,与利用数学分析计算方法得出的结果进行了相应的比较,结果表明,两种方法得出的修正系数具有很好的一致性。因此,对于在更为复杂的测量环境中,流速的修正系数用数值模拟的方法具有很好的辅助作用。     

簧片阀流量系数的实验研究与数值模拟

在压缩机簧片阀的数值模拟中,簧片阀的流量系数和相应的有效流通面积是须预先知道的关键参数。一般来说,流量系数和有效流通面积是通过实验测得的。但是,当制冷剂在封闭的系统中流动时,很难测得簧片阀的流量系数。本论文提出了一种思路,建立以空气为工质来测量簧片阀流量系数的模型,同时用静态吹风实验来测量空气的流量系数,得到了空气在不同流量和阀片升程下的流量系数。改变工质为R600a后,模拟计算了簧片阀的流量系数,并通过压缩机整机性能实验对流量系数的正确性进行了间接的验证。结果表明:以空气为工质模拟计算的流量系数与实验结果符合较好,这一模型能够用于计算工质为R600a时的流量系数。     

射流流量计的数值仿真研究

利用FLUENT软件建立了射流流量计的三维结构模型,并对射流流量计的流量特性进行了仿真研究.在不同雷诺数条件下通过对流场的观测,分析了射流振荡的过程;通过监测分流劈两边的流速,获得了流体的振荡频率,建立了流速与振荡频率的函数关系,并分析了流量计的压力损失.该方法可为射流流量计的结构改进和优化设计提供一种有效的途径.     

标准不确定度A类评定中极差法的深入讨论

JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》与GUM的区别之一是在标准不确定度的A类评定中引入了极差法。假设总体分别服从正态分布和均匀分布,则总体标准差的极差估计量,以及用于实际计算的极差系数可以从样本极差的分布函数导出。理论分析表明:虽然用极差法估计的总体标准差是无偏的,但是估计的总体方差偏大,这将导致最终测量结果的合成标准不确定度偏大。同时JJF 1059.1中仅提供了总体接近正态分布时的极差系数,并不适用于所有情况。作为比较,不论总体分布如何,使用贝塞尔公式估计的总体方差总是无偏的,不会给测量结果的合成标准不确定度带来原理性误差。由于极差法存在概率统计学上的原理性误差以及适用性限制,建议在标准不确定度A类评定中应审慎使用极差法。     

对接仿真试验台对接动力学的数值仿真研究

为检验对接机构性能,研究对接过程动力学,根据我国对空间对接任务的要求,设计了全物理仿真试验台。建立了对接仿真试验台对接过程捕获阶段的对接动力学数学模型,通过仿真分析,得到了各种对接初始条件下试验台的相互作用力、力矩等参数。仿真结果表明在给定的对接初始条件下对接机构均能成功捕获,得到的作用在试验台上的作用力和力矩,为试验台的设计提供了依据,同时仿真结果可以验证对接机构缓冲系统的设计参数及对接策略。     

深水爆炸载荷数值仿真研究

为了更好地研究水下爆炸载荷的特点,应用AUTODYN有限元程序,通过数值仿真得出深水水下爆炸冲击波载荷、气泡脉动载荷以及冲量,并与经验公式计算结果比较,同时分析了近场水下爆炸条件下圆形壳体结构的损伤。数值模拟得到的二次脉动压力、气泡大小、脉动周期等均与经验值接近,水下冲击波和气泡脉动的冲量大小相当,表明应用AUTODYN是研究水下爆炸现象的有效手段之一。     

焊接过程宏微观数值模拟与仿真的研究现状

焊接过程的数值模拟与仿真是研究焊接热过程、焊接电弧行为、焊接熔池、焊接应力与变形、焊接结构疲劳与脆断、焊接接头力学性能、焊接接头微观组织、界面形成机理,以及焊接缺陷分析等问题的基础。借助计算机辅助技术对于焊接现象进行模拟研究,可以解决试验和实际生产中诸多的困难问题,对焊接过程控制和工艺优化等具有重要的指导价值。通过对目前国内外焊接领域关于焊接过程宏微观的数值模拟与仿真研究现状的分析,描述了焊接数值模拟技术的主要发展方向,并指出了一些研究中的热点问题,旨在为相关领域的研究工作者提供有效的帮助,开拓新的研究思路。     

测量不确定度理解与应用(二)极差法和贝塞尔法之间的比较

标准不确定度的A类评定定义为：“用对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度”。国家计量技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》中介绍了两种A类评定的方法，贝塞尔法和极差法。     

涡轮阻尼器数值仿真与试验

以流体有限元软件Fluent仿真分析,获得了满足某型无人机拦阻网回收系统要求的涡轮阻尼器结构参数,并依此设计和制造了涡轮阻尼器装置;测试了涡轮阻尼器受到瞬时冲击力的动态缓冲特性,试验结果表明涡轮阻尼器的数值仿真是正确的,涡轮阻尼器的缓冲性能满足某型无人机拦阻网回收系统的要求。     

金属粉末注射充填中渗流现象的数值仿真

在金属粉末注射充填中,金属粉末相与粘结剂相会发生两相偏析。在高粉末体积分数处当金属粉末相流速为零时粘结剂相会发生渗流。目前已有采用两相流体数学模型对偏析的仿真研究,尚未有对渗流的仿真。使用两相流体数学模型时在粉末相流速为零处粘结剂相流速满足达西定律,即该模型亦适用于渗流的仿真。然而,目前在使用该模型时为简化计算认为粉末相粘度和动量交换系数在高、低粉末体积分数处相同。这种简化虽然可模拟出发生在低粉末体积分数处的偏析现象,但是导致高粉末体积分数处渗流发生时强烈的粉末相内部相互作用和两相间相互作用不能得到准确模拟,从而不能对渗流进行仿真。本工作提出了将粉末相粘度与动量交换系数模型化以模拟渗流的方法。使用该方法对收缩矩形管道内的注射充填进行仿真,结果显示收缩管道中收缩处金属粉末发生了聚集,粘结剂产生了渗流,并且渗流的发生使得粉末体积分数产生较大的不均匀分布。本工作中的方法可为其他领域的多相流中渗流形成的研究提供参考。     

RKS状态方程中修正系数新确定法

本文提出了确定ＲＫＳ状态方程中修正系数的新方法，用此新法计算方程中的一对重要特性系数ｍ、ｎ值，无须象Ｓｏａｖｅ提出的“精确法”那样需繁琐复杂地反复迭代，分别用两种方法对若干种制冷剂的计算结果表明，两种方法具有相同的准确度，但新法的计算简捷快速，可节省大量的计算机运行时间。     

基于效应靶法评价爆炸冲击波毁伤的数值仿真

为反映爆炸冲击波对目标结构破坏程度的总体毁伤评价,建立了基于效应靶评价爆炸冲击波毁伤的方法.应用有限元动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA,对效应靶在爆炸冲击波下的变形响应进行数值模拟研究,得到了挠度分别与炸距及TNT当量的函数关系,结合冲击波能量谱发现了自振频率对效应靶毁伤的影响,研究成果为战斗部爆炸冲击波的毁伤评价提供了依据和参考.     

极差法和贝塞尔法在检测实验室评定A类不确定度中的应用

检测实验室中测试结果的不确定度通常由几个分量构成,能够按照一部分测试值的统计分布,将其中的一些分量按测试不确定度的A类评定进行.极差法与贝塞尔法均是评定A类不确定度的重要方法,本文通过分析比较这两种方法对检测实验室实际应用时评定A类不确定度的影响,以期对相关检测实验室提供参考.     

球式自动平衡装置的数值仿真与实验研究

利用拉格朗日方程推导出球式自动平衡装置的运动微分方程,并提出应用MATLAB软件对运动微分方程进行数值分析的仿真方法。建立单自由度振动系统的球式自动平衡装置实验台,配置相应的振动信号测试系统。通过仿真与实验验证球式自动平衡装置的减振性能。