极值分布函数在核电厂设计基准气象参数中的应用北大核心CSCD

基于国内几个核电厂址周边气象站的相关气象资料,分别利用极值Ⅰ型分布函数、广义极值分布函数和广义帕雷托函数计算了极端最低温度、热带气旋最低中心气压等参量的统计结果,研究采用不同分布函数和参数求解方法对极值统计结果的影响。结果表明,广义极值分布函数在核电厂极端气象设计参数确定中具有更好的普适性。     

核电系统故障概率不确定性分析的解析方法及其计算程序

为了对统计相关故障数据作不确定性分析,对故障树顶事件发生概率的表达式作泰勒展开,引入了相关系数。然后利用矩法,符合出顶事件概率服从的约翰逊 S_B 分布的两个参数,由此分布估计出顶事件概率期望值的置信区间,并用对数正态分布来模拟顶事件发生概率的分布函数,将结果与 S_B 分布作了比较。还讨论了故障树分析中,与门类底事件和或门类底事件统计相关,对顶事件发生概率不确定性的影响。编制了程序 PRACOR,计算了三个例题,得到了满意的结果。     

核电厂安全壳地震概率风险评估

地震概率风险评估可分别基于地震风险解析函数和风险卷积函数实现。本文推导了地震风险解析函数,分析了地震风险解析函数蕴含的两个基本假设和两个近似,分别基于地震风险解析函数和风险卷积函数计算了我国某核电厂安全壳地震风险。结果表明：采用幂指数函数近似地震危险性极值Ⅱ型分布对风险结果无影响;对于算例厂址,地震风险解析函数中KH和kⅠ为常数的近似会高估核电厂安全壳面临的地震风险;我国核电厂安全壳结构地震风险较低,具有较大安全裕量。建议采用地震风险解析函数初步评估我国核电厂安全壳地震风险。     

低、负中子增殖系数测量中统计涨落的计算机模拟

采用构造理想函数加上各种类型涨落偏差,利用数值模拟的方法,模拟了统计涨落对零功率堆中子增殖系数(俗称α参数)测量结果的影响。另外,还对闪烁体和记录系统等也采用了数值模拟的方法来估算统计涨落对测量结果的影响。     

不同大气稳定度分类法及扩散参数方案对CALPUFF模拟结果的影响及拟合湍流方案的研究

通过沿海某核电厂址在不同大气稳定度条件下开展的示踪试验，验证了CALPUFF模式中三种大气扩散参数方案在不同大气稳定度条件下的数值模拟效果。研究结果表明，实测湍流方案的模拟效果受大气稳定度分类结果的影响较小，综合评估结果最好。在模式模拟大气稳定度分类结果和基于气象塔实测数据的大气稳定度分类结果一致的条件下，微气象方案模拟结果略差于实测湍流方案模拟，好于PG方案。在环评重点关注的不利天气条件下，采用微气象方案或PG方案的模拟结果可能会与实际浓度分布结果有偏差。为了解决长期实测湍流数据不易获取的问题，将用于大气稳定度分类的气象塔实测数据及对应时段的湍流观测资料进行拟合，构造出各大气稳定度条件下湍流脉动标准差方程。统计结果表明，结合了大气稳定度指标的拟合湍流方案模拟效果良好，对于提高核电厂大气扩散模拟效果具有一定的实用意义。     

中子照相图像分辨率计算方法

中子照相技术属无损检测技术中的一种,通过中子透射成像获取物体内部的结构、缺陷等信息,已广泛应用于基础研究和工业应用。中子照相图像的分辨率是评价中子照相设备性能好坏最重要的参数之一。描述和计算分辨率的方法主要有点分布函数、线分布函数、刀口分布函数以及调制解调函数等。本文从基本原理出发,详细说明了各函数的物理概念和数学推导,并对各计算方法的优缺点进行了分析比较。     

在蒙特卡罗程序中统计共轭通量并计算中子动力学参数的方法

文章介绍了在蒙特卡罗程序中,使用反复裂变几率的统计结果作为共轭通量的估计,并作为权重函数计算动力学参数β_eff和Λ的方法,阐释了在连续能量蒙特卡罗程序MCNP和多群蒙特卡罗程序MCMG中实现这种方法的过程。数值校验结果表明：在几乎不带来附加计算量的同时,在MCMG中使用该方法统计得到的共轭通量与ANISN的共轭通量计算结果符合较好,在MCNP中使用该方法计算得到的中子动力学参数与基准测量结果符合较好。在蒙特卡罗程序中实现了高效率计算中子动力学参数的功能,为蒙特卡罗程序进一步用于反应堆动态行为的分析奠定了基础。     

一种仿~(252)Cf中子源随机脉冲信号参数检测系统的FPGA设计与实现

从252Cf自发裂变中子源之裂变中子在时间分布上相互独立的基本原理出发,针对随机核信号在时间上呈泊松分布,在幅度上服从高斯分布这一特征,开展了基于FPGA技术的仿252Cf中子源随机核信号产生及其脉冲参数的检测研究。研究结果表明,仿252Cf中子源随机核脉冲参数检测系统,在脉冲上升沿或下降沿到达后的第一个时钟周期,便能开始输出检测结果,满足了随机脉冲参数检测的实时性要求。通过观察LabVIEW GUI上显示的参数检测结果,与核脉冲的计数率、幅度统计特性、时间间隔统计特性基本相吻合,表明基于FPGA的仿252Cf源的核信号参数检测系统是切实可行的。     

气象扩散耦合模型对经典示踪试验ETEX-1的模拟分析

将中尺度气象模型WRF和扩散模型FLEXPART-WRF相耦合，对经典欧洲长距离示踪试验(ETEX-1)的扩散过程进行数值模拟，同时结合示踪试验数据和MVK(Model Validation Kit)中的统计验证方法，将气象和扩散模拟结果分别与气象观测和浓度监测数据进行了对比分析。结果表明，气象风分量的模拟值与观测值相关系数平均为0.43,均方根误差平均为3.4 m/s;粒子扩散趋势与风场匹配程度较高，近地面过境浓度覆盖大部分监测站点；指标统计结果也表明，模拟与监测一致性较好，模拟结果能够有效反映当时的流场和扩散特征。气象扩散耦合模型可用于辅助评价核事故下气载放射性污染物扩散对环境的影响。     

基于格林函数方法的核部件疲劳分析方法研究

格林函数法是一种快速求解热应力的方法。本文阐述了格林函数法的理论,并采用快速傅里叶变换(FFT)的方法加速其中关键积分的计算速度;还对疲劳分析后续流程进行了讨论,包括应力线性化、应力极值点选取、雨流计数法应力配对和环境疲劳修正因子计算。结合核电站典型部件模型对开发的程序和算法与ANSYS结果进行了对比验证,对比结果很好地证明了算法和程序的正确性。     

基于格林函数方法的核部件疲劳分析方法研究

格林函数法是一种快速求解热应力的方法。本文阐述了格林函数法的理论,并采用快速傅里叶变换（FFT）的方法加速其中关键积分的计算速度;还对疲劳分析后续流程进行了讨论,包括应力线性化、应力极值点选取、雨流计数法应力配对和环境疲劳修正因子计算。结合核电站典型部件模型对开发的程序和算法与ANSYS结果进行了对比验证,对比结果很好地证明了算法和程序的正确性。     

基于OpenFOAM的管束流固耦合模拟与数据驱动建模

为实现开源工具OpenFOAM在管束流固耦合行为预测方面的应用,针对OpenFOAM缺乏大涡模拟验证的综合基准案例、缺乏基于OpenFOAM仿真数据的参数辨识方法和数据驱动建模方法问题,首先通过研究基准问题来定量比较OpenFOAM中大涡模拟的性能,重点讨论统计时间长度、计算域大小与形状、网格划分方式、壁面函数对结果的影响规律,并将数值结果与实验数据进行验证,获得了合理的流场分析模型;然后,将运动方程与流场计算相耦合,求解具有移动边界的非定常Navier-Stokes(uRANS)方程,实现管束的流固耦合仿真,成功捕捉到了管束的流固耦合特征,并以流管模型为例,实现了关键参数辨识和数据驱动建模。结果表明,大涡模拟中,达到统计收敛至少需180个漩涡脱落周期;升力、回流长度对网格分辨率较为敏感,漩涡脱落频率、圆柱表面压力对计算域较为敏感;对于尾流区的统计量分布,网格分辨率的影响更为显著;计算域形状的影响可以忽略;通过数据驱动建模方式计算的临界流速与实验值吻合较好。     

反应堆时空动力学蒙特卡罗改进准静态方法研究

改进准静态方法可采用大时间步,减少反应堆时空动力学问题的计算耗时。本文提出了蒙特卡罗改进准静态方法,将两种方法的优势结合,用于新型反应堆的时空动力学问题。基于改进准静态方法的理论框架,研究设计了伴随通量统计、动态参数统计和形状函数计算等相应的蒙特卡罗算法。针对一维两群问题,实现了相应的算法。与确定论程序计算结果的比较表明,蒙特卡罗改进准静态方法是可行的。     

MOS器件总剂量效应敏感参数及其损伤阈值的概率模型分析

针对特征工艺尺寸为0.6μm NMOS进行了60Co电离辐照试验,分析了MOS器件总剂量辐照效应的原因,详细介绍了处理电离辐照试验数据的方法.建立了总剂量辐照效应的损伤阈值的统计概率模型,估计模型参数并对其进行了验证,结果表明,N型MOS的失效剂量更服从于威布尔函数分布;对不同辐照剂量下的NMOS敏感参数的损伤程度进行了统计分析,结果表明,器件的关态漏电流的增加量服从威布尔分布,关态漏电流在同等置信度下的不确定度随辐照总剂量增大.     

广义G-G近似与氢致慢化的严格计算

从中子迁移方程出发,扼要地推导了一维平几何的 P_N、B_N 近似方程。利用两个递推公式,可方便地实现 P_N 和 B_N 近似之间的转换。简要地推导了弹性散射在质心系为各向异性的普遍化的散射核,定义了广义的慢化密度。将散射碰撞密度展开成泰勒级数,得出散射积分与广义慢化密度的级数形式。忽略二阶以上导数项,导出适用于非氢核的广义 G-G 近似及 G-G 参数的普遍化表达式。将勒让德多项式表示成幂级数,推导出广义 G-G 近似 G-G 参数普遍化的解析结果,以及氢致慢化普遍化的慢化密度方程及参数。因此,对任意阶 P_N 或 B_N 近似方程所包含的慢化密度方程及G-G 参数,都可直接写出。最后,将普遍化的结果简化到弹性散射质心系各向同性情形,得到通常的 G-G 近似及氢核慢化的结果。     

集装箱图像对比度增强的自适应算法

基于对非完全Beta函数的研究,介绍了三种不同的自适应图像对比度增强方法.传统的图像增强处理是针对图像灰度分布的不同情况,来定义相应的灰度变换函数.Tubbs将图像增强处理中几种常用的非线性变换函数,表示成了一个归一化的非完全Beta函数,通过自适应搜索算法可以确定Beta函数的最佳参数,从而确定了相应的最佳变换曲线,将该函数应用于集装箱检测图像的对比度增强,通过对实验结果的比较,说明了该变换函数的优越性.     

锗硅量子点掠入射小角X射线散射研究

采用同步辐射X射线对MBE制备的锗硅量子点试样进行了掠入射小角X射线散射(GISAXS,grazing incidence small angle X-ray scattering)研究.根据AFM测量得到的量子点尺寸、形状和间距等参数,采用DWBA理论以及合适的分布函数,利用IsGISAXS程序对一维和二维GISAXS测量结果进行了模拟,模拟结果与实验数据符合很好,表明GISAXS是一种探测锗硅量子点尺寸、形状和分布等结构信息有效的方法.     

基于信赖域策略寻优的后退虚源法面源氡扩散模型

在使用面源高斯扩散模型模拟铀尾矿库核素氡扩散浓度时,面源积分模型计算复杂,后退虚源模型模拟结果不准确且不具备保守性。针对上述问题,提出了基于信赖域算法的函数与参数寻优方法。通过构建近似后退虚源模型的非线性函数集,将面源积分模型与函数库中每个函数模拟值之间的误差作为目标函数,在信赖域策略下调用函数库并迭代寻优,输出函数库中最优函数与其最优参数值。通过浓度分布对比与拟合测验得出：优化函数在近源处的模拟值略大于面源积分模型,表明优化函数具备一定的保守性;模拟值与面源积分模型的拟合决定系数在近源处高于0.91,大部分区域高于0.98,说明其模拟结果可靠;同时,优化函数保留了后退虚源模型计算简便的特点。此外,根据误差的影响因素分析,优化函数对于面源面积和大气稳定度不变时,能适应其他参数的变化,大大简化了实际氡浓度评估时的计算过程。     

最佳估算方法中不确定度评估关键问题分析

应用最佳估算+不确定度（BEPU）分析方法对核电厂进行事故分析或安全评审已成为国际发展趋势。本文对最佳估算分析中基于输入传递的统计类不确定度评估的流程进行了总结,并对其关键步骤进行了分析和研究。分析认为,评估流程可分为确定目标参数、确定重要输入参数及其分布、抽样、模型分析和目标参数分析5步,其中现象识别和重要度排序表（PIRT）是一种适用的重要输入参数确定方法,输入参数的分布需根据试验数据或专家判断确定;抽样方法上,可采用参数抽样或非参数抽样,后者可大幅减小抽样数量;不确定度评估所用模型须经过充分试验或分析证明其适用性;通过对目标参数进行统计,可获得不确定度范围及输入参数的敏感性。     

反应堆系统地震载荷下动力响应计算的不确定性分析

反应堆结构在地震载荷下的动力分析是反应堆系统安全设计的重要环节。反应堆系统的关键参数由于计算误差、制造工艺和安装过程中的随机和其他不可控误差影响,通常存在一定的不确定性。本文开展了反应堆系统中结构参数不确定性对地震载荷下系统动力响应的影响研究。应用最大熵原理,建立描述反应堆系统部件间接触刚度和间隙的概率密度分布函数。应用马尔科夫链蒙特卡洛采样（MCMC）技术,对系统关键参数进行采样,建立不同参数下地震响应的输入输出数据池,基于数据池考察反应堆系统不同位置和部件的动力响应分布。研究表明,上、下堆芯板附近的动力响应的不确定性存在不同分布。本文所述研究对评价反应堆系统地震分析模型的鲁棒性和动力响应结果的可靠性提供了定量分析手段。