一种有效的非线性规划算法的应用

一、引言目标函数为非线性可微函数时,我们采用一种变尺度算法,结合比例因子法的一维寻查作为非线性规划方法。在微型计算机上处理了用TDPAC方法研究辐射损伤实验数据的非线性多参数曲线拟合问题,获得了理想结果。     

基于非线性预处理JFNK的中子-热工联立求解

利用Jacobian-free Newton-Krylov(JFNK)方法联立求解中子-热工耦合问题,采用非线性预处理方式,以避免求解非线性残差,使得JFNK具有可以充分利用原有的中子-热工计算程序,易于实现"黑箱"耦合的特点。对非线性预处理的相关性质进行分析,同时对非线性预处理与线性预处理的区别与联系以及计算效率进行理论分析。以二维简化中子-热工耦合模型作为算例,对比非线性预处理/线性预处理JFNK方法、传统耦合求解方法的计算效率。结果表明:非线性预处理/线性预处理JFNK方法的计算效率比传统方法具有明显优势,线性预处理的计算效率高于非线性预处理。     

计算α本征值的蒙特卡罗期望估计方法

从齐次中子输运方程出发,推导了计算α本征值的数学表达式,并给出了三种蒙特卡罗期望估计式,它们分别是:径迹长度期望估计;碰撞期望估计;逃逸期望估计。不同模型的计算结果表明,期望估计方法的计算效率可比MCNP中的(α,k)回归迭代方法有量级的提高。尤其对含慢化材料的次临界模型,期望估计方法有着特殊的优势。     

反应堆节块计算中一种数值求解边界反照率的方法

提出一种数值近似求解反照率的计算方法。在节块扩散计算中，用该方法求得的反照率边界条件，替代压水堆中的反射层。该方法数学模型简单，且能够处理各种几何边界条件，包括“Ｌ”型和“”型拐角。一些基准题的数值结果表明，以新的边界条件进行的堆芯功率和临界计算所得结果与精确表示反射层的节块计算结果符合良好。     

隐式重启的Arnoldi方法及其在高阶谐波求解中的应用

Krylov子空间方法的出现是近年来大型线性方程组和特征值问题求解领域的重大进展,介绍其中一类适用于求解反应堆k-本征值问题的隐式重启的Arnoldi方法(IRAM),以及该方法在高阶谐波求解中的应用。研究结果表明,IRAM方法求解高阶谐波具有和源修正法同样的精度,但计算速度更快,尤其是当所求的谐波阶次较高时,IRAM方法可获得10倍以上的速度优势。同时,IRAM方法还具备较好的处理重特征值问题的能力。     

多种影响因素下的设备易损性计算

抗震裕度评估是核电厂地震安全评估的方法之一，通过地震易损性分析计算高置信度低失效概率的抗震能力值是抗震裕度评估中很重要的一步。本文对于同时受到多种失效模式影响的设备易损性计算进行了研究，讨论了蒙特卡罗抽样方法和拉丁超立方分布抽样方法在设备易损性计算中的应用，对两种抽样方法的计算效率和准确度进行了评价。结果表明，在小样本抽样计算时拉丁超立方抽样方法有更好的计算效率和收敛速度，在1 000次样本数量时，两种抽样方法计算结果均可达到收敛。     

基于因子函数的α-IHS抽样方法

核电厂概率安全分析中,由于数据源存在不确定性,导致无法进行准确评估,因此需开展不确定性分析。样本在空间分布的均匀特性是不确定性分析的关键因素,不同的样本分布导致不确定分析结果差异较大。传统的拉丁超立方抽样方法在样本空间分布均匀性方面未进行优化,改进分布式超立方抽样(IHS)方法通过保持样本点之间的最优距离来实现空间均匀分布,但其最优距离只能在理想分布下达到最优。为改进IHS设计上的缺陷,提出了基于因子函数的α-IHS方法,利用修正因子α来优化IHS方法中的最优距离。结果表明,该方法较IHS方法具有更均匀的空间分布,提高了抽样效率。     

隐伏铀矿勘查中非放射性方法最佳组合的应用

本文阐述了铀矿勘查方法发生的历史性变化,并以实例介绍电磁、重力及磁测等非放射性方法的最佳组合在隐伏铀矿勘查中的应用。     

QMU认证方法及其实现途径

某些复杂工业产品用确定性模型进行系统设计,QMU是近几年提出的源自确定性模型的系统认证新方法,它能够在综合利用试验信息和数值模拟信息的基础上,有效揭示失效模式并以简捷的信息结构对系统的综合效能做出合理的评价和认证.QMU正在快速发展并引起了美国重要技术部门的重视,但目前很少见到公开的应用实例.本文以可靠性物理和计算科学为背景论述QMU的基本思想和实现途径,并探讨QMU在不同工程问题中的使用方法以及对QMU起支撑作用的信息处理和V&V技术,以便形成统一的全系统QMU认证体系     

随机扰动三维流体界面不稳定性的并行计算

对三维流体界面不稳定性的数值模拟引进了新的数值计算方法,并在 MPI 并行计算环境下进行了数值模拟。利用 Level Set 方法确定界面位置,零水平集对应界面位置。对应离散 Level Set 方程和界面两侧的两套 Euler 方程,借助于 Ghost 网格方法完成离散。如何确定临近界面的网格点的状态量,涉及到跨界面点的两套 Euler方程,借助于 Ghost 网格点思想实现在全流场用二阶 TVD 格式的统一计算。对最后网格点上的两套状态量的辨认依赖于该点的 LevelSet 值的符号。数值计算结果表明,TVD 格式结合 Ghost 方法较好地保持了跨界面密度的 Heaviside 剖面。采用区域分解方法对多处理机分配计算负载,每一个处理机有自己的内存和 CPU。讨论了缓冲区设定和数据交换方式。实际计算网格数为 102.4 万。得到Rayleigh-Taylor 不稳定性随机扰动的图象。     

氡暴露的剂量转换系数研究动态

氡暴露的剂量转换系数是表征单位时间单位平衡氡浓度暴露所致人体有效剂量的量,受环境参数和人体相关参数的影响.采用剂量学方法和流行病学方法都能给出氡暴露的剂量转换系数,但是不同方法给出的值存在较大差别.随着近些年新一轮流行病学调查数据的公布和剂量学方法的发展,关于两种评价方法的认可和不同评价方法给出的氡暴露的剂量转换系数值都有了新的较大的发展.回顾了氡暴露的剂量转换系数的变化历史,介绍了氡暴露的剂量转换系数的研究动态,并结合近些年在该方面的研究,指出了以后的研究方向.     

多重网格扩散综合加速的三维离散纵标中子输运程序SN3C

为提高已开发三维中子输运数值计算程序SN3C的效率,本文采用一致的扩散综合加速方法加速源迭代,并用Chebyshev加速方法提高幂迭代的收敛速度.针对扩散综合加速方法中求解扩散方程的特点,发展了基于完全多重网格方法的求解技术,数值试验的结果显示,SN3C的计算结果与Monte Carlo方法以及EVENT的计算结果符合很好;并且,对于中小规模的问题,完全多重网格方法的效率可与具有最优松弛因子的块超松弛方法相比;对于较大规模的问题,完全多重网格方法的性能更好.     

离散节块输运方法在二维柱坐标系中的应用

讨论粗网离散节块法在二维柱坐标系内中子输运方程数值求解中的应用.给出方法的数学模型,在节块内中子通量采用二次近似,表面泄漏采用常数近似.根据所提出的理论模型,编制了考虑各向异性散射的二维节块输运程序DNSN/2D,并对一系列检验和基准问题作了计算.计算结果表明,与传统S_N方法相比,它具有很高的计算效率,在很粗的节块分割下具有非常高的精度.     

蒙特卡罗方法计算~6Li玻璃和~(10)B中子探测器的相对效率

蒙特卡罗方法是计算中子探测器的常用方法。本文用该方法计算了中子在~(10)B或~5Li玻璃样品中的通量衰减因子及多次散射修正因子。用相关方法和微分方法计算了截面误差对通量衰减及多次散射修正因子的影响。在NOVA—840机上用FORTRAN-5语言编制了计算程序。初步计算表明,计算结果与已有结果基本符合。     

用于pin-by-pin输运计算的SP3解析基函数展开节块方法研究

基于三阶简化球谐函数（SP₃）方法，分别采用3种不同的偏流表达形式，开发了SP₃解析基函数展开节块程序。利用基准例题对程序进行了数值检验，并对3种偏流表达形式的计算精度进行了对比分析。数值结果表明：SP₃解析基函数展开节块方法应用于pin-by-pin输运计算时，能获得较高的棒功率计算精度；3种偏流表达形式中，Marshak偏流表达形式计算精度最高，另外两种偏流表达形式计算精度稍差，但更利于程序算法简化及并行算法设计。     

特征线方向概率方法与性能分析模型研究

为了进一步提高特征线方向概率方法(CDP)的计算效率,提出了一种角度相关的边界均匀化方法。提出CDP性能分析模型,显性地比较分析特征线方法(MOC)和CDP的计算效率。数值结果表明,所提模型正确,并显示出CDP在计算效率方面的优势。