一种大型压力容器结构料集成计算系统的搭建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大型压力容器结构料集成计算系统的搭建方法，属于材料计算技术领域。本发明专利技术的搭建方法，包括：S1、搭建子平台，完成各子平台计算引擎的开发；S2、构建集成计算系统的整体架构，建立各子平台的传输通道，联合完成模拟预测；S3、基于各子平台的数据库，利用集成技术建立反应堆结构材料的数据基因库；S4、基于LINUX系统和可视化UI技术，开发用户操作界面以及结果显示界面；S5、基于Hadoop技术，运用分布式存储技术对运算数据进行存储；建立集成平台的数据处理接口，在可视化UI界面直接导入数据。本发明专利技术提高了预测结果的精确性与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种大型压力容器结构料集成计算系统的搭建方法
本专利技术属于材料计算
，尤其是一种大型压力容器结构料集成计算系统的搭建方法。
技术介绍
核电材料工作环境恶劣，服役时存在高温、高压、低温脆化、腐蚀、应力腐蚀、强中子辐照等威胁，其安全性和可靠性的要求非常高，然而由于严酷的工作服役环境致使核电材料的研发周期非常的长，严重影响核电技术的发展与进步。计算材料工程(ICMC)于2008年由美国国家研究理事会提出，将计算热力学与计算动力学相结合进行微观尺度到宏观尺度的模拟，能够实现多元相材料体系的计算。2011年美国提出材料基因组计划(MGI)，将这一理念推广到整个材料领域，利用超级计算机和大数据技术，加快材料的研发速度、降低研发成本，进而实现材料研究模式的全面改革。同年，我国也开始制定中国版材料基因组计划，并投入大量的资金进行研究。材料基因工程的核心是将组合化学和材料信息学的思路和方法引入到材料计算模拟中，通过材料计算以一种有理依据、可预测的方式寻找决定材料关键性能的组成“基因”，从而设计出新的化合物。发展先进的材料计算技术是实现材料设计的关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型压力容器结构料集成计算系统的搭建方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、搭建子平台，完成各子平台计算引擎的开发；/n所述子平台包括第一性原理计算平台、热力学计算平台、分子动力学计算平台、相场计算平台以及有限元计算平台；/n所述第一性原理计算平台用于获取合金元素种类、含量对材料的晶体参数及力学性能的关系；/n所述热力学计算平台用于获得合金元素种类、含量对不锈钢材料平衡相、非平衡相及淬透性影响；/n所述分子动力学计算平台用于完成材料力学性能分析，获取弹性模量、延伸率、应力应变曲线的力学参数；/n所述相场计算平台用于获得生产加工工艺对再结晶过程及最终晶粒形状、尺寸、均匀性的影响；/n所...

【技术特征摘要】
1.一种大型压力容器结构料集成计算系统的搭建方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、搭建子平台，完成各子平台计算引擎的开发；
所述子平台包括第一性原理计算平台、热力学计算平台、分子动力学计算平台、相场计算平台以及有限元计算平台；
所述第一性原理计算平台用于获取合金元素种类、含量对材料的晶体参数及力学性能的关系；
所述热力学计算平台用于获得合金元素种类、含量对不锈钢材料平衡相、非平衡相及淬透性影响；
所述分子动力学计算平台用于完成材料力学性能分析，获取弹性模量、延伸率、应力应变曲线的力学参数；
所述相场计算平台用于获得生产加工工艺对再结晶过程及最终晶粒形状、尺寸、均匀性的影响；
所述有限元计算平台用于获得材料相关力学参数，为材料设计研发提供参数；
S2、构建集成计算系统的整体架构，建立各子平台的传输通道，联合完成模拟预测；
所述传输通道使得可对各子平台数据进行同时并行调用；
S3、基于各子平台的数据库，利用集成技术建立反应堆结构材料的数据基因库；
S4、基于LINUX系统和可视化UI技术，开发用户操作界面以及结果显示界面；
S5、基于Hadoop技术，运用分布式存储技术对运算数据进行存储；
建立集成平台的数据处理接口，在可视化UI界面直接导入数据。


2.根据权利要求1所述的搭建方法，其特征在于，S1中的搭建子平台具体操作为：
配置服务器底层架构，提供模拟软件安装运行环境；
选取编译器对模拟软件进行代码级的优化，选取高级指令集对模拟软件进行微架构级优化；
对编译好的模拟软件进行二次开发，实现各子平台不同的性能需求，完善平台计算引擎；
建立各子平台的数据库。


3.根据权利要求2所述的搭建方法，其特征在于，S1中的搭建子平台的具体操作为：
搭建第一性原理计算平台，具体方法如下：
配置计算机服务器，使具备第一性原理计算软件安装环境；
安装编译第一性原理计算软件VASP，并进行软件的二次开发；
对应于建立标准化模型，输入数据参数，获取合金元素种类及含量对材料的晶体参数及力学性能的关系；
搭建热力学计算平台，具体方法如下：
配置服务器以及软件安装基本环境；
安装编译热力学计算软件，编写相应程序，进行软件二次开发；
模拟材料的二元相图、三元等温相图相成分随温度的变化，获得合金元素种类和含量对不锈钢材料平衡相、非平衡相及淬透性影响；
搭建分子动力学计算平台，具体方法如下：
配置服务器以及软件安装基本环境；
安装编译热力学计算软件，结合可视化工具，编写开发程序，完成计算引擎开发；
建立多元物理模型，完成材料力学性能分析，获取弹性模量、延伸率、应力应变曲线的力学参数；
搭建相场计算平台，具体方法如下：
配置服务器及程序编译环境；
编写相场模拟程序，完成计算引擎开发；
通过模拟计算获得生产加工工艺对再结晶过程及最终晶粒形状、尺寸、均匀性的影响；
搭建有限元计算平台，具体方法如下：
配置服务器以及软件安装基本环境；
安装编译热力学计算软件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙琨，杨经纬，于紫舒，李雪洁，杨龙龙，赵加坤，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61