【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核反应堆屏蔽计算，是一种基于侵入式混合几何的核反应堆屏蔽计算方法。
技术介绍
1、核反应堆中持续进行着核反应，具有非常高的中子和光子通量，对核反应堆系统的可靠运行和人员的健康安全将会产生巨大的影响，所以在核反应堆系统的设计中需要进行辐射屏蔽分析和设计，以保障核装置的长期安全运行、经济可靠和工作人员的健康安全。辐射屏蔽分析和设计的核心是建立辐射屏蔽分析模型，进行辐射屏蔽计算。蒙特卡罗方法基于概率抽样的思想对粒子在介质中的迁移和碰撞进行模拟，通过统计获得需要的物理量，计算精度高，是开展辐射屏蔽计算的首选方法之一。
2、蒙特卡罗方法一般采用构造实体几何进行几何建模，在对真实核设施(如核反应堆)进行精确建模时需要付出高昂的人力成本，因而不得不进行简化建模，从而引入建模误差，影响屏蔽计算精度。为改善这一问题，基于cad/非结构网格模型的蒙特卡罗粒子输运算法被开发，允许依托cad/cae平台高效完成对真实核设施的高精度建模。然而，相较基于构造实体几何的粒子输运算法，基于cad/非结构网格的粒子输运算法效率较低，使得取得同等精度的计算结果所需付出的计算成本显著增加。此外，对于组件栅阵这种重复结构进行cad/非结构网格建模将占用大量内存，在处理大规模问题时将面临内存瓶颈。
3、综上，蒙特卡罗方法具有极高的计算精度，是计算核反应堆屏蔽问题的首选方案之一。但目前发展起来的蒙特卡罗建模手段及配套的粒子输运算法均无法在合理的成本下实现对核反应堆的高精度建模与计算，难以满足工程应用的要求。
1、针对目前核反应堆屏蔽计算方法无法在合理计算成本下完成高精度建模与计算的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于侵入式的非结构网格-构造实体几何混合几何蒙特卡罗粒子输运计算方法的核反应堆屏蔽计算方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实施：
3、一种基于侵入式混合几何的核反应堆屏蔽计算方法，包括如下步骤：
4、步骤1：根据核反应堆堆芯布置方案建立堆内组件栅阵、慢化剂及空气的构造实体几何模型；
5、步骤2：利用cad/cae平台，建立堆外屏蔽系统的cad模型；
6、步骤3：利用网格剖分工具对建立的堆外屏蔽系统的cad模型剖分非结构网格，形成堆外屏蔽系统的非结构网格模型；
7、步骤4：对位于堆外屏蔽系统的非结构网格模型外表面的面网格建立层次包围体结构；
8、步骤5：结合构造实体几何模型、非结构网格模型和层次包围体结构，形成侵入式混合几何模型；
9、步骤6：通过计算机图形学中基于层次包围体结构的碰撞检测算法和有限元分析中的等参变换思想检测粒子径迹与网格表面的相交情况，实现基于侵入式混合几何模型进行蒙特卡罗粒子输运模拟，完成侵入式混合几何模型和输运算法的自动切换，得到堆外屏蔽系统的剂量率分布。
10、与现有技术相比，本专利技术有如下突出优点：
11、1.本专利技术方法采用综合构造实体几何与非结构网格几何优势的侵入式混合几何对核反应堆进行建模，将对核反应堆进行高精度建模的成本降低至合理水平。
12、2.本专利技术方法采用了针对侵入式混合几何特殊设计的蒙特卡罗粒子输运算法，算法基于层次包围体和等参变换自动实现计算过程中模型的切换，为屏蔽计算提供了兼顾效率与精度的可靠方案。
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1.一种基于侵入式混合几何的核反应堆屏蔽计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于侵入式混合几何的核反应堆屏...
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