一种基于遗传算法的SiC包壳多目标优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于遗传算法的SiC包壳多目标优化设计方法，通过参数化建模、物理场求解和遗传算法的应用实现用于核反应堆或动力系统中的SiC包壳多目标结构优化设计，该方法适用于核反应堆或核动力系统中所有涉及到的由纤维预制体和基体构成的SiC包壳构件。该结构优化设计方法主要包括如下部分：1.完成SiC包壳的参数化几何建模，包括在对应坐标系下的纤维预制体和基体的几何结构和尺寸；2.考虑SiC包壳在反应堆内的服役环境，开展物理场求解。在步骤1所建立的几何模型基础上，设置固体力学、固体传热的耦合物理场，并耦合求解；3.引入遗传算法，设置遗传算法中的关键变量。导入步骤2中所得到的物理场求解数据，通过遗传算法完成迭代，完成SiC包壳结构的多目标优化设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于sic包壳结构优化设计，具体涉及一种基于遗传算法的sic包壳多目标优化设计方法。

技术介绍

1、作为核裂变和核聚变系统的结构材料，sic包壳近年来被广泛研究。sic包壳由连续的sic纤维预制体和sic基体组成，具有优异的抗氧化和抗中子辐照性能，以及出色的耐高温性能。在核反应堆内热-力多重环境载荷作用下，sic包壳的温度、应力、变形等关键参数将显著变化，直接关系燃料包壳服役的安全性。目前对sic包壳结构的优化设计大多使用简单的参数化分析对比结果，此类方法无法同时考虑多个结构参数或因素对sic包壳性能的综合影响。因此，考虑到反应堆内运行环境的复杂性及sic包壳的结构特殊性，有必要通过基于遗传算法的多目标优化手段，整合相互竞争或相互冲突的关键目标函数，提取结构设计中的关键因素和特征，借助科学方法形成准确、高效的定量优化技术，实现sic包壳结构设计的优化分析。

2、近年来，国内外研究者选用实验或数值模拟方法对不同结构或尺寸的sic包壳的开展了性能分析研究，并在此基础上开展了初步的结构设计。

3、如文献《g.singh,k.te本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于遗传算法的SiC包壳多目标优化设计方法，其特征在于：该方法适用于核反应堆或动力系统中所有涉及到的由纤维预制体和基体构成的SiC包壳构件；通过参数化建模、物理场求解和遗传算法的应用，该方法能够实现用于核反应堆或核动力系统中的SiC包壳多目标结构优化设计，步骤如下：

【技术特征摘要】

1.一种基于遗传算法的sic包壳多目标优化设计方法，其特征在于：该方法适用于核反应堆或动力系统中所有涉及到的由纤维预制体和基体构成的sic...

【专利技术属性】
技术研发人员：张程，郑策，周越华，刘佳明，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：