基于IGES三维模型与MCNP接口的研究

论文摘要

MCNP是用于计算中子、光子或者中子/电子/输运方程的通用蒙特卡罗中性粒子输运计算程序。该系统应用广泛。但其仿真计算的建模工作非常复杂,在MCNP几何建模过程中,输入INP文件的过程是十分烦琐的。本文主要研究基于IGES语义模型从IGES数据文件中提取图形模型的数据信息,作为数据源对数据进行处理,获取图形所需的特征参数数据。实现MCNP的工程仿真计算的自动建模及其向MCNP输入文件的自动转换。从而有效地利用最新的CAD技术来提高蒙特卡罗计算程序几何建模的效率。论文主要完成以下工作:1、概述国内外CAD/CAM技术发展过程,并论述本文研究的目的和意义。2、根据IGES标准的发展现状以及IGES标准的主要内容,深入研究IGES标准数据文件的结构、格式、拓扑关系,以及对几何信息的定义。并对SolidWorks软件中产生的IGES文件进行实例分析。3、对几何造型技术进行研究,包括二维和三维几何图形的模型机理。其研究目的是如何定义和储存完整的三维几何信息及如何方便地构造各种几何形状。4、从构造实例的模型,到生成相应的IGES数据文件,由拓扑关系和几何描述提取参数数据。利用VC++转换成MCNP能够识别的INP文件,添加INP文件中的密度、重要性等内容,直接进行MCNP文件的计算。5、总结本文的研究方法,指出将来研究的方向。通过理论和实例分析,证明本文研究的方法是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 CAD技术的发展
• 1.3 CAD软件的数据格式
• 1.4 本文工作
• 第二章 MCNP的几何模型和建模方法
• 2.1 MCNP参数特征
• 2.2 几何造型概述
• 2.3 几何造型系统的三种模型
• 2.3.1 线框模型
• 2.3.2 表面模型
• 2.2.3 实体模型
• 2.3 几种常见的三维形体表示方法
• 2.3.1 实体几何构建法（CSG）
• 2.3.2 边界表示法（B-Rep）
• 第三章 基于IGES的转换系统
• 3.1 IGES标准
• 3.2 IGES文件结构
• 3.3 IGES元素说明
• 3.4 IGES文件的数据记录格式
• 3.5 IGES存在问题及解决办法
• 第四章 三维模型转换成MCNP的实现
• 4.1 问题的提出
• 4.2 MCNP的实现过程
• 4.3 三维软件与MCNP的交换实践
• 4.3.1 方案设计
• 4.3.1.1 仿真计算模型
• 4.3.1.2 基于重复结构的建模方法
• 4.3.1.3 基于SolidWorks的建模方法
• 4.3.2 方案实施
• 4.3.3 可视化界面设计
• 4.3.4 运行结果的对比
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢