基于构造实体几何模型动态重构的快速显示算法

1

作者 傅迪勇 何援军 柳伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1942-1945,1949,共5页

将区域扫描线算法结合到光线投射算法,提出了一种基于构造实体几何(CSG)模型动态重构的快速显示算法.对每一扫描线,以场景中各物体的视图投影轮廓线作区域分割,对每一分割区域生成不同的CSG动态显示模型.此模型通过动态重构一个原CSG模... 将区域扫描线算法结合到光线投射算法,提出了一种基于构造实体几何(CSG)模型动态重构的快速显示算法.对每一扫描线,以场景中各物体的视图投影轮廓线作区域分割,对每一分割区域生成不同的CSG动态显示模型.此模型通过动态重构一个原CSG模型的子集而得,可大幅减少计算中所处理物体个数.利用扫描线相邻区域的相关性给出一种快速生成CSG动态显示模型的方法,使显示速度达到实时要求. 展开更多

关键词 计算机图形学 光线投射 区域扫描线 构造实体几何

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基于特征分解的半空间构造实体几何模型转换算法 被引量：7

2

作者 赵瑛峰 刘检华 +1 位作者 武林林 马江涛 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1382-1389,共8页

为了解决大型通用粒子输运计算程序MCNP建模困难的问题,提出一种基于特征分解的BRep模型到MCNP半空间构造实体几何(CSG)模型转换算法。该算法定义了半空间转换元的概念,并以此概念为基础,提出以几何特征和拓扑结构为依据的BRep模型识别... 为了解决大型通用粒子输运计算程序MCNP建模困难的问题,提出一种基于特征分解的BRep模型到MCNP半空间构造实体几何(CSG)模型转换算法。该算法定义了半空间转换元的概念,并以此概念为基础,提出以几何特征和拓扑结构为依据的BRep模型识别方式;根据不同的特征,算法构造了合适的分解面,将Brep模型分解为半空间转换元组合,并为存在半空间描述歧义的转换元添加了合适的辅助面。通过多个模型的算法测试展示了算法的模型转换能力,通过效率测试验证了算法的计算效率,结果证明所提算法大幅提高了MCNP输入文件的制作效率。 展开更多

关键词 半空间构造实体几何(CSG)模型 模型转换 模型分解 MCNP程序

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二维任意几何特征线法长射线加速方法性能研究

3

作者 郭建 朱贵凤 +1 位作者 严睿 邹杨 《哈尔滨工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2369-2376,共8页

为了消除规则粗网格加速方法对几何描述能力的限制,本文在长射线加速方法中引入任意低阶角度近似和低阶射线近似的基础上,利用熔盐堆、重水堆和压水堆等多个不同类型基准题对加速效果进行测试,验证长射线方法在各种类型问题的加速性能... 为了消除规则粗网格加速方法对几何描述能力的限制,本文在长射线加速方法中引入任意低阶角度近似和低阶射线近似的基础上,利用熔盐堆、重水堆和压水堆等多个不同类型基准题对加速效果进行测试,验证长射线方法在各种类型问题的加速性能。研究表明:长射线加速方法具有很强的适应性,可实现不同燃料形式和慢化剂的基准题加速,达到约20倍的时间加速效果。获得和传统粗网有限差分方法相近的加速效果,解决了时间加速比低的问题。 展开更多

关键词 中子输运数值模拟 长射线加速方法 特征线法 二维任意几何 构造实体几何 低阶角度近似 低阶射线近似 基准题验证

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面向网络交互设计的扩展CSG模型构造 被引量：6

4

作者 蔡鸿明 何援军 吴勇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2057-2062,共6页

针对网络虚拟设计中三维模型数据流量大,实时交互难的关键问题,提出了一种扩展CSG模型以减少数据传输流量.首先建立了模型的形体表征及操作结构,并对传统CSG树进行语法扩充以构造操作历程树,从而将产品模型分离为表现模型和表示模型等... 针对网络虚拟设计中三维模型数据流量大,实时交互难的关键问题,提出了一种扩展CSG模型以减少数据传输流量.首先建立了模型的形体表征及操作结构,并对传统CSG树进行语法扩充以构造操作历程树,从而将产品模型分离为表现模型和表示模型等几部分.表现模型完成网络前端的交互设计,表示模型作为加工制造工程的模型重构基础,两者通过核心模型联系并集成,从而提出了一种基于扩展CSG模型的全新网络设计模式.然后基于ACIS几何引擎,开发了相应软件系统,并结合具体产品设计的应用验证表明,该模式提供了一种开展网络设计的可行途径. 展开更多

关键词 网络设计 交互设计 ACIS几何引擎 构造实体几何模型 三维实体造型

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实体建模数值反应堆的高质量绘制 被引量：2

5

作者 曹轶 肖丽 +2 位作者 王华维 艾志玮 夏芳 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1924-1932,共9页

针对传统体绘制算法采用全局实体网格化和光线均匀采样策略,难以适应大规模数值反应堆数据的可视分析问题,提出一种面向实体特征的数值反应堆可视化方法.首先利用高重复性的组件特征设计按需网格化的绘制流水线,支撑网格高效重建;然后... 针对传统体绘制算法采用全局实体网格化和光线均匀采样策略,难以适应大规模数值反应堆数据的可视分析问题,提出一种面向实体特征的数值反应堆可视化方法.首先利用高重复性的组件特征设计按需网格化的绘制流水线,支撑网格高效重建;然后采用均质属性的实体特征,提出基于表面的非结构网格体绘制加速算法;最后耦合轮廓线等表意性绘制增强效果.实验结果表明,该方法能够可扩展地处理大规模反应堆数据,高质量地表现反应堆结构和关键介质界面. 展开更多

关键词 反应堆模拟 构造实体几何 图形绘制流水线 体绘制

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斜齿轮三维实体造型方法的比较研究 被引量：3

6

作者 胡福文 郭海森 韩云鹏 《机械传动》 CSCD 北大核心 2008年第5期57-58,共2页

从计算机图形学原理的角度对斜齿轮三维实体模型不同实现方法进行分析和比较。应用扫描表示法、边界表示法、构造实体几何法等实体造型方法的原理,结合CAD/CAE/CAM软件,实现了斜齿轮的实体造型,研究了各方法的优点和缺点,从而为选择合... 从计算机图形学原理的角度对斜齿轮三维实体模型不同实现方法进行分析和比较。应用扫描表示法、边界表示法、构造实体几何法等实体造型方法的原理,结合CAD/CAE/CAM软件,实现了斜齿轮的实体造型,研究了各方法的优点和缺点,从而为选择合适的造型方法提供了参考依据。 展开更多

关键词 斜齿轮 实体造型 扫描表示法 边界表示法 构造实体几何法

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蒙特卡罗程序TRIPOLI自动建模方法研究 被引量：10

7

作者 张俊军 曾勤 +2 位作者 王国忠 吴宜灿 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期272-276,共5页

TRIPOLI是法国原子能署(CEA)开发的三维蒙特卡罗粒子输运计算程序,在反应堆物理分析、辐射防护设计、核安全评估等领域得到广泛应用。但是手工描述其输入文件耗时,容易出错,质量得不到保证。本文研究了TRIPOLI自动建模方法,实现了CAD工... TRIPOLI是法国原子能署(CEA)开发的三维蒙特卡罗粒子输运计算程序,在反应堆物理分析、辐射防护设计、核安全评估等领域得到广泛应用。但是手工描述其输入文件耗时,容易出错,质量得不到保证。本文研究了TRIPOLI自动建模方法,实现了CAD工程模型与TRIPOLI模型的相互转换。通过对基准例题的计算分析,证明了其转换结果正确、可靠。 展开更多

关键词 TRIPOLI 中子学模型 自动建模 几何引擎 MCAM 构造实体几何

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基于TIN和CSG的三维城市建模方法 被引量：7

8

作者 王永会 王勇勇 王守金 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期563-568,共6页

目的提出一种基于TIN和CSG的三维城市建模方法,解决我国现阶段"数字城市"的建设需求.方法采用基于半边数据结构的Delaunay三角剖分建模方法,对地形建模;采用CSG建筑物建模方式对建筑物进行建模,并将建筑物模型与地形模型进行... 目的提出一种基于TIN和CSG的三维城市建模方法,解决我国现阶段"数字城市"的建设需求.方法采用基于半边数据结构的Delaunay三角剖分建模方法,对地形建模;采用CSG建筑物建模方式对建筑物进行建模,并将建筑物模型与地形模型进行匹配.结果由于地形模型与地物模型的几何特性相异,因此对两种模型分别建模,并集成在一起,实现了三维空间有效、完整地表达.结论两种模型有机结合,实现了三维城市中地形和建筑物模型的可视化表达,在三维城市构建方面有很好的应用前景. 展开更多

关键词 三维城市 半边数据结构 构造实体几何 集成 地形建模

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限定TIN与CSG集成仿真模型生成算法研究 被引量：4

9

作者 吴慧欣 薛惠锋 邢书宝 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第2期475-478,共4页

为了有效地组织和管理三维GIS空间数据,实现对三维空间实体高效、完整地表达,提出了限定不规则三角网(TIN)与构造实体几何(CSG)集成的仿真建模算法。采用TIN模型描述地形,CSG模型描述建筑物,通过抽取建筑物地面轮廓线作为地形三角剖分... 为了有效地组织和管理三维GIS空间数据,实现对三维空间实体高效、完整地表达,提出了限定不规则三角网(TIN)与构造实体几何(CSG)集成的仿真建模算法。采用TIN模型描述地形,CSG模型描述建筑物,通过抽取建筑物地面轮廓线作为地形三角剖分时的限定约束条件,将两种模型有机集成在一起。同时,实现了两类模型可视化渲染操作的同步进行。仿真试验结果表明,算法在保证模拟精度的前提下,能有效地简化建模过程,在一定程度上降低了可视化渲染计算的复杂度。 展开更多

关键词 不规则三角网 构造实体几何 边界细分 模型集成 OPENGL

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机载LIDAR数据的建筑物三维重建技术 被引量：17

10

作者 熊俊华 方源敏 +1 位作者 付亚梁 隋玉成 《科学技术与工程》 2011年第1期189-192,共4页

随着城市化进程的加快,城市规划、环境监测和汽车导航等领域对建筑物有了更多的需求。3D GIS、虚拟现实技术的发展使传统的测量方法逐渐暴露出工作效率和精度方面的不足。LIDAR技术的出现为城市建筑物的快速提取提供了一种新的途径。首... 随着城市化进程的加快,城市规划、环境监测和汽车导航等领域对建筑物有了更多的需求。3D GIS、虚拟现实技术的发展使传统的测量方法逐渐暴露出工作效率和精度方面的不足。LIDAR技术的出现为城市建筑物的快速提取提供了一种新的途径。首先从LIDAR点云数据中自动提取建筑物边缘,然后采用一种新的三维重建方法对提取出来的建筑物进行重建。 展开更多

关键词 机载LIDAR 点云数据 自动提取 构造实体几何模型 三维重建

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反应堆蒙特卡罗程序RMC模型可视化功能开发 被引量：2

11

作者 梁金刚 葛攀和 +2 位作者 吴高晨 蔡云 王侃 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期599-603,共5页

反应堆蒙特卡罗程序RMC采用构造实体几何技术(CSG),建模过程需要用户输入所有的曲面、栅元等几何单元,其文本形式的建模方法具有高效、精确的优势,但同时存在表现力差、易于引入错误等问题,模型可视化是一项重要功能。本文基于程序的几... 反应堆蒙特卡罗程序RMC采用构造实体几何技术(CSG),建模过程需要用户输入所有的曲面、栅元等几何单元,其文本形式的建模方法具有高效、精确的优势,但同时存在表现力差、易于引入错误等问题,模型可视化是一项重要功能。本文基于程序的几何定位功能,结合像素化图形技术,研究了RMC的模型可视化方法,开发了程序的画图模块,该模块支持模型的二维或三维、几何或材料信息的可视化显示。对画图功能进行了测试,验证了模型可视化的效果与意义。 展开更多

关键词 RMC 构造实体几何 模型可视化 画图 几何定位

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基于CSG体的投影包围盒加速算法研究

12

作者 陆济湘 唐双平 严晓凤 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2012年第4期430-432,444,共4页

在研究和比较各种光线跟踪算法的基础上,提出了一种投影包围盒的光线跟踪算法。采用二叉树构造实体几何(constructive solid geometry,CSG)实现数据保存并构造CSG树,同时在CSG树的每个节点建立投影包围盒,每个CSG树的投影包围盒由其左... 在研究和比较各种光线跟踪算法的基础上,提出了一种投影包围盒的光线跟踪算法。采用二叉树构造实体几何(constructive solid geometry,CSG)实现数据保存并构造CSG树,同时在CSG树的每个节点建立投影包围盒,每个CSG树的投影包围盒由其左右子树的布尔操作来完成。实验结果表明,该算法能够缩短渲染时间,提高CSG体的渲染效率。 展开更多

关键词 光线跟踪 构造实体几何 投影包围盒 CSG树 布尔操作

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基于集合运算的特征表示向边界表示转换新方法

13

作者 魏洪钦 吴维勇 王小椿 《工程图学学报》 CSCD 2000年第3期41-47,共7页

特征建模已成为CAD技术的发展趋势。目前，在CAD系统中，一般采用特征表示和边界表示的混合表示方法，以充分利用两种表示法的优点。但由此而引出在特征编辑、修改时的表示转换。本文回顾了几种表示转换方法，在集合运算的基础上，提出... 特征建模已成为CAD技术的发展趋势。目前，在CAD系统中，一般采用特征表示和边界表示的混合表示方法，以充分利用两种表示法的优点。但由此而引出在特征编辑、修改时的表示转换。本文回顾了几种表示转换方法，在集合运算的基础上，提出了一种适合于特征编辑修改的形体快速重构方法，从而可快速地实现特征表示向边界表示的转换。 展开更多

关键词 边界表示 构造实体几何 表示转换 集合运算 特征表示 CAD

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基于自适应延迟切割的三角网格布尔运算优化 被引量：5

14

作者 姜旭东 盛斌 +2 位作者 马利庄 申瑞民 吴恩华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2473-2487,共15页

规则化的布尔运算被广泛应用在三维建模系统中.近年来,随着图形硬件的发展,基于三角网格的规则化布尔算法由于输出结果能直接被图形硬件处理,表现出了明显的优势.但是传统的算法由于采用CSG树局部评估策略,使得面片在相交测试中反复被切... 规则化的布尔运算被广泛应用在三维建模系统中.近年来,随着图形硬件的发展,基于三角网格的规则化布尔算法由于输出结果能直接被图形硬件处理,表现出了明显的优势.但是传统的算法由于采用CSG树局部评估策略,使得面片在相交测试中反复被切割,并且由于面片分类在切割后的模型之间直接进行,导致算法无法在保证鲁棒性的同时实现高性能.为了避免这些问题,提出了一种CSG树全局评估算法来统一执行单次和连续布尔运算.算法由两部分组成:自适应的延迟切割和全局化面片分类.在自适应的延迟切割阶段,算法通过仔细处理多个三角面片相交导致的各种情况扩展延迟切割到整个CSG树来避免由于面片的反复切割带来的数值误差累积,并利用自适应的八叉树使得相交测试可在线性时间内完成.在全局化面片分类阶段,算法通过分治法使得分类始终在切割后的面片和原始输入模型之间进行来保证分类的精度;通过结合组分类策略和自适应的八叉树来进一步优化分类性能.实验结果表明,所提算法无论是在执行单次还是在连续布尔运算时,都能在保证鲁棒性的同时性能优于其他算法,因此该算法可广泛应用于交互式建模系统中,如数字雕刻、计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)等. 展开更多

关键词 布尔运算 三角网格 构造实体几何 延迟切割 自适应八叉树

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面向大规模场景的多片元效果高效绘制 被引量：3

15

作者 周果 朱登明 王兆其 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期2606-2618,共13页

多片元效果具有实时透明等重要应用,它需要每个像素按深度顺序遍历对应的所有片元.深度剥离法将场景重复绘制多次来满足这个需求,故对显存带宽提出了很高的要求.该文针对大规模场景图元分布稀疏的特点,使用类体素八叉树在物体空间将场... 多片元效果具有实时透明等重要应用,它需要每个像素按深度顺序遍历对应的所有片元.深度剥离法将场景重复绘制多次来满足这个需求,故对显存带宽提出了很高的要求.该文针对大规模场景图元分布稀疏的特点,使用类体素八叉树在物体空间将场景近似剖分以减少图元读取总量.这允许场景能够按可见性顺序被分块加载、精确剖分和逐个绘制:通过光栅化对应的八叉树网格构造深度桶列表,在屏幕空间将场景块与网格布尔求交;通过为整个场景构造块的深度直方图,在剥取时利用它来避免硬件遮挡查询操作.由于为每块采取了不同的迭代次数,该文的两阶段剖分方法能够适应物体空间变化的深度复杂度.由于不依赖于面片的邻接信息,该文方法能够支持非流形网格和外存绘制.相比已有工作,该文方法在每次剥取一层时绘制效率有30%以上的提升. 展开更多

关键词 八叉树 体素化 深度剥离 桶排序 构造实体几何

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基于工程图的三维重建研究 被引量：18

16

作者 龚洁晖 张慧 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1794-1805,共12页

由二维工程图重建三维形体是一种快速的形体造型方法,已成为计算机图形学和人工智能领域的重要研究方向.立足于基于工程图的三维重建问题,分类总结了形体重建方法的研究成果,着重介绍了典型的重建算法.在比较了典型算法的适用范围的基础... 由二维工程图重建三维形体是一种快速的形体造型方法,已成为计算机图形学和人工智能领域的重要研究方向.立足于基于工程图的三维重建问题,分类总结了形体重建方法的研究成果,着重介绍了典型的重建算法.在比较了典型算法的适用范围的基础上,剖析了目前形体重建研究所面临的问题.最后,指出了基于工程图的三维重建算法进一步的研究方向. 展开更多

关键词 三维重建 三视图 构造的实体几何 边界表示

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蒙特卡罗仿真计算前处理平台的开发与初步验证 被引量：2

17

作者 李静文 孙国民 +2 位作者 周文 陈威虎 郁杰 《核安全》 2023年第1期81-88,共8页

当前,核设施与核装备越来越大型化、精细化和复杂化,这种发展趋势将大大增加传统手工编写蒙卡仿真计算模型的难度。针对此问题,本文利用开源几何引擎Open CASCADE开发了蒙卡仿真计算前处理平台,前处理平台提供几何模型的建立与修改、材... 当前,核设施与核装备越来越大型化、精细化和复杂化,这种发展趋势将大大增加传统手工编写蒙卡仿真计算模型的难度。针对此问题,本文利用开源几何引擎Open CASCADE开发了蒙卡仿真计算前处理平台,前处理平台提供几何模型的建立与修改、材料模型的创建与输入,以及从CAD模型到蒙卡仿真计算模型的转换等功能,以优化传统手工建模过程。本文主要阐述了前处理平台的总体架构设计、功能模块的实现情况,以及从边界表示法模型到构造实体表示法模型的转换过程,并对不同复杂程度的CAD模型进行了蒙卡仿真计算模型生成验证,初步验证结果表明,前处理平台能自动输出蒙卡仿真计算模型,避免了手工编写计算模型文本,简化了蒙卡仿真前处理过程。 展开更多

关键词 蒙特卡罗 开源几何造型引擎 边界表示法 构造实体几何表示法

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1/4栅元尺度两级粗网有限差分加速方法

18

作者 周晓宇 王浩 +1 位作者 李佩军 郝琛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1683-1690,共8页

为了进一步降低采用栅元尺度的粗网有限差分方法加速高保真中子输运计算的外迭代步以获得更大的加速收益,本文依据傅里叶分析结果提出并实施了一种1/4栅元尺度的两级栅元尺度的粗网有限差分加速方法,同时实现了基于构造实体几何的以1/4... 为了进一步降低采用栅元尺度的粗网有限差分方法加速高保真中子输运计算的外迭代步以获得更大的加速收益,本文依据傅里叶分析结果提出并实施了一种1/4栅元尺度的两级栅元尺度的粗网有限差分加速方法,同时实现了基于构造实体几何的以1/4栅元为单位的几何构建方法。本文采用C5G7 RA和VERA Problem#4三维基准题验证方法的正确性和加速效果,并基于秦山一期压水堆1/4模型进行不同工况下的实堆高保真稳态临界计算。结果表明:在保证精度的前提下,本文提出的基于1/4栅元的两级栅元尺度的粗网有限差分加速方法能够针对真实的1/4几何模型将外迭代次数进一步降低1/3左右。秦山一期压水堆临界硼浓度最大误差为-21×10^(-6),1/4模型高保真中子物理计算时间为88.3核时。从降低迭代次数和减少计算规模2方面有效降低高保真输运计算的计算负担。 展开更多

关键词 中子输运计算 粗网有限差分 两级加速 1/4栅元 傅里叶分析 构造实体几何 实堆验证 高保真

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三维MOC的球床堆芯CMFD加速研究 被引量：1

19

作者 文宇晨 郝琛 +1 位作者 郭建 王毅箴 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1712-1718,共7页

为了解决稀疏长特征线方法在加速效果,特别是降低计算时间上仍存在的不足,本文使用基于广义等价理论的粗网有限差分方法作为三维特征线方法的加速算法,并开发粗网有限差分方法模块用于加速MOCP程序的精细化输运计算。MOCP程序开发三维... 为了解决稀疏长特征线方法在加速效果,特别是降低计算时间上仍存在的不足,本文使用基于广义等价理论的粗网有限差分方法作为三维特征线方法的加速算法,并开发粗网有限差分方法模块用于加速MOCP程序的精细化输运计算。MOCP程序开发三维特征线方法模块针对球床式反应堆进行精细化输运计算,并使用稀疏长特征线方法加速3D-MOC。根据MOCP中构造实体几何建模方法处理球床区域中燃料球细网与粗网的映射关系以保证粗网均匀化参数的准确计算。最后用不同堆型、不同几何模型对粗网有限差分方法加速模块与球床处理模块进行验证,保证粗网与细网严格对应的同时,使3D-MOC整体迭代次数与计算耗时减少约90%。计算结果表明该模块正确且拥有良好的加速效果。 展开更多

关键词 特征线方法 构造实体几何方法 精细化中子输运计算 粗网有限差分 广义极小残差算法 广义等价理论 迭代加速 球床式高温气冷堆

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RMC基于CAD几何输运功能的拓展开发应用

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作者 申鹏飞 王侃 +2 位作者 刘召远 梁金刚 刘仕倡 《核动力工程》 CSCD 北大核心 2024年第S2期55-62,共8页

为拓展蒙特卡罗程序RMC基于计算机辅助设计(CAD)几何输运能力,面向新型数值反应堆的RMC基于CAD几何建模输运提供新的计算手段。首先采用开源网格化内核处理CAD几何模型,实现全流程自主化的RMC基于CAD几何输运方法,其次开发了CAD与构造... 为拓展蒙特卡罗程序RMC基于计算机辅助设计(CAD)几何输运能力,面向新型数值反应堆的RMC基于CAD几何建模输运提供新的计算手段。首先采用开源网格化内核处理CAD几何模型,实现全流程自主化的RMC基于CAD几何输运方法,其次开发了CAD与构造实体几何(CSG)的混合几何输运框架,提高几何处理效率和RMC输运效率。通过燃料球、VERA-3A燃料组件等模型的数值计算,验证了自主化CAD几何处理方法、混合几何建模输运方法的正确性;与现有CAD几何建模输运方法相比,混合几何建模输运方法在几何处理时间、计算效率等方面取得显著提升。因此,本研究开发的RMC基于CAD几何输运拓展功能可以用于新型数值反应堆的中子学分析计算。 展开更多

关键词 构造实体几何(CSG) 混合几何 CAD几何 RMC 网格化 蒙特卡罗

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