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核科学与工程2024年第02期:基于非结构网格粒子输运的蒙特卡罗模拟计算研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王立鹏;陈森;张信一;姜夺玉;胡田亮;曹璐;李达;陈立新;

单位:西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室;

摘要:传统的构造实体几何的建模方式不能满足复杂几何输运、多物理耦合计算和大尺度核辐射效应模拟等问题,目前MCNP程序允许在非结构化的网格下跟踪粒子,它是作为一个网格空间嵌入在传统的构造实体几何之中,非结构网格几何采用有限元程序ABAQUS创建,使用MCNP的径迹长度估计器计算非结构网格单元内的输运结果,并在非结构网格上执行单元对单元的跟踪,结果可以输出到ABAQUS或者Paraview进行可视化和其他物理分析。本文分析了两种典型的基准实验:Ueki固定源和Godiva临界源问题,模拟结果表明,UM几何的运行时间和与CSG几何的计算偏差与输入网格单元的数量、单元的阶数成正比,同样阶数的四面体比六面体结果误差更小,本文的非结构网格计算结果与传统的构造实体几何结构结果具有很好的一致性。

关键词:非结构网格;;粒子输运;;蒙特卡罗;;有限元

基金资助:自然科学基金的资助(12275219,12205237)