结合几何的MCNP计算结果可视化分析系统的研究与实现_范言昌
宁波大学2014届校级优秀本科毕业设计(论文)名单
106040433 胡晓杰 某简支梁桥设计（方案B） 106040023 马薇 宁大科学技术学院实验楼（主楼）工程量清单与招标控制价编制 106040074 付佳琦 租赁型保障性住房退出机制研究 106040437 陈慧仙 宁波市江北大道以西滨江3#地块可行性研究 096040552 张洁君 科研中心建筑设计研究--复杂地形的对应 106040888 戴慧雪 加拿大一枝黄花对土壤反硝化菌多样性的影响 106110012 林彤 106090003 刘建 106090006 王跃 购物空间行为研究—以XX超市为例 渔船应急方案设计与研究 安全文化对船员安全行为的影响研究 096060086 蔡磊杰 宁波市鄞州区东吴镇勤勇村村庄规划
小学数学估算内容的教学研究——以2001年人教版小学数学教科书中“数的运算”为例 吴小鸥
106070019 杨瑾惠 《刀锋》的元小说特征 On the Features of Metafiction in W. S.Maugham's Razor 王松林 's Edge 104175908 蒋烨佳 環境と投資——寧波の日系企業を中心に 106070018 刘冠琴 『鼻』における利己主義について 106070056 吕方剑 外语课中探究式学习方法的效果评估——以《德语国家国情》为例 106070060 胡梁钰 以《厨房的钟》为例浅析博歇尔特短篇小说中的“废墟印象” 106190038 邬婷婷 《华女阿五》的文化身份与文化冲突 106190041 金亚萍 高中英语课堂教学中多模态ppt课件使用实证研究 106070187 张怡沁 高中英语写作自评和互评对学习自主性的影响 106140019 陶燕娜 从意译看语言对思考的影响 106120011 陈海涛 “山.林下”自然养生馆视觉形象设计 106120136 崔春兰 寻觅——2014秋冬女装设计 106120148 彭小丽 “链”——2014秋冬女装设计
MCNP计算结果可视化分析系统的研究与实现
学位授予单位:合肥工业大学
1.施灿辉基于图像的MCNP数字人体建模与仿真研究[学位论文]2003
2.邓明珠CAD与MCNP的格式转换问题的研究[学位论文]2008
3.刘同先MCNP在中子输运问题计算中的影响因素分析[学位论文]2007
4.赵世平基于蒙特卡洛方法模拟中子照相[学位论文]2008
5.许海燕.黄正丰.蔡少辉.XU Haiyan.HUANG Zhengfeng.CAI Shaohui蒙特卡罗粒子输运问题全局降方差方法[期刊论文]-计算物理2010,27(5)
6.冷传海水泥生料分析的MCNP模拟及实验结果比较[学位论文]2008
7.吴宜灿.李莹.卢磊.丁爱平.胡海敏.曾勤.罗月童.郑善良.黄群英.陈义学.WU Yi-can.LI Ying.LU Lei.DING Ai-Ping.HU Hai-min.ZENG Qin.LUO Yue-tong.ZHENG Shan-liang.HUANG Qun-ying.CHEN Yi-xue蒙特卡罗粒子输运计算自动建模程序系统的研究与发展[期刊论文]-核科学与工程2006,26(1)
合肥工业大学
硕士学位论文
MCNP计算结果可视化分析系统的研究与实现
姓名:***
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:檀结庆
20100401
MCNP计算结果可视化分析系统的研究与实现
作者:范言昌
8.刘什敏脑组织替代材料在BNCT中的蒙特卡罗模拟[学位论文]2007
9.李晓东中子照相中子慢化的MCNP模拟[学位论文]2009
10.郑华庆精确放射治疗中基于蒙特卡罗有限笔形束的光子剂量计算方法研究[学位论文]2009
本文链接:/Thesis_Y1700920.aspx
MCNP计算结果可视化分析系统的研究与实现的开题报告
MCNP计算结果可视化分析系统的研究与实现的开题报告一、研究内容MCNP是一种广泛使用的核材料传输计算软件，常用于核反应堆设计、辐射防护等领域。
然而，MCNP计算结果通常以文本格式输出，难以进行直观的可视化分析，给用户带来不便。
因此，本研究将开展MCNP 计算结果可视化分析系统的研究与实现。
本系统旨在通过图像化的方式展示MCNP计算结果，使用户能够更加直观地了解计算结果。
具体研究内容包括：1. MCNP计算结果格式分析本系统将对MCNP计算结果的格式进行深入分析，了解其结构和含义，为后续的可视化分析提供基础。
2. 可视化算法研究本系统将研究可视化算法，包括数据可视化、图像处理、渲染等方面的算法，为MCNP计算结果的可视化提供技术支持。
3. 系统设计与实现本系统将设计并实现MCNP计算结果可视化分析系统，包括前端展示和后端数据处理等方面的内容。
在设计中，将考虑用户需求、界面友好性、数据安全等问题。
同时，本系统还将开发数据管理模块，方便用户对数据进行管理和查询。
4. 系统测试与评估本系统将进行系统测试和评估，判断系统的稳定性、运行速度、用户满意度等方面的指标是否符合预期。
二、研究意义MCNP计算结果可视化分析系统的研究具有以下意义：1. 提高用户体验本系统将计算结果可视化，使用户在了解计算结果的同时，也能够享受到视觉上的愉悦，提高用户体验。
2. 加快数据分析速度传统的分析方式需要用户对文本数据进行逐一分析，效率较低。
而本系统将通过可视化的方式，将分析结果直观展现，让用户节省时间，提高分析效率。
3. 促进交流和研究本系统将对MCNP计算结果进行可视化展示，促进不同研究者之间的交流和合作，有利于相关领域的研究进展。
三、研究方法本研究将采用以下方法：1.文献综述通过查阅相关文献，了解MCNP计算结果可视化方面的研究现状和不足，为本研究提供理论支持。
2.算法研究针对MCNP计算结果的特点，研究和调整可视化算法，优化可视化效果。
有限元网格图形处理技术及计算结果的可视化
有限元网格图形处理技术及计算结果的可视化
余卫平
【期刊名称】《计算机辅助设计与图形学学报》
【年(卷),期】2003(015)012
【摘要】针对有限元分析中图形处理和计算结果的可视化问题,提出三维有限元网格图形的快速形成以及高效消隐方法 .基于这种思路,将所有有限元后处理图形在单元面上实现,有效地避免了烦琐的后处理图形的形成和消隐问题;并提出了形成和绘制诸如空间等值线、矢量图形、位移示意图以及塑性区分布图形等复杂的空间的后处理图形的方法;给出了程序的算法流程和应用实例.
【总页数】5页(P1561-1565)
【作者】余卫平
【作者单位】中国水利水电科学研究院岩土工程研究所,北京,100044
【正文语种】中文
【中图分类】TB115
【相关文献】
1.有限元分析计算结果的计算机图形可视化显示 [J], 范彦斌;杨彭基
2.有限元分析计算结果的计算机图形可视化显示 [J], 鲁英春
3.有限元分析计算结果的计算机图形可视化显示 [J], 鲁英春;
4.关于举办2017全国图像图形处理技术应用大会暨2017中国图像图形处理技术工程师年会的通知 [J], 无
5.三维有限元网格图形的剖切及场变量可视化 [J], 张存生;赵国群;虞松;高军
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MCNP大规模重复结构体素的实时交互可视化方法研究
收 稿 日期 ： ０ ２０ — ２ 修 回 日期 ：０ ２０ — ６ ２ １ － ３２ ； ２ １—４２
基 金 项 目 ： 徽 省 自然 科 学 基 金项 目（ １４ ６ ６ ５ 安 １０ ０ ０ Ｑ５ ） 作 者 简 介 ： 少 恒 （ ９ ８ ）男 ， 徽 安 庆 人 ， 士 研 究 生 ， 要从 事 数 字 仿 真 与 可 视 化 研 究工 作 周 １８一 ， 安 硕 主 ２ ６ ６
ｎｏ ｅ ｌｔｍ ｅ ｉ ｅ ａ ｔｖ ｍ ｅ ｈｏ ｔ ｎａ ｙ ｅ ａ ｖ ｓ ｌ ｅ ｔ ｏｓ ｔ ａ ｅ ｅ ｔ Ｉ ｈｉ ｒ ａ— ｉ ｎｔ ｒ ｃ ｉ ｅ ｔ ｄ ｏ ａ ｌ ｚ ｎｄ ｉｕａ ｉ ｈ ｅ ｄａ ａ ｔ ｐｒ ｓ ｎ ． ｎ ｔ ｓ ｚ
可视化开发包 Ｖ ＴＫ 加 以 实 现 。 以 Ｆ ＤＳ团 队 自主 构 建 的 中 国 成 年 女 性 数 字பைடு நூலகம்化 辐 射 计 算 模 型 Ｆ Ｓ Ｄ－
ＨｕＭＡＮ 为 代 表 的 测 试 结 果 表 明 ， 方 法 不 仅 直 观 的 实 现 了模 型 的 可视 化 ， 时 还 支 持 对 旋 转 、 片 和 该 同 切 放 缩 等 交 互 操 作 的快 速 响应 。本 文 的方 法 实 现 了对 ＭＣ Ｐ 大 规 模 重 复 结 构 体 素 数 据 的 实 时 交 互 可 视 Ｎ 化 ， 高 了 ＭＣ 提 ＮＰ计 算 数 据 的可 视 化 分 析 效 率 。 关键 词 ： 特 卡 罗 方 法 ； 复 结 构 ； 素 ； 时 交 互 可 视 化 蒙 重 体 实
ＺＨ ＯＵ ｈａ — ｅ ｇ ＨＥ ｏ ， Ｓ ｏ ｈ ｎ ， Ｔａ ＬＯＮＧ ｎｇ ｃ ｎｇ ， Ｐｅ — ｈｅ
ＣＨＥＮＧ ｅ ｇ ｙ ｎ ， Ｍ ｎ — ｕ 。 ＪＡＮＧ ｎ Ｆ ａ Ｉ Ｐｉｇ ， ＤＳ Ｔｅ ｍ
CMA-BJ_2.0_版逐时快速更新追赶循环同化预报系统研发及应用Ⅰ：_资料同化及系统构建
doi:10.11676/qxxb2023.20220172气象学报CMA-BJ 2.0版逐时快速更新追赶循环同化预报系统研发及应用Ⅰ：资料同化及系统构建*陈 敏 仲跻芹 卢 冰 童文雪 冯 琎 张舒婷 黄向宇 范水勇CHEN Min ZHONG Jiqin LU Bing TONG Wenxue FENG Jin ZHANG ShutingHUANG Xiangyu FAN Shuiyong1. 北京城市气象研究院，北京，1000892. 中国气象局城市气象重点开放实验室，北京，1000891. Institute of Urban Meteorology，CMA，Beijing 100089，China2. Key Laboratory of Urban Meteorology，China Meteorological Administration，Beijing 100089，China2022-10-27收稿，2023-06-25改回.陈敏，仲跻芹，卢冰，童文雪，冯琎，张舒婷，黄向宇，范水勇. 2023. CMA-BJ 2.0版逐时快速更新追赶循环同化预报系统研发及应用Ⅰ：资料同化及系统构建. 气象学报，81（6）：911-925Chen Min， Zhong Jiqin， Lu Bing， Tong Wenxue， Feng Jin， Zhang Shuting， Huang Xiangyu， Fan Shuiyong. 2023. On the CMA-BJ v2.0 hourly rapid update catch-up cycling assimilation and forecast system. Part Ⅰ: Data assimilation and system attributes. Acta Meteorologica Sinica， 81（6）:911-925Abstract In this paper, the key technical features of CMA-BJ v2.0, the Hourly Rapid Catch-up Cycling Assimilation and Forecast System, are introduced in detail. This system uses IAU (Incremental Analysis Update) as the initialization scheme, which effectively suppresses the initial noise accumulation problem. By fully considering the actual truncated time of all kinds of observations' arrival, the two coupling parts, e.g., the cycle analysis and forecast update implementing data with different cut-off times, run in turn within each hourly cycling to meet the high demands of nowcasting and short-term forecast services. By applying the dynamic forecast hybrid scheme to the assimilated background field, the dynamic constraint of large-scale fields from global models on the development of micro- and meso-scale thermal and dynamic fields in the regional model is realized, and the deformation of large-scale prediction fields caused by the accumulation of rapid update cycle prediction errors is effectively suppressed. In terms of data assimilation, the national-wide mosaic radar reflectivity is only assimilated at the stage of forecast update to avoid continuous accumulation of water vapor. The radar assimilation background field error variance and length scale strategy optimization effectively promote the application of radar assimilation effect. In addition, real-time assimilation of national wind profile radar observations is realized in the CMA-BJ v2.0 system.Key words Rapid updated cycling， Initialization， Radar data assimilation， Wind profile data assimilation， Incremental analysis update摘 要 介绍了CMA-BJ 2.0版区域逐时快速更新循环同化分析及短时预报业务系统在逐时更新循环和资料同化方面的关键技术特点。
可视化数据模拟和仿真的过程和结果
可视化数据模拟和仿真的过程和结果章节一：引言随着科技的发展和数据的爆炸式增长，数据分析和模拟正变得越来越重要。
数据模拟是通过构建一个数学或计算机模型来模拟和预测现实世界中的各种情况，以便作出合理的决策。
而可视化数据模拟则是将数据模拟的结果以图形或图像的形式展示出来，使人们更加直观地理解和解释模拟结果。
章节二：数据模拟的过程数据模拟的过程可以分为几个关键步骤：问题定义、数据收集和整理、模型构建、参数设定、模拟实验、结果分析和验证。
首先，我们需要明确问题的定义，即需要解决的问题是什么，研究的范围是什么。
然后，我们需要收集和整理相关的数据，这些数据可以是过去的观测数据或实验数据，也可以是模拟所需的初始条件。
接下来，我们需要构建一个数学或计算机模型，模拟现实世界中的各种物理、生物或社会现象。
模型可以是基于物理原理或统计学方法，也可以是基于人工智能或机器学习的算法。
然后，我们需要设定模型的参数，这些参数可以是已知的，也可以是需要通过实验或观测来估计的。
接下来，我们可以进行模拟实验，并收集和记录模拟的结果。
最后，我们需要对结果进行分析和验证，以判断模型的可行性和准确性。
章节三：可视化数据模拟的方法可视化数据模拟可以使用多种方法来展示模拟的结果，其中包括静态图表、动态图表和三维可视化。
静态图表通常是指使用条形图、折线图、饼图等来展示模拟结果，它们可以清晰地显示数据的变化趋势和比较不同方案的效果。
动态图表则可以通过动画或交互式方式展示模拟结果的变化过程，使观察者更加直观地理解模拟的动态特性。
三维可视化则可以利用虚拟现实或增强现实技术来模拟和展示三维空间中的物理或生物现象，使观察者可以沉浸式地体验模拟结果。
章节四：可视化数据模拟的应用可视化数据模拟在各个领域中都有广泛的应用。
在自然科学领域，可视化数据模拟可以用来研究天气预测、地震模拟、气候变化等自然现象，帮助科学家更好地理解和预测自然界的变化。
在生命科学领域，可视化数据模拟可以用来研究分子结构、细胞活动、基因调控等生物过程，帮助科学家研究生物体的生物学特性和疾病的发生机制。
基于OpenGL的CFD设计平台中的流场可视化技术及其实现
为飞行器的外形数据以及流场的外场数据。 （3） 调用 L 库实现关于三维实体几
何变换、投影变换、裁剪、视区变换等操作，并 且 OpenGL 采用深度缓存(Z-buffer)来实现消隐； 并且为了场景的真实性，需要建立光照模型，
表示平面或曲面上的矢量分布，同时显示结构温度场，并提供场景的交互式操作，为飞行器
预设计提供必要的依据并为飞行器设计者提供一个直观方便的设计平台。笔者主要讨论平台
中基于 OpenGL 的流场可视化技术及其实现。
关 键 词：计算机应用；可视化；CFD 设计平台；标量场；矢量场；云图；等值线；
流线
中图分类号：TP 391
程序可以处理的网格有结构网格、非结构网 络、多块网格，其中多块网格(Multi-Block)根据 有无共同交界面分为搭接网格(Patch)与嵌套网 格(Chimera) [3]。结构网格即为由 I，J，K 分别定 义的 N 层 J 行 K 列的网格，对于某一个平面或者 曲面，可以由 I 行 J 列来定义。非结构网格，除 了本身可以按自身的结构实现了网格显示外，对 于每个剖面与切面的流场情况，提出了非结构网 格的标准结构化方法，通过插值与重组转化成结 构化网格。
吴 杰， 黄春生， 范绪箕
（上海交通大学1011研究室，上海 200030）
摘
要：计算流体动力学(CFD)是可视化的重要应用领域，在本研究室自主研发的
复杂外形飞行器气动加热数值模拟设计平台(CFD 设计平台)上，针对结构性网格和非结构网
格分别实现了三维数据场的可视化，用云图和等值线表示平面与曲面上的标量分布，用流线
matlab计算结果的可视化
第五讲计算结果的可视化本节介绍MATLAB 的两种基本绘图功能：二维平面图形和三维立体图形。
5.1 二维平面图形5.1.1 基本图形函数plot是绘制二维图形的最基本函数，它是针对向量或矩阵的列来绘制曲线的。
也就是说，使用plot 函数之前，必须首先定义好曲线上每一点的x 及y 坐标，常用格式为：（1）plot(x) 当x 为一向量时，以x 元素的值为纵坐标，x 的序号为横坐标值绘制曲线。
当x 为一实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线，当x 为m× n 矩阵时，就由n 条曲线。
（2）plot(x,y) 以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。
（3）plot(x,y1,x,y2,…) 以公共的x 元素为横坐标值，以y1,y2,… 元素为纵坐标值绘制多条曲线。
例5.1.1 画出一条正弦曲线和一条余弦曲线。
>> x=0:pi/10:2*pi;>> y1=sin(x);>> y2=cos(x);>> plot(x,y1,x,y2)图5.1.1 函数plot 绘制的正弦曲线在绘制曲线图形时，常常采用多种颜色或线型来区分不同的数据组，MATLAB 软件专门提供了这方面的参数选项（见表5.1.1），我们只要在每个坐标后加上相关字符串，就可实现它们的功能。
表5.1.1 绘图参数表色彩字符颜色线型字符线型格式标记符号数据点形式标记符号数据点形式y 黄- 实线. 点<小于号m 紫：点线o 圆s 正方形c 青-. 点划线x 叉号d 菱形r 红- - 虚线+ 加号h 六角星g 绿* 星号p 五角星b 蓝v 向下三角形w 白^ 向上三角形k 黑>大于号例如，在上例中输入>> plot(x,y1,'r+-',x,y2,'k*:')则得图5.1.2图5.1.2 使用不同标记的plot 函数绘制的正弦曲线5.1.2 图形修饰MATLAB 软件为用户提供了一些特殊的图形函数，用于修饰已经绘制好的图形。
Matlab科学计算可视化实验报告论文
四、试验内容（方法、程序、说明）
1、向量数据的流线图（剖面图、等值线图、流线图）
● 用流线跟踪气流速度（wind_speed） 。 ● 用切片面板显示数据的横断面视图（剖面图） 。 ● 用切片面板上的等值线改进切片面板颜色的可视性。 （1）确定坐标范围 装载数据并确定切片面板和等值线图所处的位置。 load wind %载入 x,y,z,u,v,w 的数据 xmin=min(x(:)); xmax=max(x(:)); ymax=max(y(:)); zmin=min(z(:)); （ 2） 添加切片面板 （剖面图） 计算向量场的大小 （它代表气流流速） ， 为 slice 命令生成标量数据。沿 x 轴在 xmin 处、沿 y 轴在 ymax 处、沿 z 轴在 zmin 处创建切片面板图。指定表面颜色，用切片的颜色指示气流速度。 wind_speed=sqrt(u.^2+v.^2+w.^2); %计算出向量场大小（气流流速） hsurfaces=slice(x,y,z,wind_speed,[xmin,100,xmax],ymax,zmin); set(hsurfaces,'FaceColor','interp','EdgeColor','none') 生成图形如图 1.1 所示。
对本次实验的思考和建议。 可填写实验成功或失败的原因，实验后的心得体会等。 指导教师根据本次实验的预习、表现、操作的实验报告的撰
7．备注或说明 8．指导教师评分
写客观进行评分、签名，并记入成绩。
Matlab 科学计算可视化——基于 wind 的向量数据集合（ 它
实验名称
代表流过北美洲的气流）分析气流变化
几何模型数据压缩及虚拟场景实时显示技术研究ppt课件
单分辨率模型的几何数据压缩综述
单分辨率模型是指几何实体的某一层次细节的多边形网 格表示形式，如果缺少该模型中任何一部分数据，则无法 对该实体轮廓有一完整理解。单分辨率几何数据压缩是指 对实体的某一层次细节的网格数据进行压缩。下面三种方 法是比较有代表性的算法：
(1) 基于通用三角形网格的几何压缩 (2) 三角网格连接关系实时压缩算法 (3) 基于拓扑手术方法的几何压缩算法
的阈值参数；
.
步骤5：从堆栈中移走最小误差的顶点对 ，如果 目标面小于300，且该顶点对没有超过最高抽中次数 ，则执行第六步；否则转到第七步； 步骤6：应用基于视点的抽样标准公式：1）.假如
，将原误差以 替代，并把该顶点对按更新后的误差大小顺序放在 堆栈中 (在顶端有最小误差)，转到第八步； 步骤7：使该顶点对 收缩, 然后更新包含v1的所 有顶点对的误差； 步骤8：如果目标没有达到，转到第五步；否则，完 毕。
.
基于视点的网格简化算法
必要性 Garland-Heckert算法及轮廓线 基于视点的网格简化算法 外观相似性评价 复杂性分析 仿真结果及分析 本章小结
.
必要性
Garland等人提出的基于二次误差度量的几何简化方法 ，采用二次误差度量来刻画误差，计算效率高，质量好。 该算法能处理任何拓扑结构的三角网格，有效地产生细节 层次模型。但是，该算法存在不足之处：在多边形较少的 情况下，模型变粗，外观细节丢失较多。这是由于Garland 方法并不能较好地保持模型外观特征所造成的。
.
(a) 边邻居 (b) 边不在边界上 (c) 边在边界上 图3-4 两个相邻面的单位法向示意图
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基于视点的二次误差度量网格简化算法
下面给出算法的具体步骤 2：为所有初始顶点计算Q；
MCNP大规模重复结构体素的实时交互可视化方法研究_周少恒
实验测试及对结果的分析证实了该方法能够直观高效的实现mcnp重复结构体素数据的实时交互可视化提高了mcnp方法与实现mcnp使用的主要目的是仅用一次描述实现在几何中出现多次的任意结构栅元的描述达到减少用户必须提供的输入mcnp体素模型时全模型空间按照体素大小进行网格划分每个网格用一个材料体素填充
第 ３２ 卷 第 ３ 期 ２０１２ 年 ９ 月
本文设计的 两 种 数 据 裁 剪 方 法，其 核 心 思 想仍 是 根 据 数 据 裁 剪 的 准 则，提 取 出 符 合 条 件 的数据集。然后在这个数据集的基础上进行后 续的数据处理或者可视化操作。 １．２ 体 素 隐 藏
通过上述数据裁剪方法最终会得到了一个 非结 构 化 的 体 素 数 据 集，该 数 据 集 可 以 当 作 一 个体素模型（称 为 Ａ），且 模 型 内 部 的 体 素 通 常 是不可见的。因此在对这个模型进行可视化的 时 候 ，为 了 节 约 内 存 ，可 以 考 虑 隐 藏 模 型 内 部 的 体 素 ，即 只 显 示 模 型 表 面 的 体 素 。
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （ＨＦＵＴ），Ｈｅｆｅｉ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖ．２３０００９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓａｆｅｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｅｆｅｉ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖ．２３００３１，Ｃｈｉｎａ；
MCNP简介
MCNP简介MCNP(MonteCarloN2ParticleTransportCode)是由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LosAlamosNationalLaboratory)开发的基于蒙特卡罗(MC)方法的用于计算三维复杂几何结构中的中子、光子、电子或者耦合中子/光子/电子输运问题的通用软件包,也具有计算核临界系统(包括次临界和超临界系统)本征值问题的能力。
该软件包通过FORTRAN语言编程实现。
其中,MC 方法又称随机抽样或统计实验方法,属于计算数学的一个分支,它是在20世纪40年代中期为了适应当时原子能事业的发展而发展起来的。
传统的经验方法由于不能逼近真实的物理过程,很难得到满意的结果,而MC方法由于能够真实地模拟实际物理过程,故解决问题与实际非常符合,可以得到很圆满的结果。
MCNP程序具有超强的几何处理能力,几何系统由几何空间单元(cell)组成,而几何空间单元的界面(surface)由平面、二次曲面及特殊的四次椭圆环曲面组成。
几何空间单元中的材料由包括同位素在内的多种核素组成,使用精确的点截面参数,对特定的评价库(ENDF/B2IV,V,VI库或ENDL851库),考虑了该库给出的所有中子反应类型。
在截面数据文件中收集了多种评价库的数据。
对热中子还配备了相应的截面数据,可按自由气体模型或S(α,β)模型处理。
对光子考虑了相干和非相干散射,并处理了光电吸收后可能的荧光发射或电子对产生。
MCNP程序涉及面如此之多,关键是通过读入一个经用户创建的称为INP 的输入文件来进行计算。
该文件必须遵循按照栅元卡(card)的格式进行组织,指定描述空间问题的信息,具体地有:(1)空间几何体的描述说明;(2)几何体的使用材料描述和交叉区域的选择估计;(3)中子、光子以及电子这3种粒子源的位置和特性说明;(4)必要的回答卡和标记卡的类型;(5)任何必需的冗余量消除技术,以提高计算效率。
目前,MCNP以其灵活、通用的特点以及强大的功能被广泛应用于辐射防护与射线测定、辐射屏蔽设计优化、反应堆设计、(次)临界装置实验、医学以及检测器设计与分析等学科领域,并得到一致认可。
有限元计算的可视化系统
有限元计算的可视化系统
朱胜昌;郭列
【期刊名称】《中国造船》
【年(卷),期】1997(000)003
【摘要】为了使有限元计算模型和计算结果果真实现直观地再现，本文开发了新的有限元计算可视化系统，它不需要对离散结构进行附加结构的点、线、面、体的数据定义，而只需利用有限元输入的原始数据，即可进行三维有限元模型的消隐和彩色应力显示。
本系统快速、方便、实用，现已投入实际使用。
【总页数】1页(P66)
【作者】朱胜昌;郭列
【作者单位】中国船舶科学研究中心;中国船舶科学研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TB115
【相关文献】
1.船体结构有限元计算结果可视化系统的设计与实现 [J], 关云;罗宏志;李世其
2.箱梁横隔梁平面杆系有限元与空间有限元计算对比 [J], 刘治宇
3.正交各向异性弹塑性有限变形的有限元计算方法 [J], 张克实;张光;余海东
4.面向超大规模有限元计算的通用可视化系统 SiPESC ．POST 的设计与实现 [J], 徐良寅;李云鹏;陈飙松
5.船体结构有限元计算结果可视化系统的设计与实现 [J], 关云;罗宏志
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有限元计算结果的可视化处理
(19)
当迭代计算收敛后，检验求得的 X(ξ，η)是否满足下式：
(20) 求得的解(ξ，η)代入式(3)中，求得该点场量值，并根据 2.2 节(2)中得到的颜色与场量值的关 系，计算出该点的颜色值. 3、应 用
本文提出的扫描线算法用 VC++编程实现，能够对各种有限元分析系统的计算结果进行处理， 显示效果令人满意.
(2) 建立场量值与颜色的对应关系，并生成对照图.
(3) 在一个单元中，扫描线由上至下依次扫过整个单元，计算出每条扫描线与单元边界的左
右交点，将其转化为象素点坐标，分别记为 pl，pr.
(4) 用 Newton-Raphson 迭代法计算出 pl 到 pr 间每个象素点的场量值，并赋以相应颜色值.
(5) 重复第 3，4 步，直至计算完全部单元.
1、引 言
有限元分析过程中既有大量的初始信息需要加工，同时也产生相当数量的结果信息.这些信
息要被分析者理解，并加以利用，可视化是非常重要的.可视化技术利用人的视觉和计算机，根
据数据产生的图像，利用颜色、密度、透明度、文字等技术，将不可见变为可见，在短时间内通
过图形传递大量信息，使研究人员能够直观、迅速地观察到计算模拟的结果.
有限元计算结果的可视化处理
谢春 马兰 彭颖红 摘自：计算机辅助设计与图形学学报
摘 要：有限元计算结果的可视化是分析有限元计算结果的重要手段. 提出了一种适用于任 意形状单元的彩色云图的通用生成方法，并给出了四节点四边形单元彩色云图的生成算例.该算 法简洁，高效，易于推广.
关键词：可视化，计算机图形学，有限元法
在常用的有限元分析系统中，四节点四边形单元因其更好的变形特性，使用也更为广泛.本文详
细阐述了扫描线算法在四节点四边形单元中的应用.可以看出，该算法高效，产生的云图具有比
二维圆膜振动的动态可视化
二维圆膜振动的动态可视化李明昊严嘉驰曾亚宁郜仪彤天津大学 300354摘要：二维圆膜振动的3D动态可视化动图展示。
以python为平台，将二维振动方程的极坐标求解形式投影到直角坐标系，引入时间因子cos(ωmn t), 得出连续时刻下振幅与坐标位置的三维图像，通过Animation函数做出圆膜振动随时间演化的动图展示。
近年来不少二维振动方程的数值解形式已给出[1]，并且有人给出了基于matlab平台给出的动态图示[2]，在此基础上,该文进一步提出二维圆膜振动问题基于python平台搭建的全新可视化程序。
通过matlab计算贝塞尔函数的零点（由于Jupyter/python中只能调用到零阶与一阶贝塞尔函数，我们只能算出零阶与一阶贝塞尔函数的零点，但这样也进一步验证了我们得到的零点结果）,接着自行构建m阶贝塞尔函数（m可取任意阶），引入投影坐标。
该文以理想化均匀薄膜（应力平均）为例,介绍了这一进展,并给出数值算例以表明该方法的有效性和可靠性。
关键词：Python；圆膜；振动；可视化；Dynamic visualization of two-dimensional circular membrane vibrationLi Minghao , Yan Jiachi , Zeng Yaning , Gao Yitong(School of science, Tianjin University)Abstract: 3D dynamic visualization of two-dimensional circular membrane vibration. On the platform of python, the polar coordinate solution form of the two-dimensional vibration equation is projected into the rectangular coordinate system, and the time factor cos (WT) is introduced to obtain the three-dimensional image of the amplitudeand coordinate position at the continuous time. The dynamic graph ofthe evolution of the circular membrane vibration with time isdisplayed by the animation function. In recent years, many numerical solutions of two-dimensional vibration equations [1] have been given,and some people have given dynamic diagrams based on MATLAB platform [2]. On this basis, this paper further proposes a new visualization program for two-dimensional circular membrane vibration based on Python platform. Calculate the zero point of Bessel function through MATLAB (since the zero order and first-order Bessel functions can only be called in jupiter/python, we can only calculate the zero points ofzero order and first-order Bessel functions, but this also further verifies the zero point results we obtained), then construct the m-order Bessel function by ourselves (M can take any order), andintroduce the projection coordinates. In this paper, an idealized uniform thin film (stress averaging) is taken as an example tointroduce this progress, and a numerical example is given to show the effectiveness and reliability of this method.Key words: Python; Circular membrane; Vibration; visualization引言膜结构是20世纪70年代迅速发展起来的一种新型的张力结构形式。
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第30卷第3期核科学与工程V ol.30No.3 2010年9月Chinese Jour nal of Nuclear Science and Eng ineering Sep.2010结合几何的MCNP计算结果可视化分析系统的研究与实现范言昌1,龙鹏程2,3,曾勤2,3,张俊军2,3,应栋川2,3,吴宜灿2,3,檀结庆1,FDS团队2,3(1.合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥230009;2.中国科学院等离子体物理研究所,安徽合肥230031;3.中国科学技术大学核科学技术学院,安徽合肥230027)摘要:蒙特卡罗粒子输运程序M CN P在分析复杂例题的模拟计算结果数据时,具有分析过程不直观、效率低等问题。
F DS团队结合科学计算可视化技术、G PU(图形处理器)可视化编程技术,以及本团队自动建模系统M CA M的反向转换引擎,自主研发了集数据分类提取、图形化管理以及结合几何的三维数据可视化分析功能于一体的M CNP计算结果可视化分析系统。
以国际热核实验堆IT ER为代表的大量测试结果表明,该系统显著提高了数据的利用率和分析效率。
关键词:M CNP;后处理;可视化分析;图形处理器;M CA M中图分类号:T L812文献标志码:A文章编号:0258-0918(2010)03-0283-06Research and Implementation of a geometry coupledvisual analysis system for MCNPFAN Yan-chang1,LONG Peng-cheng2,3,ZEN G Qin2,3,ZH ANG Jun-jun2,3, YING Do ng-chuan2,3,WU Y-i can2,3,TA N Jie-qing1,FDS Team2,3(1.S chool of Computer&Information,H eFei U nivers ity of T echnology,Hefei of Anh ui Pr ov.230009,China;2.Institute of Plasma Ph ysics,Chin es e Acad emy of Sciences,H efei of Anh ui Prov.230031,China;3.S chool of Nuclear Science and Techn ology,University of Science and T ech nology of C hina,H efeiof Anhui Prov.230027,C hina)Abstract:T he post-processing capability o f the current M CN P is not eno ug h to effectiv e-ly and sufficiently analyze calculatio n results of co mplex pro blems.In the paper,a g e-ometry co upled v isual analysis system for MCNP w as self-dev elo ped in FDS Team by u-sing scientific visualization techno logy,GPU(graphics processing unit)v isual prog ram-收稿日期:2010-08-01;修回日期:2010-08-25基金项目:ITE R国际合作项目(ITER/CT/09/4100001055)资助作者简介:范言昌(1985)),男,安徽人,硕士,主要从事计算机图形学与辅助几何设计的研究283ming technolog y,and the rev er sion engine o f M CAM.The visual analysis system w as implemented to suppor t data extraction and manipulation based on graphics user inter-face,three-dimensional plotting of tally r esults,and visual analysis of the results w ith g eom etries.And the system has been tested by m any de facto cases,such as IT ER. T esting results show ed that the system prov ided an intuitiv ely and effectively v isual a-naly sis approach for the post-processing of MCNP and o bviously enhanced the analy sis efficiency.Key w ords:M CN P;post-processing;visual analysis;g raphics processing unit;M CAMM CNP[1](M onte Car lo N-Particle trans-port code)是由美国Los Alam os国家实验室开发的基于M onte Carlo方法的粒子输运程序,可以用来模拟中子、光子和电子在物质中的输运过程。
由于它在进行核物理计算分析时具有几何适应性强、计算精度高等特点,已在反应堆物理设计、辐射防护、核探测和航空航天等领域获得广泛应用。
由于它的计算结果都是以文本的形式输出,数据量可能达到几十或者几百兆,在对这些大规模数据进行分析时,目前仍然使用传统的一些数据分析方法,如人工提取、比对数据等。
使用这些分析方法在对数据进行分析时,分析的过程不够直观、效率低。
首先,这种方式对分析人员的个人能力要求较高,通常精通M CNP的分析人员也可能会丢失一些数据中的潜在信息。
其次,虽然通过花费大量的时间使用人工方法可以分析某一局部数据,但是它很难从整体上去快速把握整个数据场的分布状况。
现有的数据分析方法已严重影响了M CN P计算结果的分析效率。
针对常规分析方式存在的不足,国内外的科研人员陆续开展了大量的MCNP计算结果辅助分析工具的开发工作,文献[2]通过修改MCNP输出模块的源码、加入特殊字符定位数据的方式来实现数据的自动抽取,并支持曲线绘制。
文献[3]则设计了一个外部程序去代替人工查找计算结果。
文献[4]对体素模型的M CNP计算结果设计了常规可视化分析功能,并没有与M CNP计算用的几何模型相结合。
文献[5]在借助外部有限元分析软件ABAQUS、可视化软件V isIt实现M CN P计数几何表面的数据分布可视化方面做了一些尝试工作。
总体而言,在M CNP计算结果的三维可视化分析与结合计算几何的数据可视化分析方法研究方面以及集成MCNP各项数据分析功能的基于图形用户界面的MC-N P计算结果可视化分析环境的搭建方面仍然存在不足,M CNP计算后处理环节总体因缺乏有效软件的支持而表现出效率低下的现状。
以中国科学院等离子体物理研究所和中国科学技术大学核科学技术学院为依托,与国内外多家科研机构密切合作建立的从事多学科交叉研究的FDS团队,一直坚持发展具有自主知识产权的中子学建模、计算与可视化程序系统,并成功发展了集自动建模、多功能计算与可视化分析于一体的大型集成多功能中子学计算分析系统VisualBU S[6]、蒙特卡罗粒子输运计算自动建模系统MCAM[7-9]。
为了解决当前的MCNP计算结果分析效率低下的问题,FDS在成功开发VisualBU S、M CAM软件的经验基础上,充分调研国内外M CNP计算结果后处理方法以及支持工具研究和科学计算可视化技术研究的现状与最新进展,结合科学计算可视化、GPU可视化编程技术,以及M CAM的反向转换引擎,自主研发了集计算结果的数据分类提取、图形化管理以及结合几何的三维数据可视化分析功能于一体的M CNP计算结果可视化分析系统。
本文将首先介绍MCNP计算结果可视化分析系统的系统架构与总体设计,然后详细阐述该系统的主要功能与特色,并给出基于国际热核聚变实验堆ITER的测试情况,最后对本文工作进行总结与展望。
1系统架构与总体设计MCNP计算结果可视化分析系统的设计目标是利用先进的科学计算可视化技术为284M CN P 提供一套满足其计算结果的各项分析要求的自动化、可视化的直观高效的后处理环境。
该系统采用面向对象思想和模块化方法设计,按照现代软件工程的开发要求进行严格的过程管理。
系统架构如图1所示,该图表达了该系统与外部文件的交互关系以及系统内部模块间的协作关系,该系统主要模块介绍如下:(1)物理数据提取模块:直接支持网格计数类型和基准计数类型(如面计数、栅元计数等)的M CNP 计算结果文件,能够自动解析、分类各种物理量数据,如各计数面/栅元上的各能群的通量数据。
(2)栅元几何提取模块:对于基准计数计算结果文件,能够自动解析出其中记录的各计算几何信息并重构出三维几何模型,以用于辅助计算结果的分析工作。
(3)数据管理模块:分类管理数据提取模块得到的各种物理量数据,负责管理物理量数据与计算几何(栅元或面)的关联关系,并提供各种实用的数据打印接口。
(4)几何管理模块:负责分类管理各几何模型(如计数栅元几何、计数面几何、外部导入几何),支持几何模型的格式转换(如边界格式模型到面片模型),并提供几何模型的导出接口。
(5)数据可视化模块:负责计数栅元/面数据的能群分布曲线分析、网格计数空间数据的基于体绘制的空间分布可视化、等值面可视化、切面可视化等方式的分析。
(6)几何可视化模块:提供几何的显示/隐藏控制接口,并支持几何显示属性(如颜色、透明度等)的设置。
(7)结合几何的数据可视化模块:负责提供各种结合几何的高级数据可视化分析功能,如,几何表面数据分布可视化、裁剪掉或裁剪出指定几何内部区域数据的灵活的局部区域精细可视化分析。
图1 系统架构Fig.1 System ar chitectur e2 主要功能与特色(1)基于图形用户界面的数值处理与分析:系统支持基于图形用户界面的各种数值处理与分析,用户无需直接面对信息量庞大、复杂的原始计算结果文件,只需通过鼠标点击的方式即可完成主要的数值处理与分析工作。
(2)以图形化为主要特征的多维数据可视化分析:系统支持以图形、图像的方式作为数据分析的主要方式,提供一维曲线(如能群分布曲线)、二维切面云图、三维等值面/空间分布图等多维、多方式的数据可视化分析方式,既增强了数据分析工作的直观性、高效性,又丰富了数据分析的手段。