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超级蒙卡核模拟软件系统SuperMC是FDS团队研发的一款具有完全自主知识产权的通用、智能、精准的核设计与安全评价软件。它以辐射输运为核心,支持包含燃耗、辐射源项/剂量/生物危害、材料活化与嬗变等的中子学全过程计算,支持热工水力学、结构力学、化学、生物学等多物理耦合计算,集一体化非规则自动精准建模、可视化与虚拟仿真、云计算框架于一体,是国际首款大型一体化中子学软件,可应用于核反应堆物理、核临界安全、辐射防护与剂量学、辐射屏蔽、医学物理与核测井等领域。 SuperMC已在全球50多个国家、30余个国际重大核工程项目中获得应用,并被国际经济合作与发展组织/核能署(OECD/NEA)软件数据库收录。SuperMC被ITER国际组织选为核设计分析基准软件,支持建立了ITER中子学基本模型并支撑发现了原ITER核安全设计问题;并为“华龙一号”自主核心软件做出重要贡献;被国际知名专家评价为"代表了近年来中子学领域的主要进展";被领域权威专家鉴定为"复杂结构问题精确模拟计算能力及速度、用户有效性达到国际领先水平";出版了国际首部《聚变中子学》中英文专著。 基本功能: 多种粒子辐射输运计算 多粒子精准模拟:中子(1e-11~150MeV)、光子(1keV~1GeV)以及中 光子耦合 灵活的源描述:固定源、临界源、接续面源、用户自定义源 系统的物理参数统计:keff、动态参数;面积分流量、面/体/网格/点的通量、能量沉积、裂变能量沉积;能谱、反应率、通量-剂量转换等 丰富的减方差技巧:权窗、权截断、分裂与轮盘赌、源偏倚等 高效的并行方法:粒子层次并行、TB量级数据分解并行、MPI与OpenMP共享内存并行 多温度核截面在线生成:可分辨共振区能区、热能区、不可分辨共振区能区;on-line/on-the-fly 燃耗计算 精准的求解方法:切比雪夫有理逼近方法(CRAM) 内耦合的输运-燃耗计算:起点近似(BOS)、预估校正(PC) 活化计算 精准的求解方法:切比雪夫有理逼近方法(CRAM) 灵活的计算模式:点活化计算、输运-活化耦合计算、耦合FISPACT-II的活化及剂量计算 系统的活化特征量分析 活度、余热、生物危害、剂量率、清洁因子及核素的相应贡献比例;衰变光子谱 扩展功能: 多物理耦合模拟: 中子学、热工水力学、结构力学、化学、生物学等紧耦合精细模拟 虚拟漫游仿真与器官级辐射剂量实时评估 在线事故演化仿真与应急智能决策支持 技术特色: 自动精准几何与物理建模 基于CAD/医学影像的自动精准几何建模 源、材料、计数等可视化自动建模 基于参数可视化的裂变堆中子学精细建模 不借助任何商业CAD软件独立建立CAD模型 高效粒子辐射输运计算 基于过渡层的蒙卡与确定论无缝耦合方法 基于粒子位置预判的体系化几何处理加速方法 先进智能的自适应减方差技巧、全局减方差方法(GWWG) 智能高效可视化分析 结合几何的数据场可视化分析:等值面/等值线、云图、动态可视化等 支持多种物理计算程序(SuperMC、MCNP、TORT、FISPACT等) 基于云计算的在线服务平台 应用实例: 全球规模最大的能源科技合作项目--国际热核实验反应堆(ITER) ADS次临界反应堆首选堆型--中国铅基堆”麒麟号“ 中国首个自主化三代商用核电站“华龙一号"(HPR1000) 代表文献: [1] Yican Wu, Jing Song, Huaqing Zheng,et al. CAD-based Monte Carlo Program for Integrated Simulation of Nuclear System SuperMC, Annals of Nuclear Energy, 2015,82:161-168. [2] Yican Wu, FDS Team. CAD-based Interface Programs for Fusion Neutron Transport Simulation. Fusion Engineering and Design, 2009, 84(7-11):1987-1992. [3] 吴宜灿、宋婧、胡丽琴等. 超级蒙特卡罗核计算真软件系统SuperMC,核科学与工程,2016,36(1):62-71. [4] 吴宜灿(2016). 聚变中子学. 北京:中国原子能出版社.

 

 
 日期:【2016-06-20】
 
 

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