輻射屏蔽設(shè)計是反應堆工程設(shè)計的重要組成部分,其直接影響反應堆總體設(shè)計目標的實現(xiàn)。特別對于船用反應堆裝置,其輻射屏蔽設(shè)計除要求規(guī)定區(qū)域滿足輻射劑量限值外,還要嚴格控制屏蔽系統(tǒng)的重量和體積等指標,是一個典型的多目標優(yōu)化問題。為了提高核動力艦船的有效載荷、航速和機動性能,同時充分保證堆艙外職業(yè)人員的輻射安全以及堆外關(guān)鍵設(shè)備的使用壽期,兼顧船用反應堆特殊的工作環(huán)境以及船艙和堆艙空間限制,要求反應堆裝置體積小而輕、設(shè)備布置緊湊,使得船用反應堆的輻射屏蔽設(shè)計要求更加嚴格,需要對劑量、重量、體積等多目標進行綜合優(yōu)化設(shè)計。傳統(tǒng)基于經(jīng)驗的手工迭代設(shè)計方法由于工作量大、效率低、易出錯、非最優(yōu)等問題,已不能完全滿足船用反應堆精確輻射屏蔽設(shè)計的應用需求。本文針對船用反應堆輻射屏蔽多目標優(yōu)化問題,首先構(gòu)建船用反應堆輻射屏蔽多目標優(yōu)化數(shù)學模型;其次,基于遺傳算法建立歸一化策略和非歸一化策略的輻射屏蔽多目標智能優(yōu)化方法;再次,基于開源SALOME框架,開發(fā)集輻射屏蔽建模、多目標智能優(yōu)化和屏蔽效果可視化功能一體的船用反應堆輻射屏蔽多目標智能優(yōu)化平臺;最后,采用美國薩瓦拉(Savannah)破冰船反應堆模型和日本一體化...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
        1.3.1 屏蔽計算理論
        1.3.2 屏蔽優(yōu)化方法
        1.3.3 優(yōu)化平臺開發(fā)
        1.3.4 平臺應用驗證
第2章 輻射屏蔽多目標智能優(yōu)化方法
    2.1 輻射屏蔽基本原理
    2.2 輻射屏蔽計算方法
        2.2.1 MCNP程序簡介
        2.2.2 歸一化源強的計算
        2.2.3 通量劑量轉(zhuǎn)換因子
    2.3 輻射屏蔽優(yōu)化方法
        2.3.1 基于遺傳算法的屏蔽優(yōu)化策略
        2.3.2 多目標歸一化權(quán)重因子方法
        2.3.3 多目標非支配排序優(yōu)化方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 輻射屏蔽優(yōu)化平臺設(shè)計開發(fā)
    3.1 SALOME框架
        3.1.1 SALOME簡介
        3.1.2 程序耦合技術(shù)
    3.2 平臺框架設(shè)計
        3.2.1 平臺架構(gòu)設(shè)計
        3.2.2 平臺運行流程設(shè)計
    3.3 平臺模塊設(shè)計
        3.3.1 幾何建模模塊設(shè)計
        3.3.2 材料建模模塊設(shè)計
        3.3.3 優(yōu)化計算模塊設(shè)計
        3.3.4 可視化模塊設(shè)計
    3.4 模塊功能實現(xiàn)
        3.4.1 幾何建模模塊
        3.4.2 材料建模模塊
        3.4.3 優(yōu)化計算模塊
        3.4.4 可視化模塊
    3.5 平臺功能測試
        3.5.1 平臺安裝測試
        3.5.2 建模模塊測試
        3.5.3 可視化模塊測試
    3.6 本章小結(jié)
第4章 輻射屏蔽優(yōu)化平臺應用驗證
    4.1 薩瓦拉船用堆模型
        4.1.1 單目標優(yōu)化分析
        4.1.2 多目標優(yōu)化分析
        4.1.3 結(jié)果對比分析
    4.2 MRX船用堆模型
        4.2.1 模型簡介
        4.2.2 初始模型屏蔽計算
        4.2.3 多目標優(yōu)化分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
作者攻讀學位期間取得的成果
    論文發(fā)表情況
    參與項目情況
    獲得獎勵情況
致謝



本文編號：3757439