[發明專利]一種用于核廢物處置庫網格建模的參數化自適應網格生成及加密方法

有效

• 申請號: 201410086452.6
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN104036540B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 劉濤;吳亞東;韓永國;趙冬梅;李孟偉
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及核廢物處置技術領域，尤其涉及的是一種用于核廢物處置庫網格建模的參數化自適應網格生成及加密方法。

背景技術

核廢物處置對于有核國家而言，是直接制約和影響核事業發展的重要因素。截止2012年，我國已經有15個核反應堆投入運行，另有26個在建，為解決日益臨近的核廢物處置問題，我國已經明確提出在2020年建成核廢物處置地下實驗室，2050年建成核廢物地下處置庫。

高放廢物深地質處置是把高放廢物埋在距離地表深約500～1000m的地質體中，并輔以工程屏障以確保高放廢物處置的長期環境安全。處置高放廢物的地下工程即稱為“高放廢物處置庫”。高放廢物處置庫采用“多重屏障系統”概念模型的設計思路，即把廢物固化體(乏燃料或玻璃固化塊)貯存在廢物罐中、外面包裹緩沖材料，再向外為圍巖(花崗巖、凝灰巖、巖鹽、粘土巖等)。在“多重屏障體系”中，一般把廢物體固化體、廢物罐和緩沖回填材料稱為“人工屏障”，把周圍的地質體稱為“天然屏障”。

在數值模擬中，必須采用空間離散的方法將所求解區域離散化，即形成網格模型。將人工屏障體系簡化，可得到用于數值模擬的計算網格模型，該網格模型將整個模擬對象簡化為一個源(包含核廢料的固化體)，以及外部區域(緩沖/回填材料)。

對于簡化后的計算網格模型，可進一步簡化為4個參數來設定，分別是：固化體高度、固化體半徑、回填材料高度和回填材料半徑。根據所設定的4個參數，可直接生成所需網格的外部輪廓，并通過自適應算法，對網格空間進行自動初次剖分，在得到初次剖分網格的基礎上，可對其進行自適應加密，以獲得更好的模擬效果。

以網格生成工具GridGen為例，其生成這樣的網格，需要從點->線->面->體這樣的順序來生成完整的網格，其生成過程耗時較多，誤操作幾率大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的缺陷，提供了一種用于核廢物處置庫網格建模的參數化自適應網格生成及加密方法。

本發明的技術方案如下：

一種用于核廢物處置庫網格建模的參數化自適應網格生成方法，其步驟如下：

(1)設定固化體高度ih、固化體半徑ir、回填材料高度oh和回填材料半徑or四個尺寸參數；

(2)設定空間坐標系的原點，默認設定為網格模型的外圓柱體的底面圓心點；

(3)計算10個關鍵點坐標，其順序如下：將外圓柱體的底面圓心作為原點，首先計算用于生成內圓柱體的5個關鍵點坐標，分別是P1，P2，P3，P4和P5，點坐標的計算公式如下表：

在得到用于生成內圓柱體的5個關鍵點坐標基礎上，生成用于生成外圓柱體的5個關鍵點坐標，分別是P19，P20，P21，P22和P23，點坐標的計算公式如下表：

(4)生成圓弧，連接點依次如下：

生成基于關鍵點P2、P3和P4的圓弧1：Circle(1)＝{2，3，4}；

生成基于關鍵點P4、P3和P1的圓弧2：Circle(2)＝{4，3，1}；

生成基于關鍵點P1、P3和P5的圓弧3：Circle(3)＝{1，3，5}；

生成基于關鍵點P5、P3和P2的圓弧4：Circle(4)＝{5，3，2}；

生成基于關鍵點P21、P19和P22的圓弧29：Circle(29)＝{21，19，22}；

生成基于關鍵點P22、P19和P20的圓弧30：Circle(30)＝{22，19，20}；

生成基于關鍵點P20、P19和P23的圓弧31：Circle(31)＝{20，19，23}；

生成基于關鍵點P23、P19和P21的圓弧32：Circle(32)＝{23，19，21}；

(5)生成內圓柱面和體：生成閉合線5，由圓弧1、2、3和4組成，如下：Line Loop(5)＝{1，2，3，4}；由閉合線5生成面6：Plane Surface(6)＝{5}；以面6為基礎，向正上方拉伸ih長度，得到內圓柱體：Extrude{0，0，ih}{Surface{6}；}；通過拉伸，可以隱式地得到其他5個面，分別編號為28、15、19、23和27；