【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核设施场景建模，具体涉及一种基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法。
技术介绍
1、在核设施运维及退役过程中，工作人员通常需要直接进入到高剂量照射的辐射区域中进行作业。准确获取区域内的辐射场分布，不仅可以有效地指导工作方案的具体规划，还能通过辐射剂量可视化的方式对工作人员进行预先培训，使工作人员受到尽可能低的受照剂量。
2、用于进行辐射场计算的方法主要包括蒙特卡罗法、离散纵标法和点核积分法等，其中点核积分法通过引入累积因子来考虑散射光子对辐射剂量的贡献，相比其他辐射场计算方法，虽然计算精确度有所下降，但计算效率得到了极大提升，是核设施运维、退役过程中辐射场仿真最常选用的方法。
3、在点核积分法中，场景的计算模型是进行辐射计算的基础，其建模的准确与否，会直接影响辐射场的准确度，然而在实际核设施中，现场通常都较为复杂，这给场景的建模工作带来了很大的困难。cad软件在模型建模上有着非常强大的灵活性和便捷性，可以有效地提高建模的效率和准确性。但cad软件构建的模型点核积分法无法直接使用，需要先对其进行几何信息提取，再根据提取到的信息重新构建出点核积分法所需的计算模型，最终实现辐射场的剂量分布计算。目前国内外已存在通过cad软件来进行点核积分计算模型构建的方法，但通常都存在如下问题：模型种类通常仅包含基本的三维几何体模型，缺少描述面源用的面模型或者仅能对基本体模型的基础几何参数进行提取，无法获得模型的旋转参数。
4、综上所述，开发一种新的能解决上述问题的通过cad软件来进行
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，使用该方法能够对包括体模型和面模型在内的基本体模型进行基础几何参数的解析和提取，并对其旋转参数进行逆向计算，最终构建出点核积分所需的计算模型，为核设施中的辐射场获取提供支持。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，包括以下步骤：
4、s1、根据核设施场景的信息，使用cad软件创建屏蔽体和放射源的简化模型，并将模型导出为step文件格式；
5、s2、读取所述step文件中的数据段，从各实体类型为closed_shell或open_shell的语句出发，按照其属性中的实体标志，进行相关语句的逐级搜索，并储存在各容器中；
6、s3、统计各容器中各特征实体类型语句的数量，以此来识别各容器对应模型的种类；
7、s4、根据识别出的模型种类，按照对应的参数提取方法，对各模型的基础几何参数进行提取；
8、s5、在提取到的基础几何参数基础上，对模型自身坐标轴的单位向量进行计算；
9、s6、根据模型自身坐标轴的单位向量对模型的旋转参数进行逆向计算；
10、s7、将模型基础几何参数和旋转参数写入xml格式的输入卡；
11、s8、用点核积分程序对所述输入卡进行读取，实现计算模型的导入。
12、进一步，如上所述的基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，步骤s1中所述的简化模型包括体模型和面模型基本体，所述体模型包括圆柱体、圆锥体、长方体、球体和圆管体，所述面模型包括矩形面、圆形面、球面和圆柱面。
13、进一步，如上所述的基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，步骤s2中所述对相关语句进行逐级搜索并储存到各容器中的方法步骤具体为：
14、s21、以实体类型为closed_shell或open_shell的语句为首元素，创建对应的容器；
15、s22、统计容器中所有语句的属性中包含的实体标志，记为集合a；
16、s23、统计容器中所有语句自身的实体标志，记为集合b；
17、s24、若集合a存在集合b中没有的实体标志，将实体标志对应的语句添加到容器中；
18、s25、重复步骤s22-s24，直到集合a等于集合b为止，搜索结束。
19、进一步，如上所述的基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，步骤s3中特征实体类型包括advanced_face、face_outer_bound、plane、cylindrical_surface、conical_surface、spherical_surface、face_bound、oriented_edge。
20、进一步，如上所述的基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，步骤s3中对模型种类进行识别的方法步骤具体为：
21、s31、对容器首元素进行判断，若其实体类型为closed_shell，即为体模型，若其实体类型为open_shell，即为面模型；
22、s32、根据各容器中各特征实体类型语句的数量进行模型种类匹配，识别出体模型和面模型的具体种类。
23、进一步，如上所述的基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，步骤s4中各模型对应的参数提取方法步骤具体为：
24、圆柱体：1)查找circle语句，其最后一项属性即为圆柱体的半径；2)按circle→cartesian_point语句的路径进行查找，其最后一项属性为上下底面圆心的坐标，两者相加求平均即为圆柱体中心点的坐标；3)上下底面圆心的距离即为圆柱体的高。
25、圆锥体：1)查找circle语句，其最后一项属性即为圆锥体的底面半径；2)按conical_surface→axis2_placement_3d→cartesian_point语句的路径进行查找，最后一项属性为圆锥体的顶点坐标；3)按circle→cartesian_point语句的路径进行查找，其最后一项属性为底面圆心的坐标；4)底面圆心到顶点的距离即为圆锥体的高。
26、长方体：1)按vertex_point→cartesian_point语句的路径进行查找，其最后一项属性即为长方体某一顶点的坐标，将8个顶点坐标相加求平均，计算出长方体的中心坐标；2)按edge_curve→vertex_point→cartesian_point语句的路径进行查找，获得第一个edge_curve语句下两个顶点的坐标，两者之间的距离即为长方体的高，并记录其对应的向量；3)按照第2步中的方法，获取剩余edge_curve语句对应的边长和向量，当出现与之前向量不平行的边长时，将其依次作为长方体的长和宽。
27、球体：1)查找spherical_surface语句，其最后一项属性即为球体的半径；2)按spherical_surface→axis2_placement_3d→cartesian_point语句的路径进行查找，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤S1中所述的简化模型包括体模型和面模型基本体，所述体模型包括圆柱体、圆锥体、长方体、球体和圆管体，所述面模型包括矩形面、圆形面、球面和圆柱面。
3.根据权利要求2所述的基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤S2中所述对相关语句进行逐级搜索并储存到各容器中的方法步骤具体为：
4.根据权利要求3所述的基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤S3中特征实体类型包括ADVANCED_FACE、FACE_OUTER_BOUND、PLANE、CYLINDRICAL_SURFACE、CONICAL_SURFACE、SPHERICAL_SURFACE、FACE_BOUND、ORIENTED_EDGE。
5.根据权利要求4所述的基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤S3中对模型种
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤S4中各模型对应的参数提取方法步骤具体为：
7.根据权利要求6所述的基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤S5中对模型自身坐标轴的单位向量进行计算的方法步骤具体为：
8.根据权利要求7所述的基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤S6中对模型的旋转参数进行逆向计算的公式为：
9.根据权利要求7或8所述的基于STEP文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤S7中XML格式的输入卡中模型层相关的标签包括名称标签、位置标签、旋转参数标签、尺寸标签、材质标签、透明度标签、是否显示标签、是否源项标签。
...【技术特征摘要】
1.一种基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤s1中所述的简化模型包括体模型和面模型基本体，所述体模型包括圆柱体、圆锥体、长方体、球体和圆管体，所述面模型包括矩形面、圆形面、球面和圆柱面。
3.根据权利要求2所述的基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤s2中所述对相关语句进行逐级搜索并储存到各容器中的方法步骤具体为：
4.根据权利要求3所述的基于step文件几何信息提取的点核积分计算模型构建方法，其特征在于，步骤s3中特征实体类型包括advanced_face、face_outer_bound、plane、cylindrical_surface、conical_surface、spherical_surface、face_bound、oriented_edge。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：龙泽宇，冯青靓，宋佩涛，赵原，李华，王川，何俊男，韦加富，刘瑞文，牛瑨博，曹勤剑，刘立业，汪屿，李晓敦，刘一聪，周凯睿，焦岩，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。