mcnp从入门到精通讲座(3)

表示补运算，有 ， ，此处 和a则用坐向指定。 使用补算符时要格外小心，用户常因对补算符理解不透而弄出几何逻辑错误，因此建议不使用补算符。另外，#(n)是不合规定的。

练习题：请写出下面图形中的各个栅元几何描述。其中栅元1是外部世界栅元；栅元2是大圆柱体中除了那个圆柱空洞的部分；栅元3是那个圆柱空洞；栅元4是侧面贴上去的那个圆柱体。

这一讲，就说到这里。欲知后事如何，请听下一讲分解：栅元卡Cell card。*^_^*

第04讲，栅元卡Cell card

第二节 栅元卡

栅元卡的格式： j m d geom. Param.

分别对应于：栅元标号 材料号 材料密度 几何描述 参数说明 举个例子： 1 2 -.98 1 -2 3 -4 5 -6 imp:p=1

解释如下：

j: 在1～5列上填写的栅元标号，可以不连续。MCNP按照读入的顺序对栅元另行编号，称为栅元的程序编号，从1开始单调上升。为避免程序编号和栅元标号

混淆，建议按顺序给出栅元标号。栅元标号的范围：1≤j≤99999。

m: 该栅元的材料号，是材料卡(Mm)中相应材料的序号。真空栅元，m=0。 d: 栅元材料的密度。填入正值时，表示是原子密度，单位1024个原子/cm3。填入负值，则表示是质量密度，g/cm3。对于真空栅元，该项缺省，不填写。 geom: 栅元的几何描述。它列出界定该栅元的所有曲面的号(有数值符号，表示坐向)，以及描述这些曲面所定义的区域之间关系的布尔算符。布尔算符包括交算符(缺省)、并算符( : )和补算符(#)。缺省运算顺序是，先补，再交，最后并。可用括号改变运算次序。

param: 可选的栅元参数说明，其形式为：关键字=某一值。

在栅元卡上可以定义栅元参数，以替代在输入块中定义栅元参数。这里允许的关键字是：带有粒子标识符的IMP、VOL、PWT、EXT、ECL、WWN、DXC和TMP。栅元卡参数项上的等号可用空格代替。若在栅元卡上指定了某种栅元参数，则在数据块中不能重复指定。

即使是十分有经验且细心的用户，在构建比较复杂的几何时，也经常会犯一些错误。有些错误程序可以检查出来，有些则不能，以致造成错误结果。几何构建还直接影响程序运行效率，不合适的几何构建将浪费机时。

A.定义栅元的原则

原则1：栅元界面要少

尽管可用大量的并算符定义一个几何上比较复杂的栅元，但这样做并不明智。问题在于，每次计算栅元内碰撞之间的径迹时，都计算径迹和栅元所有界面是否相交以判断粒子是否进入其它栅元，太多的栅元界面会浪费机时。如，图a中的几何只是一些平行的柱面，较容易定义，然而两个大柱面之间的栅元有14个界面(包括前后界面)；图b则是比较有效的栅元定义，复杂界面的栅元被分隔成一些

小栅元，每个栅元的界面有所减少。

原则2：栅元大小要合适

构建物理空间时，除按不同材料区域分割栅元外，还必须考虑效率因素。为了节省运算时间，栅元不能定义得太大或太小。在比较重要的区域，建议调整栅元大小，使粒子进入相邻栅元后数量约减少一半，以利于使用几何分裂和轮盘赌技巧。

原则3：尽量用简单曲面定义栅元

如前所述，MCNP频繁计算碰撞点到界面距离。点到二阶以上曲面的距离一般不能用解析法求解，用牛顿下山法求解时，多次叠代很浪费时间。如果问题条件允许，尽量使用二阶以下曲面分段替代二阶以上曲面。

原则4：避免曲面和曲面相切

即使使用双精度变量，也不能计算出点到曲面的确切距离，因而在曲面和曲面相切处有时会因计算精度不够导致栅元重叠或空缺，造成粒子丢失。虽然这种粒子丢失几率很小，一般不会影响记数结果，但计算大量粒子问题时可能会因为丢失粒子数量超过限制，使程序停止运行。

B.检查几何错误

MCNP检查INP文件的数据时，不能检查出几何逻辑错误。而运行中粒子丢失时，才能检查出栅元的重叠或栅元之间的空缺。因此在正式运算前，应采取以下办法检查几何逻辑错误： 1)增加一个VOID卡。这个卡将废弃这个问题的材料说明，将全部栅元设为真空，并把加热记数转化为通量记数。

2)对这个问题增加一个大球面，这个球面包围需计算的系统，球面把系统之外的栅元分成两个栅元。球内面是现在问题的边界，内部所有栅元的重要性都置为1。 3)源描述改为：SDEF SUR=m NRM=-1，其中m是刚才定义大球面的标号。 由于上述改动使粒子在计算系统中没有碰撞，一个短时间运行就会使大量粒子的轨迹穿过系统，可能在出现几何错误的地方引起粒子丢失。 粒子丢失时，OUTP文件上将产生丢失粒子打印表。表中列出丢失粒子跨越的所有曲面，并告诉你粒子在什么位置上向什么方向运行后丢失。你可以从这些信息中推断出粒子丢失的原因。

下面是栅元卡的一个例子，请各位朋友以此体会一下栅元卡的使用。 c *** cell descriptions *** c

c **** cell descriptions ****

10 1 -0.95 +10 -20 +30 -40 +50 -60 imp:n=1 imp:p=1 c

20 0 #10 imp:n=0 imp:p=0

c !!!! Notice the imp:p=1 -ensures that PHOTONS ARE NTRANSPORTED c

10 pz -5 $ bot c

20 pz +5 $ top c

30 px -5 $-x c

40 px +5 $+x c

50 py -5 $-y c

60 py +5 $+y c

注意：其中#10 是说除了栅元10的那些空间，即非10，或者10的补集。

这一讲，就说到这里。

欲知后事如何，请听下一讲分解：曲面卡Surface card。*^_^*

言归正传， 第05讲，曲面卡Surface card

第三节 曲面卡Surface card

A. 由方程定义的曲面

格式： j n a list 解释如下：

j ：曲面的序号，写在1～5列上。它的范围 1≤j≤9999。可以不连续，即可不按顺序填写曲面的序号。如果这个曲面是反射面，在这个曲面序号前边加一个―*‖号，来表示反射面。加―+‖号，则表示空白界面。如果由曲面定义的几何块有坐标转换TRCL，则它的范围变成 1 ≤j≤999。

n ：相应于TRn卡的整数n。请见附表。如果缺省，或为零，表示没有坐标转换。

它如果大于0，就是指定 TRn 卡的序号。它表示该卡定义曲面是在辅助坐标系下描述的，而这个辅助坐标系与基本坐标系之间的关系由 TRn 卡给出。 它如果小于0，就是指定面j 是面n 的循环。 a ：方程助记名，见下表。

List ：按照规定次序给出方程描述的数据项(1～10项)。

下表列出了MCNP识别的曲面的类型、方程、助记名及相应的卡片数据项次序。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库mcnp从入门到精通讲座(3)在线全文阅读。