mcnp从入门到精通讲座(5)

C．由三点定义一般平面

格式：j n P X1 Y1 Z1 X2 Y2 Z2 X3 Y3 Z3

j ：在1～5列上填写的曲面序号。它的范围：1≤j≤99999，可以不连续。或者在重复结构中是1≤j≤999。

n ：没有坐标变换时则省略，或为0。 n大于0，为指定TRn卡的n 值。

n小于0，是指定曲面j 是曲面n 的循环。 (Xi,Yi,Zi) : 定义该平面的点的坐标。

MCNP 对于用户指定的P 型曲面，将检查所给的数据项个数，若是4 项，则作一般平面方程Ax+By+Cz-D=0的系数理解；若多于4 项时，便作为三维空间点的坐标值理解。每三个数定义空间一个点，由MCNP 把它们转换成所需要的曲面系数以产生平面：AX+BY+CZ-D=0。 所产生的平面方程系数遵循如下原则：

?

应使坐标原点关于该平面有负坐向；

?

当该平面通过坐标原点(D=0)时，则应使得点(0，0，∞)相对于该平面具有正坐向；

?

若以上两项都无法满足做到(即D=C=0)，则应使点(0，∞，0)相对该平面具有正坐向；

?

若以上三项都无法满足做到(即D=C=B=0)，则应使点(∞，0，0)相对该平面具有正坐向；

?

若以上四项都无法满足做到，那么用户指定的三个点一定处于一条直线上，则打印出致命错误FATAL error信息。

D.由宏观物体Macrobody定义的曲面

为什么要用宏观物体来定义曲面？答案是简洁方便。我给大家举个例子：对下面的图形，使用栅元和曲面，对每一个面来定义，就需要12个曲面。但如果我们使用宏观物体，仅用2个宏观物体就够了。

利用组合几何体，像宏观物体定义几何块或者曲面是一种可选的方法。在综合泰格系列(ACCEPT)编码中，这些组合几何体的可用性相似。这些宏观物体能与标准的几何块和曲面相混合。这些宏观物体的面被分解为曲面方程，各个小的曲面根据预先的次序重新赋予序号。序号的选择是用户指定的，其后跟有十进制点和数字。这些小的曲面能用来计数、计数分割、定义其他的几何块、SDEF 卡等。但是不能用在SSW/SSR卡、衰减面卡、PTRAC、或者MCTAL文件。

考虑到宏观体的曲面和所有小的面，其内部的空间具有负的坐向，外部空间则具

有正的坐向。这些小的曲面的坐向由宏观体―主‖几何块确定，在其他几何块描述中用到这些小曲面时，其将保持坐向值，这时要做适当的注释。见后面的例题说明。

以下宏观物体是可用的，其定义如下: BOX 任意方向的立方体 RPP 长方体 SPH 球

RCC 正圆柱

RHP or HEX 正六边棱柱 REC 正椭圆柱 TRC 截断直角锥 ELL 椭球 WED 楔体

ARB 任意多面体

下一讲，我们将分别予以解释。

可能有的朋友要问了，既然宏观物体来定义曲面，既简洁又方便，那我们就都用宏观物体，不用曲面卡行不行？我的答案是不行，我们还离不开曲面卡。大家看看上面的宏观物体，只有10种，是有限的。而现实世界的曲面形状千变万化，不可能仅用这10种就能定义所有曲面。在那些比较复杂的形状里，我们还是要用曲面卡来定义曲面的。

练习题1：请画出下面的几何形状。

c *** cell descriptions *** c

10 1 -18.7 -1 imp:n=1 $ Pu Sphere c

20 2 -7.8 +1 -2 imp:n=1 $ Al shell c

30 3 -1 +2 -3 imp:n=1 $ water c

40 0 +3 imp:n=0 $ outside world c

1 sph 0 0 0 5 $ Sphere at origin radius 2 cm c

2 sph 0 0 0 5.02 $ outter Al spherical shell 0.5 cm thick c

3 box +20 -20 -20 0 40 0 0 0 40 -40 0 0 $ surrounding H2O

这是第一讲中的例子，在greatwall文件里。请大家体会一下其中曲面的定义。栅元10里的-1，是指下面曲面1里sph的负坐向；同理，栅元20里的-2，是指下边曲面2里sph的负坐向；栅元40里的+3，是指下边曲面3里box的正坐

向。大家看看那4个栅元都是什么形状？

练习题2：请画出下面的几何形状。

c *** cell descriptions *** c

1 3 -0.98 -1 -2 +3 imp:P=1 2 0 +1:+2:-3 imp:p=0 c

1 cz 10 c

2 pz +10 c

3 pz -10

大家看看这两个栅元又都是什么形状？

这一讲，就说到这里。欲知后事如何，

请听下一讲分解：宏观物体定义曲面详解。*^_^*

第07讲，宏观物体定义曲面详解

(1) BOX 任意方向的直角盒子(所有角都是90度)

它的规范格式是：

BOX Vx Vy Vz Alx Aly Alz A2x A2y A2z A3x A3y A3z

这里 Vx Vy Vz = x,y,z 角度的相应数据 Alx Aly Alz = 第一个面的方向矢量； A2x A2y A2z = 第二个面的方向矢量； A3x A3y A3z = 第三个面的方向矢量。

例如，BOX －1 －1 －1 2 0 0 0 2 0 0 0 2

就是一个中心在原点，每边长2cm，面的法线是主轴的立方体。

我再给大家举个不是立方体的例子，这样便于大家深刻理解。

图中(3, 9, 8)就是长方体的起始点C1的坐标，即在C1点，x=3,y=9,z=8. 从C1点到C2点，是沿着x轴方向移动，y坐标和z坐标没有变化，只有x坐标增加了1cm。所以，各坐标的变化量是(+1, 0, 0),它们就是Alx Aly Alz。同样的道理，从C2点到C3点，是沿着y轴方向移动，x坐标和z坐标没有变化，只有y坐标增加了4cm。所以，各坐标的变化量是(0, +4, 0),它们就是A2x A2y A2z。从C3点到C4点，是沿着z轴方向移动，x坐标和y坐标没有变化，只有z坐标增加了5cm。所以，各坐标的变化量是(0, 0, +5),它们就是A3x A3y A3z。 所以，最后这个长方体的定义，就是： BOX 3，9，8 +1 0 0 0 +4 0 0 0 +5

回过头来，再看上面立方体的例子，是不是太简单了？ BOX －1 －1 －1 2 0 0 0 2 0 0 0 2

注意BOX的定义，可以不一定是沿着x,y,z轴的方向，换句话说，可以是任意方向，只要你知道那4个点的具体坐标，就可以定义它。实际上，对于曲面垂直于主轴的长方体，有特殊的定义RPP。

(2) RPP 面的法线是主轴的长方体, x,y,z的值源于坐标原点

它的规范格式是：

RPP Xmin Xmax Ymin Ymax Zmin Zmax

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