[发明专利]一种核反应堆辐射屏蔽方案设计方法、装置及设备

权利要求书

1.一种核反应堆辐射屏蔽方案设计方法，其特征在于，包括：

步骤s1：接收给定的核反应堆辐射屏蔽的初始方案作为父代种群；

步骤s2：依据遗传算法对所述父代种群进行种群进化，得到子代种群，所述父代种群与所述子代种群混合组成辐射屏蔽方案种群；

步骤s3：对辐射屏蔽方案种群内各个方案包含的各项设计目标的数值进行计算；

步骤s4：将所述辐射屏蔽方案种群内各个方案分别任意两个进行比对，每两个方案比对过程中，将两个方案各自包含的相同设计目标的数值对应进行比对，依据各个方案与其他方案的比对结果对所述辐射屏蔽方案种群内各个方案进行性能排序，筛选符合预设最优性能条件的若干个方案作为下一代的父代种群，并重复步骤s2，直至满足迭代结束条件为止；

步骤s5：将满足迭代结束条件后得到的方案作为最终设计方案。

2.根据权利要求1所述的核反应堆辐射屏蔽方案设计方法，其特征在于，所述预设最优性能条件为：性能排序处于前n个，n为正整数。

3.根据权利要求2所述的核反应堆辐射屏蔽方案设计方法，其特征在于，所述步骤s4的过程具体包括：

将所述辐射屏蔽方案种群内各个方案分别任意两个进行比对，每两个方案比对过程中，将两个方案各自包含的相同设计目标的数值对应进行比对，依据各个方案与其他方案的比对结果，将每项设计目标的数值均小于剩余N-n1个方案内对应设计目标的n1个方案作为F1层；N为所述辐射屏蔽方案种群内的方案总数；

将除之前各层内的方案以外的剩余方案分别任意两个进行比对，依据比对结果，将每项设计目标的数值均小于剩余N-n1-n2个方案内对应设计目标的n2个方案作为F2层；

重复上述操作，直至得到的各层内包含的方案总数量达到n，则将得到的各层内包含的方案作为下一代的父代种群。

4.根据权利要求3所述的核反应堆辐射屏蔽方案设计方法，其特征在于，所述步骤s4的过程还包括：

当得到的各层内包含的方案总数量大于n时，将最后一层内的各个方案包含的各项设计目标的数值，依次进行对应比对；其中，各层内包含的方案数量为n+m个；

依据比对结果，将最后一层内、所包含的各项设计目标的数值与其他方案差异最小的m个方案舍弃，保留最后一层内的其余方案以及其他各层内的方案作为下一代的父代种群。

5.根据权利要求1所述的核反应堆辐射屏蔽方案设计方法，其特征在于，所述遗传算法包括：约束条件、编码规则以及种群进化规则；

其中，所述约束条件为：

其中，X＝(x₁,x₂,x₃,...,x_n-1,x_n)为n维设计参数，x_j(j＝1,2,...,n)为辐射屏蔽结构的设计参数，为n维设计参数X的取值空间；R_j为设计参数x_j的取值范围，h_k(x_j)≤0为q个不等式约束条件，g_l(x_j)＝0为p个等式约束条件；Y＝(y₁,y₂,y₃,...,y_m-1,y_m)为m维设计目标，F(Y)为设计参数到设计目标的映射关系；y_i(i＝1,2,...,m)为辐射屏蔽结构的设计目标；f_i(X)为第i个设计目标；L_i为给定限值；

所述编码规则为：种群进化之前，将方案内各个设计参数的原始数据转换为二进制或十进制编码；种群进化后，在对方案内的设计目标的数值进行比对之前，将方案的的二进制或十进制编码转换为设计参数的原始数据；

所述种群进化规则为：对方案的编码进行交叉、变异操作。

6.根据权利要求1所述的核反应堆辐射屏蔽方案设计方法，其特征在于，所述设计目标包括：屏蔽系统的辐射剂量、体积、重量、造价、温度、应力。