[发明专利]基于STEP文件的从CAD模型到MCNP几何模型的转换算法

摘要

本发明提供一种基于STEP文件的MCNP输入文件转换算法，该算法涉及物理、核科学技术领域。该算法是在CAD软件生成的STEP文件基础上，对STEP文件先进行信息提取然后通过几何运算来还原真实的模型结构，最后转换成MCNP可识别的INP文件格式。为解决复杂模型问题，该算法采用构造栅元树的方法将模型中所有的栅元信息存放于栅元树中，通过遍历栅元树就能输出成MCNP可识别的INP文件格式。使曲面卡和栅元卡输出具有不遗漏，位置准确，处理灵活的特点。

主权项

基于STEP文件的MCNP输入文件转换方法，其特征包括以下步骤：Step1 提取STEP文件中封闭壳(CLOSED_SHELL)信息：根据不同的曲面卡生成所需参数提取STEP文件中相对应的法方向、点坐标半径、角度信息，根据STEP文件信息提取方法提取相对应的信息，并将对应的字符转换成数字；Step2 组成封闭壳(CLOSED_SHELL)的所有曲面方程求取：根据STEP文件中的关键字先判断出曲面的类型，然后根据Step1中提取的信息，通过数学几何计算求出各种曲面的方程，声明新的栅元节点并根据曲面卡形式，将封闭壳中所包含的所有曲面的参数以及面信息存于该节点中；Step3 STEP文件中封闭壳(CLOSED_SHELL)之间包含关系判定：根据点对面算法求Produce()值，若封闭壳A包含封闭壳B，则Produce(A,B)＝1；若封闭壳B包含封闭壳A，则Produce(A,B)＝‑1；若封闭壳A与封闭壳B不存在包含关系，则Produce(A,B)＝0；Step4 栅元树构造：根据Step3中Produce(A,B)函数的返回值构造栅元树，这里假设C1为新加入的栅元节点，C2为栅元树中的节点，将节点C1与栅元树中的所有栅元节点进行比较即求对应的Produce(C1,C2)值，当Produce(C1,C2)＝1时，将A作为B的孩子节点；当Produce(C1,C2)＝‑1，将A作为B的父节点；当Produce(C1,C2)＝0时，将A作为B的兄弟节点；Step5 判断STEP文件中所有封闭壳搜索是否完成：完成时，转Step6；若没有，转Step1；Step6 选择标号方式对栅元树中栅元进行标号；Step7 曲面卡、栅元卡输出：遍历栅元树，按序输出栅元树中所有栅元节点中所包含的曲面卡的信息于txt文件中，同时将遍历到的栅元节点作为根节点，再次遍历该节点下面所有层的所有节点，得到它们的栅元号并以“a±f1±f2…#b#c#d…”的形式输出于同一个txt文件中，具体解释为：a表示当前栅元节点栅元号，f1、f2…表示该栅元边界曲面的曲面号，±表示曲面方向，b、c、d…表示当前栅元节点下面所有层栅元节点的栅元号；Step8 算法结束。