[发明专利]基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真系统及方法

权利要求书

1.基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真系统，其特征是，包括核心计算模块、控制模块、网页客户端以及API接口；

网页客户端通过API接口以请求/响应的方式使用JSON格式协议访问核心计算模块的应用程序功能，控制模块控制核心计算模块进行仿真计算；

核心计算模块包括团簇动力学模块、速率理论模块、模式选择模块；其中，

团簇动力学模块，用于在低辐照剂量下采用团簇动力学方法模拟点缺陷团簇的形成和生长阶段直至位错环的形成；

速率理论模块，用于在高辐照剂量下采用速率理论方法模拟位错环的生长阶段；

模式选择模块，用于根据离位损伤率和累积剂量确定辐照剂量高低，并根据确定结果选择团簇动力学模块或速率理论计算模块进行仿真；

所述团簇动力学模块的计算过程包括：

根据大小、缺陷数量分析缺陷团簇分布；

平均团簇尺寸与合金元素含量、晶粒尺寸、温度、剂量率的相关性分析；

平均团簇生长速度与合金元素含量、晶粒尺寸、温度、剂量率的相关性分析；

所述速率理论模块的计算过程包括：

间隙型和空位型位错环的形成和生长速度分析；

辐照期间的位错环尺寸、密度和造成的硬化程度分析；

位错环半径与合金元素含量、晶粒尺寸、温度、剂量率的相关性分析。

2.根据权利要求1所述的基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真系统，其特征是，所述辐照剂量高低的确定具体为：若离位损伤率为10^-6dpa/s，累积剂量小于0.1dpa时为低剂量，累积剂量大于0.1dpa时为高剂量。

3.根据权利要求1所述的基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真系统，其特征是，所述速率理论计算模块仿真时以数据库中的小尺寸缺陷团簇数密度数据作为输入数据。

4.根据权利要求1所述的基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真系统，其特征是，所述速率理论计算模块仿真时以团簇动力学模块输出的小尺寸缺陷团簇的浓度、平均团簇尺寸数据作为速率理论计算模块的输入数据。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真系统，其特征是，所述控制模块包括：

根据一组输入参数生成计算任务，且控制多个计算任务并行运行；

根据计算任务自动分析获取的数据以获得计算数据的参数相关性；

以及，通过控制管理计算任务以实现输出数据可视化、监视和验证计算过程后将输出数据导出至外部绘图软件。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真系统，其特征是，所述网页客户端包括网页界面、集群管理器、节点客户端；

网页界面，用于以可视化方式预先评估实时计算结果、使用图形界面分析输出数据、提供实时计算任务状态信息；

集群管理器，用于通过HTTP-API与网页界面的应用程序进行交互、接收用户任务并执行、提供实时计算任务状态和进度监控、维护任务历史数据库，以及通过基于JSON的SSL协议与节点客户端交互；

节点客户端，用于接收计算任务并执行、实时监控计算任务状态和进度、控制计算任务以及向群集管理器发送实时数据。

7.根据权利要求6所述的基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真系统，其特征是，所述应用程序包括主节点、数据存储节点以及计算节点；

主节点包含共享软件、共享空间，主节点通过NFS协议与数据存储节点交互；

数据存储节点通过NFS协议与计算节点交互；

计算节点包括计算任务、共享软件、共享空间以及节点客户端，模拟得到的计算数据储存在数据存储节点，计算节点的节点客户端与主节点的管理器通过双向socks协议进行交互。

8.基于速率理论和团簇动力学的辐照损伤仿真方法，其特征是，包括以下步骤：

网页客户端通过API接口以请求/响应的方式使用JSON格式协议访问核心计算模块的应用程序功能，控制模块控制核心计算模块进行仿真计算；

通过团簇动力学模块在低辐照剂量下采用团簇动力学方法模拟点缺陷团簇的形成和生长阶段直至位错环的形成；

通过速率理论模块在高辐照剂量下采用速率理论方法模拟位错环的生长阶段；

根据离位损伤率和累积剂量确定辐照剂量高低，并根据确定结果选择团簇动力学模块或速率理论计算模块进行仿真；

所述团簇动力学模块的计算过程包括：

根据大小、缺陷数量分析缺陷团簇分布；

平均团簇尺寸与合金元素含量、晶粒尺寸、温度、剂量率的相关性分析；

平均团簇生长速度与合金元素含量、晶粒尺寸、温度、剂量率的相关性分析；

所述速率理论模块的计算过程包括：

间隙型和空位型位错环的形成和生长速度分析；

辐照期间的位错环尺寸、密度和造成的硬化程度分析；

位错环半径与合金元素含量、晶粒尺寸、温度、剂量率的相关性分析。