核反应堆设计软件：BISON二次开发_（19）.BISON二次开发最佳实践.docx

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BISON二次开发最佳实践

在上一节中，我们已经介绍了BISON软件的基本功能和使用方法。本节将深入探讨BISON二次开发的最佳实践，帮助用户更高效地利用BISON进行核反应堆设计和分析。我们将从以下几个方面进行详细讲解：自定义材料模型、用户定义的物理模型、数据输入和输出、并行计算优化以及错误调试和性能分析。

自定义材料模型

BISON提供了丰富的材料模型库，但有时候默认的材料模型可能无法满足特定的设计需求。在这种情况下，用户可以自定义材料模型以适应特定的材料行为。自定义材料模型需要以下几个步骤：

定义材料参数：首先，需要明确材料的物理和化学参数，这些参数将用于描述材料的性能。

编写材料模型代码：编写C++代码来实现自定义的材料模型。

编译和链接：将自定义的材料模型代码编译并链接到BISON中。

验证和测试：通过测试和验证确保自定义材料模型的正确性。

定义材料参数

在自定义材料模型之前，需要明确材料的物理和化学参数。这些参数可以包括但不限于：

弹性模量

泊松比

热膨胀系数

热导率

屈服强度

硬化模量

假设我们需要定义一种新的金属材料，其参数如下：

参数|值|

|——|—-|

弹性模量|210GPa|

泊松比|0.3|

热膨胀系数|12.5e-61/K|

热导率|38.5W/mK|

编写材料模型代码

自定义材料模型的核心是编写C++代码。假设我们要定义一个简单的弹性材料模型，代码如下：

#includeMaterial.h

#includeRankTwoTensor.h

classCustomElasticMaterial:publicMaterial

{

public:

staticInputParametersvalidParams();

CustomElasticMaterial(constInputParametersparameters);

virtualvoidcomputeQpProperties()override;

protected:

///Elasticmodulusofthematerial

constReal_elastic_modulus;

///Poissonsratioofthematerial

constReal_poisson_ratio;

///Thermalexpansioncoefficient

constReal_thermal_expansion_coeff;

///Thermalconductivity

constReal_thermal_conductivity;

///Straintensor

constRankTwoTensor_strain;

///Stresstensor

RankTwoTensor_stress;

};

InputParameters

CustomElasticMaterial::validParams()

{

InputParametersparams=Material::validParams();

params.addRequiredParamReal(elastic_modulus,Elasticmodulusofthematerial);

params.addRequiredParamReal(poisson_ratio,Poissonsratioofthematerial);

params.addRequiredParamReal(thermal_expansion_coeff,Thermalexpansioncoefficient);

params.addRequiredParamReal(thermal_conductivity,Thermalconductivity);

params.addCoupledVar(temperature,Temperaturevariable);

returnparams;

}

CustomElasticMaterial::CustomElasticMaterial(constInputParametersparameters)

:Material(parameters),

_elastic_modulus(getParamReal(elastic_modulus)),