引言

充分利用计算技术和计算能力，能够实现大量堆芯方案多专业、多物理耦合计算，可通过前期参数化协同研发设计系统的建设，搭建协同框架平台，形成部分专业的参数化协同设计。但设计还涉及到回路设计、钠工艺设计以及仪控、电等专业，因此要实现同设计，必须对系统框架和专业软件包进行完善，形成多专业的协同设计集成开发环境。 

1  背景

在参数化协同设计平台的基础上，开发堆芯智能优化设计系统，针对堆芯方案涵盖堆芯设计全专业、一体化计算。

建设思路：基于集成研发平台（SYSWARE）的IT架构，以设计规范为基本依据通过工程中间件技术（过程中间件、数据中间件、工具中间件），组织建立起协调的工作流和信息流，打通内部的项目（任务）管理、流程管理、设计分析工具软件、数据管理及知识管理等各个系统之间的交互环节，实现不同应用系统之间数据的互通访问。

2. 参数化设计方案研究内容

    拟按两阶段分布实施：1）阶段，耦合开发形成能够针对多种方案涵盖设计计算全专业、一体化的计算平台，完成多专业耦合设计计算平台开发；2）阶段，将计算涉及的主要专业，形成覆盖多专业的耦合计算平台，完成多专业耦合优化流程分析归纳，智能优化设计系统综合测试。

3 参数库功能开发思路及成果展示

3.1  软件结构设计思路： 

从存储、查询以及可视化的查询角度，将各专业需上传的原始数据文件或输入输出文件根据参数名称解析后存入数据库，以数据库为核心，精细化存储各专业的数据，在基础数据之上，就可以对数据进行查询、展示。

3.2  参数库功能概述： 

参数数据库软件是各专业需上传的原始数据文件或输入输出文件根据参数名称解析后存入数据库，并根据参数名提供查询功能，图片及CAD图纸等以文件形式存入数据库，并提供下载功能；部分专业需要的文件可以直接从数据库中下载数据，经过处理生成本专业需要的数据。

3.3  软件环境：

  操作系统：Windows XP、Windows 7 （64位/32位）

  应用软件运行环境：Orcale

  开发环境：.NET 4.0

3.4应用模型：

图1软件模块示意图

功能需求

用户类特征：物理、热工、组件、安全、屏蔽专业工程师，熟悉本专业的输入输出参数。

3.3参数库系统梳理

梳理并优化了方案设计和初步设计阶段的流程，涉及多个专业，建立了相应的标准流程模板，明确了各级流程中的输入输出关系。将一些特定阶段形成的数据以一些设定的格式存储到EXCEL或word等文件中，通过传递这些文件代替复杂参数的传统传送，作为任务数据进行统一管控，从而实现设计过程各专业数据的无缝转换。专业设计过程中可能会使用本专业或其他专业的各种模型数据，根据经验，可将多种模型进行二次开发，从而将数据自动提取至规定的文件中。在集成开发系统中对各流程活动的方法及工具进行梳理、开发及封装。

3.4软件框架设计

软件的主界面被划分为四个主要区域：分别是数据库连接配置（图2）；数据上传、数据查询、数据处理。其中在主菜单选项中设置数据库连接配置功能，在客户界面区通过三个Tab页进行数据上传、数据查询、数据处理。

【方案信息】包括存储数据方案的新建、删除、修改。

点击【数据库配置】弹出“数据库连接配置”对话框，在该对话框中输入数据库服务器地址、端口、数据库名、数据库用户、密码，点击“确定”将进行数据库连接测试，测试成功后将配置信息写入当前程序所在目录的config.ini文件中。如下图所示：

图2 数据库链接配置

图3 软件主界面数据上传界面示意图

图4软件主界面框架数据查询界面示意图

物理或热工的耦合

创新点/业务难点、对比:

完成某型号堆芯多专业耦合设计计算程序平台开发，完成堆芯方案设计优化流程分析和归纳，建立堆芯方案设计优化数学模型，开发形成堆芯方案设计智能优化系统。以后将开发物理专业各流程模型及工程模板的输入输出参数接口，以便在通用参数数据库中调用，将堆芯总体性参数、功率分布优化、换料方案、反应性效应计算等参数按照数据库中参数结构进行存储。

 4展望

4.1总结

此次研究创新在于完成多专业耦合设计计算程序平台开发，完成方案设计优化流程分析和归纳，建立方案设计优化数学模型，开发形成方案设计智能优化系统，这将对更全面的设计参数选择开展计算分析工作，对方案的最终决策与优化提高有力的支持手段。

4.2后续工作

在参数化协同研发设计系统上，对于数据项（例如文件类数据、参数类数据等）采用修改版次控制，设计人员在进行修改时无需提交审批，修改完成后版次自动+1，同时系统后台会自动赋予该版次一个序列号用于标识和记录该版次的变迁。

系统将作为数据中心结构树节点的各任务看作是各数据项的数据对象，因此系统采用大小版本进行版本控制，那么按照系统版本控制规则的定义：当细分任务下的各数据项的数据被修改了，或者细分任务下的组织结构树改变了，就会引起父数据对象以及更上一层的数据对象的版本变化，系统会自动在数据中心该数据对象处用红色“版本号”+“*”的方式，提醒设计员该数据对象的变化，提醒设计员手动进行版本升级，用户可以根据需要设置版本号，设计员设置版本号时系统会自动记录该数据对象当前状态下所有子数据对象和数据项的当前版本和历史版本，这些版本所对应的数据值组成该数据对象该版本下的数据集，即该数据对象的一个历史版本记录。对于各专业来说，设置的该历史版本就是该专业的一套方案。

图为以屏蔽住参数作为示例的数据对象的一个历史版本

另外，当作为数据对象的任务流程进行了“重启”操作时，该数据对象的大小版本即自动升级，因为重启该任务流程即意味着用户对本轮方案的设计过程完成，默认这期间产生的数据迭代或者说历史版本作为该数据对象的一套方案进行保存。

对于设计来说，经过多次重启以及重启之后的反复迭代之后，形成了三套独立方案，每套独立方案又存在多个改进方案的方案管理体系，在开发基础上加入多专业分析程序的耦合，多专业耦合设计计算平台开发。根据其他专业的需求，创建的模型具备可输出到供其他专业使用的结构及数据。最终，在完成设计计算涉及的主要专业开发，实现方案设计阶段主要设计参数和方案的全专业、一体化计算，通过一次运算完完成多专业耦合优化流程分析归纳，完成智能优化功能开发，完成智能优化设计系统综合测试。后续我们将继续完善总体架构.

参考文献（

[1] Raghu Chaitanya Munjulury, Ingo Staack, Patrick.A knowledge-based integrated aircraft conceptual design framework. Berry CEAS Aeronautical Journal.2016 7 (1):95-105.

[2] Rajeev Jaina, , Timothy J. TautgesbGenerating Unstructured Nuclear Reactor Core Meshes in Parallel.2014 82.

[3] 杨萱.ANSI/ANS-10.8-2015核工业非实时高集成软件用户要求 [J]. 核标准计量与质量. 2016(04)。

[4] Ali A. Yassine. Parametric design adaptation for competitive products. Journal of Intelligent Manufacturing.2012 23 (3):541-559.

[5] Victor Ganea. Design Scenarios: Enabling transparent parametric design spaces. Advanced Engineering Informatics.2012 26 (3):618-640.

[6] 刘凯,许军,夏旭. 数据可视化分析软件CiteSpace在自测健康研究中的应用 [J]. 中国医学物理学杂志. 2016 (12)。

[7] 许文清，龙仕腾，符朝旭，万军 导弹环境适应性数据库开发构想[J]. 环境技术 Environmental Technology  2015 (02)。