赵瑛峰， 刘检华， 马江涛， 武林林， 成勋

(1.北京理工大学 机械与车辆学院 数字化制造研究所，北京 100081；2.电子科技大学 信息与软件工程学院，四川，成都 610054)

蒙特卡洛方法作为核领域粒子输运问题模拟计算的重要方法，在核能开发、辐照计算、辐射防护、医学等领域发挥着越来越重要的作用.目前获得广泛应用的蒙特卡洛程序包括MCNP、FLUKA、GEANT4等，其中MCNP 是美国Los Alamos国家实验室研制的计算中子、电子、光子及其耦合问题的通用蒙特卡洛粒子输运计算程序，广泛应用于核领域的设计计算和评估分析[1].

目前，核领域粒子输运模拟计算存在建模困难的问题.一方面，MCNP的建模方式极为抽象、容易出错以及用户友好度差，对建模人员的专业性要求高，三维建模困难且效率低下.另一方面，CAD软件具有成熟高效的三维建模手段，但模型不能直接应用于MCNP系统.为了解决这一问题，国内外学者对面向MCNP计算的CAD模型前处理技术，即CAD模型向MCNP半空间CSG模型的转换进行了大量研究.如对BRep到半空间CSG描述的理论研究，提出了“规范相交项”和“可描述性定理”两个概念，从理论上证实了实体表面曲面阶数不超过二的任意三维实体的BRep到CSG转换的可行性，同时给出了一种分割半空间的生成方法[2].针对分割半空间方法冗余太多的问题，提出了一种求解最小可描述半空间集合的方法，这种方法计算复杂度高，是一个NP完全问题.为降低复杂度，进一步提出了基于特征点的计算近似最小可描述性半空……