数值堆材料辐照损伤并行动力学蒙特卡罗软件MISA-AKMC的设计与实现

摘要：

材料辐照损伤模拟是数值堆软件的重要内容.原子动力学蒙特卡罗(AKMC)方法是研究核材料辐照行为的重要手段,可在保持原子级别精度下,有效地扩展模拟的时间尺度到秒甚至年量级.但在面向实际应用需求时,其仍面临内存限制和复杂的计算量等挑战.通过并行计算技术提升计算效率是解决这一挑战的有效手段.本文论述一款并行AKMC程序MISA-AKMC的设计原理与实现技术.MISA-AKMC实现了一种并行KMC模拟框架,重点包括sub-lattice并行算法的实现、加速优化方法、转发通信方法、KMC模型接口等.基于该框架,开发了空位-间隙的演化模型,可实现热老化模拟和析出模拟.通过并行性能测试获得了良好的并行性能,结合算例结果验证说明了MISA-AKMC的正确性和可靠性.

关键词：材料辐照损伤;动力学蒙特卡罗;并行计算

所属期刊栏目：55

分类号：TL34(核反应堆工程)

资助基金：国家自然科学基金U1867217

在线出版日期：2021-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1613-1621