核动力系统图形化建模仿真软件的研究与开发
发布时间：2021-12-10 18:50
核能是有效解决能源危机,满足军事、工业、生活动力需求提升的重要能源种类,核动力系统相关技术的发展更是我国向工业强国和军事强国迈进的重大方向。安全和可靠是发展核动力系统相关技术的重中之重。而随着计算机计算能力的不断提高和建模仿真技术的不断发展,图形化建模仿真软件凭借其形象直观的图形化界面和快速建模能力,将更多地参与到核动力系统的设计和建造过程中,以此大大提高工程技术人员的工作效率,同时也更好的保证核动力系统的安全建造和稳定运行。本文着重于研究核动力系统的图形化建模仿真软件的完全自主化的开发过程。首先研究分析了图形化建模仿真软件的功能组成和相关特性,并基于核动力系统建模仿真的开发需求,选择技术方案和开发环境,设计了软件的总体开发方案;然后对核动力系统热力设备系统控和制逻辑系统进行了研究分析,按照模块化、参数化的思想将这些复杂系统分解为一个个独立的简单功能模块,并通过分析这些功能模块的实际工作过程,推导出各个功能模块的抽象数学模型,同时对流体网络的数学模型以及水和水蒸汽性质的计算方法进行了详细研究探讨;之后根据软件的总体设计,采用Vue+Electron的技术方案开发了图形化建模仿真软件的用...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
用户界面设计简图
东南大学硕士学位论文14真。其优点主要有：图像文件可读，易于修改和编辑；与现有技术可以互动融合；可以用来动态生成图形。工程模型文件采用JSON文件格式进行设计。JSON（JavaScriptObjectNotation，JavaScript对象表示法）是一种轻量级的数据交换语言，该语言以易于让人阅读的文字为基础，用于传输数据对象。JSON数据格式与语言无关，当前很多编程语言都支持对JSON格式数据的生成和解析。JSON的官方MIME类型是application/json，文件扩展名是.json。2.5.2开发工具本次开发选用VisualStudioCode作为代码编辑器，其界面如图2-6所示。VisualStudioCode是一款免费开源的现代化轻量级代码编辑器，支持几乎所有主流的开发语言的语法高亮、智能代码补全、自定义快捷键、括号匹配和颜色区分、代码片段、代码对比Diff、Git命令等特性，支持插件扩展并且其插件商城具有海量的插件，并针对网页开发和云端应用开发做了优化，跨平台支持Windows、MacOS以及Linux操作系统，运行流畅。由于使用代码实现SVG矢量图的工作量大且繁琐复杂，市场上有很多成熟优秀的SVG矢量图制作软件，AdobeIllustrator是Adobe系统公司推出的基于矢量的图形制作软件，具有强大的功能和简洁的界面，其软件界面如图2-7所示。本次软件开发中所用到的一些矢量图标及图元模块图均使用AdobeIllustrator软件进行设计和绘制。图2-6VisualStudioCode软件界面
第二章图形化建模仿真软件的总体设计15图2-7AdobeIllustrator软件界面2.6本章小结本章是对本次研究开发前的整体规划工作的介绍和说明。首先从软件的开发目的和需求分析入手，对软件的功能性需求和非功能性需求进行了分析，并给出了软件的总体框架和工作流程以及用户界面的设计简图；然后将软件划分成多个子系统分别实现，同时对软件建模仿真方案以及用户界面布局作了简要设计；最后讨论了本次开发的技术选型和开发过程中用到的开发工具，选择Electron+Vue的技术方案来实现图形界面的相关功能，仿真计算的相关功能采用JavaScript+Python及其科学计算库联合编程的方式来实现，使用SVG图形格式绘制图元模块，使用JSON格式设计离线工程文件，使用VisualStudioCode作为代码编辑器进行代码的编写和调试工作，使用AdobeIllustrator软件进行设计和绘制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]图形用户界面设计的合理观察视角探析[J]. 刘恒,苏成念. 设计. 2019(02)
[2]基于压水堆仿真机的核电厂控制系统设计平台的开发与验证[J]. 赵欢欢,王梓,孙培伟,张建民,廖龙涛. 应用科技. 2018(02)
[3]中国雾霾污染的空间效应及经济、能源结构影响[J]. 马丽梅,张晓. 中国工业经济. 2014(04)
[4]核电机组二回路建模与动态仿真[J]. 葛斌,张俊礼. 电力自动化设备. 2012(06)
[5]福岛核辐射阴影挥之不去[J]. 张诚. 人民文摘. 2012(02)
[6]需求分析与软件可靠性保证[J]. 庞红彪. 计算机光盘软件与应用. 2012(03)
[7]1979年美国三里岛核事故[J]. 王硕. 百姓生活. 2011(05)
[8]俄罗斯故障核动力卫星未造成威胁[J]. 王海丹. 国外核新闻. 2009(02)
[9]IAPWS-IF97水和水蒸汽热力性质计算程序的研制[J]. 赵金峰,吴立峰,张荣欣,李勇. 东北电力大学学报(自然科学版). 2008(01)
[10]流体网络理论在地下矿压风系统中的实践[J]. 陈晓青,高彦. 中国矿业. 2005(05)
博士论文
[1]核电厂反应堆堆芯物理在线仿真系统研究[D]. 赵强.哈尔滨工程大学 2006
硕士论文
[1]二回路热工流体网络建模与仿真研究[D]. 田志龙.哈尔滨工程大学 2018
[2]基于QT的可移植组态软件的设计与实现[D]. 吴洋涛.电子科技大学 2017
[3]用于教学实习的核电站虚拟仿真系统[D]. 邓华.东南大学 2016
[4]核动力装置控制系统图形化仿真建模软件研究[D]. 张博文.哈尔滨工程大学 2016
[5]核电站汽水分离再热器建模与仿真研究[D]. 徐尧.哈尔滨工程大学 2012
[6]压水堆机组二回路热力系统模块化图形建模[D]. 马锐.哈尔滨工程大学 2012
[7]Simulink/Stateflow仿真原理和实现的研究[D]. 施嵘.电子科技大学 2011
[8]基于STAR-90的压水堆核电站一回路建模与仿真研究[D]. 李淑娜.华北电力大学（河北） 2010
[9]基于一维流动的不可压流体网络实时模型及算法研究[D]. 徐英虎.哈尔滨工程大学 2009
[10]核电厂主要仪控系统建模研究及应用[D]. 林桦.上海交通大学 2009
本文编号：3533197
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
用户界面设计简图
东南大学硕士学位论文14真。其优点主要有：图像文件可读，易于修改和编辑；与现有技术可以互动融合；可以用来动态生成图形。工程模型文件采用JSON文件格式进行设计。JSON（JavaScriptObjectNotation，JavaScript对象表示法）是一种轻量级的数据交换语言，该语言以易于让人阅读的文字为基础，用于传输数据对象。JSON数据格式与语言无关，当前很多编程语言都支持对JSON格式数据的生成和解析。JSON的官方MIME类型是application/json，文件扩展名是.json。2.5.2开发工具本次开发选用VisualStudioCode作为代码编辑器，其界面如图2-6所示。VisualStudioCode是一款免费开源的现代化轻量级代码编辑器，支持几乎所有主流的开发语言的语法高亮、智能代码补全、自定义快捷键、括号匹配和颜色区分、代码片段、代码对比Diff、Git命令等特性，支持插件扩展并且其插件商城具有海量的插件，并针对网页开发和云端应用开发做了优化，跨平台支持Windows、MacOS以及Linux操作系统，运行流畅。由于使用代码实现SVG矢量图的工作量大且繁琐复杂，市场上有很多成熟优秀的SVG矢量图制作软件，AdobeIllustrator是Adobe系统公司推出的基于矢量的图形制作软件，具有强大的功能和简洁的界面，其软件界面如图2-7所示。本次软件开发中所用到的一些矢量图标及图元模块图均使用AdobeIllustrator软件进行设计和绘制。图2-6VisualStudioCode软件界面
第二章图形化建模仿真软件的总体设计15图2-7AdobeIllustrator软件界面2.6本章小结本章是对本次研究开发前的整体规划工作的介绍和说明。首先从软件的开发目的和需求分析入手，对软件的功能性需求和非功能性需求进行了分析，并给出了软件的总体框架和工作流程以及用户界面的设计简图；然后将软件划分成多个子系统分别实现，同时对软件建模仿真方案以及用户界面布局作了简要设计；最后讨论了本次开发的技术选型和开发过程中用到的开发工具，选择Electron+Vue的技术方案来实现图形界面的相关功能，仿真计算的相关功能采用JavaScript+Python及其科学计算库联合编程的方式来实现，使用SVG图形格式绘制图元模块，使用JSON格式设计离线工程文件，使用VisualStudioCode作为代码编辑器进行代码的编写和调试工作，使用AdobeIllustrator软件进行设计和绘制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]图形用户界面设计的合理观察视角探析[J]. 刘恒,苏成念. 设计. 2019(02)
[2]基于压水堆仿真机的核电厂控制系统设计平台的开发与验证[J]. 赵欢欢,王梓,孙培伟,张建民,廖龙涛. 应用科技. 2018(02)
[3]中国雾霾污染的空间效应及经济、能源结构影响[J]. 马丽梅,张晓. 中国工业经济. 2014(04)
[4]核电机组二回路建模与动态仿真[J]. 葛斌,张俊礼. 电力自动化设备. 2012(06)
[5]福岛核辐射阴影挥之不去[J]. 张诚. 人民文摘. 2012(02)
[6]需求分析与软件可靠性保证[J]. 庞红彪. 计算机光盘软件与应用. 2012(03)
[7]1979年美国三里岛核事故[J]. 王硕. 百姓生活. 2011(05)
[8]俄罗斯故障核动力卫星未造成威胁[J]. 王海丹. 国外核新闻. 2009(02)
[9]IAPWS-IF97水和水蒸汽热力性质计算程序的研制[J]. 赵金峰,吴立峰,张荣欣,李勇. 东北电力大学学报(自然科学版). 2008(01)
[10]流体网络理论在地下矿压风系统中的实践[J]. 陈晓青,高彦. 中国矿业. 2005(05)
博士论文
[1]核电厂反应堆堆芯物理在线仿真系统研究[D]. 赵强.哈尔滨工程大学 2006
硕士论文
[1]二回路热工流体网络建模与仿真研究[D]. 田志龙.哈尔滨工程大学 2018
[2]基于QT的可移植组态软件的设计与实现[D]. 吴洋涛.电子科技大学 2017
[3]用于教学实习的核电站虚拟仿真系统[D]. 邓华.东南大学 2016
[4]核动力装置控制系统图形化仿真建模软件研究[D]. 张博文.哈尔滨工程大学 2016
[5]核电站汽水分离再热器建模与仿真研究[D]. 徐尧.哈尔滨工程大学 2012
[6]压水堆机组二回路热力系统模块化图形建模[D]. 马锐.哈尔滨工程大学 2012
[7]Simulink/Stateflow仿真原理和实现的研究[D]. 施嵘.电子科技大学 2011
[8]基于STAR-90的压水堆核电站一回路建模与仿真研究[D]. 李淑娜.华北电力大学（河北） 2010
[9]基于一维流动的不可压流体网络实时模型及算法研究[D]. 徐英虎.哈尔滨工程大学 2009
[10]核电厂主要仪控系统建模研究及应用[D]. 林桦.上海交通大学 2009
本文编号：3533197
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