本文专注于MCNP辅助建模系统的研发,该系统是中科院“百人计划”——“数字化反应堆”项目的重要组成部分。MCNP是国际上通用的粒子输运程序,应用广泛,但其几何模型的传统建模方法的效率低下,因此研发MCNP辅助建模系统具有重要应用价值。本文在充分调研相关辅助建模工具的基础上,提出了研发“基于CAD技术的MCNP辅助建模系统”的研究目标,对相关理论和算法进行了深入的研究和探索,并完成了既定研究目标。本文的主要内容和创新点包括: [1] 通过介绍“数字堆”系统的体系结构,指出MCNP在“数字堆”系统中的地位和研发MCNP辅助建模系统的必要性和重要性。在研究和分析MCNP几何模型、CAD技术的基础上,得出结论——研究“基于CAD技术的MCNP辅助建模系统”的关键是研究“BREP→半空间表示”转换算法; [2] 通过研究相关理论,总结、分析现有的关于“BREP→CSG”转换算法的研究成果,本文提出了基于分解的“BREP→半空间表示”转换算法。本文提出“优势曲面”的概念,并基于“优势曲面”对“BREP→半空间表示”转换算法进行优化; [3] 提出了基于启发规则的“分解面”选择算法,并把该算法集成到“BREP→半空间表示”转换算法中,用于优化转换过程。 [4] 在研究3D特征识别技术的基础上,将3D特征识别技术引入转换算法的研究工作中,提出了“转换特征”的概念,并基于“转换特征”改进转换算法——优化转换过程。 [5] 在研究“BREP→半空间表示”转换过程的基础上,总结提出了单环凸特征、单环凹特征、双环凸特征、双环凹特征四种转换特征,并研究了各转换特征对转换“BREP→半空间表示”算法的优化作用。 [6] 提出了扩展属性连接图的概念,并研究了基于扩展属性连接图的“转换特征”识别算法。通过把“转换特征”用于“BREP→半空间表示”转换算法中,改进了转换算法的性能,从而得到改进的“BREP→半空间表示”转换算法。