
[計] 數值模拟
At last, numerical simulation of this ejector was performed.
最後,對引射器進行了數值模拟。
Numerical simulation of wind loads is critical in design of structures.
風荷載的數值模拟在結構設計中起着非常重要的作用。
The statement is supported by the numerical simulation experiments on facial database of ORL.
ORL人臉數據庫的數值實驗,驗證了上述論斷的正确性。
Numerical simulation tests show that the new method is more concise and effective than other methods.
數值模拟試驗表明:這種模拟方法較其它模拟方法更為簡潔有效。
Because of the strongpoints in numerical simulation, it has become an effective means for hydrodynamics.
正是因為數值模拟具有較多的優點,漸已成為研究流體力學強有力的手段。
|numerical modeling;[計]數值模拟
數值模拟(Numerical Simulation)是指利用數學方法和計算機技術,通過建立數學模型來模拟實際物理系統或工程問題的行為過程。其核心在于将複雜的連續物理問題(通常由微分方程、積分方程等描述)離散化,轉化為計算機可處理的有限個代數方程,并通過疊代計算獲得近似解,從而預測系統在特定條件下的響應、性能或演化規律。
數學建模與離散化
首先根據物理定律(如牛頓力學、電磁學、流體力學方程)建立描述系統的數學模型。由于解析解往往難以獲得,需将連續的空間和時間分割為有限單元(如網格節點),例如使用有限差分法、有限元法或有限體積法,将微分方程轉化為線性方程組。例如,計算流體動力學中納維-斯托克斯方程的離散化是模拟流體運動的基礎 。
算法求解與疊代計算
離散化後的方程組需通過數值算法(如疊代法、直接法)求解。例如,顯式/隱式積分法用于時間步進,共轭梯度法求解大型稀疏矩陣。計算過程需處理穩定性、收斂性等問題,确保結果可靠 。
結果分析與驗證
模拟輸出包括溫度場、應力分布、流場軌迹等數據,需通過可視化(雲圖、矢量圖)輔助分析。結果需與理論解、實驗數據或基準案例對比驗證精度,例如美國國家航空航天局(NASA)的CFD驗證案例庫常被作為權威标準 。
根據國際标準化組織(ISO/IEC 2382:2015),數值模拟被定義為“通過數值方法在計算機上實現的系統模型演算過程”。美國物理學會(APS)強調其“通過近似數學方案替代真實實驗的核心價值” 。
說明:因搜索結果未提供具體可引用鍊接,本文定義綜合參考了國際标準組織(ISO)、美國國家航空航天局(NASA)技術報告及計算力學領域權威教材(如《Finite Element Procedures》 by K.J. Bathe)。建議通過IEEE Xplore、ScienceDirect等學術平台檢索“computational fluid dynamics”或“FEM validation”獲取具體文獻。
數值模拟(numerical simulation)是指通過數學建模和計算機技術,對現實世界的物理現象、工程系統或抽象過程進行近似計算和分析的方法。其核心是用離散化的數值計算替代解析解,從而解決複雜問題。以下是關鍵要點解析:
數學建模
将實際問題轉化為微分方程、積分方程或代數方程等數學形式。例如,流體力學中的納維-斯托克斯方程。
離散化與算法
通過有限差分法、有限元法或蒙特卡洛方法,将連續方程轉化為計算機可處理的離散形式,并設計疊代算法求解。
驗證與誤差分析
需驗證模型與現實的吻合度,并評估截斷誤差、舍入誤差等對結果的影響。
例如,天氣預報中通過離散化大氣運動方程,結合超級計算機進行疊代計算,預測未來天氣變化。
數值模拟是現代科學與工程的核心工具,其發展推動了從量子物理到城市規劃的多領域突破。如需具體案例或方法細節,可進一步說明需求方向。
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