您的位置 首页 知识

什么叫数值方法数值方法的基本思想及其优劣的评价标准如何 数值方法的作用与地位

什么叫数值方法数值方法的基本思想及其优劣的评价标准如何

等间隔第取一系列数值,带入到式子中,获得最值或者最优解,一般是由计算机完成的,评价优劣可以通过判断求出来的解与真是解的接近程度,也就是偏差,再有就是不同的算法所用的时间也是不同的,

延伸阅读

工程中常用的数值模拟方法有哪些

港航(海岸及近海)工程水动力方向数值模拟按照模拟对象分类主要是:波浪、水流(潮流)和泥沙运动三类。针对这三类的数模商业软件主要有:丹麦水工研究所DHI开发的MIKE软件和Aquaveo开发的SMS软件。这两个软件基本上涵盖了模拟这三类所有的模块。

国内使用率最高的当属MIKE软件。MIKE软件自带的算例及使用手册较全,前后处理有可视界面,上手操作相对容易,且在Windows平台上即可进行前后处理以及串并行计算工作。但各模块对应的原理以及代码实现相关部分科学手册中涉及的不全面。当模拟计算出现问题时往往凭经验去调整,而不了解其本质。SMS软件在国内的热度低于MIKE,常常作为非结构化网格的剖分工具(当然SMS软件本身也包含潮流计算模块ADCIRC、波浪计算模块CGWAVE和BOUSS2D、泥物质输运计算模块RMA4和SED2D-WES等)。

开源软件:波浪传播变形模拟常用的有:FUNWAVE、SWASH、SWAN、WAVEWATCH等;潮流运动模拟常见的大、中尺度模型有:ADCIRC(SMS软件的潮流计算模块,已经不再开源)、MITgcm、BOM、DELFT3D、FVCOM、POM、SUNTANS、OPEN-TELEMAC、ECOMSED等(这些有二维的,有三维静压和非静压版的,有结构化网格和非结构化网格的,有的是物理海洋专业常用的海洋模型,这里就不严格区分了);泥沙模型多数是集成在水动力模型中,像ROMS、FVCOM、DELFT3D、ECOMSED等都集成有物质输运模块。

对于小尺度流体运动及两相流等的精细模拟时,常见的商业软件有:FLOW3D、FLUENT;开源的有OPENFOAM等。更精细的微观数值模拟有LBM等,其计算代价也较大,往往需要到超算中心提交作业。另外,还有一些基于无网格方法的如SPH方法的开源程序也很多。

开源软件因为有源代码以及相应的手册、算例等,对其数值方法较为容易掌握,代码的修改也可自由实现。但编译、运行及前后处理较商业软件抽象的多,往往是无界面操作(Linux平台终端或者SSH远程终端下命令行操作),且多数是在Linux平台下编译运行的,因此门槛相对高些。

根据具体研究对象以及研究问题选择具体的软件代码,作为最常规的入门以及生产工具还是首选DHI开发的MIKE软件。

学习这些软件的前提还是得掌握专业基础知识。数值模型、物理模型都只是研究工具,借助他们去探索所研究的问题的本质。

数值模拟方法有哪些种

数值模拟又称数值分析方法,是用计算机程序来求解数学模型的近似解,又称计算机模拟。数值模拟技术在凝固温度场计算中的应用得益于20 世纪60 年代以来计算机技术的迅猛发展。

采用计算机模拟技术,不仅成功地解决并直观地表达出温度场的动态变化,而且为与热过程相关的其他质量问题的研究提供了理论依据和计算思路。

如凝固组织、凝固缺陷的评估,热应力与残余变形的预测等一系列化学、物理冶金反应过程的定量分析。

温度场的数值解法最常用的是差分法和有限元法。

解析解法和数值解法的差异

解析解与数值解的区别:

数值解是在特定条件下通过近似计算得出来的一个数值,而解析解为该函数的解析式。数值解就是用数值方法求出解,给出一系列对应的自变量和解。

解析解就是给出解的具体函数形式,从解的表达式

中就可以算出任何对应值。

可以这样来理解二者的区别,解析解是一个求解公式,它适用于所有这类方程的求解,而数值解是某个特定方程的具体的解。

应用数学的数值方法的研究内容有哪些

计算方法又称数值分析,主要内容有:插值法,函数逼近,曲线拟和,数值积分,数值微分,解线性方程组的直接方法,解线性方程组的迭代法,非线性方程求根,常微分方程的数值解法。这是数学系的专业课,好好学习,不难!


返回顶部