關(guān)于“數(shù)字仿真技術(shù)有哪些”的問題,小編就整理了【3】個相關(guān)介紹“數(shù)字仿真技術(shù)有哪些”的解答:
數(shù)值模擬方法有哪些種?數(shù)值模擬方法有很多種,最常用的是有限差分法和有限元方法。
數(shù)值模擬又稱數(shù)值分析方法,是用計算機程序來求解數(shù)學模型的近似解,又稱計算機模擬。數(shù)值模擬技術(shù)在凝固溫度場計算中的應用得益于20 世紀60 年代以來計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展。
采用計算機模擬技術(shù),不僅成功地解決并直觀地表達出溫度場的動態(tài)變化,而且為與熱過程相關(guān)的其他質(zhì)量問題的研究提供了理論依據(jù)和計算思路。
如凝固組織、凝固缺陷的評估,熱應力與殘余變形的預測等一系列化學、物理冶金反應過程的定量分析。
溫度場的數(shù)值解法最常用的是差分法和有限元法。
仿真技術(shù)的實現(xiàn)方式有哪些?數(shù)學仿真也稱計算機仿真,就是在計算機上實現(xiàn)描寫系統(tǒng)物理過程的數(shù)學模型,并在這個模型上對系統(tǒng)進行定量的研究和實驗。
這種仿真方法常用于系統(tǒng)的方案設(shè)計階段和某些不適合做實物仿真的場合(包括某些故障模式)。
它的特點是重復性好、精度高、靈活性大、使用方便、成本較低、可以是實時的、也可以是非實時的。
數(shù)學仿真的逼真度和精度取決于仿真計算機的精度和數(shù)學模型的正確性與精確性。
數(shù)學仿真可采用模擬計算機、數(shù)字計算機和數(shù)字-模擬混合計算機。
半物理仿真采用部分物理模型和部分數(shù)學模型的仿真。其中物理模型采用控制系統(tǒng)中的實物,系統(tǒng)本身的動態(tài)過程則采用數(shù)學模型。
半物理仿真系統(tǒng)通常由滿足實時性要求的仿真計算機、運動模擬器(一般采用三軸機械轉(zhuǎn)臺)、目標模擬器、控制臺和部分實物組成??刂葡到y(tǒng)電子裝置和敏感器安放在轉(zhuǎn)臺上。
半物理仿真的逼真度較高,所以常用來驗證控制系統(tǒng)方案的正確性和可行性,進行故障模式的仿真以及對各研制階段的控制系統(tǒng)進行閉路動態(tài)驗收試驗。
此外,用航天仿真器來訓練航天員和用飛行仿真器來訓練飛行員也屬于半物理仿真性質(zhì),后者更著重于視景模擬和人機關(guān)系。
以仿真計算機實現(xiàn)系統(tǒng)模型和以航天器計算機或控制系統(tǒng)電子線路為實物的閉路試驗,也可認為是半物理仿真,這種仿真重點在于檢驗控制計算機軟件的正確性或研究控制方式中某些功能和參數(shù)。
工程中常用的數(shù)值模擬方法有哪些?常用的數(shù)值模擬軟件有FLUENT,CFX,3DFLOW,ANSYS等,應用的方法無外乎有限差分法,有限容積法等離散偏微分方程的方法。
數(shù)值模擬中還有比較重要的一部分是湍流模型,應用最多的k-e雙方程湍流模型,還有以此衍生改進 的一些,如realizeble,RNG等。希望有用
港航(海岸及近海)工程水動力方向數(shù)值模擬按照模擬對象分類主要是:波浪、水流(潮流)和泥沙運動三類。針對這三類的數(shù)模商業(yè)軟件主要有:丹麥水工研究所DHI開發(fā)的MIKE軟件和Aquaveo開發(fā)的SMS軟件。這兩個軟件基本上涵蓋了模擬這三類所有的模塊。
國內(nèi)使用率最高的當屬MIKE軟件。MIKE軟件自帶的算例及使用手冊較全,前后處理有可視界面,上手操作相對容易,且在Windows平臺上即可進行前后處理以及串并行計算工作。但各模塊對應的原理以及代碼實現(xiàn)相關(guān)部分科學手冊中涉及的不全面。當模擬計算出現(xiàn)問題時往往憑經(jīng)驗去調(diào)整,而不了解其本質(zhì)。SMS軟件在國內(nèi)的熱度低于MIKE,常常作為非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的剖分工具(當然SMS軟件本身也包含潮流計算模塊ADCIRC、波浪計算模塊CGWAVE和BOUSS2D、泥物質(zhì)輸運計算模塊RMA4和SED2D-WES等)。
開源軟件:波浪傳播變形模擬常用的有:FUNWAVE、SWASH、SWAN、WAVEWATCH等;潮流運動模擬常見的大、中尺度模型有:ADCIRC(SMS軟件的潮流計算模塊,已經(jīng)不再開源)、MITgcm、BOM、DELFT3D、FVCOM、POM、SUNTANS、OPEN-TELEMAC、ECOMSED等(這些有二維的,有三維靜壓和非靜壓版的,有結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的,有的是物理海洋專業(yè)常用的海洋模型,這里就不嚴格區(qū)分了);泥沙模型多數(shù)是集成在水動力模型中,像ROMS、FVCOM、DELFT3D、ECOMSED等都集成有物質(zhì)輸運模塊。
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