Введение в вычислительную механику

Скачать в pdf «Введение в вычислительную механику»


•    выбор объекта тестирования либо проведение натурного эксперимента;


•    построение физико-математической модели и обоснованный подбор метода решения;


•    численное решение, анализ погрешностей, сопоставление с результатами опытных данных;


•    продолжение натурных экспериментов и числовых расчетов для получения данных по уточнению физико-математической модели;


•    формирование и отработку окончательной физико-математической модели;


•    построение программной реализации математической модели;


•    автоматизированное нахождение численного решения;


•    преобразование результатов вычислений в форму, удобную для анализа.


•    принятие решения о продолжении уточняющих фрагментарных натурных экспериментов.


Указанные этапы, реализованные программным комплексом, составляют «технологию» вычислительного эксперимента. Их можно представить в виде последовательности технологических операций:


•    построения физико-математической модели или расчётной схемы объекта исследования;


•    планирования вычислительного эксперимента;


•    построения программной реализации математической модели;


•    отладки и тестирования программной реализации;


•    проведения вычислительного эксперимента;


•    документирования эксперимента.


Для проведения научных исследований используется технология, основанная на сборке из модулей: математических моделей; вычислительных алгоритмов; программ для ЭВМ; технических средств. Сборка автоматизирована и выполняется специальной программой. Формируются целевые программные комплексы и проблемно-ориентированные пакеты прикладных программ (I IIIII) общего назначения. Особенностью пакетов является их возможность постоянного развития, расширения и обновления модулей, добавления новых. Универсальность пакетных программ сокращает их объемы, что позволяет эффективно применять их в исследованиях различных реальных явлений, процессов, объектов.


1.4. Сферы применения вычислительного эксперимента и математического моделирования


В современной науке и технике появляется всё больше областей.


1.    Прогнозирование функционирования атомных и термоядерных реакторов на основе детального математического моделирования происходящих в них физических процессов — энергетическая проблема. Вычислительный эксперимент тесно сопрягается с натурным экспериментом и помогает, заменяет и удешевляет весь исследовательский цикл.

Скачать в pdf «Введение в вычислительную механику»