Математическое моделирование и вычислительный эксперимент

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ [c.121]

Опыт показывает, что метод математического моделирования и вычислительный эксперимент соединяют в себе преимущества традиционных теоретических и экспериментальных методов исследования и направлен на повышение надежности и экономической эффективности новых разработок. [c.28]

Возникающая задача оптимизации многопараметрическая, с множеством переменных параметров, решается на базе математического моделирования постановкой вычислительного и натурного экспериментов на ЭВМ. [c.101]

Математическое моделирование завершается проведением анализа результатов, сопоставлением их с чисто теоретическими прогнозами и данными натурного эксперимента. Становится ясно, удачно ли выбраны математическая модель и вычислительный алгоритм. При необходимости они уточняются, и цикл математического моделирования повторяется на более совершенной основе. [c.150]

После построения моделей следует выбор вычислительного алгоритма, составление программ и проведение вычисления на ЭВМ. Пятый этап завершается проведением анализа результатов, сопоставлением их с чисто теоретическими прогнозами и данными натурного эксперимента. Выясняется, удачно ли выбраны математическая модель и вычислительный алгоритм. При необходимости они уточняются, и цикл математического моделирования повторяется на более совершенной основе. [c.271]

Дополнительно о методологии математического моделирования и концепции вычислительного эксперимента см. в [49, 58, 67, 2]. [c.121]

Основной вопрос, который возникает при анализе результатов численного моделирования, состоит в том, насколько точно они соответствуют реальной картине течения. При численном решении задач аэрогидродинамики кинематические, динамические, геометрические законы подобия передаются в рамках используемой математической модели, каждая из которых имеет свои ограничения. Точность конечно-разностных методов во многом зависит от дискретного множества (сетки) и от того насколько адекватно сетка отражает картину течения. Возможности алгоритма связаны с методом решения задачи и зависят от класса ЭВМ быстродействия запоминающих устройств и др. Обычно считают, что лабораторные эксперименты правильно воспроизводят физическую картину течения кинематические, динамические и геометрические законы подобия. Из-за конструктивных ограничений результаты получаются в определенном диапазоне определяющих параметров, размеров модели. В этом отношении вычислительный эксперимент обладает преимуществами начальные данные, геометрия моделей, определяющие параметры задачи меняются быстро и легко изменением части программы. Лабораторный и вычислительный, эксперименты дополняют друг друга. Поэтому в рассмотренных задачах (главы III—VI) приведено сравнение экспериментальных и численных расчетов. [c.4]

При математическом моделировании управляющий сигнал от пульта управления поступает в ЭВМ, где происходит управление работой математической программы. В результате вычислений по программе в регистратор поступает численная информация, аналогичная информации в натурном эксперименте и при физическом моделировании. Отличие заключается в том, что вместо закрытия регулирующего клапана здесь уменьшается один из входных параметров вычислительной программы — расход пара. Оперативное изменение входных параметров осуществляется или с клавиатуры устройства ввода ЭВМ или с помощью специального аналого-цифрового преобразователя (АЦП), позволяющего преобразовывать вводимую информацию. [c.240]

Достоверность результатов математического моделирования оценивают их сравнением с данными экспериментов или испытаний реальной или аналогичной проектируемой конструкции, а также сопоставлением с известными результатами решения подобных задач. При недостаточном уровне достоверности необходимо уточнить расчетную схему конструкции и ее математическую модель, проанализировать возможные погрешности, вносимые выбранным методом анализа математической модели и алгоритмом вычислительного эксперимента. Достаточно достоверные результаты математического моделирования могут быть далее использованы для оценки работоспособности и долговечности рассматриваемой теплонапряженной конструкции и для выработки практических рекомендаций по совершенствованию этой конструкции. [c.250]

Система КИПР-ЕС включает в себя развитые средства математического моделирования реальных объектов и процессов. В связи с этим важны принципиально новые качественные отличия, присущие технологии выполнения традиционных проектноконструкторских работ в условиях применения нетрадиционного аппарата средств вычислительного эксперимента, реализуемого системой. [c.290]

За последние десятилетия интерес к математическому моделированию сложных физических процессов и необходимость в нем заметно возросли. Этому в значительной мере способствует прогресс в развитии компьютерной техники, численных методов решения всех типов задач математической физики и реализуемых на этой основе математических моделей. Любая современная наукоемкая технология так или иначе использует результаты вычислительных экспериментов. Сказанное в полной мере относится к исследованиям в области динамики жидкости и тепломассообмена. В ведущих научных центрах развитых стран интенсивно разрабатываются новые численные методы, алгоритмы и пакеты прикладных программ для решения соответствующих классов задач. [c.11]

Моделирование на ЭВМ физических процессов включает значительный объем исследований физических и предметно-математических моделей (постановка задачи), методов вычисления, программирования и обработки результатов расчета. Упомянутые работы аналогичны экспериментальным, которые также включают программу эксперимента, выбор оборудования, выполнение контрольного эксперимента, проведение серии опытов, получение зависимостей при обработке данных. В связи с этим проведение комплексных расчетов следует рассматривать как эксперимент, проводимый на ЭВМ, или вычислительный эксперимент. [c.92]

Естественно, это позволило инженерам от простейших расчетов оценочного плана перейти (там, где это целесообразно) к детальному математическому моделированию, что позволяет сократить и даже исключить потребность в натурных и лабораторных исследованиях. Допустимо говорить о переходе от физического к вычислительному эксперименту. [c.348]

Математическое моделирование предполагает проведение вычислительных экспериментов. Они необходимы для многовариантных расчетов при адаптации (настройке) моделей по известной истории разработки месторождений и при решении оптимизационных задач. Поэтому методы расчета, алгоритмы и их программные реализации должны быть предельно быстрыми, а результаты математического моделирования должны быть надежными и физически содержательными. Это позволит математические модели использовать не только в исследовательских центрах, но и в условиях нефтедобывающего предприятия при формировании, например, карт изобар по ограниченному набору технологических параметров скважин - дебитов, приемистостей и давлений. [c.135]

Одним из мощных инструментов проектирования являются математические методы, к которым следует отнести не только чистые аналитические методы, но и вычислительные машинные эксперименты, а также статистическое моделирование с использованием ЭВМ. [c.153]

Численные методы широко применяются при решении задач аэрогидродинамики. Вычислительная аэрогидродинамика является разделом современной механики жидкости и газа. Эта дисциплина состоит из теории механики жидкости и газа, вычислительных методов, алгоритмических языков и математического обеспечения ЭВМ. Цель вычислительной аэрогидродинамики — в моделировании аэрогидродинамических течений посредством численного решения уравнений математической физики на ЭВМ. Численные методы позволяют предсказать основные закономерности течений, подтвердить и расширить результаты натурного или лабораторного экспериментов. Важную роль играет применение численных методов при решении задач автоматизированного проектирования, т. е. в том случае, когда необходимо рассмотреть большое число вариантов и выбрать оптимальное решение. [c.3]

Подчеркнем еще раз, чго только при активном изучении и использовании идей и методов ВЭ в вузе, в процессе решения задач соответствующей сложности, взятых из реальной практики, спе1щалист сможет грамотно и уверенно перейти к применению ВЭ в задачах большей размерности. Именно последовательное применение методов математического моделирования и вычислительного эксперимента дает возможность организовать непрерывную вычислительную подготовку, ориентированную яа потребности практики. [c.236]

Особое внимание в книге уделено применению информационно-измерительных систем для управления экспериментом и автоматизации сбора и обработки экспериментальных данных. В частности, в книге дано описание системы КАМАК и управляющего вычислительного комплекса СМ-4 — УКБ200, который используется при выполнении лабораторных работ по термодинамике и теплопередаче (гл. 6). Кроме того, одна из работ (ТД-б) посвящена вопросам математического моделирования на ЭВМ термодинамического цикла газотурбинной установки с целью его оптимизации. [c.3]

Проектирование, эксплуатация, научные исследования в настоящее время невозможны без применения вычислительной техники. В связи с этим на кафедре ведутся интенсивные работы по алгоритмизации расчетов, математическому моделированию химических процессов и разработке программ задач теории эксперимента, интенсификации процессов химической технологии (доц. А. Г. Бондарь, ст. преп. [c.129]

При исследовании сложных (в частности, нелинейных) процессов теплоперено-са весьма широко применяются методы математического моделирования с использованием аналоговых (а в последнее время и гибридных) вычислительных средств, которые в ряде случаев оказываются незаменимыми, особенно при проведении многофакторного численного эксперимента. [c.3]

Заключительным этапом математического моделирования является провеление на ЭВМ серий вычислительных экспериментов с выдачей рекомендаций по усовершенствованию ТЭС ПП. С полученными результатами знакомятся проектировщики и специалисты энергетических служб цехов и промышленного предприятия в целом и дают свои предложения по усовершенствованию стратегии моделирования, учету дополнительных факторов, изменению принятых значений стоимостных показателей и т. д. С учетом этих замечаний повторяют моделирование ТЭС ПП до получения правильных результатов. [c.245]

В связи с прогрессом в области электронных вычислительных мапшн (ЭВМ) резко возросла роль математического моделирования как средства изучения различных явлений и процессов, в том числе и динамических процессов в твердых телах. Проведение численных экспериментов на современных ЭВМ и сопоставление их результатов с результатами физических экспериментов составило основу дальнейшего исследования свойств материалов. Уже первые результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных показали, что простейшие математические модели сплошной среды не дают адекватного описания наблюдаемых в опыте явлений. Потребовалось совершенствование моделей, углубление и обогащение их физического содержания. Современные математические модели, созданные с использованием обширной экспериментальной информации, оозволяют не только описывать уже известные факты, но и [c.4]

Под методами Монте-Карло в приложении к задачам кинетической теории будем понимать экспериментальные методы исследования, в которых вместо проведения реального физического опыта производится математическое моделирование исследуемых явлений на быстродействующих вычислительных машинах. Реальные молекулы заменяются их статистическими моделями, и на вычислительных машинах прослеживается движение одной или нескольких выбранных частиц. Соответствующий математический эксперимент может быть поставлен множеством способов. Ниже мы рассмогрим два типа экспериментов. [c.224]

Анализ устойчивости линейной модели дает удовлетворительное совпадение результатов расчета и эксперимента, если нелинейность или комбинация нелинейностей не превышает 10 % от основного диапазона работы системы при испьгганиях. Если это условие не соблюдается, прибегают к математическому моделированию на цифровых (ЦВМ) или аналоговых (АВМ) вычислительных машинах [16]. При этом гидропривод может рассматриваться как взаимосвязанная часть общей гидромеханической системы станка (рис. 1.6.28, а), которая содержит котуры, отображающие процессы в несущей системе, а также процессы резания и трения. [c.206]

Накопленный в математическом моделировании опыт позволил выработать определенную технологию исследования сложных технических объектов, основанную на построении и анализе с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ) математических моделей изучаемого объекта. Такой метод исследования называется вычислительным экспериментом [40]. Схема его приведена на рис. 1.6. Он начинается с постановки задачи, на которую требуется найти ответ. Процесс постановки задачи, поддающейся математическому анализу, часто бывает продолжительным и требует разносторонних знаний, не имеющих непосредственного отношения к математике, - знания конструкции исследуемого объекта, технологии его производства, условий эксплуатации и испытаний, известных литературных данных по исследуемой теме и т. п. Все это йвляется важным [c.26]

Шаптала В.В. Вычислительный эксперимент в исследовании эффективности местной вытяжной вентиляции// Математическое моделирование технологических процессов в производстве строительных материалов и конструкций Сб. науч. тр. - Белгород Изд-во БелГТАСМ, 1998. - С.80-85. [c.655]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...