Comsol百科| 1-数值模拟综述

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数值模拟技术诞生于1953年，Bruce.G.H.和Peaceman.D.W.模拟了一维气相不稳定径向和线形流。受当时计算机能力及解法限制，数值模拟技术只是初步应用于解一维问题。随着计算机技术和计算方法的发展，复杂的工程问题可以采用离散化的数值计算方法并借助计算机得到满足工程要求的数值解，数值模拟技术成为现代工程学形成和发展的重要动力之一。

计算机模拟作为数据模拟最常用的一种手段，是一种以电子计算机为手段，研究并解决数值计算问题的方法，它通过数值计算和图象显示的方法，解决工程和物理问题。数值模拟可理解为用计算机来做实验，通常包含以下几个步骤：首先要建立反映问题本质的数学模型。即，建立反映问题中各物理量之间关系的微分方程及其相应的定解条件。这是数值模拟的出发点。比如牛顿型流体流动的数学模型就是著名的纳维—斯托克斯方程及其相应的定解条件。接下来就是求解这个模型，这需要高效、高准确度的计算方法。然后编制程序，并进行计算。实践表明这一部分工作是整个工作的主体，会占整个工程的绝大部分时间。随着软件技术的发展，出现了应用于各领域的商业软件，运用这些软件使得这部分工作得到了大大地简化，缩短了模拟过程的周期。在计算工作完成后，需要处理大量的计算结果数据，例如将数据转换成图形，形象地显示出计算结果，这也是一项十分重要的工作。通过上述的描述，用数值模拟方法解决科学计算问题的一般过程可以用如下流程来形象地描述：

 实际问题→数学模型→计算方法→计算程序→计算机计算→后处理

编辑 | 电子F430

文案 | 小苏

审核 | 赵佳乐