计算力学一般过程

来自计算思维百科
跳转至: 导航搜索

计算力学领域的科学家遵循一系列任务去分析他们的目标力学过程:

  1. 建立物理现象的数学模型。这一步用物理学使复杂系统公式化,通常涉及用偏微分方程表达自然或工程系统。
  2. 将数学方程转换成适合数字计算的形式。这一步叫做离散化,即从原本连续的模型建立一个近似的离散模型。尤其是通常将偏微分方程(或方程组)转化为代数方程组。此步涉及的过程在数值分析中研究。
  3. 利用计算机程序解算离散方程。直接法即单步方法得解,迭代法即从试解不断修正得到真实的解。根据问题的性质,在此阶段可能用到超级计算机或并行计算。
  4. 用实验结果或可得精确解析解的简化模型确认数学模型、数值步骤和计算机代码。新的数值或计算技术经常通过与那些已成型的数值方法对比其结果而确认。多数情况下还有基准测试题。数值结果还必须进行可视化,以及给出物理上的解释。