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仿真分析方法

仿真分析方法是一種求解問題的方法,它通過建立系統的數學模型並將它轉換為適合在計算機上編程的仿真模型,然後對模型進行仿真試驗來解決問題。仿真方法不是一種單項技術,而是一種求解問題的方法,它可以運用各種模型和技術,對實際問題進行建模,通過模型採用人工試驗的手段,來理解需要解決的實際問題。通過仿真,可以評價各種替代方案,證實哪些措施對解決實際問題有效。

仿真方法基本上分為兩大類:連續系統仿真方法離散事件系統仿真方法。連續系統的數學模型一般是用微分方程來描述的,模型中的變數隨時間連續變化。根據仿真時所採用的計算機不同,可分為模擬仿真法數字仿真法混合仿真法三類。離散事件系統的狀態只在離散時刻發生變化,通常用「離散事件」這一術語來表示這樣的變化。

有限單元法的基礎是變分原理和加權餘量法,基本求解思想是把計算域劃分為有限個互不重疊的單元,在每個單元內,選擇一些合適的節點作為求解函式的插值點,將微分方程中的變數改寫成由各變數或其導數的節點值與所選用的插值函式組成的線性表達式,藉助於變分原理或加權餘量法,將微分方程離散求解。採用不同的權函式和插值函式形式,便構成不同的有限單元法。有限差分方法將求解域劃分為差分格線,用有限個格線節點代替連續的求解域。有限差分法利用 Taylor級數展開,把控制方程中的導數用格線節點上的函式值的差商代替進行離散,從而建立以格線節點上的值為未知數的代數方程組。