数值模拟-实例分析共92页
第12章 MATLAB 数值模拟实例解析
d 说明：f0是认为给定的一个很大的正数， 0
b − a 且 d0 > 0 。
• 根据前面的步骤编写函数文件monte_carlo .m，则给出如下语句即可求 解题述的非线性方程的根： • y=@(x)exp(-x.^3)-tan(x)+800;a=0;b=pi/2;n=1000;eps=1e-5; • [x,fx]=monte_carlo(y,a,b,n,eps) 运行结果： x =1.5695 fx =5.0271e-007
• 解：设M表示针的中点，x表示针投在平面上点M与最近一条平行线的 距离，θ 表示针与平行线的交角，如下图所示。0 ≤ x ≤ a / 2, 0 ≤ θ ≤ π
• 随机投针的概率含义是：针的中点M与平行线的距离x均匀地分布在区 间[0, a / 2] ，针与平行线交角θ 均匀分布于区间 [0, π ] 内，x和 θ 是相
下面利用蒙特卡罗方法求解该例，编写如下语句： rand('state',2009) % 设置随机数状态 s1=0;s2=0;s3=0;s4=0; % 设置计数器 N=50000; % 模拟次数 for i=1:N x=randperm(10); % 产生1：10的一个排列 if sum(x(1:5)<=3)==0 % 取到0个红球的情形 s1=s1+1; elseif sum(x(1:5)<=3)==1 % 取到1个红球的情形 s2=s2+1; elseif sum(x(1:5)<=3)==2 % 取到两个红球的情形 s3=s3+1; else % 取到3个红球的情形 s4=s4+1; end 运行结果： end p =0.0823 0.4181 0.4173 0.0824 p=[s1 s2 s3 s4]/N
数值模拟实验报告
数值模拟实验报告⼀、实验题⽬地震记录数值模拟的这⼏模型法⼆、实验⽬的学握褶枳模型基本理论、实现⽅法与程序编制，由褶积模型初步分析地震信号的分辨率问题三、实验原理1、褶枳原理地震勘探的震源往往是带宽很宽的脉冲，在地⼘?传播、反射、绕射到测线，传播经过中⾼频衰减，能量被吸收。
吸收过程町以看成滤波的过程，滤波町以⽤褶枳完成。
在滤波中，反射系数与震源强弱关联，吸收作⽤与⼦波关联。
最简单的地震记录数值模拟，可以看成反射系数与⼦波的褶积。
通常，反射系数是脉冲，⼦波取雷克⼦波。
(1) 雷克⼦波Wave(t) = (1 — 2n 2f 2t 2)e _21t2f2t2(2) 反射系数：回 arflctfzlJ 1 z = z 反射杯(0 z = others(3) 褶积公式：数值模拟地廉记录trace(t):trace) t) =rflct(t)*wave(t)反射系数的参数由z 变成了 t,怎么实现？在简单⽔平层介质，分垂直和⾮垂直⼊射两种实现，分别如图1和图2所⽰。
1)垂直⼊射：2h t= Y图⼀垂直⼊射2、褶枳⽅法(1) 离散化(数值化)计算机数值模拟要求⾸先必须针对连续信⽯离散化处理。
反射系数在空间模型中存在，不同深度反射系数不同，是深度的函数。
⼦波是在时间记录上⼀延续定时间的信号，是时间的概念。
在离散化时，通过深度采样完成反射系数的离散化，通过时间⾤样完成⼦波的离散化。
如果记录是Trace(t),则记录是时间的函数，以时间采样离散化。
时间采样间距以At 表⽰，深度采样间距以Az 表⽰。
在做多道的数值模拟时，还有横向x 的概念，横向采样间隔以Ax 表⽰。
离散化的实现:t=ltxAt ； x=lxxAx ： z=lzxAz 或：lx=x/Ax; lz=z/4z(2) 离散序列的褶积0 trace (It) = Xitao =-oo rflct(Itao) x wave(It — Itao)四、实验内容1、垂直⼊射地震记录数值模拟的褶积模型：2)⾮垂直⼊射:2Vh 2 + x 2 t = -----------------图⼆⾮垂直⼊射2、⾮垂直⼊射地震记录数值模拟的褶积模型：3、点绕対的地震记录数值模拟的褶积模型：五、⽅法路线根据褶枳模型的实验原理编写C++程序，完成对于垂直⼊射波的褶积。
数值模拟基础及操作PPT课件
数学模拟
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• 基于质量守衡和能量守衡建立油气层渗流数学
REGIONS
Section-header keywords
Status: OPTIONAL
根据网格的不同的储藏特征把网格划分为不同的区块
SOLUTION
定义模拟的初始条件
Status: REQUIRED
67
Input data file
Section-header keywords
SUMMARY
整个油藏中流体处于恒定温度，且处 于热力学平衡条件下
9
油藏数值模拟基本过程
t1 油气田开发问题
物能 质量 守守 恒恒
数学模型
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result模块的用途:结果显示
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显示全油田含水拟合情况
59
三维动画显示剩余油饱和度
60
Eclipse数据输入形式
61
数值模拟在生物医学工程的应用案例
数值模拟在生物医学工程的应用案例一、数值模拟在生物医学工程中的重要性生物医学工程是一个多学科交叉的领域，它将工程原理和方法应用于生物学和医学领域，以解决生物医学问题和提高医疗健康水平。
数值模拟作为生物医学工程中的一种重要工具，通过计算机模拟来研究生物系统的物理、化学和生物过程，对于理解复杂生物现象、设计医疗设备和优化治疗方案具有重要意义。
1.1 数值模拟的定义与原理数值模拟是一种利用数学模型和计算机技术来模拟现实世界中难以直接观察或实验研究的复杂现象的方法。
在生物医学工程中，数值模拟可以帮助研究人员在分子、细胞、组织和器官等多个层面上研究生物系统的动态行为和响应。
1.2 数值模拟的应用领域数值模拟在生物医学工程中的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 生物力学：研究生物组织和器官在力学载荷下的响应。
- 药物动力学：模拟药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程。
- 血流动力学：模拟血液在血管系统中的流动特性。
- 组织工程：设计和优化用于组织修复和再生的生物材料和支架。
- 医学成像：通过模拟提高成像技术和设备的性能。
二、数值模拟的关键技术数值模拟的成功应用依赖于一系列关键技术的发展和完善。
这些技术包括但不限于：2.1 数学建模数学建模是数值模拟的基础，它涉及将实际问题转化为数学问题的过程。
在生物医学工程中，数学模型需要能够准确描述生物系统的物理特性、生物化学过程和生物学行为。
2.2 计算方法数值模拟需要使用高效的计算方法来求解数学模型。
这些方法包括有限元方法、有限差分方法、有限体积方法等，它们可以处理不同类型的偏微分方程和代数方程。
2.3 软件工具数值模拟需要依赖专业的软件工具来进行模型的构建、求解和结果分析。
这些软件工具通常具有用户友好的界面和强大的计算能力，可以支持复杂的多物理场耦合问题。
2.4 数据处理与可视化数值模拟产生的数据量通常非常庞大，需要有效的数据处理和可视化技术来帮助研究人员理解和解释模拟结果。
中尺度数值模拟报告
中尺度数值模拟报告中尺度数值模拟是一种重要的气象预报手段，可以对天气过程进行较准确的预测和分析，尤其在短期天气预报中具有很高的实用价值。
以下是一份中尺度数值模拟报告的范例。
报告名称：2021年8月21日北京市短期天气预报预报时间：2021年8月20日15时一、天气概况北京市区今天（8月20日）自早晨以来开始阴雨天气，气温明显下降。
预计明天（8月21日）北京市有小到中雨，其中西南部地区部分地方有暴雨，受降雨影响，气温下降较大，最高气温不超过27℃。
二、气象预报1. 降水预报北京市区明天上午有小到中雨，中午时段转为零散小雨。
西南部地区降水较强，局地有暴雨，建议做好防御准备。
预计24小时内，北京市区累计降水量为10-25毫米，局部西南部地区可能达到30-50毫米。
2. 温度预报明天北京市气温将继续下降，最高气温不超过27℃，最低气温为20℃左右。
各区气温预计变化范围为：东城区、西城区、朝阳区、海淀区、石景山区、丰台区、通州区、房山区、顺义区、门头沟区、昌平区、大兴区、平谷区最高气温均在27℃以下。
3. 风力预报明天北京市区气流较强，东部地区有6-7级偏东北大风，其他区域风力为4-5级偏东北风。
三、预警提示根据气象预报，预计明天北京市西南部地区降水较强，局地有暴雨，建议留意山区洪水和滑坡灾害的可能性，及时采取措施，确保人身安全。
四、评估分析此次天气系统来袭，与强冷空气和副高相互作用使得北京市气温下降，降水增多的趋势很明显。
目前各项数据稳定，预报准确度较高。
综合分析，明天北京市仍有较强的降水和大风天气，需要做好防护措施。
五、预报措施依据气象预报，明天初始化观测方案包括增加对西南部地区的降水监测和洪水及滑坡等风险评估，及时调整预警方案，避免因天气带来的自然灾害。
同时，加强监测台站、拓展网络、科学管理，不断提高短期天气预报的准确率和精度。
第六章(2)地下水数值模拟模型的应用实例xiugai
20505000
20510000
20485000
半铺店
20490000
20495000
20500000
20505000 丁 寨 20510000
图4-16 2006 年浅层含水层水位拟合曲线 (实线为实测值，虚线为计算值 ) 图4-17 2006 年深层含水层水位拟合曲线 (实线为实测值，虚线为计算值 )
误差
-1474.17 -18.46 -8.56 -1501.19 -1390.95 -115.74 117.01 -1389.68
%
-3.1 -4.66 -6.48 -3.12 -4.38 -3.12 0.92 -2.88
模型可靠性分析
? 1、识别模型模拟结果的宏观效果与区内水文地质条件、动态观测结 果基本一致，反映出数值模型对于实际模型有良好的相似性，保证了 模型预测的可靠性。
? 2、模型调参期间，将流场与水均衡分析结果结合起来，对水力梯度 场进行了对比，减少了调参的自由度，保证了调参结果准确性。
? 3、模型求参结果与钻孔抽水所确定的参数基本接近。 ? 综上所述，从观测孔水位动态、流场和均衡量对比等三个方面看，观
测孔拟合精度相对较高，水力梯度场宏观效果较好，模型计算的均衡 量与均衡法得到的结果相差不大，模型识别得到的水文地质参数值及 参数分区与水文地质条件基本相符，能够反映区内地下水流动系统特 征，具有较高的仿真性。因此，可以用上述模型对区内地下水开采方 案进行模拟预测。
预测方案设计
（一）新水源地位置选择 含水层的富水性地段，充 足良好的补给来源。 远离原有的取水点减少相 互干扰。选在远离城市， 远离已污染地表水体地段； 上部有稳定隔水层分布的 在含水层地段综合以上条 件，宿州市新水源地选取 城区偏西北部新水源地选 在富水性强的西二铺附近。
计算流体力学——翅片管换热器Fluent数值模拟
网格质量检查：基 本合格
倾斜度<92%，长 宽比<5
导出mash文件
第8页
均匀倾角波纹翅片管换热器数值模拟
fluent设置：
检查网格 Display—Check
最小体积不能为负值
显示网格 Display—Grid
设置单位 Display—Scale 本例以毫米为单位
第9页
均匀倾角波纹翅片管换热器数值模拟
计算流体力学
题目：均匀倾角波纹翅片管换热器数值模拟
华北电力大学——能动学院——建环所
LOGO
均匀倾角波纹翅片管换热器数值模拟 问题描述：
管翅式换热器主要由传热管和翅片组成，通常外部流体介质为空气。翅片与传热 管间是钎焊连接，可以看作管道表面的延伸。翅片的形式有很多种，比如平直式、 波纹式、多孔型等。本文将对均匀倾角波纹翅片换热器进行数值模拟。
换热器示意图
计算区域侧面示意图
计算区域俯视图
第1页
均匀倾角波纹翅片管换热器数值模拟
模拟均匀倾角波纹翅片换热器尺寸 模拟均匀倾角波纹翅片换热器边界条件
计算区域侧面示意图
计算区域俯视图
模拟均匀倾角波纹翅片换热器尺寸：
名称 翅片纵向长度 翅片间距 尺寸 36mm 1.8mm 名称 翅片管子横向间距 翅片管外径 尺寸 12.7mm 9mm
选择计算模型：
设置求解器
Display---Models---solve 保持默认
设置能量方程
Display---Models---Energy 选中 Energy Equation
设置操作环境
本例不考虑重力影响， 保持默认
设置流体物理属性
本例文空气 保持默认即可
第10页
数值模拟分析
“数值模拟分析”资料合集目录一、房产税改革与房价变动的宏观经济效应——基于DSGE模型的数值模拟分析二、岩溶地区地铁隧道稳定性的数值模拟分析三、深基坑桩锚支护结构设计应用研究及数值模拟分析四、岩石SHPB实验技术数值模拟分析五、隧道浅埋偏压段不同开挖工法数值模拟分析六、基坑开挖对临近桩基影响的实测及有限元数值模拟分析房产税改革与房价变动的宏观经济效应——基于DSGE模型的数值模拟分析房产税改革作为我国财税体制改革的重要一环，一直以来都是社会各界的焦点。
随着经济的快速发展和城市化进程的加速，房价上涨过快、房地产市场过热等问题也逐渐凸显，对经济发展和社会稳定造成了一定影响。
因此，研究房产税改革与房价变动的宏观经济效应具有重要意义。
本文旨在基于动态随机一般均衡（DSGE）模型，通过数值模拟分析方法，探讨房产税改革和房价变动对宏观经济的影响机制和效果。
房产税改革对房价的影响方面，已有研究主要集中在供求关系、市场调控和财政政策等角度。
房价的变动则与供需关系、货币政策、国际经济环境等因素有关。
房产税改革对经济增长、就业、财政收入等宏观经济指标的影响也存在一定的研究价值。
本文采用DSGE模型，通过构建包含房产税改革的动态方程，模拟和分析房产税改革与房价变动的宏观经济效应。
我们假设一个包含家庭、企业、政府和央行的四部门经济系统；基于一定的参数设置，模拟房产税改革和房价变动对各经济变量的影响；通过对比和分析模拟结果，评估房产税改革和房价变动对宏观经济的影响效应。
通过模拟分析，我们发现房产税改革对房价的影响因市场环境而异。
在市场过热的情况下，房产税改革的实施可能导致房价下跌，从而有助于降低房地产市场的泡沫；而在市场平稳的情况下，房产税改革对房价的影响相对较小。
房价的变动与经济增长、就业和财政收入等宏观经济指标之间存在长期均衡关系。
房价的过快上涨可能引发经济波动，对经济增长和就业产生负面影响；而房价的过度下跌则可能导致财政收入下滑，对经济发展产生阻碍。