Управление моделированием

Управление моделированием – это управленческая функция, связанная с обеспечением надежности информации, полученной с помощью численного моделирования . Термин был введен в 2011 году. ^[1] а конкретные технические требования были рассмотрены с точки зрения механического проектирования в 2012 году. ^[2] Его стратегическое значение было рассмотрено в 2015 году. ^[3]^[4] На Всемирном конгрессе NAFEMS в Стокгольме в 2017 году управление моделированием было названо первой из восьми « больших проблем » численного моделирования .

Управление моделированием связано с (а) выбором и внедрением наилучшей доступной технологии моделирования, (б) формулировкой математических моделей , (в) управлением экспериментальными данными, (г) процедурами проверки данных и решений и (д) пересмотром математических моделей. модели в свете новой информации, полученной в результате физических экспериментов и полевых наблюдений. ^[5]

Планы управления моделированием должны быть сформулированы так, чтобы они соответствовали миссии каждой организации или отдела внутри организации: В терминологии структурного и машиностроения типичными задачами являются:

Применение установленных правил проектирования и сертификации : с учетом допустимого значения, определенного в правилах проектирования. $F_{all}$ , покажи это $F_{max}\leq F_{all}$ .
Формулирование правил проектирования (обычно для новых материалов или систем материалов): Что такое $F_{all}$ ? Это включает в себя интерпретацию результатов испытаний купонов и испытаний компонентов.
Техническое обслуживание по состоянию (обычно для дорогостоящих активов). Учитывая обнаруженный дефект, какова вероятность того, что отказ произойдет после $N$ циклы нагрузки?
Структурный анализ крупных конструкций (таких как планеры, морские конструкции, автомобили в условиях крушения).

Обратите внимание, что пункты 1–3 требуют анализа прочности, где интересующие величины связаны с первыми производными поля перемещений. Пункт 4 относится к структурному анализу, где интересующими величинами являются отношения силы-перемещения или ускорения (как в динамике аварий). Это различие важно, поскольку при анализе прочности ошибки, связанные с формулировкой математических моделей и их численным решением, например, методом конечных элементов, должны рассматриваться отдельно и проверка, валидация и количественная оценка неопределенности . должны применяться ^[6]^[7]

С другой стороны, в структурном анализе численные задачи, обычно создаваемые путем сборки элементов из библиотеки конечных элементов (метод, известный как моделирование методом конечных элементов), могут дать удовлетворительные результаты. В этом случае численное решение является самостоятельным и обычно не является приближением к корректной математической задаче. Следовательно, ни проверка решения, ни проверка модели не могут быть выполнены. Удовлетворительные результаты могут быть получены путем искусной настройки моделей конечных элементов со ссылкой на наборы экспериментальных данных так, чтобы две большие ошибки почти компенсировали друг друга: Одна ошибка носит концептуальный характер: недопустимые данные нарушают основные предположения в формулировке. Другая ошибка является числовой: одна или несколько интересующих величин расходятся, но скорость расхождения медленная и может быть не видна при сгущении сетки, используемом на практике. ^[6]

Ссылки

^ Сабо Б. и Актис Р. [1] Управление моделированием: новые технические требования к программным инструментам в вычислительной механике твердого тела. Международный семинар по верификации и валидации в вычислительных науках, Университет Нотр-Дам, 17–19 октября 2011 г.
^ Сабо Б. и Актис Р. Управление моделированием: Технические требования к механическому проектированию. Вычислить. Методы Прикл. Мех. англ. 249–252 158–168, 2012.
^ Мейнтьес К. Управление моделированием: управление моделированием как стратегический потенциал . Журнал NAFEMS Benchmark, январь 2015 г.
^ Имберт Дж. Ф. Управление с помощью моделирования – укрепление доверия – ключевой аспект стратегии моделирования . Всемирный конгресс NAFEMS NWC15, Сан-Диего, июнь 2015 г.
^ Оберкампф В.Л. и Пильч М. Проверка и валидация моделирования для менеджеров . НАФЕМС, 2017. ISBN 978-1-910643-33-4 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Сабо Б. и Бабушка И. Анализ методом конечных элементов. Метод, проверка и валидация. 2-е издание. John Wiley & Sons Inc. Хобокен, Нью-Джерси, 2021 г.
^ Сабо Б и Бабушка И. Методология разработки моделей в прикладных науках. Журнал вычислительной и прикладной механики. 16(2), 75–86, 2021. DOI: 10.32973/jcam.2021.005 [2]

Эта менеджменту, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Сабо Б. и Актис Р. [1] Управление моделированием: новые технические требования к программным инструментам в вычислительной механике твердого тела. Международный семинар по верификации и валидации в вычислительных науках, Университет Нотр-Дам, 17–19 октября 2011 г.

[2] Сабо Б. и Актис Р. Управление моделированием: Технические требования к механическому проектированию. Вычислить. Методы Прикл. Мех. англ. 249–252 158–168, 2012.

[3] Мейнтьес К. Управление моделированием: управление моделированием как стратегический потенциал . Журнал NAFEMS Benchmark, январь 2015 г.

[4] Имберт Дж. Ф. Управление с помощью моделирования – укрепление доверия – ключевой аспект стратегии моделирования . Всемирный конгресс NAFEMS NWC15, Сан-Диего, июнь 2015 г.

[5] Оберкампф В.Л. и Пильч М. Проверка и валидация моделирования для менеджеров . НАФЕМС, 2017. ISBN 978-1-910643-33-4 .

[Szabo_Babuska_2021-6] Перейти обратно: ^а ^б Сабо Б. и Бабушка И. Анализ методом конечных элементов. Метод, проверка и валидация. 2-е издание. John Wiley & Sons Inc. Хобокен, Нью-Джерси, 2021 г.

[7] Сабо Б и Бабушка И. Методология разработки моделей в прикладных науках. Журнал вычислительной и прикладной механики. 16(2), 75–86, 2021. DOI: 10.32973/jcam.2021.005 [2]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]