第4章 安全模拟仿真技术(安全信息工程)教学讲义.ppt

　主讲：杨应迪　　　　　　　　;4 安全模拟仿真技术;4安全模拟仿真技术—模拟仿真—数值计算;4安全模拟仿真技术—模拟仿真—天气预报;4安全模拟仿真技术—模拟仿真—实物模型;矿井通风网络图形绘制、解算与分析软件 ;4安全模拟仿真技术—虚拟现实—电影特效;4安全模拟仿真技术—虚拟现实—工艺演示;4安全模拟仿真技术—虚拟现实—安全培训;4安全模拟仿真技术—主要内容;4.1 模拟与仿真基础——概念;模拟：就是利用物理的、数学的模型来类比、模仿现实系统及其演变过程，以寻求过程规律的一种方法。 ;基本思想是建立一个试验模型，这个模型包含所研究系统的主要特点．通过对这个实验模型的运行，获得所要研究系统的必要信息。;1)模型参数任意调整 模型参数可根据要求通过计算机程序随时进行调整、修改或补充，使人们能掌握各种可能的仿真结果，为进一步完善研究方案提供了极大的方便。这正是计算机仿真被称为“计算机实验”的原因。这种“实验”与通常的实物实验比，具有运行费用低、无风险以及方便灵活等优点。;2)系统模型快速求解 借助于先进的计算机系统，人们在较短时间内就能知道仿真运算的结果(数据或图象)，从而为人类的实践活动提供强有力的指导。这是通常的数学模型方法所无法实现 的。;3)运算结果准确可靠 只要系统模型、仿真模型和仿真程序是科学合理的，那么计算机的运算结果一定准确无误（除非机器有故障）。因此，人们毫无顾虑地应用计算机仿真的结果。 ;4)实景仿真形象直观 把仿真模型、计算机系统和物理模型及实物联结在一起的实物仿真(有些还同时是实时仿真)，形象十分直观，状态也很逼真。;4.1模拟与仿真基础——为什么要进行模拟仿真;4.1模拟与仿真基础——适用模拟仿真解决的问题;相似原理：几何相似、性能相似、环境相似。;4.1模拟与仿真基础—基本原理;4.1模拟与仿真基础—基本原理;4.1模拟与仿真基础—基本原理;仿真是一种数值计算技术 是一种“人工”的试验手段 在计算机上进行 对系统状态在时间序列中的动态写照 大多是随机性系统仿真;系统;属性反映实体的某些性质，它可以是文字型、数字型或???辑型．;4.1模拟与仿真基础—易混概念;4.1模拟与仿真基础—易混概念;4.1模拟与仿真基础—易混概念;问题描述与系统定义;4.1模拟与仿真基础——仿真分类;4.1模拟与仿真基础——仿真分类——按模型性质分;4.1模拟与仿真基础——仿真分类——按模型性质分;4.1模拟与仿真基础——仿真分类——按模型性质分;*;优化系统设计 预测系统的性能和参数 经济性，降低实验成本 采用物理模型或实物实验，花费巨大。 采用数学模型即计算机数学仿真可大幅度的降低成本并可重复使用。 安全性，减少失败风险 载人飞行器和核电站的危险性不允许。 预测性，提高预测能力 对于非工程系统，直接实验不可能，只能采用预测的方法。（天气预报） 复原性;4.1模拟与仿真基础——计算机仿真存在的问题;4.1模拟与仿真基础——应用领域;4.1模拟与仿真基础——应用领域;仿真软件是一类面向仿真用途的专用软件，它的特点是面向问题、面向用户。功能如下：;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件;仿真软件分为仿真程序、仿真语言、仿真环境三个层次。;计算流体力学(CFD) Computational Fluid Dynamics;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——现场案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent ——现场案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent ——现场案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——fluent——案例;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——Flacs;4.2现代模拟仿真技术——仿真软件——Flacs;4.2现