Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Есептеу әдістерін пайдалана отырып механиканы қолдану Есептеу механикасы - механика принциптерімен реттелетін құбылыстарды зерттеу үшін есептеу әдістерін қолданумен байланысты пән. Теориялық және эксперименттік ғылымдардан басқа "үшінші жол" ретінде есептеулік ғылымның (сонымен қатар ғылыми есептеу деп аталады) пайда болуына дейін есептеу механикасы қолданбалы механиканың кіші саласы деп кеңінен саналған. Қазір ол есептеу ғылымдарының бір саласы ретінде қарастырылады.
Application of mechanics using computational methods
Computational mechanics is the discipline concerned with the use of computational methods to study phenomena governed by the principles of mechanics. Before the emergence of computational science (also called scientific computing) as a "third way" besides theoretical and experimental sciences, computational mechanics was widely considered to be a sub discipline of applied mechanics. It is now considered to be a sub discipline within computational science.
Шолу
Есептеу механикасы (КМ) - пән аралық. Оның үш тірегі - механика, математика, компьютерлік ғылым және физика.
Computational mechanics (CM) is interdisciplinary. Its three pillars are mechanics, mathematics, and computer science and physics.
Механика
Есептік сұйықтық динамикасы, есептеу термодинамикасы, есептеу электромагнит, есептеу қатты дене механикасы - КМ-нің көптеген мамандықтарының кейбіреулері.
Computational fluid dynamics, computational thermodynamics, computational electromagnetics, computational solid mechanics are some of the many specializations within CM.
Математика
Математиканың есептеу механикасына ең көп қатысты салалары - бөлшектік дифференциалдық теңдеулер, сызықтық алгебра және сандық талдау. Ең танымал сандық әдістер - шекті элемент, шекті айырма және доминанттық ретімен шекті элемент әдістері. Қатты механикада шекті элементтік әдістер шекті айырмашылық әдістерінен әлдеқайда кең таралған, ал сұйықтық механикасында, термодинамикада және электромагнетизмде шекті айырмашылық әдістері бірдей қолданылады. Шекаралық элемент техникасы жалпы алғанда аз танымал, бірақ белгілі бір салаларда, мысалы, акустика инженериясында, өзіндік орны бар.
The areas of mathematics most related to computational mechanics are partial differential equations, linear algebra and numerical analysis. The most popular numerical methods used are the finite element, finite difference, and boundary element methods in order of dominance. In solid mechanics finite element methods are far more prevalent than finite difference methods, whereas in fluid mechanics, thermodynamics, and electromagnetism, finite difference methods are almost equally applicable. The boundary element technique is in general less popular, but has a niche in certain areas including acoustics engineering, for example.
Компьютерлік ғылым
Компьютерлік есептеулерге қатысты, компьютерлік бағдарламалау, алгоритмдер және параллель есептеулер CM-де үлкен рөл атқарады. Ғылыми қоғамдастықта, соның ішінде есептеу механикасында, ең көп қолданылатын бағдарламалау тілі - Фортран. Соңғы уақытта C++ танымалдылығы артты. Ғылыми есептеулер қауымдастығы C++ тілін франка тіл ретінде қабылдауда баяу болды. Математикалық есептеулерді өте табиғи түрде көрсету және визуализациялау мүмкіндіктері, сонымен қатар, MATLAB тілін кеңінен қолдану, әсіресе жедел қосымшаларды әзірлеу және модельдерді тексеру үшін қолданылады.
With regard to computing, computer programming, algorithms, and parallel computing play a major role in CM. The most widely used programming language in the scientific community, including computational mechanics, is Fortran. Recently, C++ has increased in popularity. The scientific computing community has been slow in adopting C++ as the lingua franca. Because of its very natural way of expressing mathematical computations, and its built in visualization capacities, the proprietary language/environment MATLAB is also widely used, especially for rapid application development and model verification.
Қолданбалар
Есептеу механикасы практикалық қолданыста болған кейбір мысалдар - көлік апатын симуляциялау, мұнай қоймасын модельдеу, биомеханика, шыны жасау және жартылай өткізгіш модельдеу. Талдау әдістерін қолдану арқылы емдеу өте қиын немесе мүмкін емес күрделі жүйелер есептеу механикасы ұсынған құралдарды қолдану арқылы сәтті симуляцияланды.
Some examples where computational mechanics have been put to practical use are vehicle crash simulation, petroleum reservoir modeling, biomechanics, glass manufacturing, and semiconductor modeling. Complex systems that would be very difficult or impossible to treat using analytical methods have been successfully simulated using the tools provided by computational mechanics.