Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 6 февраля 2018 г. N 54-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ВЕРИФИКАЦИЯ ПОЛУЧАЕМЫХ СЕТОЧНЫМИ МЕТОДАМИ ЧИСЛЕННЫХ
РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ
Numerical modeling of physical processes.
Verification of numerical solutions of continuum
mechanics problems obtained by grid-based methods
ГОСТ Р 57700.14-2018
ОКС 35.020
Дата введения
1 января 2019 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Т-Сервисы" (ЗАО "Т-Сервисы")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 700 "Математическое моделирование и высокопроизводительные вычислительные технологии"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 февраля 2018 г. N 54-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
По мере развития вычислительной техники и расчетных методов расширяется применение численного моделирования в различных областях науки и техники для решения возникающих задач. В этой связи появляется необходимость в выработке общих подходов к оценке качества (достоверности) результатов, получаемых в ходе численного моделирования. Для решения задач механики сплошной среды наибольшее распространение получили сеточные методы - методы решения дифференциальных/интегральных уравнений, основанные на замене непрерывной области определения аргументов уравнений (расчетной области) дискретным множеством точек, сеткой. Настоящий стандарт устанавливает общие требования к верификации (подтверждению достоверности) численных решений задач механики сплошной среды, получаемых сеточными методами. Целью настоящего стандарта является обеспечение достоверности получаемых на практике решений задач механики сплошной среды сеточными методами.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к верификации численных решений задач механики сплошной среды, получаемых сеточными методами, в области компьютерного моделирования. Под верификацией понимается практическое подтверждение достоверности численных решений (близости численных и точных решений задач). Изначально предполагается, что для получения численного решения задачи привлекается верифицированное и валидированное программное обеспечение, реализующее на основе сеточных методов компьютерное (численное) моделирование физических процессов механики сплошной среды.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 57188 Численное моделирование физических процессов. Термины и определения
ГОСТ Р 57700.1-2017 Численное моделирование для разработки и сдачи в эксплуатацию высокотехнологичных промышленных изделий. Сертификация программного обеспечения. Требования
ГОСТ Р 57700.2-2017 Численное моделирование для разработки и сдачи в эксплуатацию высокотехнологичных промышленных изделий. Сертификация программного обеспечения. Общие положения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57188, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 сплошная среда: Непрерывное (континуальное) представление действительных материальных сред, состоящих из веществ в различном агрегатном состоянии (жидкость, газ, плазма, твердое тело). Сплошная среда является моделью действительных сред.
3.2 уравнения механики сплошной среды: Уравнения, описывающие состояние и/или движение сплошной среды.
Примечание - Состояние и движение сплошной среды характеризуется определенным набором параметров, называемых параметрами состояния и движения сплошной среды.
3.3 область моделирования (расчетная область): Прообраз области действительного физического пространства, в котором вводится определенная система координат для описания точек области набором вещественных чисел, называемых координатами точек пространства. Предполагается, что область моделирования или часть ее подобластей заполнены сплошной средой, описываемой определенной замкнутой системой уравнений.
Примечание - Размерность пространства области моделирования определяется количеством чисел в координатном наборе. Возможны случаи одно-, двух- и трехмерных пространств. В области и на ее границах определяются или задаются функции, аргументами которых являются координаты (иногда определяемые как независимые переменные). Параметры, характеризующие состояние и движение сплошной среды, являются примерами таких функций. Область или ее подобласти могут быть подвижными - положение и размеры в пространстве меняются с течением времени. Иногда в качестве области моделирования рассматривают пространственно-временную область с еще одной дополнительной координатой - координатой времени.
3.4 постановка (формулировка) задачи механики сплошной среды: Создание математической модели, воспроизводящей явление, объект или свойства объекта действительного мира на основе модели сплошной среды. Постановка задачи включает в себя описание области/областей моделирования, замкнутую систему уравнений, начальные и граничные условия. Формулировка целей решения задачи также является обязательным элементом постановки задачи.
3.5 численное решение задачи: Численное решение системы уравнений, сформулированных при постановке задачи.
3.6 расчетная (вычислительная) сетка: Конечное дискретное множество соединенных между собой точек пространства, заменяющее собой область непрерывного изменения аргументов [1] - [10] для параметров сплошной среды (дискретизация области моделирования). Точки множества называются узлами сетки.
Примечание - Введение сетки в области моделирования можно также рассматривать как разбиение этой области на множество элементарных подобластей с конечным объемом. В различных методах элементарные подобласти имеют различные наименования (ячейка, контрольный объем, конечный элемент, граничный элемент и др. [10]). Следует принять для них обобщающий термин - "сеточный элемент пространства".
3.7 сеточная функция: Функция дискретного аргумента, определенная в узлах расчетной сетки.
3.8 шаги сетки в точке моделируемой области: Величины расстояний между соединенными узлами сеточного элемента пространства, содержащего точку моделируемой области.
Примечание - Для равномерной по пространству сетки шаги сетки представляют собой одинаковый по количеству и значениям набор величин для любой точки моделируемой области.
3.9 уменьшение шагов сетки в области моделирования: Перестроение сетки (переход к другому множеству точек пространства), при котором для любой точки моделируемой области объем сеточного элемента пространства, содержащего эту точку, не возрастает, и существует подобласть моделируемой области, для точек которой объемы сеточных элементов пространства уменьшаются.
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
