计算力学的定义及研究范围

yejet

计算力学是根据力学中的理论，利用现代电子计算机和各种数值方法，解决力学中的实际问题的一门新兴学科。它横贯力学的各个分支，不断扩大各个领域中力学的研究和应用范围，同时也在逐渐发展自己的理论和方法。
计算力学的应用范围已扩大到固体力学、岩土力学、水力学、流体力学、生物力学等领域。
计算力学主要进行数值方法的研究，如对有限差分方法、有限元法作进一步深入研究，对一些新的方法及基础理论问题进行探索等等。
计算结构力学是研究结构力学中的结构分析和结构综合问题。结构分析指在一定外界因素作用下分析结构的反应，包括应力、变形、频率、极限承载能力等。结构综合指在一定约束条件下，综合各种因素进行结构优化设计，例如寻求最经济、最轻或刚度最大的设计方案。
计算流体力学主要研究流体力学中的无粘绕流和粘性流动。无粘绕流包括低速流、跨声速流、超声速流等；粘性流动包括端流、边界层流动等。
计算力学已在应用中逐步形成自己的理论和方法。有限元法和有限差分方法是比较有代表性的方法，这两种方法各有自己的特点和适用范围。有限元法主要应用于固体力学，有限差分方法则主要应用于流体力学。近年来这种状况已发生变化，它们正在互相交叉和渗透，特别是有限元法在流体力学中的应用日趋广泛。
用计算力学求解各种力学问题，一般有下列几个步骤：用工程和力学的概念和理论建立计算模型；用数学知识寻求最恰当的数值计算方法；编制计算程序进行数值计算，在计算机上求出答案；运用工程和力学的概念判断和解释所得结果和意义，作出科学结论。
计算力学对于各种力学问题的适应性强，应用范围广。它能详细给出各种数值结果；通过图像显示还可以形象地描述力学过程。它能多次重复进行数值模拟，比实验省时省钱。但计算力学也有弱点，例如，它不能给出函数形式的解析表达式，因此比较难以显示数值解的规律性。许多非线性问题由于解的存在和唯一性缺乏严格证明，数值计算结果须作一些验证。

NASA

除了有限元法和有限差分方法外，还有其他方法吗？

FSI

边界元法、有限体积法(与有限差分法同出一脉)，还有各种软计算方法。

taylor

能量有限元法 波密度法 统计能量分析法 统计模态分析方法
导纳法 等等

gghhjj

能量有限元法 波密度法 统计能量分析法 统计模态分析方法导纳法 等等

统计模态分析方法?第一次听说，能介绍一下吗？

AaronSpark

以下是引用gghhjj在2005-9-30 0:46:30的发言：

统计模态分析方法?第一次听说，能介绍一下吗？


是不是将模态分析和概率统计理论结合起来分析问题，曾经见过这种提法，不过也不怎么了解，期待taylor能给解释解释，或者给点资料，对此挺感兴趣，刚才跑去期刊网查了一下也没查到

glise

谁能比较一下这些方法吗？都是用于什么情况，有什么优缺陷，使用的时候要注意些什么？