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审了一堆硕士论文后。。。

内容纲要

毕业季,聊聊学位论文中的仿真问题。以下是个人观点,非喜勿喷。

1 仿真泛滥

从论文里的内容来看,一些人似乎并不知道论文中为什么要做仿真。一些论文中的仿真纯粹是在凑篇幅。

一些论文中实验做得好好的,数据采集也很齐全,完全可以通过实验数据得到很多有用的结论,但文中突然强行插入仿真的内容,着实让人摸不着头脑。个人猜测可能作者认为不加点儿仿真计算的内容就觉得研究不够高端吧,奇怪的想法。

还有一些论文纯粹是为了仿真而仿真,作者连仿真的目的都不明确,通篇都不知道在做什么,这个算一下,那个也算一下,最后迷失在一堆花花绿绿的图片中。

而且还发现了一个现象:这些年做仿真的似乎越来越多了。一些看题目就适合做实验研究的,结果打开一看大量篇幅使用的仿真。

个人的观点:仿真只是研究手段之一,确认适合了再使用。

2 输入数据

这个可能是最常见的问题。

一些人做仿真计算,假设条件和边界条件都没见到,就一顿花花绿绿的图片输出。这真的是太可怕了。

我们常说有输入才有输出。没有输入的输出只能被当作是无用输出,因为无从判断输出的结果是否有效。

对于任何仿真计算,以下信息非常重要:

  • 基本假设。看仿真类的论文,第一步通常看假设,假设能够在一定程度上反映论文是否具有创新性。假设太多基本上水平就不会太高了,假设太少的论文,要么水平很高,要么弄虚作假。完全没有写假设的论文,要么问题没有研究的价值,要么就是作者忘了写了。

  • 物理模型。论文中使用的物理模型要交代清楚,尤其是模型中一些与实际问题比较相关的不确定性参数的指定。就好比这次审阅的一篇写空化的文章,作者通篇都没有写饱和压力相关的内容,这么重要的参数居然都不写,都不知道该说什么了。

  • 边界条件。这个的重要性就不用说了吧。边界条件没有的话,计算结果可以认为全是无效的。

  • 初始条件。在瞬态计算中,初始条件的重要性与边界条件相同。

这些其实都是仿真计算的输入参数,一般在文档中都要明确地指出。除了需要明确指出这些参数之外,可能还需要对这些数据的有效性及可靠性进行验证。

3 仿真验证

在仿真计算中,常常需要进行验证。但这里也有很多的问题。

仿真验证分两类:

  1. 模型验证。主要目的是验证所使用的模型是否合适,可以使用试验数据或文献数据。

  2. 结果验证。一般用于验证仿真计算的结果。

虽然似乎大家都知道要进行验证,但在实际的验证过程中存在一些问题,主要表现在:

  • 验证模型不一致。在验证的过程中,试验参数与仿真输入参数不完全一致。事实上也没办法保证完全一致,但验证者似乎并没有意识到试验和仿真不可能完全一致的问题,在文档中拼了老命地想去证明仿真的结果与试验数据的一致性。

  • 模型转换的问题。验证的时候使用的模型与后续的模型不一致,这问题常出现在利用文献中的数据进行模型验证的时候。一般情况下需要对模型的不一致带来的影响进行评估。

4 网格独立性验证

审阅的那么多学位论文中,似乎每一篇都做了网格独立性验证。不得不感叹,网格独立性验证什么时候变得这么廉价了。

这里面有很多的问题。

大多数人只是给出了网格数量,并未给出实际的网格分布。然后随便找个物理量,随便画个曲线图,就说验证了网格独立性。有时候总觉得那图中的数据似乎是编造的。甚至发现一篇论文里面用大涡模拟的,居然用几十万网格就能做到网格独立性,有点儿神奇。

网格独立性验证其实挺难的,尤其是对于工业中的复杂几何模型。网格独立性验证通常需要找到流场敏感区域,对敏感区域进行网格加密,去观察网格加密对特定物理量的影响。网格数量的变化幅度通常很大,但一般需要在文档中展示出网格加密区域以及加密程度,而不是仅仅给出个网格数量。


(眼睛都看花了)

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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