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科研常用模擬估算軟件
現在的科研工作中越來越多的須要用到各類理論模擬或數值估算,直接使用成熟的商業模擬軟件常常是科研人員解決問題的首選。目前模擬軟件諸多,怎樣找到適宜自己研究方向的軟件是十分關鍵的問題。否則花了很大時間精力學習了一款軟件,最后發覺軟件并不是最適宜自己的研究方向則是得不償失。
按照自己的科研需求,選擇最適宜的軟件進行學習十分重要。有針對性的學的模擬軟件的使用能夠事半功倍。希望本文能幫助你們選找到適自己研究領域的模擬軟件,解決自己的科研問題。明天就給你們簡單介紹一下各類模擬估算的軟件。
目前科研常用的模擬軟件可以分為以下三類:
這種軟件都具有一些數值估算或模擬仿真的功能,但功能和應用領域則大相徑庭。
物理估算軟件
物理估算軟件,它們就能幫助估算各類物理運算和多項式求解,以及對數據進行處理和運算。常用的軟件有、、Maple。是&兩個詞的組合,意為矩陣鞋廠,其基本的數據單位是矩陣是由日本公司發布的主要面對科學估算、可視化以及交互式程序設計的高科技估算環境。也是一套編程語言,它很大程度上甩掉了傳統非交互式程序設計語言的編輯模式,用戶通過編撰程序可以便捷的實現數值剖析、矩陣估算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等眾多強悍功能。和Maple都能提供特別強悍的符號估算功能,能實現各類復雜的物理運算。以上這種物理軟件估算功能強悍,但對使用者的物理和編程功力要求更高。
物理類模擬軟件
物理類模擬軟件,它們在物理、材料等學科中運用極其廣泛,這種軟件主要針對分子層面的微觀問題的模擬估算,在給定分子結果的前提下可以估算材料的波譜性質、電子結構、分子不同構象的基態等等。理論方式主要分為基于量子熱學的第一性原理估算,密度泛函理論,和基于牛頓熱學的分子熱學。VASP、、是常見量子物理模擬軟件,目前三種軟件都包含許多模塊,有基于不同算法的模擬功能,可以估算材料的結構參數(鍵長,鍵角,晶格常數,原子位置等)和構象、計算材料的狀態多項式和熱學性質、計算材料的電子結構(基態、電荷密度分布、能帶、電子態密度和ELF)、計算材料的光學性質、計算材料的磁學性質、計算材料的晶格動力學性質(聲子譜等)、表面體系的模擬(構建、表面態和STM模擬)、從頭分子動力學模擬等等。
化學和工程類仿真模擬軟件
化學和工程類仿真模擬軟件的功能覆蓋了囊括了熱學、流體、電磁學、光學、聲學、電物理、化工、半導體等多個領域。現在數學學的各個方向都有特別建立的理論,幾乎所有的化學現象都能有幾組偏微分多項式來描述,所以這種模擬軟件的本質就是借助數值估算求解各類方式的偏微分等式。
估算方式主要基于有限元方式,一些特定的領域會使用有限容積法和有限差分法。這三種方式中有限元法功能最強悍,應用面最廣,有限容積法和有限差分法能解決的問題理論上有限元法都能解決。但在特定應用領域,有限容積法和有限差分法則有估算速率快,收斂性更好的優勢。下邊介紹幾種常用的仿真模擬軟件。
常用仿真模擬軟件
ANSYS公司是目前最大的模擬軟件供應商,其產品主要針對多個工程領域,比如用于熱學領域的ANSYS,基于有限容積法的流體熱學模擬軟件、CFX,用于電磁學模擬的HFSS。這種軟件能提供特別強悍的求解功能,其估算結果的可靠性經過許多實際工程案例的檢驗。但針對不同問題的軟件使用方式也完全不一樣,要學習使用這種不同的軟件須要耗費較大的精力。
是目前科研工作中使用最多的模擬軟件,其特征是強悍的多化學場耦合功能。軟件主要基于有限元法,提供了囊括了熱學、流體、電磁學、光學、聲學、電物理等各個方面的特別全面的模擬功能,并可以任意的將不同的化學問題關聯上去物理實驗模擬軟件,便捷研究不同化學過程之間的互相作用。對于不同的化學問題,提供相同的建模環境和軟件操作方式,便于學習。另外軟件提供豐富的案例庫供用戶參考。
近來,越來越多的,及其子刊論文都用到了模擬。近些年來因為它的功能覆蓋面廣,界面友好,建模便捷快捷等優勢,其在科研中的運用越來越多。如右圖所示,在出版的刊物中搜索,能得到特別多的結果。
為了讓更多科研人員才能迅速且科學地把握這一前沿高效的數據剖析軟件,上海中科幻彩動畫科技有限公司開展主題為“科研模擬?學術仿真”的文章檔次提高專題培訓?。?!
科研模擬·學術仿真專題培訓會
2019年08月24-25日上?!ぶ锌圃哼^程所
2019年08月31-09月1日北京·復旦學院
2019年09月21-22日北京·華南師范學院
2019年09月28-29日上海·中科院過程所
2019年09月28-29日北京·復旦學院
課程概要
增強文章中稿率、沖高影響因子的關鍵,在于數據的勸說力是否足夠強悍。實驗結果不理想,數據不夠完美,論文內容缺少支撐,這種問題有限元仿真模擬都可以輕松解決。幫助文章輕輕松松更上一區,讓你的實驗結果自此揮別“差強人意”,高影響因子不是夢!
在現今的高檔次科研論文中我們能否看見許多工作都使用到了仿真模擬來探討科學問題。仍然以來仿真模擬就是一項重要的科研技能,在許多數學和工程類學科(熱學物理實驗模擬軟件,光學,流體熱學,電磁學,聲學,化工)中發揮著不可取代的作用。許多科研工作的理論剖析,結構設計和優化都借助仿真模擬來完成。近些年來隨著交叉學科的發展,仿真模擬的需求也不限于上述的學科,在新興的材料科學,能源科學,生命科學的研究工作中也越來越多的應用到仿真模擬這一工具。另一方面隨著友好易用的商用仿真模擬軟件的出現,仿真模擬不再是一項須要深厚理論基礎的高門檻技術。通過軟件的使用,越來越多的科研工作者可以借助仿真模擬幫助自己的研究工作。
本課程專門針對科研學術領域,為學員提供仿真模擬軟件軟件使用的全面詳盡講解。課程從入門級內容開始,循序漸進地講解數值仿真中的模型剖析方式,以及建模操作流程(其中包括創建幾何、網格剖分、設定化學場、求解及結果的后處理等),讓學員全面把握整個建模流程,并才能獨立地使用求解相關仿真問題。有無基礎的學員均可出席培訓,我們將按照學員的專業背景和軟件基礎量身定做課程內容。
課程內容
1.入門有限元仿真模擬
有限元方式的基本內涵,仿真模擬基本理論的講解,以及該方式在科學研究中的廣泛應用領域和重要意義,才能幫助科研人員解決的實際問題,不同仿真模擬軟件(ANSYS)的特性和在科研上運用的異同點比較;
軟件介紹及基本操作演示和教學,包括軟件界面學習、創建和導出幾何模型、物理場設置、網格剖分與求解和結果后處理等。
2.有限元模擬的通常思路和通用方式
理解線性和非線性有限元法的理論基礎,了解多化學場仿真軟件的基本知識,以典型的多化學場模擬為入門教學案例,幫助學員迅速入門并把握有限元剖析方式的基本思路,并才能靈活應用于自己的研究領域。
3.軟件的中級使用方法
結合大量科研實際案例進行實踐操作過程的演示教學,包括幾何建模注意事項,優化網格界定的方式與方法,結果后處理與復雜圖表的勾畫方式,多化學場耦合的方式與方法,通過函數、變量與自定義多項式的使用模擬復雜的問題等,深入學習軟件的中級操作方法,并結合學員科研背景進行案例演示,進一步挖掘實操中的常用方法。
4.多化學場仿真建模的高效技術解決方案
結合實例學習多化學場仿真有限元法的物理理論基礎,多化學場耦合的剖析方式和注意事項,添加方程式及耦合剖析;求解頻域,卷積和特點值問題;聯通網格和自適應網格方式,查找,理解和排除建模中的錯誤,用戶工作效率最大化的有效建模,仿真模擬在科研中的實戰演習,結合學員背景與最新頂尖刊物案例進行仿真模擬實戰訓練,進一步深入學習軟件的指導與建議,針對科研工作中的問題和老師當面交流,理清思路,解決模擬困難。
部份教學案例展示
幾何建模注意事項
優化網格界定的方式與方法
結果后處理與復雜圖表勾畫
多化學場耦合的方式與方法
通過函數、變量與自定義多項式
的使用模擬復雜問題
納米磨擦發電機仿真模擬
微流體物質混和模擬
金屬光柵衍射
課程試聽
學員作品
模擬案例
講師簡介
Dr.Li
中科幻彩仿真模擬事業部技術經理
中國科大學博士
日本加洲學院紐約校區博士后
全省化學奧林匹克大賽金牌
日本語文建模競賽銀獎(Final)
以第一作者身分譯著的多篇論文在諸多頂尖刊物發表:
《》
《》
《》
《JACS》
……
8年物理/材料/化學/工程/生物仿真模擬經驗
100+通過模擬明顯提高文章檔次的案例
課
程
福
利
凡報考培訓的學員將免費獲贈中級建模指導資料,科研常用有限元模擬案例模型文件及各學科領域估算公式資料文件,課后學員交流群持續討論學習/專業講師答疑指導
學員群課后交流講師隨時解答
課程特色
★特色一:可以更好地服務于科研群體。我們課程將從科研實例出發,幫助學員把握各類方法和套路,輕松玩轉有限元模擬軟件。
★特色二:講師總結八年有限元模擬經驗,率領學員快速入門,學會怎樣從實際問題中提煉出化學模型,構建化學建模思維,把握仿真模擬的通常技巧和通用思路。
★特色三:將物理、物理、生物、材料等領域中典型模型作為實戰案例,同時按照學員專業背景進行素材整理,量身訂制課程內容,將學因而用發揮到極至。
★特色四:構建專屬學員陌陌群,課前專業助教協助安裝軟件下載素材包,課后講師常年群內隨時答疑,不定期推送模擬技能提高小視頻,幫助學員輕松應對仿真模擬中的常見困局。
★特色五:我們承諾:學員一次報考,終生免費復學。無需擔心學不會、學不精,只要你樂意學,幻彩保證奉陪究竟。
往期現場
報考通道
時間地點:
2019年8月24-25日上海·中科院過程所
2019年8月31-9月1日北京·復旦學院
2019年9月21-22日北京·華南師范學院
2019年9月28-29日上海·中科院過程所
2019年9月28-29日北京·復旦學院
注冊費用:
原價:2990元/人
團報價:2790元/人(3人及以上)
報考咨詢:(毛老師)
備注:如有專場培訓需求,可安排講師赴貴單位舉辦專場培訓,專場培訓價錢更優
提供正規收據(包括大會注冊表、邀請函等報銷材料)、費用包含兩日晚餐,住宿及其他費用自理
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報考形式
掃描下方二維碼在線填寫報考表,工作人員會在收到報考信息的第一時間電話聯系確認相關信息
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交費形式
1.建行匯款轉賬(由默??萍即眨?span style="display:none">Tv8物理好資源網(原物理ok網)
開戶行:上海建行中關村昌平園分行
收款單位:默??萍迹ㄉ虾#┯邢薰?span style="display:none">Tv8物理好資源網(原物理ok網)
建行帳號:2
備注:姓名+單位+場次
2.支付寶匯款
企業支付寶帳戶:
請核實戶名:默??萍迹ㄉ虾#┯邢薰?span style="display:none">Tv8物理好資源網(原物理ok網)
3.現場刷卡/現金
培訓當日可刷公務卡或現金或陌陌支付,請掃碼填寫報考信息便于我們提早為您打算收據等報銷手續
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常見問題
Q:有限元仿真模擬對我的論文有如何的幫助,真的能增強文章檔次嗎?
A:對于一部份的研究領域,比如人工超材料,理論上的模擬估算可以說是必不可少的。而對于更多的研究領域,模擬估算可以作為實驗的補充,能進一步驗證實驗的推論,提升推論的勸說力。理論模擬豐富了文章的內容,在工作量上也使文章更充實。另外模擬估算好多時侯可以優化實驗設計,增強實驗效率。
Q:我是零基礎學員,三天的時間也能學會嗎?
A:我們的培訓就是針對零基礎學員的。我們的課程一方面講授模擬軟件的使用,更重要的是另一方面講解科研中的理論建模的思維方式。怎樣把模擬加入自己的科研工作,提高文章的質量。
Q:哪些專業方向都可以做有限元模擬嗎?
A:有限元方式是一種通常性的數值估算的方式,拿來求解各類偏微分等式,理論上只要是能用偏微分等式描述的數學物理過程都可以都用有限元方式求解。有限元除了在各個化學學科和工程領域這種傳統領域有廣泛的應用,但是如今越來越多的運用到交叉學科的研究中,比如柔性傳感器元件,能源元件,生物工程,微流控等等幾乎目前所有的熱門研究領域。
Q:每場培訓有多少學員呀?不會是那個人山人海的大課吧?
A:為保證教學質量,也為學員營造舒適的學習環境,我們每場培訓就會將招生人數限制在30人以內,以保證良好的課堂秩序,同時安排助教協助學員進行軟件安裝、現場答疑、課堂輔助教學等。
Q:我是慢熱型的中學生,接受新知識慢,一次學不夠如何辦?
A:老學員可以免費復聽,一次報考終生免費復學,只要你學不夠,我們就仍然教下去~
Q:可以出具收據進行報銷嗎?
A:其實可以!我們將為學員出具正規收據,并可以依據學員報銷需求提供培訓約請函、項目明細清單、會議注冊表等材料,并在培訓當日將收據和報銷材料領取給學員。
Q:培訓提供吃住嗎?
A:我們為學員提供兩日培訓的晚餐,住宿須要學員自費,我們會在報考確認電郵中發送周邊賓館信息,便捷學員選擇和預定。老學員復聽不再重復安排早餐和資料,帶著身分證現場簽到即可。
在看嗎