allgosts.ru35. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. МАШИНЫ КОНТОРСКИЕ35.020. Информационные технологии (ИТ) в целом

ГОСТ Р 57700.14-2018 Численное моделирование физических процессов. Верификация получаемых сеточными методами численных решений задач механики сплошной среды

Обозначение:
ГОСТ Р 57700.14-2018
Наименование:
Численное моделирование физических процессов. Верификация получаемых сеточными методами численных решений задач механики сплошной среды
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/2019
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
35.020

Текст ГОСТ Р 57700.14-2018 Численное моделирование физических процессов. Верификация получаемых сеточными методами численных решений задач механики сплошной среды


ГОСТ Р 57700.14-2018



НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Верификация получаемых сеточными методами численныхрешений задач механики сплошной среды

Numerical modeling of physical processes. Verification ofnumerical solutions of continuum mechanics problems obtained bygrid-based methods



ОКС 35.020

Датавведения 2019-01-01

Предисловие

Предисловие

1РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Т-Сервисы" (ЗАО"Т-Сервисы")

2ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 700"Математическое моделирование и высокопроизводительныевычислительные технологии"

3УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства потехническому регулированию и метрологии от 6 февраля 2018 г. N54-ст

4ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применениянастоящего стандарта установлены в статье26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "Остандартизации в Российской Федерации". Информация обизменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (посостоянию 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 стандартасоответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячноминформационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующаяинформация, уведомление и тексты размещаются также в информационнойсистеме общего пользования - на официальном сайте Федеральногоагентства по техническому регулированию и метрологии в сетиИнтернет (www.gost.ru)

Введение


По мере развитиявычислительной техники и расчетных методов расширяется применениечисленного моделирования в различных областях науки и техники длярешения возникающих задач. В этой связи появляется необходимость ввыработке общих подходов к оценке качества (достоверности)результатов, получаемых в ходе численного моделирования. Длярешения задач механики сплошной среды наибольшее распространениеполучили сеточные методы - методы решениядифференциальных/интегральных уравнений, основанные на замененепрерывной области определения аргументов уравнений (расчетнойобласти) дискретным множеством точек, сеткой. Настоящий стандартустанавливает общие требования к верификации (подтверждениюдостоверности) численных решений задач механики сплошной среды,получаемых сеточными методами. Целью настоящего стандарта являетсяобеспечение достоверности получаемых на практике решений задачмеханики сплошной среды сеточными методами.

1Область применения


Настоящий стандартустанавливает общие требования к верификации численных решенийзадач механики сплошной среды, получаемых сеточными методами, вобласти компьютерного моделирования. Под верификацией понимаетсяпрактическое подтверждение достоверности численных решений(близости численных и точных решений задач). Изначальнопредполагается, что для получения численного решения задачипривлекается верифицированное и валидированное программноеобеспечение, реализующее на основе сеточных методов компьютерное(численное) моделирование физических процессов механики сплошнойсреды.

2Нормативные ссылки


Внастоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующиестандарты:

ГОСТ Р 57188 Численное моделированиефизических процессов. Термины и определения

ГОСТ Р 57700.1-2017 Численноемоделирование для разработки и сдачи в эксплуатациювысокотехнологичных промышленных изделий. Сертификация программногообеспечения. Требования

ГОСТ Р 57700.2-2017 Численноемоделирование для разработки и сдачи в эксплуатациювысокотехнологичных промышленных изделий. Сертификация программногообеспечения. Общие положения

Примечание - Припользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действиессылочных стандартов в информационной системе общего пользования -на официальном сайте Федерального агентства по техническомурегулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодномуинформационному указателю "Национальные стандарты", которыйопубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускамежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" затекущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дананедатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующуюверсию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версиюизменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который данадатированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этогостандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если послеутверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на которыйдана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающееположение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуетсяприменять без учета данного изменения. Если ссылочный стандартотменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него,рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3Термины и определения


Внастоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57188, а также следующие терминыс соответствующими определениями:

3.1 сплошнаясреда: Непрерывное (континуальное) представление действительныхматериальных сред, состоящих из веществ в различном агрегатномсостоянии (жидкость, газ, плазма, твердое тело). Сплошная средаявляется моделью действительных сред.

3.2 уравнения механикисплошной среды: Уравнения, описывающие состояние и/или движениесплошной среды.

Примечание - Состояние идвижение сплошной среды характеризуется определенным наборомпараметров, называемых параметрами состояния и движения сплошнойсреды.

3.3 областьмоделирования (расчетная область): Прообраз областидействительного физического пространства, в котором вводитсяопределенная система координат для описания точек области наборомвещественных чисел, называемых координатами точек пространства.Предполагается, что область моделирования или часть ее подобластейзаполнены сплошной средой, описываемой определенной замкнутойсистемой уравнений.

Примечание - Размерностьпространства области моделирования определяется количеством чисел вкоординатном наборе. Возможны случаи одно-, двух- и трехмерныхпространств. В области и на ее границах определяются или задаютсяфункции, аргументами которых являются координаты (иногдаопределяемые как независимые переменные). Параметры,характеризующие состояние и движение сплошной среды, являютсяпримерами таких функций. Область или ее подобласти могут бытьподвижными - положение и размеры в пространстве меняются с течениемвремени. Иногда в качестве области моделирования рассматриваютпространственно-временную область с еще одной дополнительнойкоординатой - координатой времени.

3.4 постановка(формулировка) задачи механики сплошной среды:Создание математической модели, воспроизводящей явление, объект илисвойства объекта действительного мира на основе модели сплошнойсреды. Постановка задачи включает в себя описание области/областеймоделирования, замкнутую систему уравнений, начальные и граничныеусловия. Формулировка целей решения задачи также являетсяобязательным элементом постановки задачи.

3.5 численное решениезадачи: Численное решение системы уравнений, сформулированныхпри постановке задачи.

3.6 расчетная(вычислительная) сетка: Конечное дискретное множествосоединенных между собой точек пространства, заменяющее собойобласть непрерывного изменения аргументов [1]-[10] для параметровсплошной среды (дискретизация области моделирования). Точкимножества называются узлами сетки.

Примечание - Введениесетки в области моделирования можно также рассматривать какразбиение этой области на множество элементарных подобластей сконечным объемом. В различных методах элементарные подобласти имеютразличные наименования (ячейка, контрольный объем, конечныйэлемент, граничный элемент и др. [10]). Следует принять для нихобобщающий термин - "сеточный элемент пространства".

3.7 сеточнаяфункция: Функция дискретного аргумента, определенная в узлахрасчетной сетки.

3.8 шаги сетки в точкемоделируемой области: Величины расстояний между соединеннымиузлами сеточного элемента пространства, содержащего точкумоделируемой области.

Примечание - Дляравномерной по пространству сетки шаги сетки представляют собойодинаковый по количеству и значениям набор величин для любой точкимоделируемой области.

3.9 уменьшение шаговсетки в области моделирования: Перестроение сетки (переход кдругому множеству точек пространства), при котором для любой точкимоделируемой области объем сеточного элемента пространства,содержащего эту точку, не возрастает, и существует подобластьмоделируемой области, для точек которой объемы сеточных элементовпространства уменьшаются.