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一种热传导过程的计算机仿真及可视化方法

原文链接：万方

• 作者：

  许亚瑞,董晓芬,庞明勇

• 摘要：

  通过构造偏微分方程的差分逼近系统,提出一种基于数值计算的热传导过程可视化模拟方法.该方法首先建立热传导模型的离散点栅格结构,从时间和空间两个方面对热传导过程进行离散化处理;然后基于对古典显格式和古典隐格式的稳定性和截断误差的分析,得到求解一维热传导方程的数值模拟计算算法,在保持稳定性的前提下减小了截断误差;基于Crank-Nicolson格式进一步推导出求解二维热传导方程的稳定方法,即基于Crank-Nicolson格式的分裂算法,减少了计算量;最后以OpenGL图形库为基础,对一维和二维热传导实例进行仿真模拟,实现了热传导过程的动态可视化.实验表明,该方法能稳定地实现各类热传导系统的模拟和动态可视化.

• 关键词：

  热传导 可视化仿真 稳定性算法 Crank-Nicolson格式

• 作者单位：

  南京师范大学教育技术系%南京师范大学教育信息工程研究所

• 基金项目：

  国家自然科学基金(41271383,60873175)%苏省高校自然科学基础研究项目(07KJD460108)

• 来源期刊：

  系统仿真学报

• 年，卷(期)：

  2014005