★ 数值模拟与仿真
数值模拟与仿真（Numerical simulation）是通过计算机数值计算和图像显示研究工程、物理及自然现象的技术手段，涵盖有限元分析、多物理场耦合模拟等方法。该技术可复现物理实验过程，应用于航空航天、汽车设计、生物医学、工业制造等领域，涉及仿真算法研究、 软件系统开发及网络化/智能化/虚拟化等方向。
数值模拟也叫计算机模拟。依靠电子计算机，结合有限元或有限容积的概念，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的。按所用模型的类型（物理模型、数学模型、物理-数学模型）分为物理仿真、计算机仿真（数学仿真）、半实物仿真。其重要性具体体现在以下几个方面：
1、从宏观角度看，数值仿真与模拟可以被视为一种基础性的试验方法。在计算机上，我们可以模拟工程施工、结构受力分析以及非线性波的相互作用等复杂过程，它不仅能揭示问题的最终结果，更能实时、连续地展示事物的发展过程，允许研究人员深入了解整体与局部的每一个细节。
2、数值模拟能够直观地展现目前难以观测和描述的现象，使其变得易于理解和分析。它还能揭示任何实际试验都无法观察到的结构内部物理现象，例如地震波在介质中的传播以及地下结构的破坏等。此外，数值模拟可以替代那些危险、昂贵或难以进行的试验，如反应堆事故和核爆炸的模拟。
3、数值模拟对试验的发展起到了推动作用。它为科学制定试验方案、确定最佳测点位置和仪表量程等提供了可靠的理论支持。数值模拟不仅带来了显著的经济效益，还加速了理论和试验研究的进程。
4、数值模拟具有长期受益的特点。虽然大型数值模拟软件系统的研发需要投入大量资源和人力资源，但其软件本身可进行拷贝、移植和重复利用，并能根据不同需求进行适当修改。与试验相比，这无疑是一种更为高效和经济的选择。
供稿：韩玉珍
北京城建设计发展集团技术研究院工程计算中心
