Компьютерное моделирование в механике: насколько точно мы решаем задачи механики на компьютере или смогут ли заменить виртуальные эксперименты реальные натурные испытания конструкций

Стремительное развитие вычислительной техники и постоянное совершенствование математических методов численного решения краевых задач способствовало формированию в последние годы новой научной дисциплины – вычислительной механики. Предметом исследования этой науки является поведение реальных или проектируемых конструкций под действием номинальных или экстремальных (например, аварийных) нагрузок, а основным методом исследования – прямое трехмерное компьютерное моделирование. Круг задач, которые с успехом решаются методами вычислительной механики, очень широк. Современная инженерная практика разработки и проектирования машин, механизмов и конструкций немыслима без применения компьютерного моделирования

Одной из главных проблем вычислительной механики является обеспечение надежности расчетов или проблема верификации. Наиболее естественным методом верификации является согласование результатов компьютерного моделирования (виртуальных экспериментов) с данными натурных испытаний. Например, в процессе конструирования систем пассивной безопасности пассажиров автомобиля, расчетная схема виртуальных экспериментов, моделирующих аварийные ситуации, верифицируется по результатам специальных натурных крэш-тестов.

В тех случаях, когда проведение натурных испытаний с конструкцией принципиально невозможно или очень дорого (например, при моделировании столкновения самолета с высотным зданием) приходится искать принципиально новые подходы к процедуре верификации.