我卡住了!如何高效调试计算固体力学模型以尽享仿真之美
计算工程、金融与科学
2022-11-04 v2 数学软件
数值分析
数值分析
摘要
计算建模者在开发模型时,实际上有相当大一部分时间花在了排查和调试代码上。然而,这一过程是如何展开的却鲜少被提及,也许是因为它难以言表,主要依赖于我们从过往失败经验中建立的心理清单。为了帮助材料建模领域的新人,本文试图填补这一空白,并就如何识别并修正计算固体力学模型中的错误提供见解。为此,我们描述了构成此类模型的各个组件,进而指出可能的错误来源。在实践中,发现错误往往更好地通过考量出错的症状来进行。因此,我们基于观察以及常见观测错误原因的清单,提供了缩小模型中问题所在位置的策略。在最后一节中,我们还讨论了鉴于计算模型通常处于持续开发中,如何使一次性无缺陷的模型保持无缺陷。我们希望这套方法与建议能作为在计算模型中查找并修正错误的“路线图”,更重要的是,保持问题已解决的状态,使建模者得以尽享材料建模与仿真的美感。
引用
@article{arxiv.2209.04198,
title = {I'm stuck! How to efficiently debug computational solid mechanics models so you can enjoy the beauty of simulations},
author = {Ester Comellas and Jean-Paul Pelteret and Wolfgang Bangerth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04198},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 2 figures, accepted manuscript to be published in VSI:Joy of Mechanics of the European Journal of Mechanics / A Solids. Replacement of 2209.04198. Main changes w.r.t. preprint version are addition of sec 3.1.3; footnote 3 in sec 3.1.4, sec 3.1.6, final pargraph in sec 4.1.1 and sec 4.1.3