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科研常用模擬估算軟件
現(xiàn)在的科研工作中越來越多的須要用到各類理論模擬或數(shù)值估算，直接使用成熟的商業(yè)模擬軟件常常是科研人員解決問題的首選。目前模擬軟件諸多，怎樣找到適宜自己研究方向的軟件是十分關(guān)鍵的問題。否則花了很大時(shí)間精力學(xué)習(xí)了一款軟件，最后發(fā)覺軟件并不是最適宜自己的研究方向則是得不償失。
按照自己的科研需求，選擇最適宜的軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)十分重要。有針對(duì)性的學(xué)的模擬軟件的使用能夠事半功倍。希望本文能幫助你們選找到適自己研究領(lǐng)域的模擬軟件，解決自己的科研問題。明天就給你們簡(jiǎn)單介紹一下各類模擬估算的軟件。
目前科研常用的模擬軟件可以分為以下三類：
這種軟件都具有一些數(shù)值估算或模擬仿真的功能，但功能和應(yīng)用領(lǐng)域則大相徑庭。
物理估算軟件
物理估算軟件，它們就能幫助估算各類物理運(yùn)算和多項(xiàng)式求解，以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算。常用的軟件有、、Maple。是&兩個(gè)詞的組合，意為矩陣鞋廠，其基本的數(shù)據(jù)單位是矩陣是由日本公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)估算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技估算環(huán)境。也是一套編程語言，它很大程度上甩掉了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言的編輯模式，用戶通過編撰程序可以便捷的實(shí)現(xiàn)數(shù)值剖析、矩陣估算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等眾多強(qiáng)悍功能。和Maple都能提供特別強(qiáng)悍的符號(hào)估算功能，能實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的物理運(yùn)算。以上這種物理軟件估算功能強(qiáng)悍，但對(duì)使用者的物理和編程功力要求更高。
物理類模擬軟件
物理類模擬軟件，它們?cè)谖锢怼⒉牧系葘W(xué)科中運(yùn)用極其廣泛，這種軟件主要針對(duì)分子層面的微觀問題的模擬估算，在給定分子結(jié)果的前提下可以估算材料的波譜性質(zhì)、電子結(jié)構(gòu)、分子不同構(gòu)象的基態(tài)等等。理論方式主要分為基于量子熱學(xué)的第一性原理估算，密度泛函理論，和基于牛頓熱學(xué)的分子熱學(xué)。VASP、、是常見量子物理模擬軟件，目前三種軟件都包含許多模塊，有基于不同算法的模擬功能，可以估算材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)(鍵長(zhǎng),鍵角,晶格常數(shù)，原子位置等)和構(gòu)象、計(jì)算材料的狀態(tài)多項(xiàng)式和熱學(xué)性質(zhì)、計(jì)算材料的電子結(jié)構(gòu)(基態(tài)、電荷密度分布、能帶、電子態(tài)密度和ELF)、計(jì)算材料的光學(xué)性質(zhì)、計(jì)算材料的磁學(xué)性質(zhì)、計(jì)算材料的晶格動(dòng)力學(xué)性質(zhì)(聲子譜等)、表面體系的模擬(構(gòu)建、表面態(tài)和STM模擬)、從頭分子動(dòng)力學(xué)模擬等等。
化學(xué)和工程類仿真模擬軟件
化學(xué)和工程類仿真模擬軟件的功能覆蓋了囊括了熱學(xué)、流體、電磁學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、電物理、化工、半導(dǎo)體等多個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)在數(shù)學(xué)學(xué)的各個(gè)方向都有特別建立的理論，幾乎所有的化學(xué)現(xiàn)象都能有幾組偏微分多項(xiàng)式來描述，所以這種模擬軟件的本質(zhì)就是借助數(shù)值估算求解各類方式的偏微分等式。
估算方式主要基于有限元方式，一些特定的領(lǐng)域會(huì)使用有限容積法和有限差分法。這三種方式中有限元法功能最強(qiáng)悍，應(yīng)用面最廣，有限容積法和有限差分法能解決的問題理論上有限元法都能解決。但在特定應(yīng)用領(lǐng)域，有限容積法和有限差分法則有估算速率快，收斂性更好的優(yōu)勢(shì)。下邊介紹幾種常用的仿真模擬軟件。
常用仿真模擬軟件
ANSYS公司是目前最大的模擬軟件供應(yīng)商，其產(chǎn)品主要針對(duì)多個(gè)工程領(lǐng)域，比如用于熱學(xué)領(lǐng)域的ANSYS，基于有限容積法的流體熱學(xué)模擬軟件、CFX，用于電磁學(xué)模擬的HFSS。這種軟件能提供特別強(qiáng)悍的求解功能，其估算結(jié)果的可靠性經(jīng)過許多實(shí)際工程案例的檢驗(yàn)。但針對(duì)不同問題的軟件使用方式也完全不一樣，要學(xué)習(xí)使用這種不同的軟件須要耗費(fèi)較大的精力。
是目前科研工作中使用最多的模擬軟件，其特征是強(qiáng)悍的多化學(xué)場(chǎng)耦合功能。軟件主要基于有限元法，提供了囊括了熱學(xué)、流體、電磁學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、電物理等各個(gè)方面的特別全面的模擬功能，并可以任意的將不同的化學(xué)問題關(guān)聯(lián)上去物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件，便捷研究不同化學(xué)過程之間的互相作用。對(duì)于不同的化學(xué)問題，提供相同的建模環(huán)境和軟件操作方式，便于學(xué)習(xí)。另外軟件提供豐富的案例庫(kù)供用戶參考。
近來，越來越多的，及其子刊論文都用到了模擬。近些年來因?yàn)樗墓δ芨采w面廣，界面友好，建模便捷快捷等優(yōu)勢(shì)，其在科研中的運(yùn)用越來越多。如右圖所示，在出版的刊物中搜索，能得到特別多的結(jié)果。
為了讓更多科研人員才能迅速且科學(xué)地把握這一前沿高效的數(shù)據(jù)剖析軟件，上海中科幻彩動(dòng)畫科技有限公司開展主題為“科研模擬?學(xué)術(shù)仿真”的文章檔次提高專題培訓(xùn)！！！
科研模擬·學(xué)術(shù)仿真專題培訓(xùn)會(huì)
2019年08月24-25日上海·中科院過程所
2019年08月31-09月1日北京·復(fù)旦學(xué)院
2019年09月21-22日北京·華南師范學(xué)院
2019年09月28-29日上海·中科院過程所
2019年09月28-29日北京·復(fù)旦學(xué)院
課程概要
增強(qiáng)文章中稿率、沖高影響因子的關(guān)鍵，在于數(shù)據(jù)的勸說力是否足夠強(qiáng)悍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，數(shù)據(jù)不夠完美，論文內(nèi)容缺少支撐，這種問題有限元仿真模擬都可以輕松解決。幫助文章輕輕松松更上一區(qū)，讓你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果自此揮別“差強(qiáng)人意”，高影響因子不是夢(mèng)！
在現(xiàn)今的高檔次科研論文中我們能否看見許多工作都使用到了仿真模擬來探討科學(xué)問題。仍然以來仿真模擬就是一項(xiàng)重要的科研技能，在許多數(shù)學(xué)和工程類學(xué)科（熱學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件，光學(xué)，流體熱學(xué)，電磁學(xué)，聲學(xué)，化工）中發(fā)揮著不可取代的作用。許多科研工作的理論剖析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化都借助仿真模擬來完成。近些年來隨著交叉學(xué)科的發(fā)展，仿真模擬的需求也不限于上述的學(xué)科，在新興的材料科學(xué)，能源科學(xué)，生命科學(xué)的研究工作中也越來越多的應(yīng)用到仿真模擬這一工具。另一方面隨著友好易用的商用仿真模擬軟件的出現(xiàn)，仿真模擬不再是一項(xiàng)須要深厚理論基礎(chǔ)的高門檻技術(shù)。通過軟件的使用，越來越多的科研工作者可以借助仿真模擬幫助自己的研究工作。
本課程專門針對(duì)科研學(xué)術(shù)領(lǐng)域，為學(xué)員提供仿真模擬軟件軟件使用的全面詳盡講解。課程從入門級(jí)內(nèi)容開始，循序漸進(jìn)地講解數(shù)值仿真中的模型剖析方式，以及建模操作流程（其中包括創(chuàng)建幾何、網(wǎng)格剖分、設(shè)定化學(xué)場(chǎng)、求解及結(jié)果的后處理等），讓學(xué)員全面把握整個(gè)建模流程，并才能獨(dú)立地使用求解相關(guān)仿真問題。有無基礎(chǔ)的學(xué)員均可出席培訓(xùn)，我們將按照學(xué)員的專業(yè)背景和軟件基礎(chǔ)量身定做課程內(nèi)容。
課程內(nèi)容
1.入門有限元仿真模擬
有限元方式的基本內(nèi)涵，仿真模擬基本理論的講解，以及該方式在科學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域和重要意義，才能幫助科研人員解決的實(shí)際問題，不同仿真模擬軟件（ANSYS）的特性和在科研上運(yùn)用的異同點(diǎn)比較；
軟件介紹及基本操作演示和教學(xué)，包括軟件界面學(xué)習(xí)、創(chuàng)建和導(dǎo)出幾何模型、物理場(chǎng)設(shè)置、網(wǎng)格剖分與求解和結(jié)果后處理等。
2.有限元模擬的通常思路和通用方式
理解線性和非線性有限元法的理論基礎(chǔ)，了解多化學(xué)場(chǎng)仿真軟件的基本知識(shí)，以典型的多化學(xué)場(chǎng)模擬為入門教學(xué)案例，幫助學(xué)員迅速入門并把握有限元剖析方式的基本思路，并才能靈活應(yīng)用于自己的研究領(lǐng)域。
3.軟件的中級(jí)使用方法
結(jié)合大量科研實(shí)際案例進(jìn)行實(shí)踐操作過程的演示教學(xué)，包括幾何建模注意事項(xiàng)，優(yōu)化網(wǎng)格界定的方式與方法，結(jié)果后處理與復(fù)雜圖表的勾畫方式，多化學(xué)場(chǎng)耦合的方式與方法，通過函數(shù)、變量與自定義多項(xiàng)式的使用模擬復(fù)雜的問題等，深入學(xué)習(xí)軟件的中級(jí)操作方法，并結(jié)合學(xué)員科研背景進(jìn)行案例演示，進(jìn)一步挖掘?qū)嵅僦械某Ｓ梅椒ā?span style="display:none">Tv8物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4.多化學(xué)場(chǎng)仿真建模的高效技術(shù)解決方案
結(jié)合實(shí)例學(xué)習(xí)多化學(xué)場(chǎng)仿真有限元法的物理理論基礎(chǔ)，多化學(xué)場(chǎng)耦合的剖析方式和注意事項(xiàng)，添加方程式及耦合剖析；求解頻域，卷積和特點(diǎn)值問題；聯(lián)通網(wǎng)格和自適應(yīng)網(wǎng)格方式，查找，理解和排除建模中的錯(cuò)誤，用戶工作效率最大化的有效建模，仿真模擬在科研中的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，結(jié)合學(xué)員背景與最新頂尖刊物案例進(jìn)行仿真模擬實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)軟件的指導(dǎo)與建議，針對(duì)科研工作中的問題和老師當(dāng)面交流，理清思路，解決模擬困難。
部份教學(xué)案例展示
幾何建模注意事項(xiàng)
優(yōu)化網(wǎng)格界定的方式與方法
結(jié)果后處理與復(fù)雜圖表勾畫
多化學(xué)場(chǎng)耦合的方式與方法
通過函數(shù)、變量與自定義多項(xiàng)式
的使用模擬復(fù)雜問題
納米磨擦發(fā)電機(jī)仿真模擬
微流體物質(zhì)混和模擬
金屬光柵衍射
課程試聽
學(xué)員作品
模擬案例
講師簡(jiǎn)介
Dr.Li
中科幻彩仿真模擬事業(yè)部技術(shù)經(jīng)理
中國(guó)科大學(xué)博士
日本加洲學(xué)院紐約校區(qū)博士后
全省化學(xué)奧林匹克大賽金牌
日本語文建模競(jìng)賽銀獎(jiǎng)（Final）
以第一作者身分譯著的多篇論文在諸多頂尖刊物發(fā)表：
《》
《》
《》
《JACS》
……
8年物理/材料/化學(xué)/工程/生物仿真模擬經(jīng)驗(yàn)
100+通過模擬明顯提高文章檔次的案例
課
程
福
利
凡報(bào)考培訓(xùn)的學(xué)員將免費(fèi)獲贈(zèng)中級(jí)建模指導(dǎo)資料，科研常用有限元模擬案例模型文件及各學(xué)科領(lǐng)域估算公式資料文件，課后學(xué)員交流群持續(xù)討論學(xué)習(xí)/專業(yè)講師答疑指導(dǎo)
學(xué)員群課后交流講師隨時(shí)解答
課程特色
★特色一：可以更好地服務(wù)于科研群體。我們課程將從科研實(shí)例出發(fā)，幫助學(xué)員把握各類方法和套路，輕松玩轉(zhuǎn)有限元模擬軟件。
★特色二：講師總結(jié)八年有限元模擬經(jīng)驗(yàn)，率領(lǐng)學(xué)員快速入門，學(xué)會(huì)怎樣從實(shí)際問題中提煉出化學(xué)模型，構(gòu)建化學(xué)建模思維，把握仿真模擬的通常技巧和通用思路。
★特色三：將物理、物理、生物、材料等領(lǐng)域中典型模型作為實(shí)戰(zhàn)案例，同時(shí)按照學(xué)員專業(yè)背景進(jìn)行素材整理，量身訂制課程內(nèi)容，將學(xué)因而用發(fā)揮到極至。
★特色四：構(gòu)建專屬學(xué)員陌陌群，課前專業(yè)助教協(xié)助安裝軟件下載素材包，課后講師常年群內(nèi)隨時(shí)答疑，不定期推送模擬技能提高小視頻，幫助學(xué)員輕松應(yīng)對(duì)仿真模擬中的常見困局。
★特色五：我們承諾：學(xué)員一次報(bào)考，終生免費(fèi)復(fù)學(xué)。無需擔(dān)心學(xué)不會(huì)、學(xué)不精，只要你樂意學(xué)，幻彩保證奉陪究竟。
往期現(xiàn)場(chǎng)
報(bào)考通道
時(shí)間地點(diǎn)：
2019年8月24-25日上海·中科院過程所
2019年8月31-9月1日北京·復(fù)旦學(xué)院
2019年9月21-22日北京·華南師范學(xué)院
2019年9月28-29日上海·中科院過程所
2019年9月28-29日北京·復(fù)旦學(xué)院
注冊(cè)費(fèi)用：
原價(jià)：2990元/人
團(tuán)報(bào)價(jià)：2790元/人（3人及以上）
報(bào)考咨詢：（毛老師）
備注：如有專場(chǎng)培訓(xùn)需求，可安排講師赴貴單位舉辦專場(chǎng)培訓(xùn)，專場(chǎng)培訓(xùn)價(jià)錢更優(yōu)
提供正規(guī)收據(jù)（包括大會(huì)注冊(cè)表、邀請(qǐng)函等報(bào)銷材料）、費(fèi)用包含兩日晚餐，住宿及其他費(fèi)用自理
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報(bào)考形式
掃描下方二維碼在線填寫報(bào)考表，工作人員會(huì)在收到報(bào)考信息的第一時(shí)間電話聯(lián)系確認(rèn)相關(guān)信息
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交費(fèi)形式
1.建行匯款轉(zhuǎn)賬（由默希科技代收）
開戶行：上海建行中關(guān)村昌平園分行
收款單位：默希科技（上海）有限公司
建行帳號(hào)：2
備注：姓名+單位+場(chǎng)次
2.支付寶匯款
企業(yè)支付寶帳戶：
請(qǐng)核實(shí)戶名：默希科技（上海）有限公司
3.現(xiàn)場(chǎng)刷卡/現(xiàn)金
培訓(xùn)當(dāng)日可刷公務(wù)卡或現(xiàn)金或陌陌支付，請(qǐng)掃碼填寫報(bào)考信息便于我們提早為您打算收據(jù)等報(bào)銷手續(xù)
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常見問題
Q：有限元仿真模擬對(duì)我的論文有如何的幫助，真的能增強(qiáng)文章檔次嗎？
A：對(duì)于一部份的研究領(lǐng)域，比如人工超材料，理論上的模擬估算可以說是必不可少的。而對(duì)于更多的研究領(lǐng)域，模擬估算可以作為實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，能進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的推論，提升推論的勸說力。理論模擬豐富了文章的內(nèi)容，在工作量上也使文章更充實(shí)。另外模擬估算好多時(shí)侯可以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效率。
Q：我是零基礎(chǔ)學(xué)員，三天的時(shí)間也能學(xué)會(huì)嗎？
A：我們的培訓(xùn)就是針對(duì)零基礎(chǔ)學(xué)員的。我們的課程一方面講授模擬軟件的使用，更重要的是另一方面講解科研中的理論建模的思維方式。怎樣把模擬加入自己的科研工作，提高文章的質(zhì)量。
Q：哪些專業(yè)方向都可以做有限元模擬嗎？
A：有限元方式是一種通常性的數(shù)值估算的方式，拿來求解各類偏微分等式，理論上只要是能用偏微分等式描述的數(shù)學(xué)物理過程都可以都用有限元方式求解。有限元除了在各個(gè)化學(xué)學(xué)科和工程領(lǐng)域這種傳統(tǒng)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，但是如今越來越多的運(yùn)用到交叉學(xué)科的研究中，比如柔性傳感器元件，能源元件，生物工程，微流控等等幾乎目前所有的熱門研究領(lǐng)域。
Q：每場(chǎng)培訓(xùn)有多少學(xué)員呀？不會(huì)是那個(gè)人山人海的大課吧？
A：為保證教學(xué)質(zhì)量，也為學(xué)員營(yíng)造舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，我們每場(chǎng)培訓(xùn)就會(huì)將招生人數(shù)限制在30人以內(nèi)，以保證良好的課堂秩序，同時(shí)安排助教協(xié)助學(xué)員進(jìn)行軟件安裝、現(xiàn)場(chǎng)答疑、課堂輔助教學(xué)等。
Q：我是慢熱型的中學(xué)生，接受新知識(shí)慢，一次學(xué)不夠如何辦？
A：老學(xué)員可以免費(fèi)復(fù)聽，一次報(bào)考終生免費(fèi)復(fù)學(xué)，只要你學(xué)不夠，我們就仍然教下去～
Q：可以出具收據(jù)進(jìn)行報(bào)銷嗎？
A：其實(shí)可以！我們將為學(xué)員出具正規(guī)收據(jù)，并可以依據(jù)學(xué)員報(bào)銷需求提供培訓(xùn)約請(qǐng)函、項(xiàng)目明細(xì)清單、會(huì)議注冊(cè)表等材料，并在培訓(xùn)當(dāng)日將收據(jù)和報(bào)銷材料領(lǐng)取給學(xué)員。
Q：培訓(xùn)提供吃住嗎？
A：我們?yōu)閷W(xué)員提供兩日培訓(xùn)的晚餐，住宿須要學(xué)員自費(fèi)，我們會(huì)在報(bào)考確認(rèn)電郵中發(fā)送周邊賓館信息，便捷學(xué)員選擇和預(yù)定。老學(xué)員復(fù)聽不再重復(fù)安排早餐和資料，帶著身分證現(xiàn)場(chǎng)簽到即可。
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