模擬物理

1. 哪一種軟體可以模擬物理現象

軟體標簽：物理動畫 物理實驗動畫模擬軟體

軟體授權：免費版
更新時間：2015-03-24 06:46:50
軟體類型：國產軟體
軟體大小：15.0 MB
軟體語言：簡體中文［點評該軟體？］
應用平台：Win2000/XP/2003/Vista/win7/win8
物理動畫通過電腦這種教學媒體把物理涉及的很難用常規實驗方法再現和驗證的許多物理過程和物理現象模擬出來，以提高教學效率和取得好的教學效果。

2. 有沒有那種可以模擬物理實驗的軟體

有的，例如NB物理實驗，有學生端和教師端兩種。

3. 物理 運動 模擬軟體

Phun不錯，搜索一下下載，可惜是英文的
很高興回答樓主的問題 如有錯誤請見諒

4. 科學家進行物理模擬的時候都運用什麼軟體

各種不來同的軟體啊，我做大氣的自時候用過modtran，光學用zemax，機械用solidworks，電路用cadence和dxp，但是涉及到更基本的就自己建模用matlab和vc，數學性強的用mathmatics

5. 有沒有免費模擬做物理和化學實驗的軟體

免費的好像沒有，一般免費的都是圖片視頻不太清楚的，我買了一專款軟體，動畫效果不屬錯，視頻很清晰，也不貴，裡面基本上包含了所有的實驗，差不多一個實驗一塊錢，我覺得這個還比較合適，畢竟每個實驗可以反復操作，直到學會為止，叫模擬實驗，初中高中的都有，網上有試看版，你可以找找，希望對你有幫助

6. 怎麼在電腦上模擬各種物理實驗或者分析物理現象要編程么或者有沒有什麼3d建模軟體可以做到

現在大學一般都配備了相應的虛擬實驗系統，特別在各個國家級物理實驗教學示範中心。
在網路里可以搜索到不少提供虛擬實驗系統的廠家。但是如果要在你個人電腦里實現似乎不太可能。自己編程也難以做到那麼多的實驗項目。

7. 模擬法（物理模擬）

（一）模型的相似基礎

1.相似模型

（1）理論基礎

模擬法（物理模擬）是用相似模型再現滲流場（原型）滲流動態和過程的試驗方法。模擬的相似基礎是以模型與原型的數學方程相同與定解條件相似為基礎。描述滲流場中任一點的滲流服從達西定律

V=-KgradH （7-1）

式中：K為含水層的滲透系數，它反映該點的滲流速度V與水頭梯度gradH成正比。

這種數學形式同樣可以反映下列物理現象的變化規律：

1）黏性流體在窄縫槽或阻力管網路中流動的層流定律：這時，V為流場中任一點平均流速，K為透水系數，gradH為壓力梯度（水力坡度）。

2）電流在導電介質中傳導的歐姆定律：這時，V為電場中某點的電流強度，K為導電系數，gradH為電位梯度。

3）熱流在導熱介質中傳輸的傅立葉定律：這時，V為溫度場中任一點的熱流通；K為導熱系數；gradH為溫度梯度。

4）應力場中薄膜橫向變形與剪力關系也可用上式表示。

這種相同的數學形式表明，滲流和這些物理量都遵守同樣的規律。若能給出相似的定解條件，則它們應有相似的解。因此，利用這些模型的相似解，可以模擬多孔介質中滲流定律。

（2）相似模型的優點

1）可將滲流域的幾何尺寸縮小，便於整體上把握滲流的分布特徵；

2）加快滲流的演變速度，將幾年甚至幾十年的滲流過程在模擬的模型中用幾分鍾甚至幾秒鍾就可完成；

3）模型制備簡單，便於調控與測量，也可改變某些變數量和參數的數量級，以提高測量精度。

2.相似條件

利用模型再現滲流區（原型）動態和過程的依據是：原型與模型這兩個系統中的物理現象具有相近的數學模型（微分方程形式相同，定解條件相似）。

（1）微分方程形式相同

在原型中，滲流場內任一點的水頭微分方程為：

地下水動力學

各種模型中物理量描述的微分方程與式（7-2）有相似的形式。

例如，在電模擬模型中，電流在導電介質中傳導時，電位的分布方程與式（7-2）的形式相同。這時的參數μ_s和K分別為電容和導電系數，gradH為電位梯度，t為時間。

（2）定解條件相似

1）幾何相似：兩種模型對應點的坐標或對應長度應固定比值，即長度、面積、體積比值為固定值。

地下水動力學

式中：x_m，y_m，z_m，l_m分別為研究點在模型上的坐標及距原點的距離；x，y，z，l分別為研究點在滲流場中的坐標及距原點的距離；a_l為模型與原型的長度比值；a_F為模型與原型的面積比值，a_V為模型與原型的體積比值。

2）時間相似：原型與模型可同步進行，但大多數要求模型過程要加快，所以要求時間固定比值，即

的值不變。由幾何相似和時間相似的關系知道，在模型中必然保持速度相似，即

。但在變形模型中，因a_l具有方向性，所以a_u具方向性，即

地下水動力學

3）參數相似：其物理參數保持線性關系，如滲透系數的比例值為：

。

4）初值相似：對應物理量的初值應保持固定比值。

5）邊值相似：對應物理量及其導數在邊界上分布的邊值應保持固定比；當邊值隨時間變化時，要求保持邊值的時間相似。

原型與模型相似的充分和必要條件是：微分方程形式相同及對應的物理量應保持固定比值，這也是建立模型及模擬滲流規律的相似基礎。

3.相似比例

物理量間固定比值的確定是設計模型的准則，是模型成敗的關鍵，也是將模擬的結果轉變為物理量的依據。確定相似比例的常用方法有兩種：

1）量綱分析法：僅知道系統的主要變數及參數，但不知道微分方程時採用。

2）方程分析法：既知道主要參數又知道微分方程時採用。

現以均質各向同性介質中非穩定流問題為例說明方程分析法。

已知原型的方程為：

地下水動力學

砂槽模型中非穩定流方程為：

地下水動力學

取比值：

地下水動力學

將比值代入原型：

地下水動力學

若下式成立：

地下水動力學

則式（7-6）與式（7-4）形式相同，可直接求各項比例值。

在確定相似比值時可任選3個，其餘的可用式（7-7）求出。

（二）砂槽（滲流槽）模擬

1.滲流槽的結構

圖7-1 滲流槽結構圖

（據李俊亭等，1987）

（a）縱剖面圖；（b）縱後視圖；（c）橫剖面圖

1—槽首；2—槽身；3—槽尾；4—水源；5，6—各為槽首、槽尾溢水設備；7—進水截門；8—量筒

滲流槽的結構如圖7-1所示。滲流槽由槽首、槽身和槽尾3部分組成。為了控制上、下游的水位，槽首和槽尾均有溢水設備。槽身側面安裝有機玻璃便於觀測，另一側面安裝測壓管。實驗時，水由槽首（上游）供給，經槽身（模型）再由槽尾流出。模型流量用槽尾安裝的量計或用體積法測定。根據滲流場含水介質的不同，滲流槽可設計成不同的形狀。對於平面滲流問題，可採用矩形槽，而徑向流則採用扇形或圓形滲流槽。

2.模擬試驗的基本原理

其幾何相似、運動相似、動力相似等所涉及長度比例（

）、面積比例（a_F=

）及滲透系數比例（

），見前述。

3.滲流模擬的優缺點及成果應用

滲流模擬的優點在於能直接觀測流體在模型中的運動狀態，直觀且計算簡單，如用式（7-8）可計算滲流場的流量。缺點是模型製作較為復雜、笨重且某些運動要素的測量比較困難。

滲流量計算式為：

地下水動力學

式中：Q為用模型求的滲流量（m/h）；a_K為滲透系數比例值（³

）；a_l為長度比例系數（

）；Q_m為模型流量（m³/h）。

（三）電模擬（連續介質電模擬）

1.模擬設計簡述

連續介質電模擬模型所採用的導電介質有固體、液體及膠體三大類。通常採用的導電材料有自來水、硫酸銅溶液、氯化鈉溶液、導電紙及動物膠等。模擬模型邊界材料的選擇除考慮邊界性質的要求外，還應考慮模型本身的材料性質。如導電介質採用導電紙，當為隔水邊界時，就直接利用空氣（將導電紙剪成所需的模型樣式即可），而已知水頭邊界可採用金屬箔條。

在導電介質和邊界材料選定後，認真對被模擬水文地質實體進行概化，既要充分反應滲流區的水文地質條件，也要使模型盡可能簡單。例如，水工建築壩下滲透平面滲流問題：

1）壩體修建在有限厚度透水岩層上時，模型的長度（L）可採用下式截取：

L=L_b+（3～4）M

式中：L為模型截取長度；L_b為建築物地下輪廓的水平投影長度；M為有限厚度透水層的厚度。

2）當壩體修建在很厚、很大的透水層上時，由於深部的流線形狀接近半圓形，且滲流速度不大，這時模型可截取為半圓形。圓心近似位於建築物地下輪廓的中心，模型半徑為：R≥1.5L_b。

2.實驗、資料整理和成果應用

通常電模擬試驗的主要任務是確定滲流量和繪制滲流場的流網。欲獲得流網，首先要獲得等水頭線和流線。等水頭線是利用惠斯登電橋和歐姆定律，在模型上求得等電位線和電力線後，進而獲得與模型對應的滲流區流網。模擬模型資料的取得方法如下：

1）利用模擬模型獲得等水頭線，用下式求流量（Q）：

地下水動力學

式中：H_r為上、下游水頭差，亦稱作用水頭（H_r=H₁-H₂）；R_m為模型試驗進行時測定的電阻；ρ為導電介質電阻率；a為線性比例常數（_l

）。

2）利用二維電模擬模型試驗獲得資料，求滲流區單寬流量（q）：

地下水動力學

式中：δ為導電介質寬度；其他符號見上式。

如圖7-2所示，利用壩下流網圖，計算滲流量。在流網中任取一網格，若該網格的平均滲流長度（以中間流線為准）為ΔS_i，相鄰兩流線間的寬度（中間等水頭線為准）為ΔL_i，相鄰兩等水頭線間的水頭差為ΔH_i，用（q_i）表示通過該網格的單寬流量，則：

地下水動力學

圖7-2 壩下流網圖

1—壩體；2—流線；3—等水頭線；4—板樁

整個滲流區的單寬流量是沿等水頭線方向上各網格單寬流量之和，即

地下水動力學

式中：m是沿等水頭線方向的網格數（圖7-2中的m網格數為5）。沿流線方向的網格數為n，

（圖7-2中的n為10）。

8. 物理模擬實驗室軟體免費的哪有

我是做分子模擬的，目前主要用gromacs做模擬，這個軟體是免費的！我是做分子模擬的，目前主要用gromacs做模擬，這個軟體是免費的！我是做分子模擬的，目前主要用gromacs做模擬，這個軟體是免費的！

9. 所用模擬方法是數學模擬發法還是物理模擬法

模擬法，是在實驗室里先設計出與某被研究現象或過程（即原型）相似的模型，然後通過模型，間接的研究原型規律性的實驗方法。先依照原型的主要特徵，創設一個相似的模型，然後通過模型來間接研究原型的一種形容方法。根據模型和原型之間的相似關系，模擬法可分為物理模擬和數學模擬兩種。
如可能，盡量使用數學模擬，物理模擬主要用於數值計算模式難於處理的復雜地形以及建築物影響時的擴散研究。
數學模擬：數學模擬試驗的簡稱，在應用數學模型方法研究復雜過程時，建立數學模型並確定模型參數後，對數學模型進行求解，以獲得不同條件下過程特性的計算結果。
數學模擬適用於現象相同、本質不同，但是符合相同的數學法則的自然現象。
如以一定的假設條件和數據為前提，藉助模擬技術來估算任務的工期。
比較常用的模擬法有蒙特卡洛模擬、三角模擬等。模擬法的計算量很大，通常在計算機的輔助下工作，可以計算和確定每件任務以及整個項目中各項任務工期的統計分布。
物理模擬是通過實驗室物理實驗模擬真實物理過程的方法。將實際地形物理的縮小模型置於實驗體（如風洞、水槽等）內，在滿足基本相似條件（包括幾何、運動、熱力、動力和邊界條件相似）的基礎上，模擬真實過程的主要特徵，如空氣動力規律和擴散規律。由於所有相似條件不可能完全滿足，針對具體要求恰當選取相似參數是實現物理模擬的關鍵。物理模擬主要用於數值計算模式難於處理的復雜地形以及建築物影響時的擴散研究。物理模擬實驗與現場實驗相比條件易控制、重復，且省人力、物力，可進行較全面和規律性實驗。
如大氣擴散研究，物理模擬是重要手段。

10. 找一個物理模擬電路圖的網站

你可以下載一個電路模擬軟體，可以模擬你所有物理電路