模拟物理

1. 哪一种软件可以模拟物理现象

软件标签：物理动画 物理实验动画模拟软件

软件授权：免费版
更新时间：2015-03-24 06:46:50
软件类型：国产软件
软件大小：15.0 MB
软件语言：简体中文［点评该软件？］
应用平台：Win2000/XP/2003/Vista/win7/win8
物理动画通过电脑这种教学媒体把物理涉及的很难用常规实验方法再现和验证的许多物理过程和物理现象模拟出来，以提高教学效率和取得好的教学效果。

2. 有没有那种可以模拟物理实验的软件

有的，例如NB物理实验，有学生端和教师端两种。

3. 物理 运动 模拟软件

Phun不错，搜索一下下载，可惜是英文的
很高兴回答楼主的问题 如有错误请见谅

4. 科学家进行物理模拟的时候都运用什么软件

各种不来同的软件啊，我做大气的自时候用过modtran，光学用zemax，机械用solidworks，电路用cadence和dxp，但是涉及到更基本的就自己建模用matlab和vc，数学性强的用mathmatics

5. 有没有免费模拟做物理和化学实验的软件

免费的好像没有，一般免费的都是图片视频不太清楚的，我买了一专款软件，动画效果不属错，视频很清晰，也不贵，里面基本上包含了所有的实验，差不多一个实验一块钱，我觉得这个还比较合适，毕竟每个实验可以反复操作，直到学会为止，叫仿真实验，初中高中的都有，网上有试看版，你可以找找，希望对你有帮助

6. 怎么在电脑上模拟各种物理实验或者分析物理现象要编程么或者有没有什么3d建模软件可以做到

现在大学一般都配备了相应的虚拟实验系统，特别在各个国家级物理实验教学示范中心。
在网络里可以搜索到不少提供虚拟实验系统的厂家。但是如果要在你个人电脑里实现似乎不太可能。自己编程也难以做到那么多的实验项目。

7. 模拟法（物理模拟）

（一）模型的相似基础

1.相似模型

（1）理论基础

模拟法（物理模拟）是用相似模型再现渗流场（原型）渗流动态和过程的试验方法。模拟的相似基础是以模型与原型的数学方程相同与定解条件相似为基础。描述渗流场中任一点的渗流服从达西定律

V=-KgradH （7-1）

式中：K为含水层的渗透系数，它反映该点的渗流速度V与水头梯度gradH成正比。

这种数学形式同样可以反映下列物理现象的变化规律：

1）黏性流体在窄缝槽或阻力管网络中流动的层流定律：这时，V为流场中任一点平均流速，K为透水系数，gradH为压力梯度（水力坡度）。

2）电流在导电介质中传导的欧姆定律：这时，V为电场中某点的电流强度，K为导电系数，gradH为电位梯度。

3）热流在导热介质中传输的傅立叶定律：这时，V为温度场中任一点的热流通；K为导热系数；gradH为温度梯度。

4）应力场中薄膜横向变形与剪力关系也可用上式表示。

这种相同的数学形式表明，渗流和这些物理量都遵守同样的规律。若能给出相似的定解条件，则它们应有相似的解。因此，利用这些模型的相似解，可以模拟多孔介质中渗流定律。

（2）相似模型的优点

1）可将渗流域的几何尺寸缩小，便于整体上把握渗流的分布特征；

2）加快渗流的演变速度，将几年甚至几十年的渗流过程在模拟的模型中用几分钟甚至几秒钟就可完成；

3）模型制备简单，便于调控与测量，也可改变某些变数量和参数的数量级，以提高测量精度。

2.相似条件

利用模型再现渗流区（原型）动态和过程的依据是：原型与模型这两个系统中的物理现象具有相近的数学模型（微分方程形式相同，定解条件相似）。

（1）微分方程形式相同

在原型中，渗流场内任一点的水头微分方程为：

地下水动力学

各种模型中物理量描述的微分方程与式（7-2）有相似的形式。

例如，在电模拟模型中，电流在导电介质中传导时，电位的分布方程与式（7-2）的形式相同。这时的参数μ_s和K分别为电容和导电系数，gradH为电位梯度，t为时间。

（2）定解条件相似

1）几何相似：两种模型对应点的坐标或对应长度应固定比值，即长度、面积、体积比值为固定值。

地下水动力学

式中：x_m，y_m，z_m，l_m分别为研究点在模型上的坐标及距原点的距离；x，y，z，l分别为研究点在渗流场中的坐标及距原点的距离；a_l为模型与原型的长度比值；a_F为模型与原型的面积比值，a_V为模型与原型的体积比值。

2）时间相似：原型与模型可同步进行，但大多数要求模型过程要加快，所以要求时间固定比值，即

的值不变。由几何相似和时间相似的关系知道，在模型中必然保持速度相似，即

。但在变形模型中，因a_l具有方向性，所以a_u具方向性，即

地下水动力学

3）参数相似：其物理参数保持线性关系，如渗透系数的比例值为：

。

4）初值相似：对应物理量的初值应保持固定比值。

5）边值相似：对应物理量及其导数在边界上分布的边值应保持固定比；当边值随时间变化时，要求保持边值的时间相似。

原型与模型相似的充分和必要条件是：微分方程形式相同及对应的物理量应保持固定比值，这也是建立模型及模拟渗流规律的相似基础。

3.相似比例

物理量间固定比值的确定是设计模型的准则，是模型成败的关键，也是将模拟的结果转变为物理量的依据。确定相似比例的常用方法有两种：

1）量纲分析法：仅知道系统的主要变量及参数，但不知道微分方程时采用。

2）方程分析法：既知道主要参数又知道微分方程时采用。

现以均质各向同性介质中非稳定流问题为例说明方程分析法。

已知原型的方程为：

地下水动力学

砂槽模型中非稳定流方程为：

地下水动力学

取比值：

地下水动力学

将比值代入原型：

地下水动力学

若下式成立：

地下水动力学

则式（7-6）与式（7-4）形式相同，可直接求各项比例值。

在确定相似比值时可任选3个，其余的可用式（7-7）求出。

（二）砂槽（渗流槽）模拟

1.渗流槽的结构

图7-1 渗流槽结构图

（据李俊亭等，1987）

（a）纵剖面图；（b）纵后视图；（c）横剖面图

1—槽首；2—槽身；3—槽尾；4—水源；5，6—各为槽首、槽尾溢水设备；7—进水截门；8—量筒

渗流槽的结构如图7-1所示。渗流槽由槽首、槽身和槽尾3部分组成。为了控制上、下游的水位，槽首和槽尾均有溢水设备。槽身侧面安装有机玻璃便于观测，另一侧面安装测压管。实验时，水由槽首（上游）供给，经槽身（模型）再由槽尾流出。模型流量用槽尾安装的量计或用体积法测定。根据渗流场含水介质的不同，渗流槽可设计成不同的形状。对于平面渗流问题，可采用矩形槽，而径向流则采用扇形或圆形渗流槽。

2.模拟试验的基本原理

其几何相似、运动相似、动力相似等所涉及长度比例（

）、面积比例（a_F=

）及渗透系数比例（

），见前述。

3.渗流模拟的优缺点及成果应用

渗流模拟的优点在于能直接观测流体在模型中的运动状态，直观且计算简单，如用式（7-8）可计算渗流场的流量。缺点是模型制作较为复杂、笨重且某些运动要素的测量比较困难。

渗流量计算式为：

地下水动力学

式中：Q为用模型求的渗流量（m/h）；a_K为渗透系数比例值（³

）；a_l为长度比例系数（

）；Q_m为模型流量（m³/h）。

（三）电模拟（连续介质电模拟）

1.模拟设计简述

连续介质电模拟模型所采用的导电介质有固体、液体及胶体三大类。通常采用的导电材料有自来水、硫酸铜溶液、氯化钠溶液、导电纸及动物胶等。模拟模型边界材料的选择除考虑边界性质的要求外，还应考虑模型本身的材料性质。如导电介质采用导电纸，当为隔水边界时，就直接利用空气（将导电纸剪成所需的模型样式即可），而已知水头边界可采用金属箔条。

在导电介质和边界材料选定后，认真对被模拟水文地质实体进行概化，既要充分反应渗流区的水文地质条件，也要使模型尽可能简单。例如，水工建筑坝下渗透平面渗流问题：

1）坝体修建在有限厚度透水岩层上时，模型的长度（L）可采用下式截取：

L=L_b+（3～4）M

式中：L为模型截取长度；L_b为建筑物地下轮廓的水平投影长度；M为有限厚度透水层的厚度。

2）当坝体修建在很厚、很大的透水层上时，由于深部的流线形状接近半圆形，且渗流速度不大，这时模型可截取为半圆形。圆心近似位于建筑物地下轮廓的中心，模型半径为：R≥1.5L_b。

2.实验、资料整理和成果应用

通常电模拟试验的主要任务是确定渗流量和绘制渗流场的流网。欲获得流网，首先要获得等水头线和流线。等水头线是利用惠斯登电桥和欧姆定律，在模型上求得等电位线和电力线后，进而获得与模型对应的渗流区流网。模拟模型资料的取得方法如下：

1）利用模拟模型获得等水头线，用下式求流量（Q）：

地下水动力学

式中：H_r为上、下游水头差，亦称作用水头（H_r=H₁-H₂）；R_m为模型试验进行时测定的电阻；ρ为导电介质电阻率；a为线性比例常数（_l

）。

2）利用二维电模拟模型试验获得资料，求渗流区单宽流量（q）：

地下水动力学

式中：δ为导电介质宽度；其他符号见上式。

如图7-2所示，利用坝下流网图，计算渗流量。在流网中任取一网格，若该网格的平均渗流长度（以中间流线为准）为ΔS_i，相邻两流线间的宽度（中间等水头线为准）为ΔL_i，相邻两等水头线间的水头差为ΔH_i，用（q_i）表示通过该网格的单宽流量，则：

地下水动力学

图7-2 坝下流网图

1—坝体；2—流线；3—等水头线；4—板桩

整个渗流区的单宽流量是沿等水头线方向上各网格单宽流量之和，即

地下水动力学

式中：m是沿等水头线方向的网格数（图7-2中的m网格数为5）。沿流线方向的网格数为n，

（图7-2中的n为10）。

8. 物理模拟实验室软件免费的哪有

我是做分子模拟的，目前主要用gromacs做模拟，这个软件是免费的！我是做分子模拟的，目前主要用gromacs做模拟，这个软件是免费的！我是做分子模拟的，目前主要用gromacs做模拟，这个软件是免费的！

9. 所用模拟方法是数学模拟发法还是物理模拟法

模拟法，是在实验室里先设计出与某被研究现象或过程（即原型）相似的模型，然后通过模型，间接的研究原型规律性的实验方法。先依照原型的主要特征，创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系，模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。
如可能，尽量使用数学模拟，物理模拟主要用于数值计算模式难于处理的复杂地形以及建筑物影响时的扩散研究。
数学模拟：数学模拟试验的简称，在应用数学模型方法研究复杂过程时，建立数学模型并确定模型参数后，对数学模型进行求解，以获得不同条件下过程特性的计算结果。
数学模拟适用于现象相同、本质不同，但是符合相同的数学法则的自然现象。
如以一定的假设条件和数据为前提，借助仿真技术来估算任务的工期。
比较常用的模拟法有蒙特卡洛模拟、三角模拟等。模拟法的计算量很大，通常在计算机的辅助下工作，可以计算和确定每件任务以及整个项目中各项任务工期的统计分布。
物理模拟是通过实验室物理实验模拟真实物理过程的方法。将实际地形物理的缩小模型置于实验体（如风洞、水槽等）内，在满足基本相似条件（包括几何、运动、热力、动力和边界条件相似）的基础上，模拟真实过程的主要特征，如空气动力规律和扩散规律。由于所有相似条件不可能完全满足，针对具体要求恰当选取相似参数是实现物理模拟的关键。物理模拟主要用于数值计算模式难于处理的复杂地形以及建筑物影响时的扩散研究。物理模拟实验与现场实验相比条件易控制、重复，且省人力、物力，可进行较全面和规律性实验。
如大气扩散研究，物理模拟是重要手段。

10. 找一个物理模拟电路图的网站

你可以下载一个电路仿真软件，可以仿真你所有物理电路