试说明数值模拟方法的特点,它与理论研究,实验研究有什么关系

直观性与求解速度：实验直观性强，数值模拟直观性不如实验方法好，较抽象，但可以 快速得到结果。实验操作复杂。成本：实验成本高，数值模拟成本低廉，只需在计算机上进行模拟和数据处理。

从纯理论的范畴来看，数值模拟不属于理论研究。

实践表明这一部分工作是整个工作的主体，占绝大部分时间。由于求解的问题比较复杂，比如方程就是一个非线性的十分复杂的方程，它的数值求解方法在理论上不够完善，所以需要通过实验来加以验证。

实验研究、理论分析和数值模拟是研究流体运动规律的3种基本方法，它们是相互依赖、相互促进的。

碎胀系数的分布不能反映出冒落高度随岩石坚硬程度增高而增大的特点，难以应用。近年来，各种数值模拟技术在岩土力学中有长足的发展和广泛的应用。

超级计算机和量子模拟解决了材料科学的一个难题

一个全球科学家小组研究了硅酸盐分子二硅氧烷的弯曲能。虽然该系统简单易用，但弯曲能量的计算实际上是传统模拟方法难以解决的问题。作者：来自JAIST的Kenta Hongo。

量子机器可以用来揭示一系列复杂的量子过程，并最终帮助在材料科学、通信技术、金融和许多其他领域带来现实世界的突破，克服了当今最快的超级计算机都无法克服的研究障碍。

量子计算机的问世还可解决一个一直困扰传统计算机的难题，那就是微型化、集成化。

一般认为， 如果量子计算机在“某些特定问题”上的计算能力超过了传统经典计算机，那么就被认为实现了“量子霸权”。

从数值计算的早期开始，量子系统就显得极其难以模仿，尽管其确切原因仍然是一个积极研究的课题。尽管如此，经典计算机模拟量子系统的这种明显固有的困难促使一些研究人员翻转了叙述。

但是从未在真实世界中观测到的物理现象；或是创建用于求解某些特殊类型的数学难题的专用机器（超越目前超级计算机所能达到的最快求解速度），等等。

传统的材料实验研究有何局限性,材料模拟计算有何优越性

1、前者使材料研究不是停留在实验结果和定性的讨论上，而是使特定材料体系的实验结果上升为一般的、定量的理论，后者则使材料的研究与开发更具方向性、前瞻性，有助于原始性创新，可以大大提高研究效率。

2、对有条件进行实验的材料，尽量采用实验方法，辅以数值模拟检验。而在工 程应用中，很多情况下无法进行实验，如采矿问题等，数值模拟内部程序有相应的计算方法，能模拟较复杂过程。

3、由于种种原因，直接用于研究对象，也就是原型是非常困难的，或者简直是不可能的。在这种情况下，可以用模型来代替研究对象进行实验，模型必须和原型有某种相似性，这样才有可能把模型的研究结果外推到研究客体。

4、计算材料学这种方法耗时耗力，无法满足快速发展的工业需求，故人们希望通过新的材料研究方法来推进材料科学的发展。

5、因此，计算材料科学是材料研究领域理论研究与实验研究的桥梁，不仅为理论研究提供了新途径，而且使实验研究进入了一个新的阶段。

6、材料模拟是根据实际材料问题建立模型，对真实材料及其体系和过程进行求解计算或模拟，以获知所模拟系统的某些关键性特征的一类研究方法。

计算机在材料科学中的应用1200字。。。

1、另一方面，应用于各领域的材料科学也逐渐引起人们的重视。在此背景下，本文综合分析讨论了计算机在材料科学中的应用领域，及其实际应用的方向，以期进一步推进计算机在材料科学中的发展。

2、计算机在材料科学与工程中的应用是2007年东北大学出版社出版的图书，作者是刘兴江。本书阐明基本方法和基本问题，反映国内外材料 科学 领域 计算机应用 的状况和最新进展，开拓学生的思路和视野。全书共分七章。

3、计算机辅助设计是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的一种技术。它已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。

4、VASP是维也纳大学Hafner小组开发的进行电子结构计算和量子力学-分子动力学模拟软件包。它是目前材料模拟和计算物质科学研究中最流行的商用软件之一。

5、计算机的科学的工程应用是非常广大的，因为可以制作图纸之类的。

计算机与材料科学的关系

1、②功能材料与器件相结合，并趋于小型化与多功能化。特别是外延技术与超晶格理论的发展，使材料与器件的制备可以控制在原子尺度上，这将成为发展的重点。③开发低维材料。低维材料具有体材料不具备的性质。

2、可以看一下《材料现代设计理论与方法》这本书。现代对材料的研究方法已经不只是在实验室做实验了，现在通过一些模型，模拟材料的一些性能，做出预测，再进行实验。

3、为了系统地完成这一壮举，材料科学家依赖于复杂的模拟技术，这些技术结合了量子力学的规则，同样的规则也控制着分子本身。基于模拟的方法已经非常成功，以至于一个叫做材料信息学的研究领域都致力于此。但也有失败的例子。

4、计算机的科学的工程应用是非常广大的，因为可以制作图纸之类的。

材料科学研究方法的五个基础环节

1、科学探究活动通常包括以下几个环节，提出问题：猜想与假设，制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等。第一要素是提出问题。也就是探究什么，针对什么现象设问。

2、科学研究的基本过程的基本环节：提出问题； 进行猜想和假设； 制定计划，设计实验； 收集证据获取事实与证据； 检验与评价； 表达与交流。

3、材料科学研究的内容主要包括研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能把。

4、科学探究主要的七个环节是提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数权据、分析与论证、评估、交流与合作。提出问题：在问题的思考上，进行初始化的提问，力求问题得到最原始的提问。

5、科学实证方法的五个步骤分别是：第一步：确定研究选题。第二步：理论推导并提出研究假设。一旦确定了研究选题，接下来要做的事情就是通过理论推导来说明选题的合理性。第三步：数据收集与实证研究设计。