內容大鋼
驗證和確認及不確定度量化已成為複雜系統建模與模擬（M&S）逼真度評價、模擬軟體可信度評估、模型預測置信度提升的重要手段。本書總結和拓展了作者近年來在計算流體力學驗證和確認及不確定度量化方面的研究成果，系統化闡述了計算流體力學驗證和確認及不確定度量化的概念內涵、基本原理、基本活動、關鍵方法及實施流程等理論和方法體系，並對相關分析工具、自研軟體及應用案例作了簡要介紹。
本書適合於從事複雜工程M&S、科學計算、計算流體力學的科研和工程技術人員及相關軟體開發、軟體質量評估者參考與閱讀，同時也可作為相關專業的研究生參考使用。
作者介紹
王瑞利//胡星志//梁霄//林文洲//陳江濤|責編:尤力
目錄
第1章 緒論
1.1 計算流體力學軟體過程與特點
1.1.1 計算流體力學軟體過程
1.1.2 計算流體力學特點
1.2 驗證、確認與不確定度量化內涵及活動概述
1.2.1 驗證和確認基本定義及內容概述
1.2.2 驗證和確認概念與術語及標準現狀
1.2.3 驗證和確認基本活動
第2章 計算流體力學的建模與模擬
2.1 計算流體力學過程
2.1.1 物理建模 物理模型
2.1.2 數值建模 數值方法
2.1.3 軟體研製 程序開發
2.1.4 問題試驗 計算模擬
2.1.5 結果分析 預測評估
2.2 計算流體力學格式理論
2.2.1 差分格式理論
2.2.2 幾種經典格式及特點
2.3 誤差與不確定度來源
2.3.1 數值誤差及不確定度量化
2.3.2 計算流體力學誤差來源
2.3.3 不確定度量化與驗證和確認
第3章 驗證和確認及不確定度量化理論
3.1 基本概念和術語
3.1.1 建模與模擬
3.1.2 驗證和確認
3.1.3 誤差與不確定度
3.1.4 可信度與置信度
3.2 驗證和確認基本理論
3.2.1 基本要素
3.2.2 基本活動
3.2.3 實施流程
3.2.4 關鍵方法
第4章 驗證技術
4.1 驗證的方法學
4.2 代碼驗證
4.2.1 軟體質量保證
4.2.2 數值演算法驗證
4.3 解驗證
4.3.1 誤差與精度分析
4.3.2 網格收斂驗證
4.4 驗證基本方法
4.4.1 現象認定與等級劃分技術
4.4.2 軟體自動化測試驗證技術
4.4.3 人為構造解驗證技術
4.5 流體力學人為構造解
4.5.1 二維平面坐標系下流體方程組的人為構造解
4.5.2 二維柱坐標系下流體方程組的人為構造解
4.5.3 三維流體力學方程組的人為構造解
4.5.4 一維流體力學拉氏方程組解析解構造
4.5.5 流體力學人為構造解驗證案例
4.6 網格無關性分析
4.6.1 CFD計算網格
4.6.2 離散格式性質
4.6.3 無關性分析
4.6.4 GCI分析實施步驟
4.6.5 GCI軟體框架
4.6.6 實踐案例
第5章 確認方法
5.1 確認方法學
5.2 確認基本流程
5.2.1 創建模型確認層級關係圖
5.2.2 確認試驗
5.2.3 確認模擬
5.2.4 單層與跨層確認活動
5.3 確認基本方法
5.3.1 模型分層確認方法
5.3.2 確認試驗設計方法
5.3.3 不確定度量化方法
5.4 確認度量方法
5.4.1 常規方法
5.4.2 假設檢驗
5.4.3 TIC不等式係數法
5.4.4 置信區間法
5.4.5 譜估計法
5.4.6 基於累積分佈匹配的面積度量
5.4.7 基於試驗數據的參數標定方法
第6章 不確定度量化
6.1 CFD不確定度量化價值
6.1.1 模型驗證和確認
6.1.2 不確定性優化設計
6.1.3 基於QMU的複雜系統可靠性認證方法
6.2 CFD不確定度來源及分類
6.2.1 模擬系統不確定度來源
6.2.2 CFD中不確定度來源
6.2.3 不確定度分類
6.2.4 不確定度量化策略
6.2.5 CFD中不確定度量化基本步驟
6.3 不確定度量化中統計分析理論
6.3.1 隨機變數統計矩
6.3.2 隨機變數相關性分析
6.3.3 概率和累積分佈函數
6.3.4 最大似然估計法
6.3.5 3σ法則
6.4 抽樣方法
6.4.1 蒙特卡洛方法
6.4.2 拉丁超立方抽樣
6.4.3 重要性抽樣
6.5 不確定度正向傳播方法
6.5.1 敏感性分析
6.5.2 多元高次多項式回歸代理模型
6.5.3 克里金插值方法
6.5.4 多項式混沌方法
6.5.5 活躍子空間降維
6.6 不確定度反向傳播方法
6.6.1 貝葉斯方法
6.6.2 可變容差優化方法
6.6.3 遺傳演算法
6.7 軟體可信度評估
6.7.1 軟體可信度評估原則
6.7.2 軟體可信度評估要素
6.7.3 軟體可信度評估理論
6.7.4 基於層次分析法的軟體可信度評估方法
6.7.5 軟體可信度評估流程
6.7.6 軟體可信度評估結果
第7章 軟體及應用案例
7.1 軟體概況
7.1.1 PSUADE軟體
7.1.2 DAKOTA軟體
7.1.3 UCODE軟體
7.2 自主研發V&V&UQ軟體
7.2.1 工業軟體研發全生命周期模型
7.2.2 軟體架構/框架
7.2.3 試驗設計模塊
7.2.4 敏感性分析模塊
7.2.5 基於數據的多項式回歸模塊
7.2.6 基於數據的克里金插值模塊
7.2.7&nbs
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