Основной смысл моделирования

По назначению физические модели условно делят на демонстрационные, определительные и эвристические, а но методам решения и исследования - на эквивалентные и аналоговые.

Основной смысл моделирования заключается в том, что по результатам опытов на физических эквивалентных моделях можно судить о характере эффектов и численных значениях различных величин, связанных с явлением или процессом в натурных условиях.

В физике и механике имеют дело с моделированием в двух главных аспектах: построение моделей полей и вещества; моделирование постановок задач в рамках выбранных моделей для рассматриваемых объектов. Например, упругое тело по Гуку - это модель вещества. А примером моделирования постановки задачи является расчет основания сооружения как упругого тела определенной геометрической формы (основание сооружения, откос и т. п.).

При разработке теорий и расчетах исходят из двух предположений: известны механизм взаимосвязи и взаимовлияния факторов, а также факторы, которыми мы пренебрегаем; имеется лишь феноменологическое описание связи параметров на «входе» и на «выходе», т. е. отсутствует представление о скрытых существенных или несущественных свойствах, обстоятельствах и механизмах явлений (принцип «черного ящика»). Постановка задач в рамках принципа «черного ящика», как показывает практика, часто позволяет делать правильные выводы и прогнозы.

Для решения одной и той же задачи могут быть выбраны разные модели, причем предпочтение отдается таким моделям, которые в наибольшей степени отражают существенные с точки зрения поставленной задачи черты реальности (объекта), являются достаточно простыми и характеризуются параметрами, которые могут быть легко определены экспериментально. Решение задач с использованием выбранной модели должно быть практически доступным для инженера и экономически оправданным. При этом для решения задачи часто используется несколько моделей. Так, для оценки напряженно-деформированного состояния трещиноватого скального массива нередко применяются модели линейно-упругой и зернистой среды.