3Dsimuleringar

3D-simuleringar är datorbaserade modeller som återger ett system i tre dimensioner för att studera beteenden under olika villkor. Genom matematiska modeller och numeriska lösningar kan de ge visuella representationer och kvantitativa resultat som jämförs med experiment eller observationer. Modellerna är ofta tidsberoende och kan inkludera flera fysikfält samtidigt (multi-fysik).

Vanliga metoder inkluderar finita elementmetoden (FEM) för struktur och solidmekanik, CFD (computational fluid dynamics) för vätskeströmmar och värmeöverföring samt diskret elementmetod (DEM) för granulära material. Agentbaserade och multiskala modeller används också för sociala, biomedicinska och tekniska system. Många simuleringar kombinerar flera fysikaliska fenomen.

Användningsområden sträcker sig över teknik, konstruktion och produktion, fordons- och flygindustri, energi, medicin, arkitektur, film och spel samt urban planering och katastrofhantering. 3D-simuleringar används för analys, optimering, virtuell prototypning och utbildning.

Kvalitet och osäkerhet: resultat kräver verifiering och validering mot data. Osäkerhet i indata, antaganden och numeriska fel påverkar tillförlitlighet. Känslighetsanalyser och konvergensstudier är vanliga.

Arbetsflöde och teknik: processen innefattar modellskapande, discretisering, uppsättning av fysik och gränser, körning av solver och post-processning. Beräkningskrav kan vara höga och ofta används parallell- eller molnbaserad beräkning.

---