Una volta imparate le tecniche di modellazione per la simulazione numerica, tutto il resto è in discesa… o almeno dovrebbe esserlo… Infatti, una volta capito come funziona il software, è facile ottenere i famosi colori che caratterizzano i risultati delle simulazioni. Il vero problema, o meglio la parte più difficile, sta nel capire se quello che vediamo ha senso o meno. Nel caso di un sistema abbastanza semplice è possibile stimare alcune grandezze attraverso modelli preliminari, allora è facile individuare la presenza di eventuali errori. Altre volte, quando la geometria o la fisica del problema sono complessi, è bene stare attenti ad ogni numero che viene estratto dalla simulazione. Senza un parametro di confronto è difficile capire se ciò che stiamo guardando corrisponde alla realtà. Come si può essere sicuri di ottenere risultati affidabili, se il problema da affrontare è molto complesso?
Scomporre il problema
La buona pratica suggerisce di scomporre il problema principale in diversi sottosistemi più “semplici”, che dovrebbero risultare più facili da analizzare, sia a livello numerico che analitico. In questo modo, lo studio delle diverse parti può essere utile a costruire un’idea di massima sul finale. Dopodiché si passa alla simulazione del sistema completo e ad un confronto critico dei diversi risultati ottenuti. Anche se controintuitivo, questa procedura gioca a favore del professionista. Il tempo speso inizialmente nell’analisi dei sotto-modelli verrà compensata dalla maggior confidenza verso i risultati ottenuti alla fine dell’intero processo di analisi.
Analisi di convergenza
Per verificare la bontà dei risultati ottenuti, è bene sottolineare che anche il processo di modellazione ha influenza su di essi. Infatti, la simulazione numerica presuppone che il sistema fisico viene approssimato attraverso un certo numero di punti. La quantità di questi elementi è strettamente correlata al tempo richiesto alla simulazione. Tuttavia, non è detto che un maggior numero di elementi fornisce risultati più accurati, cioè che si approssima meglio la realtà. Per essere sicuri che il criterio di modellazione non influisce sul risultato, è necessario effettuare la cosiddetta Analisi di Convergenza. L’analisi di convergenza deve essere fatta in fase preliminare di costruzione del modello, per capire se il numero di nodi adottati influenza il risultato finale. Essa consiste nel confrontare uno stesso parametro in simulazioni diverse, ognuna delle quali adotta un numero diverso di nodi. Se la variazione di questo parametro è nulla, o molto limitata, allora vuol dire che i criteri di modellazione non influenzano il risultato finale. Al contrario…
