“是的,所以下一步我建议做‘分层验证’。”
温卿提出完整计划。
“第一步,用更多基准问题验证算法基础性能。
第二步,用简化的一维内爆模型验证算法在极端条件下的稳定性。
第三步,用现有的二维轴对称内爆模型做对比计算。
如果前三步都通过,再考虑应用到完整的三维仿真。”
这个渐进式的验证计划,显得既科学又稳妥。
会议最终决定:
批准温卿进行前两步验证,经费和计算资源由小组支持。
如果结果理想,再推进到第三步。
接下来的一个月,温卿全心投入到算法验证中。
基准问题验证很顺利。
新算法在二十多个经典测试案例中,全部表现优于现有算法。
特别是在捕捉弱冲击波和复杂波系相互作用方面,优势明显。
一维内爆模型验证更具挑战性。
温卿设计了一个简化模型:
球对称几何,理想炸药,简化状态方程。
虽然离真实情况很远,但包含了内爆的核心物理——向心汇聚的冲击波。
第一次运行就遇到了问题。
在冲击波汇聚到中心前的最后几个时间步,新算法出现了数值振荡,导致计算崩溃。
温卿仔细分析输出数据,发现问题出在过渡函数上。
在极端汇聚条件下,物理量的空间梯度变化极快,固定的过渡函数宽度不合适。
她改进了算法:
让过渡函数宽度根据局部梯度动态调整。
梯度变化快的地方,用窄过渡函数快速切换;
梯度变化慢的地方,用宽过渡函数平滑过渡。
改进后的算法通过了所有一维测试。
对比结果显示,新算法模拟的冲击波汇聚对称性,确实比现有算法更“真实”——
这里“真实”的意思是,当故意引入微小的不对称扰动时,新算法会忠实地放大这种不对称。
而现有算法会部分抹平它。