数学与数值方法

数值分析仿真器

聚焦数学与数值方法中的数值分析主题,便于比较相关公式、输入条件和工程判断。

17 个仿真器

相邻分类

工具列表

二分法模拟器 — 区间二等分求根
数值分析
用二分法在线求解非线性方程 f(x)=0 的根。以 f(x)=x³−2x−5 为例,可调初始区间 [a, b]、容差与最大迭代次数,实时可视化每次迭代的中点与区间宽度的对数收敛曲线,免费开放使用。
白金汉π定理模拟器 — 量纲分析与模型相似律
数值分析
白金汉π定理模拟器以圆柱绕流阻力为例,将5个变量在3个基本量纲下整理为2个无量纲π群(Re 与 C_D),并实时计算模型与原型的动力相似条件与受力比。直观理解缩比模型实验如何预测全尺寸阻力。
高斯求积模拟器
数值分析
高斯-勒让德求积模拟器:用1~3个积分点对多项式做数值积分,与精确值比较,直观展示n点求积对2n-1次以下多项式精确积分的性质,理解有限元(FEM)单元刚度矩阵积分的原理。。
高斯求积法模拟器 — 高斯-勒让德积分的收敛
数值分析
高斯·勒让德求积的采样点和权重可视化。改变点数、积分区间、函数,学习为什么用较少的点数就能获得高精度。
插值法·样条插值比较工具
数值分析
并列比较拉格朗日插值、牛顿差分插值、自然三次样条、线性插值、PCHIP。可视化龙格现象,获取查询点的插值结果,计算条件数。支持最多10个数据点自由输入的免费Web工具。
牛顿-拉夫森法模拟器 — 非线性方程的根
数值分析
用牛顿-拉夫森法在线求解非线性方程 f(x)=0 的根。以 f(x)=x³−2x−5 为例,可调初值、容差、最大迭代次数与松弛系数 ω,实时可视化切线步进与对数误差曲线,免费开放使用。
数值积分法比较工具(梯形·辛普森·高斯)
数值分析
比较梯形法、辛普森法、高斯求积与龙贝格积分的数值积分工具。通过实时log-log图可视化误差收敛阶次,直观展示各方法误差阶:梯形法O(h²)、辛普森法O(h⁴)、高斯n点法O(h²ⁿ)及龙贝格外推法O(h²ᵏ)。快速评估不同积分方法的精度与
皮卡迭代(不动点迭代)模拟器
数值分析
免费皮卡迭代模拟器:用动画蛛网图可视化不动点迭代 x_{n+1}=g(x_n)。改变映射 g(x)、初始值与迭代次数,直观理解 |g'(x*)|<1 收敛条件与收敛速度,并体验发散实例。
Richardson 外推与观测收敛阶模拟器
数值分析
基于三个步长的数值解,实时计算观测收敛阶 p 与 Richardson 外推真值估计 u_ext。用于 CFD/有限元法的网格收敛(V&V)、ODE 求解器精度评估、中点法/梯形法/Runge-Kutta 法的阶次校核。。
黎曼和数值积分可视化器
数值分析
直观对比左端·右端·中点·梯形·辛普森法则5种数值积分法。改变分割数 n,观看误差如何收敛——通过3个选项卡可视化理解。
割线法模拟器 — 无导数的求根
数值分析
用割线法(不需要导数的数值算法)在线求解非线性方程 f(x)=0 的根。以 f(x)=x³−2x−5 为例,可调两个初值 x_0、x_1、容差与最大迭代次数,实时可视化割线步进与 log10 误差曲线,免费开放使用,适合数值方法学习。
有效数字·舍入·测量不确定度计算器
数值分析
本计算器自动处理有效数字、舍入规则,并依据误差传播公式计算测量不确定度。支持加减乘除、乘方及开方运算,清晰展示逐步计算过程,并在数轴上可视化不确定度范围。输入带不确定度的测量值,即可快速获得符合科学规范的最终结果与合成不确定度。
自然三次样条插值模拟器
数值分析
自然三次样条插值模拟器使用Thomas算法求解三对角方程组,构建通过数据点的光滑三次曲线,并与线性插值和理论曲线对比,可视化中点误差与二阶导数,帮助理解CAD/CAE中的插值理论。
高阶泰勒展开误差传播模拟器 — 4阶均值偏移・偏度・峰度
数值分析
输入测量公式,通过4阶泰勒展开计算均值偏移、方差修正、偏度与峰度,并与蒙特卡罗参考值(JCGM 101)对比,判断正态近似是否可靠。
泰勒级数逼近可视化器
数值分析
该页面把代表性条件与相邻设计条件与主要指标联系起来,便于进入相邻工程校核。
泰勒级数近似可视化工具
数值分析
交互式泰勒级数可视化工具,支持 sin、cos、eˣ、ln(1+x)、1/(1-x)、√(1+x)。实时调整展开点与阶数,查看近似精度、误差曲线与收敛半径标注。
数值微分截断误差与精度阶次可视化工具
数值分析
推出,可视化数值微分截断误差与精度阶次。通过交互工具深入理解中心差分、前向差分及后向差分格式,直观展示步长变化对误差与精度阶次的影响。适用于计算力学、流体仿真及CAE工程验证,助力研究人员、工程师及学生掌握