# Amesim 非零相对误差与近零原值核验

**结论：按下列近零分界处理后，仍不能判定所有曲线均在 ±5% 内。** 压力、温度、容积、体积功率、质量及机械量的明显非零采样均满足 ±5%；节点焓流、节点质量流和信号在部分采样点超限。近零点只列原值和绝对差，不用极大相对百分数评价。

本次重新分析上一轮同一 AME、同参数和初始状态的原始结果，没有重新运行或改变模型。四组采样区间互相重叠，统计点数是“曲线×采样点”，不能解释成独立实验次数或连续时间覆盖率。两版主比较为 Amesim 与修复后平台；附表同时保留修复前数值。

## 判据和近零分界

明显非零：`|Amesim| > ε`，计算 `100 × (平台 − Amesim) / Amesim`，绝对值大于 5% 为超限。近零：`|Amesim| ≤ ε`（包含严格零），列出 Amesim、平台原值及绝对差。如果参考近零而平台明显非零，也保留异常，绝不自动算通过。

用户没有指定工程分辨率；以下 ε 是本次明确采用的**暂定报告分界，不是 Amesim 官方公差或用户批准的验收标准**。使用带单位的绝对分界，使不同运行窗口和异常大峰值不会改变同一个物理数值的分类。另计算 ε 缩小／放大 10 倍的敏感性。

| 物理量 | ε | 单位 |
| --- | ---: | --- |
| 绝对压力 | 1 | Pa |
| 温度 | 1e-06 | K |
| 节点参考端焓流 | 1 | W |
| 节点参考端质量流 | 1e-06 | kg/s |
| 速度 | 1e-06 | m/s |
| 位移 | 1e-09 | m |
| 间隙 | 1e-09 | m |
| 气体质量 | 1e-12 | kg |
| 气室容积 | 1e-12 | m3 |
| 活塞容积 | 1e-12 | m3 |
| 活塞容积变化率 | 1e-12 | m3/s |
| 气室有效容积变化率 | 1e-12 | m3/s |
| 气室体积功率 | 1 | W |
| 接触力 | 1e-06 | N |
| 信号 | 1e-12 | 1 |

压力沿用曲线对比的绝对压力（Amesim 表压加 101300 Pa），温度为 K。相对误差依赖物理量的零点，不能把这两个统计直接当成表压或摄氏温度的相对误差。

## 明显非零区域：修复后最大逐点相对误差

| 物理量 | 最大绝对相对误差 (%) | 是否超过 5% |
| --- | ---: | --- |
| 绝对压力 | 0.065922354 | 否 |
| 温度 | 0.023452192 | 否 |
| 节点参考端焓流 | 67.617447 | 是 |
| 节点参考端质量流 | 10553.206 | 是 |
| 速度 | 0.15139547 | 否 |
| 位移 | 0.0023719562 | 否 |
| 间隙 | 0.14853129 | 否 |
| 气体质量 | 0.0068687288 | 否 |
| 气室容积 | 1.2940894e-08 | 否 |
| 活塞容积 | 6.166529e-06 | 否 |
| 活塞容积变化率 | 2.7035985e-12 | 否 |
| 气室有效容积变化率 | 2.346948e-13 | 否 |
| 气室体积功率 | 4.7856974e-06 | 否 |
| 接触力 | 0.012194529 | 否 |
| 信号 | 100 | 是 |

上表取四个已有实验网格的最大值，不代表未采样时刻的极值。

| 比较区间 | 明显非零点 | 修复前超限点 | 修复后超限点 | 修复后超限曲线 |
| --- | ---: | ---: | ---: | ---: |
| 0–50 s，10 ms，容差 1e-8 | 902334 | 31 | 36 | 14 |
| 0–0.15 s，0.1 ms，容差 1e-8 | 320526 | 1136 | 34 | 6 |
| 0–0.15 s，0.1 ms，容差 1e-10 | 320534 | 1124 | 26 | 2 |
| 0–2 μs，2 ns，容差 1e-10 | 194822 | 0 | 0 | 0 |

局部指标并非修复后全部改善：全程按本分界的超限采样由 31 增至 36，而启动细采样由 1136 降至 34。下文也保留修复后更差的尾段原值，不能用整体峰值误差改善代替逐点验收。

## 超限点和原因核查

| 区间 | 变量 | t (s) | Amesim | 修复后平台 | 相对误差 (%) | 单位 |
| --- | --- | ---: | ---: | ---: | ---: | --- |
| full | p4node2_8.焓流 | 0.36 | 2.2033573 | 0.71350335 | -67.617447 | W |
| full | p4node2_8.质量流 | 0.34 | 4.3835447e-06 | 1.2817725e-05 | 192.40547 | kg/s |
| startup | p4node2_1.焓流 | 0.1261 | -1.8519973 | -0.88438516 | -52.246951 | W |
| startup | p4node2_3.质量流 | 0.04 | 0.0036984632 | 0.39400491 | 10553.206 | kg/s |
| startup-refined | p4node2_1.焓流 | 0.1261 | -1.855029 | -0.90430536 | -51.251148 | W |
| full | ud00_2.out.signal | 0.8 | 1e+12 | 0 | -100 | 1 |

- **0.04 s 阶跃点**：标准容差启动结果中，Amesim STEP0 原始保存值为 0，平台为 1；同一采样点 P4NODE2_3 质量流分别为 0.003698463218 与 0.394004911810 kg/s。四个 P4NODE2 的质量流超限都只在该点。下一个 0.0401 s 样本两边信号均为 1。收紧容差的独立启动运行中，该点两边信号均为 1，质量流最大相对差为 3.91268446%。证据支持“事件点输出侧别不同”，不能据此推断整个运行存在 100 倍流量误差，也未证明事件时刻之外完全无差异。
- **0.8 s 信号点**：全程原始输出中，UD00_1 为 Amesim 1e17、平台 49000，UD00_2 为 Amesim 1e12、平台 0；在 0.81 s 已取相同后续值。两个事件点仍计为超限，没有剔除或移动时间轴。
- **焓流过零与尾段**：0.126 s 附近焓流有约 1 W 的差异，收紧容差后仍存在；0.27–0.36 s 的少量焓流／质量流也有超限。原值如下。只凭本次统计不能将这些差异全部归为浮点噪声，根因尚未进一步确定。

## 近零及过零样本：原值对照

以下包括非常小的尾段值、焓流过零附近的小量、严格零，以及参考为零但平台不为零的事件点。是否可接受由原值和工程要求决定；本表不使用相对百分数。

| 区间 | 变量 | t (s) | Amesim | 修复前平台 | 修复后平台 | 修复后绝对差 | 单位 |
| --- | --- | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: | --- |
| full | p4node2_2.焓流 | 1.63 | -0.0016188897 | -0.0021637398 | -0.8096496 | 0.80803071 | W |
| full | pn3node2_3.质量流 | 1.93 | 1.9984767e-09 | 2.3960576e-09 | 2.5191052e-05 | 2.5189054e-05 | kg/s |
| full | mecmas21_6.v | 3.69 | 1.2049528e-07 | 1.1364239e-07 | 1.1371358e-07 | 6.7816977e-09 | m/s |
| full | pn3node2_9.焓流 | 5.75 | 5.2962888e-24 | -1.0745511e-06 | 3.106839e-07 | 3.106839e-07 | W |
| full | pn3node2_9.质量流 | 5.75 | -3.2799132e-28 | 5.9755647e-11 | -1.9240571e-11 | 1.9240571e-11 | kg/s |
| full | mecmas21_4.v | 29.6 | -2.5334477e-20 | -3.4949478e-15 | -4.0371247e-15 | 4.0370994e-15 | m/s |
| startup | p4node2_1.焓流 | 0.126 | 0.81690182 | -12.915603 | 1.8036912 | 0.98678937 | W |
| startup-refined | p4node2_1.焓流 | 0.126 | 0.81995653 | -12.878673 | 1.7699446 | 0.9499881 | W |
| startup | step0_6.out.signal | 0.04 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| volume-startup | pnch012_15.volume_work | 3.2e-08 | -0 | -0 | -0 | 0 | W |

前三行分别选择全程近零区焓流、质量流、速度的最大绝对差，避免只展示误差最小的尾段。特别是 PN3NODE2_3 在 1.93 s：Amesim 约 0.001998 mg/s，修复前约 0.002396 mg/s，修复后约 25.19105 mg/s；修复后在此点明显比修复前偏差大。这不能用“分母接近零”解释掉，需要单独查明流量残差的原因。

近零分界仅针对参考值。例如 0.126 s 的 Amesim 焓流小于 1 W，而平台大于 1 W；这个差异仍明确展示，并未视为两边都等于零。每条曲线近零区的参考／平台最小值、最大值和最大绝对差对应的两版原值均保存于各区间的 `classified-relative-error.json`。

## 分界敏感性

| 区间 | ε×0.1 超限点 | ε 超限点 | ε×10 超限点 |
| --- | ---: | ---: | ---: |
| full | 232 | 36 | 2 |
| startup | 38 | 34 | 20 |
| startup-refined | 30 | 26 | 12 |
| volume-startup | 0 | 0 | 0 |

该敏感性检查只改变呈现区域，没有改动数据或 ±5% 判据。不应为了获得通过结论而事后选择更宽的近零区。

## 时间对齐复核

上一轮曲线文件在共同网格上线性插值。复核发现，原始 Amesim 采样时间有浮点累积差；在 32 ns 容积限幅跳变点，原始 Amesim 与平台功率都为 0，但插值会从前一点约 1.109e13 W 混入约 0.402 W。因此本次直接匹配同一名义采样时刻的原始输出，要求时间偏差不超过输出间隔的 1e-8，无插值、无数值截零。

四组 Amesim 网格最大匹配时间差分别约 2.288e-12、2.554e-15、2.554e-15、2.033e-20 s，均通过匹配断言。真实事件侧别差异仍保留。原始结果及上轮曲线文件未被覆盖；本次匹配后的数据另存 `relative-aligned-curves.npz`。

## 数据和复现

- [汇总及阈值敏感性](F:/Master/SystemSimulationApp/test/node-fixes-amesim-20260914/classified-relative-error-summary.json)
- [分类统计脚本](F:/Master/SystemSimulationApp/test/node-fixes-amesim-20260914/classify_relative_error.py)
- [原始输出时间匹配和严格非零审计脚本](F:/Master/SystemSimulationApp/test/node-fixes-amesim-20260914/relative_error.py)
- [原始数据哈希及严格非零审计](F:/Master/SystemSimulationApp/test/node-fixes-amesim-20260914/relative-error-summary.json)
- [full 每曲线统计及近零原值](F:/Master/SystemSimulationApp/test/node-fixes-amesim-20260914/full/classified-relative-error.json)
- [startup 每曲线统计及近零原值](F:/Master/SystemSimulationApp/test/node-fixes-amesim-20260914/startup/classified-relative-error.json)
- [startup-refined 每曲线统计及近零原值](F:/Master/SystemSimulationApp/test/node-fixes-amesim-20260914/startup-refined/classified-relative-error.json)
- [volume-startup 每曲线统计及近零原值](F:/Master/SystemSimulationApp/test/node-fixes-amesim-20260914/volume-startup/classified-relative-error.json)

复现顺序：先用项目 Python 执行 `relative_error.py`，再执行 `classify_relative_error.py`。原始文件、同模型参数审计、求解器设置与此前专项缺陷的覆盖边界，见[上一轮完整报告](F:/Master/SystemSimulationApp/docs/other/节点修复后同一Amesim文件曲线对比-2026-09-14.md)。该 AME 没有非零预设 dvol 或活塞经节点传容积的工况，本次统计不会扩大它的验证范围。