2017-06-21 304 views
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我需要繪製顯示2個變量的圖形,具有二階常微分方程RK4,到目前爲止,我已經做到了這一點二階常微分方程RK4

from numpy import arange 
from pylab import plot,xlabel,ylabel,show 
Qger = 400 
K = 20 
T1 = 150 
T2 = 60 
N = 1000 
h = (T2-T1)/N 
rpoints = arange(6.0,8.0,h) 
xpoints = [] 
x = 423 
def df(s,t): 
    dTdt = -Qger*t/(2*K) + 172.8/t 
    return dTdt 

for r in rpoints: 
    xpoints.append(x) 
    k1 = h*df(x,r) 
    k2 = h*df(x+0.5*k1,r+0.5*h) 
    k3 = h*df(x+0.5*k2,r+0.5*h) 
    k4 = h*df(x+k3,r+h) 
    x += (k1+2*k2+2*k3+k4)/6 
pylab.plot(rpoints,xpoints) 
pylab.xlabel("Raio") 
pylab.ylabel("Temperatura") 
pylab.show 

但是,這是一個RK4一階微分方程,因爲我不知道和集成 手,但我不能這樣做,也不使用scipy,所以任何人都可以向我解釋如何集成此功能或使用RK4與二階ODE。該功能如下。

這是函數,只有T和R是變量,其餘爲0

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[odeint'的scipy文檔](https://docs.scipy.org/doc/scipy-0.19.0/reference/generated/scipy.integrate.odeint.html)有一個解決方案的詳細示例的二階ODE。研究這個例子並回來(也許在另一個問題中......)以獲得關於特定問題的幫助。因爲你的問題是一個壞的... – gboffi

回答

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你應該能夠把上面的「半獨立」的形式,那是說的dT/dt僅就偏導數r而言。如果可以找到相當於dT/dt的數值或近似值,即dT/dt = df(r,...)的RHS,則顯式RK4可以適用。

在這種方法中,您的時間步進方法(RK4)僅適用於溫度相對於時間的一階導數。