【发布时间】:2014-02-25 14:39:44
【问题描述】:
我尝试用以下代码解决这个简单的三体问题:
Program Main
Implicit real*8 (A-H,O-Z)
real*8 ome,mu, rho, R
duepi=8*datan(1.d0)
ome=1
mu=0.001
T_per=duepi/ome
rho=0.1
R=1.0
N_step=100
c Open the file
OPEN(unit=11, file="prova1.txt")
c Nested do loops
do iy0=1,100
do iP0=1,100
c Calc value for 0
y0 = real(iy0)/100.
x0 = 0
c Calc value for py0
py0 = real(iP0)/100.
px0 = 0
x=x0
y=y0
px=px0
py=py0
dt=T_per/N_step
E0=H(x,y,px,py)
k_max=100*N_step
k=0
t=0
errh=0
c---------
c start integration loop
c--------
do k=1,k_max
call sym4(x,y,px,py,dt)
E= H(x,y,px,py)
errh=abs(E-E0)
t=k*dt
enddo
do k=1,k_max
call sym4(x,y,px,py,-dt)
E= H(x,y,px,py)
errh=abs(E-E0)
t=t-dt
enddo
write(11,*) y0, py0, errh
enddo ! iP0
enddo ! iy0
close(11)
end
subroutine sym1(x,y,px,py,dt)
Implicit real*8 (A-H,O-Z)
c
call f(x,y,fx,fy)
pxnew=px+dt*fx
pynew=py+dt*fy
xnew=x+dt*pxnew
ynew=y+dt
c
x=xnew
y=ynew
px=pxnew
py=pynew
end
subroutine sym1_B(x,y,px,py,dt)
Implicit real*8 (A-H,O-Z)
c
xnew=x+dt*px
ynew=y+dt
call f(xnew,ynew,fxnew,fynew)
pxnew=px+dt*fxnew
pynew=py+dt*fynew
c
x=xnew
y=ynew
px=pxnew
py=pynew
end
subroutine f(x,y,fx,fy)
Implicit real*8 (A-H,O-Z)
real*8 ome,mu,rho,R
fx = ((1-mu)*(rho+x))/((rho*rho+2*rho*x+y*y)**(1.5)) -
& (mu*(R+x))/((R**2-2*R*x+x*x+y*y)**(1.5))
fy = ((1-mu)*(rho+x))/((rho**2+x**2+2*rho*x+y**2)**(1.5))/
& + (mu*y)/((R**2-2*R*x+x**2+y**2)**(1.5))
return
end
real*8 function H(x,y,px,py)
Implicit real*8 (A-H,O-Z)
real*8 ome,mu,rho,R
c h=px*px/2.d0+ py +(1+eps*cos(ome*y))*x*x/2
c h=px*px/2.d0+ py -(1+eps*cos(ome*y))*cos(x)
r12 = sqrt( ( (x*cos(ome*y)-y*sin(ome*y))+rho*cos(ome*y) )**2
& + ( x*sin(ome*y)+y*cos(ome*y) + rho*sin(ome*y) )**2 )
r13 = sqrt( ( (x*cos(ome*y)-y*sin(ome*y))-R*cos(ome*y) )**2
& + ( x*sin(ome*y)+y*cos(ome*y) - R*sin(ome*y) )**2 )
h=(px**2+py**2)/2.d0 - (1-mu)/r12 - mu/r13 + py
return
end
subroutine sym2(x,y,px,py,dt)
Implicit real*8 (A-H,O-Z)
call f(x,y,fx,fy)
xnew= x+ px*dt + fx*dt**2/2.d0
ynew= y+ dt ! così è giusto
call f(xnew,ynew,fxnew,fynew)
pxnew= px+ dt*(fx+fxnew )/2.d0
pynew= py+ dt*(fy+fynew )/2.d0
x=xnew
y=ynew
px=pxnew
py=pynew
end
subroutine sym4(x,y,px,py,dt)
Implicit real*8 (A-H,O-Z)
sq2=2**(1.d0/3.d0)
alpha= 1.d0/(2-sq2)
beta= sq2/(2-sq2)
dt1= dt*alpha
dt2=-dt*beta
call sym2(x,y,px,py,dt1)
call sym2(x,y,px,py,dt2)
call sym2(x,y,px,py,dt1)
return
end
代码调用辛积分器并解决 3body 问题。但是当我尝试运行它时,没有编译错误,output.txt 文件只显示初始网格而不是errh 这个专栏只给我 NaN,有人可以帮帮我吗?
可能是初始条件错误(速度或位置的奇怪初始条件,欧米茄是错误的......)?
【问题讨论】:
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这里不足以理解问题。我建议添加一些中间写语句。最重要的是,我建议使用 Fortran 95 而不是 FORTRAN 77。
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检查你为什么得到错误结果的常用方法是检查算法,也许使用调试器。
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任何在 C21 中编写 Fortran 而不在所有范围内使用
implicit none的人都是自找麻烦。隐式类型是否是您当前问题的根源并不重要。重要的是你,任何人,都应该使用你的语言和编译器提供的所有工具来消除错误的可能性。就个人而言,我什至不会尝试在没有implicit none的情况下调试代码。