求助四阶龙格库塔
用的是vs,代码如下,用四阶龙格库塔和差值计算TOV方程的几组数值解,运行窗口是空白的,不知道怎么改program gongcheng
implicit none
real(kind=8),parameter::G=1.3218278962236387e-42
real(kind=8),parameter::m0=1.1158032783756145e60
real(kind=8),parameter::R=20.0e18
real(kind=8),parameter::pi=3.1415926535
real(kind=8),parameter::h0=1.0e15
real(kind=8)::p0(800)
real,external::f
real,external::q
integer::i
real(kind=8)::rho(990),ene(990),pre(990)
real(kind=8)::x(20000),z(20000),y(20000),p(20000),m(20000),e(20000)
double precision h,n,k1,k2,k3,k4,M1,M2,M3,M4
do i=1,800
p0(i)=i*1.d0
call rungekutta(x,y,z,f,q)
write(*,*)x(i+1),z(i+1)/m0
end do
end program
function f(r,p,m)
implicit none
real(kind=8)::r,p,m,e
real::f
real(kind=8)::rho(990),ene(990),pre(990)
integer::i
real(kind=8),parameter::G=1.3218278962236387e-42
real(kind=8),parameter::pi=3.1415926535
open(unit=26,file='EOS.txt')
do i=1,990
read(26,*)rho(i),ene(i),pre(i)
end do
call spline(pre,ene,990,p,1,e)
f=-(e+p)*(G*m+4*pi*G*(r**3)*p)/(r*(r-2*G*m))
return
end
function q(r,p,m)
implicit none
real(kind=8)::e,p,r,m
integer::i
real(kind=8)::rho(990),ene(990),pre(990)
real::q
real(kind=8),parameter::pi=3.1415926535
open(unit=26,file='EOS.txt')
do i=1,990
read(26,*)rho(i),ene(i),pre(i)
end do
call spline(pre,ene,990,p,1,e)
q=4*pi*e*r**2
return
end
subroutine rungekutta(x,y,z,f,q)
real(kind=8)::x(20000),z(20000),y(20000),p(20000),m(20000)
integer::i
real,external::f
real,external::q
double precision h,n,k1,k2,k3,k4,M1,M2,M3,M4
n=20.0e18/1.0e15
h=1.0e15
x(1)=0.0
y(1)=p0
z(1)=0.0
do i=1,n-1
y(i)=p(i)
z(i)=m(i)
x(i+1)=(i+1)*h
k1=f(x(i),y(i))
M1=q(x(i),y(i))
k2=f(x(i)+0.5*h,y(i)+0.5*h*k1)
M2=q(x(i)+0.5*h,y(i)+0.5*h*M1)
k3=f(x(i)+0.5*h,y(i)+0.5*h*k2)
M3=q(x(i)+0.5*h,y(i)+0.5*h*M2)
k4=f(x(i)+h,y(i)+h*k3)
M4=q(x(i)+h,y(i)+h*M3)
y(i+1)=y(i)+h*(k1+k2+k3+k4)/6
z(i+1)=z(i)+h*(M1+M2+M3+M4)/6
if (y(i+1)<=1.0*10**(-5))then
exit
end if
end do
end subroutine rungekutta
subroutine spline(x,y,n,sx,m,f) !x,y:差值基点坐标,n:节点个数,sx:需要返回差值数值的x坐标,m:sx的容量,f:差值结果返回值
implicit none
integer:: i, j, k, m, n, n1, n2
Real(kind=8)::x(n),y(n),sx,f
Real(kind=8):: s2(n), h(n), dy(n), s(n), e(n) !直接都给数组定义N的空间大小,方便调用
Real(kind=8):: z, h1, h2, h3, h4
n1=n-1!间距个数
n2=n-2!内点个数
do i = 1,n1
h(i)= x(i+1) - x(i)!计算点间距
dy(i) = (y(i+1) - y(i) ) / H(i)!计算斜率sj
end do
S2(1) = 0.d0; S2(N) = 0.d0!自然边界条件,两侧二阶导数为零
DO i = 2, N1!求解内结点处的二阶导数
S2(i) = 6.d0 * ( DY(i) - DY(i-1) )
ENDDO
Z = 0.5d0 / ( H(1) + H(2) )
S(1) = -H(2) * Z
E(1) = S2(2) * Z
DO i = 2, N2
k = i - 1
j = i + 1
Z = 1.d0 / ( 2.d0*( H(i)+H(j) ) + H(i)*S(k) )
S(i) = -H(j) * Z
E(i) = ( S2(j)-H(i)*E(k) ) * Z
ENDDO
S2(N1) = E(N2)
DO i = N2, 2, -1
k = i - 1
S2(i) = S(k)*S2(i+1) + E(k)
ENDDO
DO i = 1, N1
S(i) = ( S2(i+1) - S2(i) ) / H(i)
ENDDO
!具体求结果
i = 2
k = 1
DO j = 1, M
DO
IF(SX<X(1).OR.SX>X(N)) THEN
F=0.0
ELSEIF ( SX > X(i) ) THEN
k = i
i = i + 1
ELSE
EXIT
ENDIF
ENDDO
H1 = SX - X(k)
H2 = SX - X(i)
H3 = H1 * H2
H4 = S2(k) + H1*S(k)
Z = ( S2(i) + S2(k) + H4 ) / 6.d0
F= Y(k) + H1*DY(k) + H3*Z
ENDDO
end subroutine spline
没啥头绪,有无大佬指点 咋说呢,我也没有头绪,发现了好多个问题。
因为不知道你的意图,也不知道怎么改。
例如:
273行开始
DO j = 1, M
DO !//此处死循环
IF(SX<X(1).OR.SX>X(N)) THEN
死循环了
再例如。
主程序中,p0(i)=i*1.d0
但p0并没有传入rungekutta龙格库塔子程序中。该子程序中的 p0 没有定义,也没有值。 感谢回答,过程是这样,我想求一个微分方程
f=-(e+p)*(G*m+4*pi*G*(r**3)*p)/(r*(r-2*G*m))
也就是
dp/dr=-(e+p)*(G*m+4*pi*G*(r**3)*p)/(r*(r-2*G*m))
的数值解,这里面有e,p,m,r四个变量,其他的都是常量,其中又有关于变量m的方程(叫q)
dm/dr=4*pi*e*r**2
变量e和p有一个函数关系,通过一个插值程序得出,调用txt文件中的990组pre,ene作为插值基点x,y
e和p同时又和r有一个函数关系,e(r),p(r), m也有m(r)关系
,插值得出方程之后回代到方程f中得到r,p(r)的偏微分方程,接着确定步长h,给定p的一个初值p0,把r的范围分成若干份从0到20.0e18用四阶龙格库塔循环计算p,m的值,
跳出循环的条件二选一,r的值达到20.0e18,或者p的计算值小于1.0e-5
p0取1到800重复上述过程,取循环结束的r和m/m0的800组值。
这个是论文导师给的任务,Fortran实在是刚上手,不熟练 你先把死循环和p0没有传入的问题修改了吧。
帮助你理解需求并完全纠正逻辑问题,需要太多的精力,我不一定能帮助你。
你可以把上述问题修改后再看看,有问题再继续帖新的代码求助。
另外,断点单步调试会对你有很大的帮助: http://debug.w.fcode.cn和 http://v.fcode.cn/video-debug.html fcode 发表于 2023-2-2 08:46
你先把死循环和p0没有传入的问题修改了吧。
帮助你理解需求并完全纠正逻辑问题,需要太多的精力,我不一定 ...
感谢,我先改着
页:
[1]