为弹簧质量力量创建python代码

Question

我正在尝试创建一个能够计算F1 + F2 + Gravity力的总和的函数。根据我的计算，我想要创建的公式是

到目前为止，我已经完成了基础知识 -

import numpy

#varibles from example problem
a1 = numpy.array([0,0])
a2 = numpy.array([1,1])
s1,s2 = 10,10 
L1,L2=1,2
m=1
def SpringForces(a1,a2,s1,s2,l,m):
    G = numpy.array([0,-9.81*m]) 
    #algorithm
    return F1+F2+G 

我真的不确定从哪里开始创建公式。我应该为k等于1和2创建一个小的for循环吗？

编辑： 我的新代码是

  def SpringForces(a1,a2,s1,s2,L1,L2,m):
    G = numpy.array([0,-9.81*m]) 
    F1 = s1 * ((L1)/numpy.abs(x-a1)-1) * (x-a1)
    F2 = s2 * ((L2)/numpy.abs(x-a2)-1) * (x-a2)
    return F1+F2+G 

Answer 1

你应该定义你的SpringForce函数来单独计算每个弹簧力，然后在最后加上力。

def springForce(x, s, a, l):
    return s*((l/abs(x-a))-1)*(x-a)

F = springForce(x, s1, a1, l1) + springForce(x, s2, a2, l2) + G

值得注意的是，您在初始代码示例中对函数所做的操作有点无意义。您可能想要创建一个函数有两个原因：

1. 避免多次重复完全相同的代码
2. 抽象出代码块，可能提高可读性

你写的函数没有做这两件事，所以没有它你会更好。

Answer 2

此时，您应该不使用循环，因为您没有任何可以轻松迭代的结构。如果您将下标元素（例如s1, s2）转换为数组或列表而不是附加变量名称，那么然后就可以利用循环。但是，对于仅仅两个元素，我建议你分别编写每个方程。当你对构造更加熟悉时进行概括。