Question

我正在尝试使用ODEint解决大爆炸核合成过程中ODE支配核素密度的耦合问题。我从一个非常简单的版本开始，仅基于单个反应n + p-> D跟踪中子，质子和氘的密度，这需要耦合的3个方程组，所有这些方程组都需要具有以下参数（反应率），随时间变化。更为复杂的版本将具有多达20个反应速率参数（所有参数随时间变化），这些参数必须传递到ODE中，但是我在这里将其简化为三个功能以进行测试。不幸的是，下面的代码运行了，但是它给我的核素密度是垃圾。我仍然对编码和python特别陌生，对您的帮助将不胜感激。

它似乎已完全集成，但会输出垃圾，并发出运行时警告：

... ODEintWarning：在此调用上完成了过多的工作（可能是错误的Dfun类型）。以full_output = 1运行以获取定量信息。 warnings.warn（warning_msg，ODEintWarning）

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Fri May  3 12:42:24 2019
"""

import scipy.integrate as integ
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


#Initate time array
n=200
t0=0.1
tf=100
time_vec = np.linspace(t0,tf,n)

#Initiate Nuclide Abundances 
X_n0 = 0.5
X_p0 = 0.5
X_D0 = 0.0
X0_vec = (X_n0, X_p0, X_D0)

#define functions of changing parameters
def a(t):
    return np.sqrt(t)

def rho_b(t, a):
    return 1 / (a(t) ** 3)

#define functions of changing reaction rates
def brac_pn(t, rho_b):
    return 2.5E4 * rho_b(t, a)


#Define function to plug into ODEint
def EvolveDensity(X, t, a, rho_b, brac_pn):
    dX_n_dt = (X[0] * X[1]) + (brac_pn(t, rho_b) * X[2] )
    dX_p_dt = (X[0] * X[1]) + (brac_pn(t, rho_b) * X[2] )
    dX_D_dt = - (X[0] * X[1]) + (brac_pn(t, rho_b) * X[2] )
    return [dX_n_dt, dX_p_dt, dX_D_dt]


#Solve Ode through time
Densities = integ.odeint(EvolveDensity, X0_vec, time_vec, args=(a, rho_b, brac_pn))


plt.plot(time_vec,Densities[:,0])
plt.plot(time_vec,Densities[:,1])
plt.plot(time_vec,Densities[:,2])

尝试使ODEint对于具有时变参数的耦合ODE起作用

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