我的Fortran Runge-Kutta只得到0

Question

好的，我试着解决一个初值问题，试着用龙格-库塔2找到f函数给出的速度，我的程序会编译，但当我运行它时，我在任何时候都会得到相同的v值，但我就是找不到哪里做错了。有人能帮帮我吗？

program runge
implicit none

real(8) :: f,t,y,g,v,c1
real(8) a,b,h
real(8) k1,k2,l1,l2,v0,gr,m
integer i,n,j

n=10
a=0
b=100
h=(b-a)/n
gr=9.8100
m=70.0
c1=15.0
v0=20.0
y=0.0

v=v0
t=a

open(1, file="velocidad.txt")
write(1,*) a,v
print*, "       t", "       v"

do i=1,n

    k1 = f(t,v)
    k2 = f(t + h, v + h*k1)
    v = v + h*(k1 + k2)/2
    t = a + i*h

    write(1,*) t, v
    print*, t, v

end do
close(1)

end program runge

real(8) function f(t,y)
  implicit none
  real(8) :: t,y,c1,gr,v,m

  f = -(gr)-((c1/m)*v)

 end function f

当我运行它时，我得到并输出如下所示：

t               v
10.000000000000000        20.000000000000000
20.000000000000000        20.000000000000000
30.000000000000000        20.000000000000000
40.000000000000000        20.000000000000000
50.000000000000000        20.000000000000000
60.000000000000000        20.000000000000000
70.000000000000000        20.000000000000000
80.000000000000000        20.000000000000000
90.000000000000000        20.000000000000000
100.00000000000000        20.000000000000000

Answer 1

我认为您的问题出在您的函数f中，特别是在下面这一行：

f = -(gr)-((c1/m)*v)

函数有自己的作用域，即在主程序中为其赋值的变量都不能被函数访问，相反，它有自己的变量gr、c1和m。只有t和y被传递给它，但是该函数的结果仍然太小，无法在v中注册任何有意义的更改。(当我运行您的代码时，f的结果是-2e-314的顺序，但是因为您从来没有初始化函数内部的变量，所以您的值可能会不同。)

至于你能做什么：

1. 将gr、c1和m的初始化移到函数中。
2. 将整个函数移到主程序中，并从函数中删除gr、c1和m的显式声明。这样，它将在父对象的作用域中查找变量：

程序运行...end do close(1)包含实数(8)函数f(t，y)隐式无实数(8) :：t，y f= -(gr)-((c1/m)*v) end函数f end program runge

请注意，在function.

• Put中没有声明gr、c1、m或v将函数及其所依赖的变量转换为模块：

模my_mod隐式无实数(8) gr，c1，m，v包含实(8)函数f(t，y) ...结束函数结束模块程序运行使用my_mod隐式无gr =9.81...结束程序

注意，在这里，主程序中没有gr等的声明，因为这些变量是由模块提供的。

还有很多其他的问题，这里只是几个例子：

• 你的函数有虚拟变量t和y，但实际上从来没有用过它们，你在单元1上打开一个文件，这可能会干扰其他的i/o，这取决于你的编译器。我只使用大于10的单位，甚至更好，为我的单位声明一个整数，并使用open(newunit=myunit, file=....)打开，然后使用read(myunit, ...和write(myunit, ...
• Your进行读写，使用real(8)是不独立于编译器的。更好的方法是这样：

程序运行使用iso_fortran_env隐式无实数(Real64) :：gr ...

但这不是这里的问题，所以我将省略它。