为此写一个可以计算的Python代码
时间: 2024-09-07 07:02:46 浏览: 33
Python计算IV值的示例讲解
当然,我们可以创建一个简单的Python脚本来处理这个问题。我们将使用`numpy`库来进行向量运算,`pandas`库来处理表格数据,以及`math`库来进行圆周率相关的计算。下面是一个基本的框架:
```python
import numpy as np
import pandas as pd
# 定义常数
radius = 5.5 / 2 # 孔径半径
distance_between_holes = 27.5 # 孔中心距离
handle_length = 30 # 手把长度
螺距 = 55 # 螺线间距
start_circle = 16 # 龙头初始圈数
speed = 1 # 龙头速度 (单位:米/秒)
time_limit = 300 # 总时间限制 (单位:秒)
def calculate_position(circle, speed, time):
return (circle * 2 * np.pi * radius) + (speed * time)
def check_collision(handles_positions, handle_radii):
min_distance = handles_positions[:, None, :] - handles_positions[None, :, :]
for i in range(len(handles_positions)):
if min_distance[i] < (handle_radii * 2 + distance_between_holes):
return False
return True
# 初始化数据
handles_positions = [calculate_position(start_circle, speed, time) for time in np.arange(0, time_limit, 1)]
initial_positions = {f"龙头{i}": handles_positions[0], "龙尾": handles_positions[-1]}
hand_number_positions = {f"龙身前把手{i}": handles_positions[1:i+2] for i in range(1, len(handles_positions)-1)}
# 更新数据,考虑把手长度
positions_with_handles = {}
for key, value in initial_positions.items():
positions_with_handles[key] = value + np.array([0, handle_length])
# 检查碰撞并更新终止时刻
collision_free_time = time_limit
while not check_collision(positions_with_handles["龙头前面的手把"], [radius]):
collision_free_time -= 1
# 结果存储
data = {"时间": np.arange(collision_free_time, step=1), **positions_with_handles}
df = pd.DataFrame(data)
df.to_excel("result2.xlsx", index=False)
# 论文中的关键位置和速度
selected_handles = ["龙头前面的手把", "龙身前把手1", "龙身前把手51", "龙身前把手101",
"龙身前把手151", "龙身前把手201", "龙尾后面的手把"]
for handle in selected_handles:
paper_data = {
"位置": df.loc[df["位置"].index == positions_with_handles[handle][1], "位置"],
"速度": df.loc[df["位置"].index == positions_with_handles[handle][1], "速度"]
}
print(f"{handle}: {paper_data}")
```
这段代码首先定义了必要的常量和函数,然后根据给定的参数生成舞龙队每个把手和龙头尾部的位置列表。接下来,它检查是否会发生碰撞,如果没有,则持续计算直到碰撞发生。最后,结果存储在Excel文件中,并提取论文所需的特定把手位置和速度。
请注意,这个代码只是一个基础版本,实际应用中可能需要优化,例如通过并行计算提高碰撞检测效率,或者添加更精细的边界条件处理。运行此代码之前,请确保已安装`numpy`, `pandas`和`openpyxl`库。
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