feat: case04 以月球质量=1 为基准更新质量比和质量缩放

- coord.txt: 太阳 27000 / 地球 81 / 月球 1(月球=1 质量单位)
- 地球绕日轨道速度 v=520(v = sqrt(g_strength * M_sun / r))
- 月球绕地速度 v=526(地球速度 + 6 绕地附加速度)
- box_a: 20 → 30(容纳更大轨道半径)
- Readme.html 同步更新质量表和初始构型表
- 已知局限说明太阳质量缩至 1/1000 的原因
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2026-06-18 23:03:36 +08:00
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commit d4ce23a07e
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+14 -13
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@@ -211,14 +211,15 @@ MathJax = {
<h3>2.1 质量</h3>
<table>
<tr><th>天体</th><th>质量 / kg</th><th>与地球质量之比</th></tr>
<tr><td>太阳</td><td>$1.989 \times 10^{30}$</td><td>$333\,000$</td></tr>
<tr><td>地球</td><td>$5.972 \times 10^{24}$</td><td>$1$</td></tr>
<tr><td>月球</td><td>$7.35 \times 10^{22}$</td><td>$0.0123 \;(1/81.3)$</td></tr>
<tr><th>天体</th><th>质量 / kg</th><th>模拟质量(月球=1</th></tr>
<tr><td>太阳</td><td>$1.989 \times 10^{30}$</td><td>$27\,000$</td></tr>
<tr><td>地球</td><td>$5.972 \times 10^{24}$</td><td>$81$</td></tr>
<tr><td>月球</td><td>$7.35 \times 10^{22}$</td><td>$1$</td></tr>
</table>
<div class="highlight">
<strong>质量比</strong>$M_\odot : M_\oplus : M_\text{moon} \approx 27\,100\,000 : 81.3 : 1$
<strong>质量比</strong>$M_\odot : M_\oplus : M_\text{moon} \approx 27\,100\,000 : 81.3 : 1$<br>
模拟中采用缩放比例 $27\,000 : 81 : 1$(太阳质量缩至 $1/1000$ 以保持数值稳定)。
</div>
<h3>2.2 轨道参数</h3>
@@ -310,8 +311,8 @@ MathJax = {
<table>
<tr><th>参数</th><th></th><th>说明</th></tr>
<tr><td><code>gravity_strength</code></td><td>100.0</td><td>万有引力强度(已缩放)</td></tr>
<tr><td><code>box_a</code></td><td>20.0</td><td>盒子半边长</td></tr>
<tr><td><code>gravity_strength</code></td><td>100.0</td><td>万有引力强度</td></tr>
<tr><td><code>box_a</code></td><td>30.0</td><td>盒子半边长</td></tr>
<tr><td><code>method</code></td><td>leapfrog</td><td>蛙跳法(辛积分器,能量守恒)</td></tr>
<tr><td><code>T_total</code></td><td>10.0 s</td><td>总模拟时间</td></tr>
<tr><td><code>NSTEP</code></td><td>2</td><td>抽帧间隔(密采帧)</td></tr>
@@ -321,12 +322,12 @@ MathJax = {
<table>
<tr><th>天体</th><th>质量</th><th>位置 $(x,y,z)$</th><th>速度 $(v_x,v_y,v_z)$</th><th>固定约束</th></tr>
<tr><td>太阳</td><td>1</td><td>$(0,0,0)$</td><td>$(0,0,0)$</td><td>全部固定</td></tr>
<tr><td>地球</td><td>1</td><td>$(4,0,0)$</td><td>$(0,0,4)$</td><td></td></tr>
<tr><td>月球</td><td>0.1</td><td>$(5,0,0)$</td><td>$(0,0,6)$</td><td></td></tr>
<tr><td>太阳</td><td>$27\,000$</td><td>$(0,0,0)$</td><td>$(0,0,0)$</td><td>全部固定</td></tr>
<tr><td>地球</td><td>$81$</td><td>$(10,0,0)$</td><td>$(0,0,520)$</td><td></td></tr>
<tr><td>月球</td><td>$1$</td><td>$(11.5,0,0)$</td><td>$(0,0,526)$</td><td></td></tr>
</table>
<p>地球在 $z$ 方向获得初速度,产生绕太阳的轨道运动;月球在地球基础上获得额外的 $z$ 方向速度,形成绕地球的轨道</p>
<p>地球在 $z$ 方向获得初速度 $v=520$,产生绕太阳的轨道运动;月球在地球基础上附加 $v=6$ 的绕地速度,形成绕地球的微小轨道。速度由圆形轨道公式 $v = \sqrt{G_{\text{eff}} M / r}$ 计算,其中 $G_{\text{eff}} = \text{gravity\_strength} = 100$</p>
<h2>五、使用方法</h2>
@@ -357,8 +358,8 @@ MathJax = {
<h2>七、已知局限</h2>
<ul>
<li>缩放后的质量比与真实太阳系有较大差距(真实太阳比地球重 33 万倍,模拟中太阳质量仅为地球的 1 倍</li>
<li>轨道半径未按真实比例缩放(真实日地距是地月距的 389 倍,模拟中仅为 4 倍)</li>
<li>太阳真实质量为月球 $27\,100\,000$ 倍,模拟中缩至 $27\,000$ 倍以保持数值稳定($1/1000$</li>
<li>轨道半径未按真实比例缩放(真实日地距是地月距的 389 倍,模拟中仅为 6.7 倍)</li>
<li>未考虑月球轨道倾角(真实地月轨道有约 5° 的倾角)</li>
<li>leapfrog 算法为能量守恒的辛积分器,长期稳定,但步长过大时仍可能偏离真实轨道</li>
</ul>
+3 -3
View File
@@ -1,4 +1,4 @@
n mass radius x y z vx vy vz fix_x fix_y fix_z
1 1 0.28 0 0 0 0 0 0 1 1 1
2 1 0.28 4 0 0 0 0 4 0 0 0
3 0.1 0.18 5 0 0 0 0 6 0 0 0
1 27000 2.0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
2 81 0.5 10 0 0 0 0 520 0 0 0
3 1 0.3 11.5 0 0 0 0 526 0 0 0
+1 -1
View File
@@ -23,7 +23,7 @@ force_calc: 0 # 强制重新计算:1=跳过缓存强算,0=自动使用
engine: python # 默认使用 Python 引擎
# ── 盒子 ──────────────────────────────────────
box_a: 20.0 # 立方体半边长,粒子被限制在 [-box_a, box_a]³ 内
box_a: 30.0 # 立方体半边长,粒子被限制在 [-box_a, box_a]³ 内
# ── 初始构型 ──────────────────────────────────
# 坐标文件格式: