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dynamics/examples/case06
admin 9d1f84d2bf refactor: 引擎直接抽帧 + 新 display.txt 纯文本格式 + save_trajectory 开关
核心变更:
1. compute.py: run_simulation 直接按 NSTEP 抽帧写 display.txt(新格式)
   - 新格式:纯文本,帧 1→n 分块,每行: n x y z vx vy vz
   - 新函数 save_display_txt() / load_display_txt()
   - save_trajectory 参数(默认0=不保留 trajectory.txt)
2. dynamics.py: 移除旧 JSON 采样逻辑,自动检测 display.txt
   - Python 引擎直接读取引擎输出的 display.txt
   - 外部引擎仍写 trajectory.txt,自动抽帧转 display.txt
3. draw.py: 适配 load_display_txt() 新格式
4. case06/input.txt: 添加 save_trajectory: 0, step_sample: 0

TODO: 外部引擎(C/C++/Fortran)内部抽帧写 display.txt
TODO: plot_wave.py 适配新格式
TODO: 其他案例 input.txt 更新默认值
2026-06-12 06:36:50 +08:00
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case06: 一维原子链横波模拟

60 个原子沿 x 轴排列,相邻原子用弹簧连接。原子 1 受 z 方向驱动力作用,产生沿链传播的横波。

物理设定

参数
原子数 120
排列 沿 x 轴等间距排列,间距为 1
约束 原子沿 z 方向自由振动fix_x=1, fix_y=1, fix_z=0),x, y 锁定
弹簧 劲度系数 k=1.0,原长 L₀=1.0
重力
万有引力
阻尼
驱动力 原子 1z 方向驱动)
算法 leapfrog(蛙跳法,能量守恒)

驱动力

原子 1 的位置由 input/driver.txt 中的驱动力公式决定:

z(t) = A_z \cdot \cos(2\pi f_z t + \phi_z)

当前参数:A_z = 0.5, f_z = 0.1 Hz, φ_z = 90°, period = all(全程驱动)。

动力学行为

原子 1 沿 z 方向的受迫振动通过弹簧逐次传递给相邻原子,形成沿链传播的横波。由于 z 方向的振动是横向的,弹簧大部分张力在 x 方向,z 方向的有效刚度是非线性的——等效于一个三次方恢复力(FPU 型非线性),因此波速较慢。

使用方法

cd examples/case06
python run_dynamics.py

配置参数详见 input/input.txt,驱动力定义见 input/driver.txt,完整文档见 doc/index.html