Particles chain with V-model interaction — различия между версиями
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
| Строка 19: | Строка 19: | ||
<math>\mathbf{M_{tb}} = B_3 \mathbf{n_{j1}} \times \mathbf{n_{i1}} - \frac{B_4}{2}(\mathbf{n_{j2}}\times \mathbf{n_{i2}}+\mathbf{n_{j3}}\times \mathbf{n_{i3}}) </math> | <math>\mathbf{M_{tb}} = B_3 \mathbf{n_{j1}} \times \mathbf{n_{i1}} - \frac{B_4}{2}(\mathbf{n_{j2}}\times \mathbf{n_{i2}}+\mathbf{n_{j3}}\times \mathbf{n_{i3}}) </math> | ||
| − | Where <math>B_1</math>, <math>B_2</math>, <math>B_3</math> | + | Where <math>B_1</math>, <math>B_2</math>, <math>B_3</math> and <math>B_4</math> - various coefficients which are characteristics of system. |
Версия 23:22, 3 июня 2016
The virtual laboratory > Particles chain with V-model interactionСодержание
The short description of V - model
V-model is used for the description of loose solid bodies, for example rocks, ceramics, concrete, nanocomposites and agglomerates.
The model is described by the following formulas:
Interaction force:
Moments:
Where , , and - various coefficients which are characteristics of system.
Description of realization of a chain
In the program three various boundary conditions which can are realized chosen as the user:
- The free chain
- Chain with clenched left edge
- Chain with clenched edges
Also the user in the first two cases can move an extreme right particle, and in the third case can move the central right particle.
An opportunity to set starting conditions for all chains is provided:
- To set an amount of twist of particles from each other.
- To set the relative displacement of particles along OX axis
- To set the relative displacement of particles along OY axis
Also there is an opportunity to set stiffness factors of system on various movements. Which are bound to coefficients from the formulas stated above for V - model.
- Rigidity on stretching compression:
- Rigidity on shift:
- Rigidity on a bend:
- Rigidity on torsion:
Realization of a chain
The program given below realizes a chain of particles, interaction between which is V - model.
Download V-model.
The text of the program in the JavaScript (developer Lapin Ruslan):
Файл "V-model.js"
1 function MainParticle(canvas) {
2 // Предварительные установки
3 var context = canvas.getContext("2d"); // на context происходит рисование
4
5 // Задание констант
6 const Pi = 3.1415926; // число "пи"
7 const m0 = 1; // масштаб массы
8 const T0 = 1; // масштаб времени (период колебаний исходной системы)
9 const a0 = 1; // масштаб расстояния (диаметр шара)
10 const g0 = a0 / T0 / T0; // масштаб ускорения (ускорение, при котором за T0 будет пройдено расстояние a0)
11 const k0 = 2 * Pi / T0; // масштаб частоты
12 //const C0 = m0 * k0 * k0; // масштаб жесткости
13 const C0 = 1;
14 const B0 = 2 * m0 * k0; // масштаб вязкости
15
16 // *** Задание физических параметров ***
17
18 const Ny = 5; // число шаров, помещающихся по вертикали в окно (задает размер шара относительно размера окна)
19 const Nx = 5;
20 const m = 1 * m0; // масса
21 const Cwall = 10 * C0; // жесткость стен
22 //const B = 0.01 * B0; // вязкость среды
23 const B = 0;
24 const B1 = 0.03 * B0; // вязкость на стенках
25 //const B1 = 0;
26 //var mg = 0.25 * m * g0; // сила тяжести
27 const r = 0.5 * a0; // радиус частицы в расчетных координатах
28 var stiff = 1 * C0; // "жесткость" пружинки
29
30 var vx0 = 0 * a0/T0;
31 var vy0 = 0 * a0/T0;
32 //Text_vx0.value = vx0;
33
34 // *** Параметры системы ***
35 var c = 1;// жесткость
36 var n = 10;// количество частиц
37 var c_a = 100//1;//longitudinal
38 var c_d = 100//c_a*1;//shear
39 var c_b = 0.1//c_a;//bending
40 var c_t = 1;//torsional
41 var J = 1;
42 var m_0 = 1.5;
43 var f = 0 ;//вариант либо свободное тело, либо закрепелнный край
44 var ugol = 0;
45 var sm_x = 0;
46 var sm_y = 0;
47
48
49 // *** Задание вычислительных параметров ***
50
51 const fps = 50; // frames per second - число кадров в секунду (качеcтво отображения)50
52 const spf = 10;//5; // steps per frame - число шагов интегрирования между кадрами (скорость расчета)
53 const dt = 1 * T0 / fps; // шаг интегрирования
54
55 // Задание констант для рисования
56 const scale =100* canvas.height / Ny / a0; // масштабный коэффициент для перехода от расчетных к экранным координатам
57
58 var w = canvas.width / scale; // ширина окна в расчетных координатах
59 var h = canvas.height / scale; // высота окна в расчетных координатах
60 var k1v; var k2v; var k3v; var k4v; var k1x; var k2x; var k3x; var k4x;
61 var T1;var T2; var T1_; var T2_;
62 var rectH = 50;
63 var rectW = 50;
64 var diag = (rectH/scale)*Math.cos(45*Math.PI/180);
65 var koeff = 1;
66 var B_1 =c_a;
67 var B_2 = c_d*diag*diag;
68 var B_4 = c_t;
69 var B_3 = c_b - B_2/4 - B_4/2;
70
71 // ------------------------------- Выполнение программы ------------------------------------------
72 // Добавление шара
73 balls=[]//массив содержащий частицы
74 j=1;
75 for (i = 0;i<n/2;i++)
76 {
77 var b = [];
78 var b1 = [];
79 var time = 1;
80 b.fi_x = 0*j; //угол с осью ОХ
81 b.omega=0;//угловая скорость
82 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
83 j=j*(-1);
84 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0; // расчетные координаты шара
85 b.Fx=0;b.Fy=0;
86 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
87 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
88 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
89 b1.fi_x = 0*j; //угол с осью ОХ
90 b1.omega=0;
91 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
92 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2 ; // расчетные координаты шара
93 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
94 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
95 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
96 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
97 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
98
99 }
100 // Основной цикл программы
101 setInterval(control, 1500 / fps); // функция control вызывается с периодом, определяемым вторым параметром
102
103 // ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
104 // --------------------------------- Определение всех функций -----------------------------------
105 // ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
106
107 // основная функция, вызываемая в программе
108 function control()
109 {
110 physics(); // делаем spf шагов интегрирование
111 draw(); // рисуем частицу
112 }
113 //=======================новое задание начального состояния
114 function rebild()//новое задание начального состояния
115 {
116 time = 1;
117 balls=[]
118 j=1;
119 ugol = 0;
120 sm_x = 0;
121 sm_y = 0;
122 for (i = 0;i<n/2;i++)
123 {
124 var b = [];
125 var b1 = [];
126 var time = 1;
127 b.fi_x = 0*j; //угол с осью ОХ
128 b.omega=0;//угловая скорость
129 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
130 j=j*(-1);
131 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0; // расчетные координаты шара
132 b.Fx=0;b.Fy=0;
133 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
134 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
135 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
136 b1.fi_x = 0*j; //угол с осью ОХ
137 b1.omega=0;
138 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
139 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2 ; // расчетные координаты шара
140 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
141 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
142 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
143 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
144 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
145
146 }
147 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
148 }
149 //=======================Выбор типа задачи======================
150
151 radio_pic_1.onchange = function() {f = 0;rebild();};//свободное тело
152 radio_pic_2.onchange = function() {f = 1;rebild();};//закрепленный край
153 radio_pic_3.onchange = function() {f = 2;rebild();};//закрепелнные края
154
155 // Реакция на изменение значения в чекбоксе
156
157 this.new_start = function()
158 {
159 rebild();
160 }
161 this.set_c_a = function(input)
162 {
163 c_a = Number(input);
164 B_1 =c_a;
165 time = 1;
166 for (i = 0;i<n/2;i++)
167 {
168 var b = [];
169 var b1 = [];
170 var time = 1;
171 b.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
172 b.omega=0;//угловая скорость
173 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
174 j=j*(-1);
175 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
176 b.Fx=0;b.Fy=0;
177 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
178 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
179 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
180 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
181 b1.omega=0;
182 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
183 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ; // расчетные координаты шара
184 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
185 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
186 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
187 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
188 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
189
190 }
191 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
192 }
193 this.set_c_b = function(input)
194 {
195 c_b = Number(input);
196 B_3 = c_b - B_2/4 - B_4/2;
197 time = 1;
198 for (i = 0;i<n/2;i++)
199 {
200 var b = [];
201 var b1 = [];
202 var time = 1;
203
204 b.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
205 b.omega=0;//угловая скорость
206 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
207 j=j*(-1);
208 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
209 b.Fx=0;b.Fy=0;
210 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
211 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
212 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
213 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
214 b1.omega=0;
215 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
216 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ; // расчетные координаты шара
217 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
218 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
219 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
220 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
221 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
222
223 }
224 }
225 this.set_c_d = function(input)
226 {
227 c_d = Number(input);
228 B_2 = c_d*diag*diag;
229 time = 1;
230 for (i = 0;i<n/2;i++)
231 {
232 var b = [];
233 var b1 = [];
234 var time = 1;
235
236 b.fi_x = 10*j; //угол с осью ОХ
237 b.omega=0;//угловая скорость
238 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
239 j=j*(-1);
240 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.00; // расчетные координаты шара
241
242 b.Fx=0;b.Fy=0;
243 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
244 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
245 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
246 b1.fi_x = 10*j; //угол с осью ОХ
247 b1.omega=0;
248 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
249 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2 ; // расчетные координаты шара
250 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
251 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
252 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
253 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
254 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
255 }
256 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
257 }
258 this.set_c_t = function(input)
259 {
260 c_t = Number(input);
261 B_4 = c_t;
262 time = 1;
263 for (i = 0;i<n/2;i++)
264 {
265 var b = [];
266 var b1 = [];
267 var time = 1;
268
269 b.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
270 b.omega=0;//угловая скорость
271 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
272 j=j*(-1);
273 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
274
275 b.Fx=0;b.Fy=0;
276 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
277 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
278 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
279 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
280 b1.omega=0;
281 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
282 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ; // расчетные координаты шара
283 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
284 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
285 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
286 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
287 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
288 }
289 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
290 }
291
292 slider_input.oninput = function() {
293 ugol = slider_input.value;
294 time = 1;
295 for (i = 0;i<n/2;i++)
296 {
297 var b = [];
298 var b1 = [];
299 var time = 1;
300 switch (f)
301 {
302 case 0:
303 b.fi_x = ugol*j;
304 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100);
305 j=j*(-1);
306 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
307 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
308 break;
309 case 1:
310 if (i ==((n/2)-1))//закрепление края
311 {
312 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
313 b.fi_x = 0;
314 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
315 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
316 }
317 else
318 {
319 b.fi_x = ugol*j;
320 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
321 j=j*(-1);
322 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
323 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
324 }
325 break;
326 case 2:
327 if (i ==((n/2)-1))//закрепление краев
328 {
329 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
330 b.fi_x = 0;
331 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2.0;
332 b1.fi_x = 0;
333 }
334 else
335 {
336 b.fi_x = ugol*j;
337 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
338 j=j*(-1);
339 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
340 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
341 }
342 break;
343 }
344 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
345 b.omega=0;
346 b.Fx=0;b.Fy=0;
347 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
348 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
349 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
350 b1.omega=0;
351 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
352 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
353 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
354 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
355 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
356 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
357
358 }
359 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
360 };
361
362 slider_input_ox.oninput = function() {
363 sm_x = slider_input_ox.value;
364 time = 1;
365 j=1;
366 for (i = 0;i<n/2;i++)
367 {
368 var b = [];
369 var b1 = [];
370 var time = 1;
371 switch (f)
372 {
373 case 0:
374 b.fi_x = ugol*j;
375 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100);
376 j=j*(-1);
377 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
378 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
379 break;
380 case 1:
381 if (i ==((n/2)-1))//закрепление края
382 {
383 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
384 b.fi_x = 0;
385 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
386 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
387 }
388 else
389 {
390 b.fi_x = ugol*j;
391 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
392 j=j*(-1);
393 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
394 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
395 }
396 break;
397 case 2:
398 if (i ==((n/2)-1))//закрепление краев
399 {
400 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
401 b.fi_x = 0;
402 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2.0;
403 b1.fi_x = 0;
404 }
405 else
406 {
407 b.fi_x = ugol*j;
408 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
409 j=j*(-1);
410 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
411 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
412 }
413 break;
414 }
415 b.omega=0;//угловая скорость
416 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
417 b.Fx=0;b.Fy=0;
418 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
419 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
420 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
421 b1.omega=0;
422 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
423 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
424 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
425 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
426 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
427 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
428 }
429 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
430 };
431
432 slider_input_oy.oninput = function() {
433 sm_y = slider_input_oy.value;
434 time = 1;
435 j=1;
436 for (i = 0;i<n/2;i++)
437 {
438 var b = [];
439 var b1 = [];
440 var time = 1;
441 switch (f)
442 {
443 case 0:
444 b.fi_x = ugol*j;
445 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100);
446 j=j*(-1);
447 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
448 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
449 break;
450 case 1:
451 if (i ==((n/2)-1))//закрепление края
452 {
453 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
454 b.fi_x = 0;
455 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
456 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
457 }
458 else
459 {
460 b.fi_x = ugol*j;
461 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
462 j=j*(-1);
463 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
464 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
465 }
466 break;
467 case 2:
468 if (i ==((n/2)-1))//закрепление краев
469 {
470 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
471 b.fi_x = 0;
472 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2.0;
473 b1.fi_x = 0;
474 }
475 else
476 {
477 b.fi_x = ugol*j;
478 b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
479 j=j*(-1);
480 b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
481 b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
482 }
483 break;
484 }
485 b.omega=0;//угловая скорость
486 var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
487 b.Fx=0;b.Fy=0;
488 b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
489 b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
490 b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
491 b1.omega=0;
492 b1.Fx=0;b1.Fy=0;
493 b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
494 b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
495 b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
496 balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
497 balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
498
499 }
500 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
501 };
502 // Функция, делающая spf шагов интегрирования
503 function physics()
504 { // то, что происходит каждый шаг времени
505 for (var s = 1; s <= spf; s++) //шаги интегрирования
506 {
507
508 for (i = 0;i<(n-1);i++)
509 {
510
511 d =[];
512 R = 1;
513 b = balls[i];//balls[2*i];
514 b1 = balls[i+1];//balls[2*i+1];
515 D = Math.sqrt((b.x-b1.x)*(b.x-b1.x)+(b.y-b1.y)*(b.y-b1.y));//Math.abs((b.x-b1.x));//Math.sqrt((b.x-b1.x)*(b.x-b1.x)+(b.y-b1.y)*(b.y-b1.y))-2*diag;
516 d.fi_x = 180*Math.asin((b1.y-b.y)/D)/3.14;
517 pr = 3.14/180;
518 fi = 180+b1.fi_x
519
520 //=============================================Силы=====================================
521 A = -Math.cos(inRad(fi))*Math.cos(inRad(d.fi_x))-Math.sin(inRad(fi))*Math.sin(inRad(d.fi_x))+Math.cos(inRad(b.fi_x))*Math.cos(inRad(d.fi_x))+Math.sin(inRad(b.fi_x))*Math.sin(inRad(d.fi_x));
522 b.Fx = B_1*(D-2*diag)*Math.cos(inRad(d.fi_x))+(B_2/2/D)*( Math.cos(inRad(fi))-Math.cos(inRad(b.fi_x))+A*Math.cos(inRad(d.fi_x)));
523 b1.Fx = -b.Fx;
524 b.Fy = B_1*(D-2*diag)*Math.sin(inRad(d.fi_x))+(B_2/2/D)*( Math.sin(inRad(fi))-Math.sin(inRad(b.fi_x))+A*Math.sin(inRad(d.fi_x)));
525 b1.Fy = -b.Fy;
526 M_tb = B_3*(Math.cos(inRad(fi))*Math.sin(inRad(b.fi_x))-Math.cos(inRad(b.fi_x))*Math.sin(inRad(fi)))-(B_4/2)*(Math.cos(inRad(fi-90))*Math.sin(inRad(b.fi_x+90))-Math.sin(inRad(fi-90))*Math.cos(inRad(b.fi_x+90)));
527 b.fx = R * (b.Fy*Math.cos(inRad(b.fi_x))-b.Fx*Math.sin(inRad(b.fi_x))) - (B_2/2) * (Math.cos(inRad(d.fi_x))*Math.sin(inRad(b.fi_x))-Math.sin(inRad(d.fi_x))*Math.cos(inRad(b.fi_x))) + M_tb;
528 b1.fx = R * (-Math.cos(inRad(fi))*b.Fy+Math.sin(inRad(fi))*b.Fx) + (B_2/2) * (Math.cos(inRad(d.fi_x))*Math.sin(inRad(fi))-Math.sin(inRad(d.fi_x))*Math.cos(inRad(fi)))- M_tb;
529
530 //======================================================================================
531 var J1 = 10000;
532 var m =1;
533 var beta_vr=0.00001//0.005;
534 var beta_x=0.5//1;
535 var beta_y=0.01//0.1;
536 //console.log(c_b);
537 if (f==0)//совбодное тело
538 {
539 x_v1=balls[i].vx;
540 y_v1=balls[i].vy;
541 x_v2=balls[i+1].vx;
542 y_v2=balls[i+1].vy;
543 vr1 = balls[i].omega;
544 vr2 = balls[i+1].omega;
545 balls[i] = b;
546 balls[i+1] = b1;
547 balls[i].omega+=J1*(balls[i].fx-beta_vr*vr1)*dt;
548 balls[i].vx+=m*(balls[i].Fx-beta_x*x_v1)*dt;
549 balls[i].vy+=m*(balls[i].Fy-beta_y*y_v1)*dt;
550 balls[i+1].omega+=J1*(balls[i+1].fx-beta_vr*vr2)*dt;
551 balls[i+1].vx+=m*(balls[i+1].Fx-beta_x*x_v2)*dt;
552 balls[i+1].vy+=m*(balls[i+1].Fy-beta_y*y_v2)*dt;
553 balls[i].y+=balls[i].vy*dt;
554 balls[i].fi_x+=balls[i].omega*dt;
555 balls[i].x+=balls[i].vx*dt;
556 balls[i+1].x+=balls[i+1].vx*dt;
557 balls[i+1].fi_x+=balls[i+1].omega*dt;
558 balls[i+1].y+=balls[i+1].vy*dt;
559 asd=balls[0].fx+balls[1].fx;
560 }
561 else//закрепелнный край
562 {
563 if (f==1)////закрепелнный край
564 {
565 balls[i] = b;
566 balls[i+1] = b1;
567 x_v1=balls[i].vx;
568 y_v1=balls[i].vy;
569 x_v2=balls[i+1].vx;
570 y_v2=balls[i+1].vy;
571 vr1 = balls[i].omega;
572 vr2 = balls[i+1].omega;
573 balls[i].omega+=J1*(balls[i].fx-beta_vr*vr1)*dt;
574 balls[i].vx+=m*(balls[i].Fx-beta_x*x_v1)*dt;
575 balls[i].vy+=m*(balls[i].Fy-beta_y*y_v1)*dt;
576 balls[i+1].omega+=J1*(balls[i+1].fx-beta_vr*vr2)*dt;
577 balls[i+1].vx+=m*(balls[i+1].Fx-beta_x*x_v2)*dt;
578 balls[i+1].vy+=m*(balls[i+1].Fy-beta_y*y_v2)*dt;
579 if (i>0)
580 {
581 balls[i].fi_x+=balls[i].omega*dt;
582 balls[i+1].y+=balls[i+1].vy*dt;
583 balls[i].y+=balls[i].vy*dt;
584 balls[i].x+=balls[i].vx*dt;
585 balls[i+1].x+=balls[i+1].vx*dt;
586 balls[i+1].fi_x+=balls[i+1].omega*dt;
587 }
588 }
589 else //оба края закрепелены
590 {
591
592 x_v1=balls[i].vx;
593 y_v1=balls[i].vy;
594 x_v2=balls[i+1].vx;
595 y_v2=balls[i+1].vy;
596 vr1 = balls[i].omega;
597 vr2 = balls[i+1].omega;
598 balls[i] = b;
599 balls[i+1] = b1;
600 balls[i].omega+=J1*(balls[i].fx-beta_vr*vr1)*dt;
601 balls[i].vx+=m*(balls[i].Fx-10*beta_x*x_v1)*dt;
602 balls[i].vy+=m*(balls[i].Fy-10*beta_y*y_v1)*dt;
603 balls[i+1].omega+=J1*(balls[i+1].fx-beta_vr*vr2)*dt;
604 balls[i+1].vx+=m*(balls[i+1].Fx-10*beta_x*x_v2)*dt;
605 balls[i+1].vy+=m*(balls[i+1].Fy-10*beta_y*y_v2)*dt;
606 if ((i>0)&&(i<(n-2)))
607 {
608 balls[i].fi_x+=balls[i].omega*dt;
609 balls[i+1].y+=balls[i+1].vy*dt;
610 balls[i].y+=balls[i].vy*dt;
611 balls[i].x+=balls[i].vx*dt;
612 balls[i+1].x+=balls[i+1].vx*dt;
613 balls[i+1].fi_x+=balls[i+1].omega*dt;
614 }
615
616 }
617 }
618
619 }
620
621 time = time + 1;
622 }
623 }
624 // определение функции, вычисляющей силу
625
626 // определение функции, рисующией частицу, стенки и пр
627 context.fillStyle = "#3070d0"; // цвет
628 //===================================Взаимодествие мышью========================
629 // функция запускается при нажатии клавиши мыши
630 canvasBalls.onmousedown = function(e) {
631 var m = mouseCoords(e); // получаем координаты курсора мыши
632 switch (f)
633 {
634 case(0):
635 var x = balls[n-1].x - m.x/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси x
636 var y = balls[n-1].y - m.y/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси y
637 var rLen2 = x * x + y * y; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
638 if (rLen2 <= diag*diag) { // если курсор нажал на шар
639 xShift = balls[n-1].x - m.x/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
640 yShift = balls[n-1].y - m.y/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
641 canvasBalls.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
642 }
643 break;
644 case(1):
645 var x = balls[n-1].x - m.x/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси x
646 var y = balls[n-1].y - m.y/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси y
647 var rLen2 = x * x + y * y; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
648 if (rLen2 <= diag*diag) { // если курсор нажал на шар
649 xShift = balls[n-1].x - m.x/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
650 yShift = balls[n-1].y - m.y/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
651 canvasBalls.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
652 }
653 break;
654 case (2):
655 case(0):
656 var x = balls[n/2].x - m.x/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси x
657 var y = balls[n/2].y - m.y/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси y
658 var rLen2 = x * x + y * y; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
659 if (rLen2 <= diag*diag) { // если курсор нажал на шар
660 xShift = balls[n/2].x - m.x/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
661 yShift = balls[n/2].y - m.y/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
662 canvasBalls.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
663 }
664 break;
665 }
666 };
667
668 // функция запускается при отпускании клавиши мыши
669 document.onmouseup = function() {
670 canvasBalls.onmousemove = null; // когда клавиша отпущена - функции перемещения нету
671 };
672
673 // функция запускается при перемещении мыши (много раз, в каждый момент перемещения)
674 // в нашем случае работает только с зажатой клавишей мыши
675 function mouseMove(e) {
676 switch (f)
677 {
678 case(0):
679 var m = mouseCoords(e); // получаем координаты курсора мыши
680 balls[n-1].x = m.x/scale + xShift;
681 balls[n-1].y = m.y/scale+ yShift;
682 draw();
683 break;
684 case(1):
685 var m = mouseCoords(e);
686 x_nach =(w / 2)+diag*(n/2+2)*1.0;
687 y_nach = h / 2.0;
688 r_nach = Math.sqrt(x_nach*x_nach+y_nach*y_nach);
689 r_m = Math.sqrt(((m.x/scale-2*diag)-x_nach)*((m.x/scale-2*diag)-x_nach)+((m.y/scale)-y_nach)*((m.y/scale)-y_nach));
690 console.log(x_nach);
691 console.log(m.x/scale);
692 //console.log(r_nach);
693 if (Math.abs(r_m)<(3*diag)) // получаем координаты курсора мыши
694 {pr_x = m.x/scale + xShift*0.01 -balls[n-1].x;
695 pr_y = m.y/scale+yShift-balls[n-1].y;
696 balls[n-1].x = m.x/scale + xShift*0.0001;
697 balls[n-1].y = m.y/scale+ yShift;
698 }
699 draw();
700 break;
701 case(2):
702 var m = mouseCoords(e); // получаем координаты курсора мыши
703 balls[n/2].x = m.x/scale + xShift;
704 balls[n/2].y = m.y/scale+ yShift;
705 draw();
706 break;
707 }
708 }
709
710 // функция возвращает координаты курсора мыши
711 function mouseCoords(e) {
712 var m = [];
713 var rect = canvasBalls.getBoundingClientRect();
714 m.x = e.clientX - rect.left;
715 m.y = e.clientY - rect.top;
716 //console.log(m.x/scale);
717 //console.log(balls[n-1].x);
718 return m;
719 }
720
721 function inRad(num)
722 {
723 return num * Math.PI / 180;
724 }
725
726 function draw()
727 {
728 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale); // очистить экран
729 for (var i =0;i<n;i++)
730 {
731 b = balls[i];
732 context.beginPath();
733 context.translate(b.x*scale,b.y * scale);//перенос в центр
734 context.rotate(inRad(b.fi_x-45));
735 context.fillRect(-rectW/2, -rectH/2, rectW, rectH);
736 context.rotate(-inRad(b.fi_x-45));
737 context.translate(-b.x * scale, -b.y * scale);//перенос обратно
738 context.closePath();
739 context.stroke();
740 }
741 }
742 }
Файл "v-model.html"
1 <!DOCTYPE html>
2 <html>
3 <head>
4 <title> Particle </title>
5 <script src="V_model.js"></script>
6 </head>
7 <body>
8 <!-- Добавление области для рисования частицы -->
9 <canvas id="canvasBalls" width="800" height="400" style="border:1px solid #000000;"></canvas>
10
11 <div>
12 c_a =
13 <input id="Text_vx0" value = "100" style="width: 4.2ex;" required pattern="[-+]?([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+)" oninput="
14 if (!this.checkValidity()) return;
15 app.set_c_a(this.value);
16 <!-- document.getElementById('Slider_02').value = this.value; -->
17 ">
18 <!-- Добавление слайдера -->
19 <!-- <input type="range" id="Slider_02" style="width: 100px;" oninput="app.set_02(this.value); document.getElementById('Text_02').value = this.value;"> -->
20 </I></font>
21 c_b =
22 <input id="Text_vx0" value = "0.1" style="width: 4.2ex;" required pattern="[-+]?([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+)" oninput="
23 if (!this.checkValidity()) return;
24 app.set_c_b(this.value);
25 <!-- document.getElementById('Slider_02').value = this.value; -->
26 ">
27 <!-- Добавление слайдера -->
28 <!-- <input type="range" id="Slider_02" style="width: 100px;" oninput="app.set_02(this.value); document.getElementById('Text_02').value = this.value;"> -->
29 </I></font>
30 c_d =
31 <input id="Text_vx0" value = "100" style="width: 4.2ex;" required pattern="[-+]?([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+)" oninput="
32 if (!this.checkValidity()) return;
33 app.set_c_d(this.value);
34 <!-- document.getElementById('Slider_02').value = this.value; -->
35 ">
36 <!-- Добавление слайдера -->
37 <!-- <input type="range" id="Slider_02" style="width: 100px;" oninput="app.set_02(this.value); document.getElementById('Text_02').value = this.value;"> -->
38 </I></font>
39 c_t =
40 <input id="Text_vx0" value = "1" style="width: 4.2ex;" required pattern="[-+]?([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+)" oninput="
41 if (!this.checkValidity()) return;
42 app.set_c_t(this.value);
43 <!-- document.getElementById('Slider_02').value = this.value; -->
44 ">
45 <!-- Добавление слайдера -->
46 <!-- <input type="range" id="Slider_02" style="width: 100px;" oninput="app.set_02(this.value); document.getElementById('Text_02').value = this.value;"> -->
47 </I></font>
48 <input type="button" name="" onclick="
49 app.new_start();" value="restart"/></div>
50 <div><input type="radio" id="radio_pic_1" name="pic" checked /> Free body
51 <input type="radio" id="radio_pic_2" name="pic" /> Fixed edge
52 <input type="radio" id="radio_pic_3" name="pic" /> Fixed edges <br></div>
53 <div>Angle of torsion
54 0
55 <input type="range" id="slider_input" min=0 max=40 value=0 step=0.5 style="width: 200px;">40
56 <div>Shear OX
57 0
58 <input type="range" id="slider_input_ox" min=0 max=10 value=0 step=0.5 style="width: 200px;">10</div>
59 <div>Shear OY
60 0
61 <input type="range" id="slider_input_oy" min=0 max=10 value=0 step=0.5 style="width: 200px;">10</div>
62 <script type="text/javascript"> app = new MainParticle(document.getElementById('canvasBalls'));
63 </script>
64 </body>
65 </html>
