Цепочка частиц с V-model взаимодействием
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Виртуальная лаборатория > Цепочка частиц с V-model взаимодействием
Краткое описание V - model
V-model используется для описания сыпучих твердых тел, например горных пород, керамики, бетона, нанокомпозитов и агломератов.
Модель описывается следующими формулами:
Сила взаимодействия:
Моменты:
Где , , и - различные коэффициенты, которые являются характеристиками системы.
Описание реализации цепочки
В программе реализованы три различных граничных условия, которые могут выбраны пользователем:
- Свободная цепочка
- Цепочка с зажатым левым краем
- Цепочка с зажатыми краями
Так же пользователь в первых двух случаях может перемещать крайнюю правую частицу, а в третьем случае может двигать центральную правую частицу.
Предусмотрена возможность задавать начальные условия для всей цепочки:
- Задавать угол закручивания частиц друг относительно друга.
- Задавать относительное смещение частиц вдоль оси OX
- Задавать относительное смещение частиц вдоль оси OY
Так же есть возможность задавать коэффициенты жесткости системы на различные движения. Которые связаны с коэффициентами из указанных выше формул для V - model.
- Жесткость на растяжение-сжатие:
- Жесткость на сдвиг:
- Жесткость на изгиб:
- Жесткость на кручение:
Реализации цепочки
Приведенная ниже программа реализует цепочку частиц, взаимодействие между которыми является V - model.
Скачать V-model.zip.
Текст программы на языке JavaScript (разработчик Лапин Руслан): <toggledisplay status=hide showtext="Показать↓" hidetext="Скрыть↑" linkstyle="font-size:default"> Файл "V-model.js" <toggledisplay status=hide showtext="Показать↓" hidetext="Скрыть↑" linkstyle="font-size:default">
function MainParticle(canvas) {
// Предварительные установки
var context = canvas.getContext("2d"); // на context происходит рисование
// Задание констант
const Pi = 3.1415926; // число "пи"
const m0 = 1; // масштаб массы
const T0 = 1; // масштаб времени (период колебаний исходной системы)
const a0 = 1; // масштаб расстояния (диаметр шара)
const g0 = a0 / T0 / T0; // масштаб ускорения (ускорение, при котором за T0 будет пройдено расстояние a0)
const k0 = 2 * Pi / T0; // масштаб частоты
//const C0 = m0 * k0 * k0; // масштаб жесткости
const C0 = 1;
const B0 = 2 * m0 * k0; // масштаб вязкости
// *** Задание физических параметров ***
const Ny = 5; // число шаров, помещающихся по вертикали в окно (задает размер шара относительно размера окна)
const Nx = 5;
const m = 1 * m0; // масса
const Cwall = 10 * C0; // жесткость стен
//const B = 0.01 * B0; // вязкость среды
const B = 0;
const B1 = 0.03 * B0; // вязкость на стенках
//const B1 = 0;
//var mg = 0.25 * m * g0; // сила тяжести
const r = 0.5 * a0; // радиус частицы в расчетных координатах
var stiff = 1 * C0; // "жесткость" пружинки
var vx0 = 0 * a0/T0;
var vy0 = 0 * a0/T0;
//Text_vx0.value = vx0;
// *** Параметры системы ***
var c = 1;// жесткость
var n = 10;// количество частиц
var c_a = 100//1;//longitudinal
var c_d = 100//c_a*1;//shear
var c_b = 0.1//c_a;//bending
var c_t = 1;//torsional
var J = 1;
var m_0 = 1.5;
var f = 0 ;//вариант либо свободное тело, либо закрепелнный край
var ugol = 0;
var sm_x = 0;
var sm_y = 0;
// *** Задание вычислительных параметров ***
const fps = 50; // frames per second - число кадров в секунду (качеcтво отображения)50
const spf = 10;//5; // steps per frame - число шагов интегрирования между кадрами (скорость расчета)
const dt = 1 * T0 / fps; // шаг интегрирования
// Задание констант для рисования
const scale =100* canvas.height / Ny / a0; // масштабный коэффициент для перехода от расчетных к экранным координатам
var w = canvas.width / scale; // ширина окна в расчетных координатах
var h = canvas.height / scale; // высота окна в расчетных координатах
var k1v; var k2v; var k3v; var k4v; var k1x; var k2x; var k3x; var k4x;
var T1;var T2; var T1_; var T2_;
var rectH = 50;
var rectW = 50;
var diag = (rectH/scale)*Math.cos(45*Math.PI/180);
var koeff = 1;
var B_1 =c_a;
var B_2 = c_d*diag*diag;
var B_4 = c_t;
var B_3 = c_b - B_2/4 - B_4/2;
// ------------------------------- Выполнение программы ------------------------------------------
// Добавление шара
balls=[]//массив содержащий частицы
j=1;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
b.fi_x = 0*j; //угол с осью ОХ
b.omega=0;//угловая скорость
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
j=j*(-1);
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0; // расчетные координаты шара
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.fi_x = 0*j; //угол с осью ОХ
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2 ; // расчетные координаты шара
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
// Основной цикл программы
setInterval(control, 1500 / fps); // функция control вызывается с периодом, определяемым вторым параметром
// ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// --------------------------------- Определение всех функций -----------------------------------
// ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// основная функция, вызываемая в программе
function control()
{
physics(); // делаем spf шагов интегрирование
draw(); // рисуем частицу
}
//=======================новое задание начального состояния
function rebild()//новое задание начального состояния
{
time = 1;
balls=[]
j=1;
ugol = 0;
sm_x = 0;
sm_y = 0;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
b.fi_x = 0*j; //угол с осью ОХ
b.omega=0;//угловая скорость
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
j=j*(-1);
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0; // расчетные координаты шара
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.fi_x = 0*j; //угол с осью ОХ
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2 ; // расчетные координаты шара
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
}
//=======================Выбор типа задачи======================
radio_pic_1.onchange = function() {f = 0;rebild();};//свободное тело
radio_pic_2.onchange = function() {f = 1;rebild();};//закрепленный край
radio_pic_3.onchange = function() {f = 2;rebild();};//закрепелнные края
// Реакция на изменение значения в чекбоксе
this.new_start = function()
{
rebild();
}
this.set_c_a = function(input)
{
c_a = Number(input);
B_1 =c_a;
time = 1;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
b.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b.omega=0;//угловая скорость
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
j=j*(-1);
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ; // расчетные координаты шара
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
}
this.set_c_b = function(input)
{
c_b = Number(input);
B_3 = c_b - B_2/4 - B_4/2;
time = 1;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
b.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b.omega=0;//угловая скорость
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
j=j*(-1);
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ; // расчетные координаты шара
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
}
this.set_c_d = function(input)
{
c_d = Number(input);
B_2 = c_d*diag*diag;
time = 1;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
b.fi_x = 10*j; //угол с осью ОХ
b.omega=0;//угловая скорость
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
j=j*(-1);
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.00; // расчетные координаты шара
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.fi_x = 10*j; //угол с осью ОХ
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2 ; // расчетные координаты шара
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
}
this.set_c_t = function(input)
{
c_t = Number(input);
B_4 = c_t;
time = 1;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
b.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b.omega=0;//угловая скорость
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
j=j*(-1);
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ; // расчетные координаты шара
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
}
slider_input.oninput = function() {
ugol = slider_input.value;
time = 1;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
switch (f)
{
case 0:
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100);
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
break;
case 1:
if (i ==((n/2)-1))//закрепление края
{
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
b.fi_x = 0;
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
else
{
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
break;
case 2:
if (i ==((n/2)-1))//закрепление краев
{
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
b.fi_x = 0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2.0;
b1.fi_x = 0;
}
else
{
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
break;
}
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
b.omega=0;
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
};
slider_input_ox.oninput = function() {
sm_x = slider_input_ox.value;
time = 1;
j=1;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
switch (f)
{
case 0:
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100);
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
break;
case 1:
if (i ==((n/2)-1))//закрепление края
{
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
b.fi_x = 0;
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
else
{
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
break;
case 2:
if (i ==((n/2)-1))//закрепление краев
{
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
b.fi_x = 0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2.0;
b1.fi_x = 0;
}
else
{
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
break;
}
b.omega=0;//угловая скорость
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
};
slider_input_oy.oninput = function() {
sm_y = slider_input_oy.value;
time = 1;
j=1;
for (i = 0;i<n/2;i++)
{
var b = [];
var b1 = [];
var time = 1;
switch (f)
{
case 0:
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100);
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
break;
case 1:
if (i ==((n/2)-1))//закрепление края
{
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
b.fi_x = 0;
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
else
{
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
break;
case 2:
if (i ==((n/2)-1))//закрепление краев
{
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*1.0; b.y = h / 2.0;
b.fi_x = 0;
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*1.0; b1.y = h / 2.0;
b1.fi_x = 0;
}
else
{
b.fi_x = ugol*j;
b.x = (w / 2)-diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b.y = h / (2.00+sm_y/100); // расчетные координаты шара
j=j*(-1);
b1.fi_x = ugol*j; //угол с осью ОХ
b1.x = (w / 2)+diag*(2*i+1)*(1.0+sm_x/100); b1.y = h / (2.00-sm_y/100) ;
}
break;
}
b.omega=0;//угловая скорость
var dx = diag*Math.cos(b.fi_x*Math.PI/180);//смещение для рисования.
b.Fx=0;b.Fy=0;
b.x_ = b.x; b.y_ = b.y;
b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
b.vx = vx0; b.vy = vy0; // начальная скорость
b1.omega=0;
b1.Fx=0;b1.Fy=0;
b1.x_ = b.x; b1.y_ = b.y;
b1.fx = 0; b1.fy = 0; // сила, действующая на шар
b1.vx = vx0; b1.vy = vy0; // начальная скорость
balls[n/2-(i+1)]=b;//[2*i]
balls[n/2+(i)] = b1;//[2*i+1]
}
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale);
};
// Функция, делающая spf шагов интегрирования
function physics()
{ // то, что происходит каждый шаг времени
for (var s = 1; s <= spf; s++) //шаги интегрирования
{
for (i = 0;i<(n-1);i++)
{
d =[];
R = 1;
b = balls[i];//balls[2*i];
b1 = balls[i+1];//balls[2*i+1];
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;
d.fi_x = 180*Math.asin((b1.y-b.y)/D)/3.14;
pr = 3.14/180;
fi = 180+b1.fi_x
//=============================================Силы=====================================
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));
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)));
b1.Fx = -b.Fx;
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)));
b1.Fy = -b.Fy;
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)));
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;
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;
//======================================================================================
var J1 = 10000;
var m =1;
var beta_vr=0.00001//0.005;
var beta_x=0.5//1;
var beta_y=0.01//0.1;
//console.log(c_b);
if (f==0)//совбодное тело
{
x_v1=balls[i].vx;
y_v1=balls[i].vy;
x_v2=balls[i+1].vx;
y_v2=balls[i+1].vy;
vr1 = balls[i].omega;
vr2 = balls[i+1].omega;
balls[i] = b;
balls[i+1] = b1;
balls[i].omega+=J1*(balls[i].fx-beta_vr*vr1)*dt;
balls[i].vx+=m*(balls[i].Fx-beta_x*x_v1)*dt;
balls[i].vy+=m*(balls[i].Fy-beta_y*y_v1)*dt;
balls[i+1].omega+=J1*(balls[i+1].fx-beta_vr*vr2)*dt;
balls[i+1].vx+=m*(balls[i+1].Fx-beta_x*x_v2)*dt;
balls[i+1].vy+=m*(balls[i+1].Fy-beta_y*y_v2)*dt;
balls[i].y+=balls[i].vy*dt;
balls[i].fi_x+=balls[i].omega*dt;
balls[i].x+=balls[i].vx*dt;
balls[i+1].x+=balls[i+1].vx*dt;
balls[i+1].fi_x+=balls[i+1].omega*dt;
balls[i+1].y+=balls[i+1].vy*dt;
asd=balls[0].fx+balls[1].fx;
}
else//закрепелнный край
{
if (f==1)////закрепелнный край
{
balls[i] = b;
balls[i+1] = b1;
x_v1=balls[i].vx;
y_v1=balls[i].vy;
x_v2=balls[i+1].vx;
y_v2=balls[i+1].vy;
vr1 = balls[i].omega;
vr2 = balls[i+1].omega;
balls[i].omega+=J1*(balls[i].fx-beta_vr*vr1)*dt;
balls[i].vx+=m*(balls[i].Fx-beta_x*x_v1)*dt;
balls[i].vy+=m*(balls[i].Fy-beta_y*y_v1)*dt;
balls[i+1].omega+=J1*(balls[i+1].fx-beta_vr*vr2)*dt;
balls[i+1].vx+=m*(balls[i+1].Fx-beta_x*x_v2)*dt;
balls[i+1].vy+=m*(balls[i+1].Fy-beta_y*y_v2)*dt;
if (i>0)
{
balls[i].fi_x+=balls[i].omega*dt;
balls[i+1].y+=balls[i+1].vy*dt;
balls[i].y+=balls[i].vy*dt;
balls[i].x+=balls[i].vx*dt;
balls[i+1].x+=balls[i+1].vx*dt;
balls[i+1].fi_x+=balls[i+1].omega*dt;
}
}
else //оба края закрепелены
{
x_v1=balls[i].vx;
y_v1=balls[i].vy;
x_v2=balls[i+1].vx;
y_v2=balls[i+1].vy;
vr1 = balls[i].omega;
vr2 = balls[i+1].omega;
balls[i] = b;
balls[i+1] = b1;
balls[i].omega+=J1*(balls[i].fx-beta_vr*vr1)*dt;
balls[i].vx+=m*(balls[i].Fx-10*beta_x*x_v1)*dt;
balls[i].vy+=m*(balls[i].Fy-10*beta_y*y_v1)*dt;
balls[i+1].omega+=J1*(balls[i+1].fx-beta_vr*vr2)*dt;
balls[i+1].vx+=m*(balls[i+1].Fx-10*beta_x*x_v2)*dt;
balls[i+1].vy+=m*(balls[i+1].Fy-10*beta_y*y_v2)*dt;
if ((i>0)&&(i<(n-2)))
{
balls[i].fi_x+=balls[i].omega*dt;
balls[i+1].y+=balls[i+1].vy*dt;
balls[i].y+=balls[i].vy*dt;
balls[i].x+=balls[i].vx*dt;
balls[i+1].x+=balls[i+1].vx*dt;
balls[i+1].fi_x+=balls[i+1].omega*dt;
}
}
}
}
time = time + 1;
}
}
// определение функции, вычисляющей силу
// определение функции, рисующией частицу, стенки и пр
context.fillStyle = "#3070d0"; // цвет
//===================================Взаимодествие мышью========================
// функция запускается при нажатии клавиши мыши
canvasBalls.onmousedown = function(e) {
var m = mouseCoords(e); // получаем координаты курсора мыши
switch (f)
{
case(0):
var x = balls[n-1].x - m.x/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси x
var y = balls[n-1].y - m.y/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси y
var rLen2 = x * x + y * y; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
if (rLen2 <= diag*diag) { // если курсор нажал на шар
xShift = balls[n-1].x - m.x/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
yShift = balls[n-1].y - m.y/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
canvasBalls.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
}
break;
case(1):
var x = balls[n-1].x - m.x/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси x
var y = balls[n-1].y - m.y/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси y
var rLen2 = x * x + y * y; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
if (rLen2 <= diag*diag) { // если курсор нажал на шар
xShift = balls[n-1].x - m.x/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
yShift = balls[n-1].y - m.y/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
canvasBalls.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
}
break;
case (2):
case(0):
var x = balls[n/2].x - m.x/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси x
var y = balls[n/2].y - m.y/scale; // расстояние от центра шара до курсора по оси y
var rLen2 = x * x + y * y; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
if (rLen2 <= diag*diag) { // если курсор нажал на шар
xShift = balls[n/2].x - m.x/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
yShift = balls[n/2].y - m.y/scale; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
canvasBalls.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
}
break;
}
};
// функция запускается при отпускании клавиши мыши
document.onmouseup = function() {
canvasBalls.onmousemove = null; // когда клавиша отпущена - функции перемещения нету
};
// функция запускается при перемещении мыши (много раз, в каждый момент перемещения)
// в нашем случае работает только с зажатой клавишей мыши
function mouseMove(e) {
switch (f)
{
case(0):
var m = mouseCoords(e); // получаем координаты курсора мыши
balls[n-1].x = m.x/scale + xShift;
balls[n-1].y = m.y/scale+ yShift;
draw();
break;
case(1):
var m = mouseCoords(e);
x_nach =(w / 2)+diag*(n/2+2)*1.0;
y_nach = h / 2.0;
r_nach = Math.sqrt(x_nach*x_nach+y_nach*y_nach);
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));
console.log(x_nach);
console.log(m.x/scale);
//console.log(r_nach);
if (Math.abs(r_m)<(3*diag)) // получаем координаты курсора мыши
{pr_x = m.x/scale + xShift*0.01 -balls[n-1].x;
pr_y = m.y/scale+yShift-balls[n-1].y;
balls[n-1].x = m.x/scale + xShift*0.0001;
balls[n-1].y = m.y/scale+ yShift;
}
draw();
break;
case(2):
var m = mouseCoords(e); // получаем координаты курсора мыши
balls[n/2].x = m.x/scale + xShift;
balls[n/2].y = m.y/scale+ yShift;
draw();
break;
}
}
// функция возвращает координаты курсора мыши
function mouseCoords(e) {
var m = [];
var rect = canvasBalls.getBoundingClientRect();
m.x = e.clientX - rect.left;
m.y = e.clientY - rect.top;
//console.log(m.x/scale);
//console.log(balls[n-1].x);
return m;
}
function inRad(num)
{
return num * Math.PI / 180;
}
function draw()
{
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale); // очистить экран
for (var i =0;i<n;i++)
{
b = balls[i];
context.beginPath();
context.translate(b.x*scale,b.y * scale);//перенос в центр
context.rotate(inRad(b.fi_x-45));
context.fillRect(-rectW/2, -rectH/2, rectW, rectH);
context.rotate(-inRad(b.fi_x-45));
context.translate(-b.x * scale, -b.y * scale);//перенос обратно
context.closePath();
context.stroke();
}
}
}
</toggledisplay> Файл "v-model.html" <toggledisplay status=hide showtext="Показать↓" hidetext="Скрыть↑" linkstyle="font-size:default">
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title> Particle </title>
<script src="V_model.js"></script>
</head>
<body>
<!-- Добавление области для рисования частицы -->
<canvas id="canvasBalls" width="800" height="400" style="border:1px solid #000000;"></canvas>
<div>
c_a =
<input id="Text_vx0" value = "100" style="width: 4.2ex;" required pattern="[-+]?([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+)" oninput="
if (!this.checkValidity()) return;
app.set_c_a(this.value);
<!-- document.getElementById('Slider_02').value = this.value; -->
">
<!-- Добавление слайдера -->
<!-- <input type="range" id="Slider_02" style="width: 100px;" oninput="app.set_02(this.value); document.getElementById('Text_02').value = this.value;"> -->
</I></font>
c_b =
<input id="Text_vx0" value = "0.1" style="width: 4.2ex;" required pattern="[-+]?([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+)" oninput="
if (!this.checkValidity()) return;
app.set_c_b(this.value);
<!-- document.getElementById('Slider_02').value = this.value; -->
">
<!-- Добавление слайдера -->
<!-- <input type="range" id="Slider_02" style="width: 100px;" oninput="app.set_02(this.value); document.getElementById('Text_02').value = this.value;"> -->
</I></font>
c_d =
<input id="Text_vx0" value = "100" style="width: 4.2ex;" required pattern="[-+]?([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+)" oninput="
if (!this.checkValidity()) return;
app.set_c_d(this.value);
<!-- document.getElementById('Slider_02').value = this.value; -->
">
<!-- Добавление слайдера -->
<!-- <input type="range" id="Slider_02" style="width: 100px;" oninput="app.set_02(this.value); document.getElementById('Text_02').value = this.value;"> -->
</I></font>
c_t =
<input id="Text_vx0" value = "1" style="width: 4.2ex;" required pattern="[-+]?([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+)" oninput="
if (!this.checkValidity()) return;
app.set_c_t(this.value);
<!-- document.getElementById('Slider_02').value = this.value; -->
">
<!-- Добавление слайдера -->
<!-- <input type="range" id="Slider_02" style="width: 100px;" oninput="app.set_02(this.value); document.getElementById('Text_02').value = this.value;"> -->
</I></font>
<input type="button" name="" onclick="
app.new_start();" value="restart"/></div>
<div><input type="radio" id="radio_pic_1" name="pic" checked /> Free body
<input type="radio" id="radio_pic_2" name="pic" /> Fixed edge
<input type="radio" id="radio_pic_3" name="pic" /> Fixed edges <br></div>
<div>Angle of torsion
0
<input type="range" id="slider_input" min=0 max=40 value=0 step=0.5 style="width: 200px;">40
<div>Shear OX
0
<input type="range" id="slider_input_ox" min=0 max=10 value=0 step=0.5 style="width: 200px;">10</div>
<div>Shear OY
0
<input type="range" id="slider_input_oy" min=0 max=10 value=0 step=0.5 style="width: 200px;">10</div>
<script type="text/javascript"> app = new MainParticle(document.getElementById('canvasBalls'));</script>
</body>
</html>
</toggledisplay>
