在循环内执行导数

Question

嗨，我写了下面的代码，

Z=1 #particle position
dz=0.1
time=1
dt=0.1
v=0
Fz=0
for time in np.arange(1, 10, dt):
#####simulation loop#######
    theta=np.arccos(-Z/R) #contact angle
    theta_e=((math.pi*110)/180) #equilibrium contact angle
    Z_e=-R*np.cos(theta_e)#equilibrium position of particle
    C=3.14*gamma*(R-Z_e) #additive constant


    Fsz= (gamma*math.pi*(Z-Z_e)**2)+(tau*2*math.pi*math.sqrt(R**2-Z**2))+C
    Fz=Fsz+(0.5*deltaF*np.sin((2*math.pi/lamda)*(Z-Z_e)-phi))#surface force
    w_a=gamma*lamda_m**2*(1-np.cos(theta_e)) #work of adhesion
    epsilon_z=2*math.pi*R*np.sin(theta)*mu*(nu/(lamda_m**3))*np.exp(w_a/KbT)#transitional drag
    epsilon_s=khi*mu*((4*math.pi**2*R**2)/math.sqrt(Ad))*(1-(Z/R)**2)
    epsilon=epsilon_z+epsilon_s
    Ft=math.sqrt(2*KbT*epsilon)*series #thermal force
    v=(-np.diff(Fz,Z)+Ft)/epsilon ##new velocity
    Z=v*dt #new position

我试图计算 dFz/dz 但它给了我以下错误，

  File "C:/Users/mohammad.hossain1/Desktop/particle.py", line 62, in <module>
    v=(-np.diff(Fz,Z)+Ft)/epsilon ##new velocity

  File "C:\Users\mohammad.hossain1\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\lib\function_base.py", line 1924, in diff
    slice1[axis] = slice(1, None)

IndexError: list assignment index out of range

因为我的初始条件是 Fz=0 Z=0 并且它随时间变化我想得到 dFz/dz。我已经导入了所有必要的模块，并且在 code.But 的开头正确定义了所有变量我在引入导数时出错。所以很可能我的方法不会引起争论。是否可以向我展示我在编码过程中犯的错误。

Answer 1

即使有堆栈跟踪也很难确定。显然 numpy 正在尝试访问一个名为 slice1 的列表，该列表具有该列表没有的轴索引。不知道为什么会这样，但一定是这一行：

v=(-np.diff(Fz,Z)+Ft)/epsilon

我特别怀疑导致此问题的这一行部分是 np.diff()，因为它是 np 代码抛出此错误。我最好的猜测是 Fz 和 Z 在这种情况下是相等的，或者 .diff 方法不可接受的值。如果是这样，请尝试添加以下内容：

if Fz != Z:
     v=(-np.diff(Fz,Z)+Ft)/epsilon

如果这不能阻止崩溃，请尝试在此行之前打印 Fz 和 Z 的值，看看它们是否看起来 weird/suspicious。

在循环内执行导数

perform derivative inside a loop

python

numpy

fluid-dynamics