用python实现阻尼谐波振荡代码

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 定义系统参数
m = 1.0  # 质量
k = 1.0  # 弹性系数
b = 0.2  # 阻尼系数

# 定义时间步长和总时长
dt = 0.01  # 时间步长
total_time = 10.0  # 总时长

# 定义初始条件
x0 = 1.0  # 初始位置
v0 = 0.0  # 初始速度

# 初始化数组
t = np.arange(0.0, total_time, dt)
x = np.zeros_like(t)
v = np.zeros_like(t)

# 设置初始值
x[0] = x0
v[0] = v0

# 进行数值计算
for i in range(1, len(t)):
    F = -k * x[i-1] - b * v[i-1]  # 力的计算
    a = F / m  # 加速度的计算
    v[i] = v[i-1] + a * dt  # 更新速度
    x[i] = x[i-1] + v[i] * dt  # 更新位置

# 绘制振荡曲线
plt.plot(t, x)
plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Displacement')
plt.title('Damped Harmonic Oscillation')
plt.show()