基於C語言的材料力學模型計算實現(前言)

材料力學(工程力學A2)的線上結課考試成績=平時分×10%+考試分×40%+結課論文×50%,結課論文題材不限,本渣物理思維不緊密,數學推導又不行,放棄了向大佬看齊——研究力學問題的機會。又爲了湊齊字數,只好“以碼代字”,相信代碼一定能湊齊3000字吧~好了,開始碼論文,論文研究內容爲扭轉變形、拉壓變形、彎曲應力的簡單模型應用(太複雜的本渣也碼不出來。。。).

前言.對精確度與輸入規範的統一說明

Part 1.π的取值

由於C語言變量名要以英文字母或下劃線開頭並且不能包含特殊字符,因此本報告的程序均採用“Pi”而非“π”作爲圓周率的名稱,並對其進行宏定義。

爲了得到更爲精確的圓周率數值,不直接對Pi取近似值,而是取cos(-1.0)的反函數作爲Pi值,驗證它們相同點與區別的程序代碼如下:(”//”爲註釋符,其後面爲註釋內容,用於解釋標註,不參與編譯.)

#include<stdio.h>
#include<math.h>//引用數學頭文件 
#define Pi acos(-1.0)//宏定義圓周率,C語言中取反函數直接在函數前加個"a" 
#define Pi_approximate 3.141593//宏定義直接取近似值的圓周率
int main(){
	printf("Pi的近似值:%lf\n",Pi_approximate);
	printf("Pi:%lf\n\n",Pi);
	printf("Pi的近似值乘以10的9次方:%lf\n",Pi_approximate*pow(10.0,9));
	printf("Pi乘以10的9次方:%lf\n",Pi*pow(10.0,9));
	return 0;
}

運行結果:

由計算機運行結果可知,僅計算單一圓周率數值,無論是取近似值還是取反函數得到的精確值,計算機均以保留六位小數的形式輸出,看似沒有區別;但是計算中圓周率乘以數量級較大的參數時,二者的計算結果發生明顯區別,並且,二者的精確程度會隨着數量級的增大而拉開更大差距,因此決定採用arc cos(-1.0)作爲Pi的宏定義值。

Part 2.輸入規範

原則上,計算結果均會以標準單位換算輸出。同樣,在輸入數據時,需要根據界面上的提示語句按要求輸入數據,原始數據單位如有不同,則應在換算成提示語句要求的單位之後輸入。

對於題目中沒有明確軸段長度或者軸段長度不影響計算的情況,可任意輸入距離長短,但本報告遵循以下規範:若存在軸段,則默認軸段長度爲1m;若爲虛擬軸段(程序默認輸入格式導致的多餘軸段),則默認軸段長度爲0。

Part 3.運行環境

程序運行的集成開發環境(IDE)爲Dev C++,經檢驗,程序同樣可以在Visual C++ 2010上運行。

前言部分結束,材料力學專欄依次按照扭轉變形、拉壓變形、彎曲應力、應用與思考的順序進行描述,碼論文之旅正式啓航~

 

 

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