请问未知的二阶偏微分方程组里含有未知的一阶偏微分方程可计算吗
mathematica吧
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showyueker 楼主
自己整了个细胞建模,其中有一个必要公式u5(x,t)对x从1到0定积分=u6(t)对t的偏导数,u7(t)=u6(t)+1,而u7(t)又与u1(x,t)联立。所有方程均未知,只知道关系式。
源代码太长放在楼下了,问了几个学过mathematica的朋友都说未知方程不能将定积分包含在式子里面,请大佬们帮忙指点一下怎么改合适,小弟给各位磕头了
2023年03月19日 23点03分 1
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showyueker 楼主
sol61115 = NDSolve[{D[u1[x, t], t] == 1*D[u1[x, t], {x, 2}] + 0.1 - 1*u1[x, t]^2/(u1[x, t]^2 + 1^2) - 1*u1[x, t]^2/(u1[x, t]^2 + 1^2) + 1*1*(1 + Exp[((1*1^2/(1^2 + 1^2) + 1 - u7[t]))/1]) + 1*1*1*u1[x, t]^2*u2[x, t]^2* u3[x, t]/((u1[x, t]^2 + 1^2)*(u2[x, t]^2 + 1^2)) + 1*1*1*u1[x, t]^2*u2[x, t]^2* u4[x, t]/((u1[x, t]^2 + 1^2)*(u2[x, t]^2 + 1^2)),(*胞内钙离子浓度*) D[u2[x, t], t] == 1*D[u2[x, t], {x, 2}] - (1*1/(1 + 1))*u1[x, t]/(u1[x, t] + 1) - 1*u2[x, t],(*钙库离子浓度*) 1*D[u3[x, t], t] == 1^2/(1^2 + u1[x, t]^2) - u3[x, t],(*钙库一通道开放分数之一*) 1*D[u4[x, t], t] == 1^2/(1^2 + u1[x, t]^2) - u4[x, t],(*钙库二通道开放分数之一*) D[u5[x, t], t] == 1*D[u5[x, t], {x, 2}] - 1*(3 - u5[x, t])*u5[x, t]^2/(u5[x, t]^2 + 1^2) + 1/(1 + Exp[(2 - 1)/1]) - (1/((1 + (1 + 1)^4)/(1 + 1*1)^4*1* Exp[1*u7[t]/(1 + 1)])),(*胞内钾离子浓度*) D[u6[t], t] == integrate[ u5[x, t], {x, 0, 1}],(*电位差变化*) u7[t] == 1 + u6[t],(*细胞膜电位差*) u1[x, 0] == 1, u2[x, 0] == 1, u3[x, 0] == 0.2, u4[x, 0] == 0.2, u5[x, 0] == 1, u6[0] == 1, u7[0] == 2, Derivative[1, 0][u1][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u1][1, t] == 0, Derivative[1, 0][u2][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u2][1, t] == 0, Derivative[1, 0][u5][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u5][1, t] == 0}, (*边界条件*){u1, u2, u3, u4, u5, u6, u7}, {x, 0, 1}, {t, 0, 1}]Clear@DerivativePlot3DPlot3D[Evaluate[{u1[x, t], u2[x, t], u7[t]} /. sol61115], {t, 0, 1}, {x, 0, 1}, PlotRange -> All, AxesLabel -> {x, t, u}, PlotStyle -> {{Opacity[.3], Blue}, {Opacity[.3], Red}, {Opacity[.3], Green}}, MeshFunctions -> {#3 &}]
2023年03月19日 23点03分 2
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showyueker 楼主
其实也就改了u5到u7的内容,其他地方没有动,在不定积分改成定积分之前是可以运行的
2023年03月19日 23点03分 3
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showyueker 楼主
这个是还没改完的不定积分代码,可以跑的
sol61115 = NDSolve[{D[u1[x, t], t] == 1*D[u1[x, t], {x, 2}] + 0.1 - 1*u1[x, t]^2/(u1[x, t]^2 + 1^2) - 1*u1[x, t]^2/(u1[x, t]^2 + 1^2) + 1*1*(1 + Exp[((1*1^2/(1^2 + 1^2) + 1 - u7[x, t]))/1]) + 1*1*1*u1[x, t]^2*u2[x, t]^2* u3[x, t]/((u1[x, t]^2 + 1^2)*(u2[x, t]^2 + 1^2)) + 1*1*1*u1[x, t]^2*u2[x, t]^2* u4[x, t]/((u1[x, t]^2 + 1^2)*(u2[x, t]^2 + 1^2)),(*胞内钙离子浓度*) D[u2[x, t], t] == 1*D[u2[x, t], {x, 2}] - (1*1/(1 + 1))*u1[x, t]/(u1[x, t] + 1) - 1*u2[x, t],(*钙库离子浓度*) 1*D[u3[x, t], t] == 1^2/(1^2 + u1[x, t]^2) - u3[x, t],(*钙库一通道开放分数之一*) 1*D[u4[x, t], t] == 1^2/(1^2 + u1[x, t]^2) - u4[x, t],(*钙库二通道开放分数之一*) D[u5[x, t], t] == 1*D[u5[x, t], {x, 2}] - 1*(3 - u5[x, t])*u5[x, t]^2/(u5[x, t]^2 + 1^2) + 1/(1 + Exp[(2 - 1)/1]) - (1/((1 + (1 + 1)^4)/(1 + 1*1)^4*1* Exp[1*u7[x, t]/(1 + 1)])),(*胞内钾离子浓度*) D[u6[x, t], t, x] == u5[x, t],(*电位差变化*) u7[x, t] == 1 + u6[x, t],(*细胞膜电位差*) u1[x, 0] == 1, u2[x, 0] == 1, u3[x, 0] == 0.2, u4[x, 0] == 0.2, u5[x, 0] == 1, u6[x, 0] == 1, u7[x, 0] == 2, Derivative[1, 0][u1][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u1][1, t] == 0, Derivative[1, 0][u2][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u2][1, t] == 0, Derivative[1, 0][u5][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u5][1, t] == 0}, (*边界条件*){u1, u2, u3, u4, u5, u6, u7}, {x, 0, 1}, {t, 0, 1}]Clear@DerivativePlot3DPlot3D[Evaluate[{u1[x, t], u2[x, t], u7[x, t]} /. sol61115], {t, 0, 1}, {x, 0, 1}, PlotRange -> All, AxesLabel -> {x, t, u}, PlotStyle -> {{Opacity[.3], Blue}, {Opacity[.3], Red}, {Opacity[.3], Green}}, MeshFunctions -> {#3 &}]
2023年03月19日 23点03分 4
level 5
showyueker 楼主
改了一个比较简单的格式,但还是不行。。
sol61115 = NDSolve[{D[u1[x, t], t] == 1*D[u1[x, t], {x, 2}] + 0.1 - 1*u1[x, t]^2/(u1[x, t]^2 + 1^2) - 1*u1[x, t]^2/(u1[x, t]^2 + 1^2) + 1*1*(1 + Exp[((1*1^2/(1^2 + 1^2) + 1 - u7[1, t]))/1]) + 1*1*1*u1[x, t]^2*u2[x, t]^2* u3[x, t]/((u1[x, t]^2 + 1^2)*(u2[x, t]^2 + 1^2)) + 1*1*1*u1[x, t]^2*u2[x, t]^2* u4[x, t]/((u1[x, t]^2 + 1^2)*(u2[x, t]^2 + 1^2)),(*胞内钙离子浓度*) D[u2[x, t], t] == 1*D[u2[x, t], {x, 2}] - (1*1/(1 + 1))*u1[x, t]/(u1[x, t] + 1) - 1*u2[x, t],(*钙库离子浓度*) 1*D[u3[x, t], t] == 1^2/(1^2 + u1[x, t]^2) - u3[x, t],(*钙库一通道开放分数之一*) 1*D[u4[x, t], t] == 1^2/(1^2 + u1[x, t]^2) - u4[x, t],(*钙库二通道开放分数之一*) D[u5[x, t], t] == 1*D[u5[x, t], {x, 2}] - 1*(3 - u5[x, t])*u5[x, t]^2/(u5[x, t]^2 + 1^2) + 1/(1 + Exp[(2 - 1)/1]) - (1/((1 + (1 + 1)^4)/(1 + 1*1)^4*1* Exp[1*u7[1, t]/(1 + 1)])),(*胞内钾离子浓度*) D[u6[x, t], t, x] == u5[x, t],(*电位差变化*) u7[x, t] == 1 + u6[x, t],(*细胞膜电位差*) u1[x, 0] == 1, u2[x, 0] == 1, u3[x, 0] == 0.2, u4[x, 0] == 0.2, u5[x, 0] == 1, u6[x, 0] == 1, u7[x, 0] == 2, Derivative[1, 0][u1][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u1][1, t] == 0, Derivative[1, 0][u2][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u2][1, t] == 0, Derivative[1, 0][u5][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u5][1, t] == 0}, (*边界条件*){u1, u2, u3, u4, u5, u6, u7}, {x, 0, 1}, {t, 0, 1}]Clear@DerivativePlot3DPlot3D[Evaluate[{u1[x, t], u2[x, t], u7[1, t]} /. sol61115], {t, 0, 1}, {x, 0, 1}, PlotRange -> All, AxesLabel -> {x, t, u}, PlotStyle -> {{Opacity[.3], Blue}, {Opacity[.3], Red}, {Opacity[.3], Green}}, MeshFunctions -> {#3 &}]
2023年03月22日 13点03分 5
level 5
showyueker 楼主
解开了此贴终结,代码太长了可以私我
2023年03月23日 07点03分 6
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