Ausgabewerte stimmen nicht

Florian99

Problem dank DirkB gelöst.
Hallo zusammen, schreibe seit kurzem C++ Code in Qt. Seit ca. 3h hänge ich an einem Problem und komm einfach nicht drauf:
Die ausgegeben Werte für x und xT bleiben die Startwerte. Ich kann leider nicht nachvollziehen warum. Beim nachrechnen mittels Taschenrechner verändert sich v im ersten Durchlauf um -13/6250 was sich ja im x des zweiten Durchlaufs widerspiegeln sollte...aber leider keine Änderung.
Bei ähnlichen Aufgaben hatte ich noch nie solche Probleme.
Über jegliche Hinweise oder Tipps bin ich sehr dankbar.

#include <iostream>
#include <fstream>


double dv (double vT, double v, double xT, double x);   // Funktionsdeklaration: Beschleunigung Hauptmasse
double dvT (double vT, double v, double xT, double x);  // Funktionsdeklaration: Beschleunigung Tilger-Masse

int main()
{
// Implementierung Aufgabe 1-3:

double t = 0, h = 0.01;         // Zeit und Zeitschrittweite
double v = 0, vT = 0;           // Geschwindigkeiten
double v_old = 0, vT_old = 0;   // alte Geschwindigkeiten um "Zurückzurechnen"
double x = 0.1, xT = 0;         // Orte

// Speichern der Werte in Arrays
double t_vals [10001];
double x_vals [10001], xT_vals [10001];
double v_vals [10001], vT_vals [10001];


for (int i = 0; i<10001; i++)
{

    t_vals[i] = t;                      // Speichern von ti
    x_vals[i] = x , xT_vals[i] = xT;    // Speichern von x unt xT
    v_vals[i] = v , vT_vals[i] = vT;    // Speichern von v und vT
    v_old = v , vT_old = vT;            // alte Geschwindigkeiten um "Zurückzurechnen"

    // Berechnungen
    v = v + h * dv(vT, v_old, xT, x);
    vT = vT + h * dvT(vT, v_old, xT, x);
    x = x + h * v_old;
    xT = xT + h * vT_old;
    t = t + h;                          // Erhöhen der Laufzeit um die Zeitschrittweite

}

// Werte von Arrays in Datei schreiben
std::ofstream Datei;
Datei.open("C:\\Users\\lenzf\\Downloads\\Sommersemester 2023\\I-Inf Praktikum\\Praktikum\\Aufgabe_1.txt");

    if (!Datei.is_open())  // Kontrolle ob Datei geöffnet werden konnte
        std::cout << "Fehler beim Oeffnen der Datei" << std::endl;

    for(int i = 0; i < 10001; i++)
    {
        Datei << "t"<<i<<" : "<<t_vals[i]<<"      x"<<i<<" : "<<x_vals[i]<<"      xT"<<i<<": "<<xT_vals[i]<<std::endl;
    }
Datei.close();

return 0;
}



double dvT (double vT, double v, double xT, double x) //Fuktionsdefinition
{
// alle Werte in SI-Einheiten !!!
int mT = 20;  // Tilger-Masse
int dT = 11;  // Dämpfungskonstante des Tilgers
int kT = 40;  // Federsteifigkeit der Tilgerankopplung

return (1/mT) * (-dT*(vT-v) - kT*(xT-x)); //Berechnung und Rückgabe Beschleunigung der Tilger-Masse

}


double dv (double vT, double v, double xT, double x) // Funktionsdefinition
{
// alle Werte in SI-Einheiten !!!
int F = 0;
int m=500; // Hauptmasse
int k=1000; // Federsteifigkeit
int kT=40; // Federsteifigkeit der Tilgerankopplung
int dT=11; // Dämpfungskonstante des Tilgers


return (1/m) * (dT*(vT-v) + kT*(xT-x) - k*x + F); //Berechnung und Rückgabe Beschleunigung der Hauptmasse

}

DirkB

@Florian99 1/int ist 0, wenn abs(int) > 1, da die Berechnung als Ganzzahldivision ausgeführt wird.

Mach aus den Variablen m bzw. mt ein double oder schreibe (1.0/m)

Oder berechne erst den Zähler (der ist dann ein double) und Teile dann durch m bzw mt

Florian99

@DirkB Vielen lieben Dank :). Gerade ausprobiert, jetzt läuft alles so wie es sollte. Mein Freitag ist gerettet. Jetzt kann ich mal an den Feinschliff.

DirkB

@Florian99 Beim t = t+h; kann es auch zu Rundungsfehlern kommen.

Gerade 0,01 ist binär nicht genau Darstellbar.
Mag bei dir noch nicht auffallen, bei mehr Schleifendurchläufen schon.

Th69

Als weiterer Hinweis:
Anstatt jeweils variable = variable + wert kannst du auch einfach variable += wertschreiben.

Und für die Anzahl 10001 solltest du eine Konstante anlegen, so daß dieser Wert einfacher verändert werden könnte und der Code übersichtlicher ist (Stichwort: Magische Zahlen in Code):

const int MaxValues = 10001;