Python 3.x 用辛方法求解不同阶常微分方程组

我是一名机械工程专业的学生，我试图用弹性线法来计算轴的挠度。我使用Symphy是因为我已经象征性地评估了所有内部行为

弹性线法涉及一个由一阶常微分方程和二阶常微分方程组成的方程组。首先，我尝试了以下代码：

将sympy作为sym导入
将numpy作为np导入
#变数
#弹性线
v1，v2，v3，v4，v5，r1，r2，r3，r4，r5=符号（'v1，v2，v3，v4，v5，r1，r2，r3，r4，r5'，cls=符号函数）#
#一般数据
L1、L2、tau_1、tau_2、电机功率、转速电机、工作系数、冲击能量、正齿轮效率=符号（'L1、L2、tau_1、tau_2、电机功率、转速电机、工作系数、冲击能量、正齿轮效率'，实值=真值）
#传输分析
omega_1，omega_2，扭矩_1，扭矩_2，用户功率=符号（'omega_1，omega_2，扭矩_1，扭矩_2，用户功率'，实=真）
#齿轮设计变量
dp1，dg1，dp2，dg2=符号（'dp1，dg1，dp2，dg2'，实=真）
压力角、dp1动作、dg1动作、dp2动作、dg2动作、齿轮模块动作=符号（'压力角、dp1动作、dg1动作、dp2动作、dg2动作、齿轮模块动作'，实=真）
dp1_e_法、dp1_首_法、dp2_首_法、dp2_首_法、dg1_首_法、dg2_首_法、dg2_首_法=符号（'dp1_法、dp1_首_法、dp2_法、dp2_首_法、dg1_首_法、dg1_首_法、dg2_首_法、真实的）
z_p1，z_g1，z_p2，z_g2，mass_p1，mass_g1，mass_p2，mass_g2，g1_width，g2_width=sym.符号（'z_p1，z_g1，z_p2，z_g2，mass_p1，mass_g1，mass_p2，mass_g2，g1_width'，real=True）
#方位
b1_宽度，b2_宽度，可靠性，使用寿命=符号（'b1_宽度，b2_宽度，可靠性，使用寿命'，真实=真实）
d、 d，C0，C，Pu=符号（'d，d，C0，C，Pu'，实=真）
#竖井数据、平衡、内部荷载作用和钢材性能
L1，L2，L3，轴向间隙=符号（'L1，L2，L3，轴向间隙'，实值=真值）
Rax1，Raz1，Rdx1，Rdz1，Fr_g1，Ft_g1=符号（'Rax1，Raz1，Rdx1，Rdz1，Fr_g1，Ft_g1'，实数=真）
Rax2，Raz2，Rdx2，Rdz2，Fr_g2，Ft_g2=符号（'Rax2，Raz2，Rdx2，Rdz2，Fr_g2，Ft_g2'，实=真）
N1，Tx1，Tz1，Mx1，Mz1，Mt1=符号（'N1，Tx1，Tz1，Mx1，Mz1，Mt1'，实数=真）
N2，Tx2，Tz2，Mx2，Mz2，Mt2=符号（'N2，Tx2，Tz2，Mx2，Mz2，Mt2'，实数=真）
X=符号符号（‘席’，真＝真）
屈服强度、抗拉强度、疲劳强度、杨氏模量、剪切模量、安全强度、泊松模量、热膨胀系数=sym.SYMBOL（'屈服强度、抗拉强度、疲劳强度、杨氏模量、剪切模量、安全强度、泊松模量、热膨胀系数'，实值=真值）
d1，d2，d3，d4，d5=符号（'d1，d2，d3，d4，d5'，实=真）
力矩惯量1，力矩惯量2，力矩惯量3，力矩惯量4，力矩惯量5=符号（'力矩惯量1，力矩惯量2，力矩惯量3，力矩惯量4，力矩惯量5'，实=真）
极动量1，极动量2，极动量3，极动量4，极动量5=符号（'极动量1，极动量2，极动量3，极动量4，极动量5'，实=真）
#一般数据
一般数据={
L1:60#[mm]
L2:120#[mm]
头1:0.3，#[-]
头2:0.64，#[-]
电机功率：800，#[W]
服务系数：1.6，#[-]
冲击能量：1.6，#[J]
电机转速：1400，#[转/分]
}
正弦_结果={
轴向间隙：6，#[mm]
}
档位\常规\数据={
压力角：np.deg2rad（20），
齿轮模块动作：1.5，#[mm]
dg1_法案：91.5，#[mm]
dg1_e_act:94.5，#[mm]
dg1_D1_法案：16.0，#[mm]
dp1_法案：27.0，#[mm]
dp1_e_act:30.0，#[mm]
dp1_D1_法案：8.0，#[mm]
dg2_法案：72.0，#[mm]
dg2_e_act:75.0，#[mm]
dg2_D1_法案：14.0，#[mm]
dp2_法案：46.5，#[mm]
dp2_e_法案：49.5，#[mm]
dp2_D1_法案：12.0，#[mm]
z#u g1:61，#[-]
z#u p1:18，#[-]
z_g2:48，
z_p2:31，
质量：1.22，#[-]
质量p1:0.1，#[-]
质量_g2:0.7，
质量μp2:0.3，
g1_宽度：17.0，#[mm]
g2_宽度：17.0，#[mm]
正齿轮效率：0.9#[-]
}
方位(u)数据={
b1_宽度：8，#[mm]
b2_宽度：8，#[mm]
可靠性：99，#[%]
使用寿命：1000#[h]
}
轴的尺寸={
L1:0.5*轴承数据[b1\U宽度]+正弦结果[轴向间隙]+0.5*齿轮数据[g1\U宽度]，#[mm]
L2：一般_数据[L1]-（2*正弦_结果[轴向_间隙]+0.5*齿轮_一般_数据[g1_宽度]+0.5*齿轮_一般_数据[g2_宽度]，#[mm]
L3:0.5*轴承数据[b2\U宽度]+正弦曲线结果[轴向间隙]+0.5*齿轮数据[g2\U宽度]#[mm]
}
轴直径={
d1:12，#[mm]
d2:16，#[mm]
d3:24，#[mm]
d4:14，#[mm]
d5:12#[mm]
}
m_惯性={
力矩惯量1：（np.pi*（轴直径[d1]**4））/64，#[mm^4]
力矩惯量2：（np.pi*（轴直径[d2]**4））/64，#[mm^4]
力矩惯量3：（np.pi*（轴直径[d3]**4））/64，#[mm^4]
力矩惯量4：（np.pi*（轴直径[d4]**4））/64，#[mm^4]
力矩惯量5：（np.pi*（轴直径[d5]**4））/64，#[mm^4]
极动量1:0.5*np.pi*（轴直径[d1]*0.5）**4，#[mm^4]
极动量2:0.5*np.pi*（轴直径[d2]*0.5）**4，#[mm^4]
极动量3:0.5*np.pi*（轴直径[d3]*0.5）**4，#[mm^4]
极动量4:0.5*np.pi*（轴直径[d4]*0.5）**4，#[mm^4]
极动量5:0.5*np.pi*（轴直径[d5]*0.5）**4，#[mm^4]
}
钢制支柱={
屈服强度：785，#[MPa]30[mm]巴
抗拉强度：1080，#[MPa]30[mm]巴
1×10^4循环（旋转弯曲）时的安全强度：0.75*1080，#[MPa]
2×10^6循环（旋转弯曲）下的疲劳强度：0.45*1080，#[MPa]
杨氏模量：210000，#[MPa]
泊松模量：0.3，
剪切模量：80000，#[MPa]
热膨胀系数：24*10**-6#[1/°C]https://www.steel-grades.com/Steel-Grades/Carbon-Steel/AISI-E9314.html
}
头乌法