我有这小段Sympy代码

import sympy as s
L1, L2, x = s.symbols('L1, L2, x', real=True, positive=True)
P, q = s.symbols('P, q')
m, kN = s.symbols('m, kN', real=True, positive=True)
E, J = s.symbols('E, J', real=True, positive=True) ; EJ = E*J
values = dict(L1=5*m, L2=2*m, P=16*kN, q=-4*kN/m, E=200_000_000*kN/m**2)
Ra = (P/2 - q*L2**2/2/L1).subs(values, simultaneous=True)
print(Ra)

输出：

8*kN + 2*L2**2*kN/(L1*m)

（我也尝试过不带 simultaneous=True 这个关键字参数的情况），我的问题是，我会期待与 print(Ra) 不同的结果

8*kN + 8*kN/5

我该如何让Sympy满足我这点小小的期望？

解决方案

问题归结为两点。

首先，SymPy认为名称相同但前提条件不同的符号，仍然是不同的符号：

In [19]: xr = Symbol('x', real=True)

In [20]: xv = Symbol('x')

In [21]: xr
Out[21]: x

In [22]: xv
Out[22]: x

In [23]: xr == xv
Out[23]: False

这意味着在进行替换时，不能在这些符号之间进行互换：

In [24]: e = xr**2 + 1

In [25]: e
Out[25]: 
 2    
x  + 1

In [26]: e.subs(xr, 2)
Out[26]: 5

In [27]: e.subs(xv, 2)
Out[27]: 
 2    
x  + 1

其次，你是这样构造替换字典的：

values = dict(L1=5*m, L2=2*m, P=16*kN, q=-4*kN/m, E=200_000_000*kN/m**2)

那相当于

values = {'L1':5*m, 'L2':2*m, 'P':16*kN, 'q':-4*kN/m, 'E':200_000_000*kN/m**2}

这意味着你向subs传递的是字符串，而不是符号。subs对这些字符串的处理会假设它们表示一个没有设定前提的符号（如上方的 xv，而不是上方的 xr）。

修正方法是应该使用符号对象作为键，而不是字符串：

values = {L1:5*m, L2:2*m, P:16*kN, q:-4*kN/m, E:200_000_000*kN/m**2}

修正后的代码如下：

import sympy as s
L1, L2, x = s.symbols('L1, L2, x', real=True, positive=True)
P, q = s.symbols('P, q')
m, kN = s.symbols('m, kN', real=True, positive=True)
E, J = s.symbols('E, J', real=True, positive=True) ; EJ = E*J
values = {L1:5*m, L2:2*m, P:16*kN, q:-4*kN/m, E:200_000_000*kN/m**2}
Ra = (P/2 - q*L2**2/2/L1).subs(values, simultaneous=True)
print(Ra)

输出并不完全符合你要的，但两者等价：

48*kN/5