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计算机在材料科学中的应用ComputerApplicationsinMaterialsScience授课教师：张志英，董知之计算机在材料科学中的应用前言第一章Mathcad基本操作及应用第二章Mathcad在材料科学中的应用示例第三章Orig

in绘图和计算前言•材料设计与计算•材料设计•材料结构与性能模拟•材料加工工艺过程的数学模拟•材料表征•一般应用•资料检索、绘图、论文写作等前言•材料设计与计算•材料科学专用软件•数学计算软件•计算机语言•一般应用•资料检索(英文、中文)•论文写作软件•

上机安排材料设计与计算•材料科学专用软件Cerius2(图形工作站)MaterialsStudio(PC)建立结构模型(结构优化)•性质预测•X-射线衍射分析•动力学模拟•量子力学计算Accelrys公司网址：http:

//www.accelrys.comFigure9.ComparisonoftheWide-AngleExperimentalX-RayDiffractionPattern(Figure2C)fromA(11–25)andtheCalculated

X-RayDiffractionPatternExperimental(A)andcalculated(B)fromtheproposedmodel(Figures7Cand8).PE晶体的X-ray衍射图晶粒500A晶粒50A材料设计与计算•数学计算软件•Mathc

ad–www.mathsoft.com•Mathematica–www.wolfram.com•Matlab–www.mathworks.com•Maple–www.maplesoft.com(WaterlooMapleInc.)•MicrocalOrig

in–www.microcal.com材料设计与计算•计算机语言•Basic–VisualBasic,Quick,True,Turbo•C•Fortran•Pasical•Matlab–超高级计算语言(科学

计算)一般应用•资料检索(图书管:http://211.81.27.3/)•维普:http://vip.lib.tju.edu.cn/index.asp•中国期刊网:http://www.edu.cnki.net•Wiley:http://ww

w3.interscience.wiley.com•Elsevier:http://www.sciencedirect.com/•EI文摘库:http://www.engineeringvillage2.com.cn•SCI文摘库:http://isi15.i

siknowledge.com/portal.cgi/•CA光盘文摘库:\\211.81.27.251\[X,Y]=meshgrid(-8:0.2:8,-8:0.2:8);R=((X.^2+Y.^2).^(1/2));Z=sin(R)./R;surf(Z)s

hadinginterp一般应用•论文写作•Word－字处理软件•AdobeAcrobat–pdf格式文件的阅读与制作•Origin–数据处理与绘图•Endnote－参考文献管理(Word的辅助工具)•Photoshop－图像处理•ChemOffice－化学分子式绘制

•Mathcad－公式推导与数据处理上机安排•上课：单周星期一,第四大节地点：主楼D501(1-5,7-18周)•上机：双周1班:周2-第1大节2班:周2-第4大节3班:周2-第5大节4班:周1-第4大节地点：材化学院机房•

课件作业下载和作业递交:ftp://211.68.117.2用户名：mathcad密码：1234第一章Mathcad基本操作及应用1.1Mathcad基本操作•用户界面•常用菜单•工具栏•区域编辑•公式编辑•上机内容用户界面•菜单栏•常用工具栏•字体工具栏•数学

工具栏•工作区•信息栏•File菜单New–建立新文件Open–打开已存在的文件Close–关闭当前文件Save–保存当前文件Saveas–换名存盘Collaboratory–连接论坛(取消)InternetSetup–(

2001取消)Send–把文件当附件发送(取消)PageSetup–页面设置PrintPreview–打印预览Print–打印文件Exit–退出•Edit菜单Undo–撤消上次编辑操作Redo–Undo的逆操作Cut–剪切Copy–把选择内容复制到剪贴板Paste–粘贴De

lete–删除SelectAll–全选Find–查找Replace–替换GotoPage–跳的指定页面CheckSpelling–拼写检查文本Links–链接编辑Object–打开或编辑对象•View菜单Toolbar：工具栏显示开关FormatBar：字体工具栏显示开关MathPa

lette：数学选项板显示开关Regions：区域显示开关Zoom：视图缩小和放大显示Refresh：视图刷新Animate：动画制作Playback：打开一个窗口，播放动画•Insert菜单Graph：图形Matrix：插入一个矩阵或矢量Function：插入一个内部函数Un

it：插入一个单位Picture：显示该图MathRegion：在文本文件内插入数学区域TextRegion：插入一个文本区域PageBreak：插入分页符Hyperlink：创建、删除、编辑超级链接

Reference：插入引用文件Component：插入一个组件Object：插入一个OLE对象。Graph命令下的子命令：X-YPlot:创建直角坐标图PolarPlot:创建极坐标图SurfacePlot:创建曲面图ContourPlot:创建等值图3DScatterPlot:3维离散点图

3DBarChart:3维柱状图VectorfieldPlot:创建2维矢量图•Format菜单Number：控制数据显示格式Equation：控制公式格式Text：控制文本格式Paragraph：控制段落格式Style：控制文本格式Properties：属性控制Graph：图形格式控制Col

or：显示颜色控制SeparateRegions：分离重叠区域AlignRegions：对齐所选的区域LockRegions：对区域锁定控制Headers/Footers：设置页眉或页脚Graph命令的子命令：•X-YPlot：直角坐标图格式•PolarPlo

t：极坐标图格式•3DPlot：三维坐标图格式•GraphTrace：读取曲线上点的坐标•Zoom：放大镜•Math菜单Calculate：计算更新当前屏幕上所见的图形和表达式CalculateWorksheet：计算更新全文的图形和表

达式AutomaticCalculation：自动和手动模式切换开关Optimization：优化计算开关Option：设置系统变量、单位制和量纲•Symbolics菜单Evaluate：Symbolically：求微积分、矩阵、函数和其它代数式演算的解析表达式Floating：解析运算，如

有可能返回浮点数的结果Complex：解析运算，如有可能返回复数结果Simplify：简化所选择的表达式Expand：按和、积因子展开所选择的表达式Factor：对所选择的表达式进行因式分解Collect：按指定因子整理多项式PolynomialCoefficients

：求多项式展开系数Variable：与变量有关的命令Solve：对指定变量解方程或不等式Substitute：替换所选择的变量Differentiate：对指定变量求微分，其它变量当作常数Integrat

e：对指定变量求表达式的积分•Symbolics菜单Variable：与变量有关的命令ExpandtoSeries：把函数展开成泰勒级数CoverttoPartialFraction：把一个有理分式分解成

部分分式的和，分母是线性或2次式Matrix：与矩阵有关的命令Transpose：求转置矩阵Invert：求矩阵的逆Determinant：求矩阵行列式的值Transform：与变换有关的命令Fourier：傅里叶变换InverseFourier：逆

傅里叶变换Laplace：拉普拉斯变换InverseLaplace：逆拉普拉斯变换Z：Z变换InverseZ：逆Z变换EvaluationStyle：设置演算样式的对话框•Windows菜单Cascade：层叠式排列窗口TileH

orizontal：水平平铺式排列窗口TileVertical命令：垂直平铺式排列窗口ArrangeIcons命令：排列已最小化的窗口图标•Help菜单MathcadHelp：激活在线帮助窗口ResourceCenter：激活

资源中心TipoftheDay：每日学一招OpenBook：打开电子书(*.hdb)UsingHelp：如何获取帮助AboutMathcad：Mathcad版本说明•ContextMenu菜单在屏幕上用鼠标右键单击某一对象时

，会弹出一个菜单，Mathcad根据单击的区域和对象自动判断将要进行哪些操作。弹出的菜单包含相应的命令，在实际操作中非常方便。用这种方法会减少鼠标移动的频率。•工具栏•常用工具栏•字体栏•数学选项版•区域编

辑Mathcad文件是文本区域、公式区域和图形区域的集合，移动、删除、拷贝、锁定对齐区域等编辑操作方法属于最基础性的知识•公式区域(数学区域)：数学区域含有算式、变量、函数、等数学计算内容，在默认情况下，键入的字符属于该区域。•文本区域：没有数学意义，它只是文字的说明部分，要用Insert/

TextRegion命令创建。•图形区域：用于绘制函数关系曲线。用插入Insert/Graph命令创建。•区域编辑•选取区域：1.单击目标(单个区域)2.按住鼠标左键拖动鼠标•撤消选取的区域：单击对象

外的任何一区域•移动区域:1.选取要移动的区域2.鼠标移向区域，光标变成手掌形状后，压住鼠标左键移动•区域删除：1.选中要删除的区域2.用Edit/Cut或Edit/Delete或工具条上的命令•消除重叠区域：1.

移动区域2.使用Format/SeparateRegions命令•区域对齐：1.水平对齐(Format/AlignRegions/Across)2.垂直对齐(Format/AlignRegions/Down)•公式

编辑•公式编辑中应注意两个问题：一是插入线；二是编辑线•插入线：公式中竖线为插入线，表示要插入字符的位置。用光标键可移动插入线•编辑线：横线为编辑线，表示编辑公式的部位。用空格键可改变编辑线的选择范围上机安排•上课：单周星期一,第四大节地点：主楼D501(1-18周)•上机：双周1

班:周2-第1大节2班:周2-第4大节3班:周2-第5大节4班:周1-第4大节地点：材化学院机房•课件作业下载和作业递交:ftp://211.68.117.2用户名：mathcad密码：1234