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1、计算机在材料科学中的应用Computer Applications in Materials Science 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 Origin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)Materials Studio(PC)建
2、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,Figure 9.Comparison of the Wide-Angle ExperimentalX-Ray Diffraction Pattern(Figure2C)from A(1125)and the Calculated X-RayDiffraction PatternExperimental(A)and calculated(B)from theproposed model(Figures 7C and 8).,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Mathcad Math
3、ematica Matlab Maple(Waterloo Maple Inc.)Microcal Origin,材料设计与计算计算机语言Basic Visual Basic,Quick,True,TurboCFortranPasicalMatlab 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:中国期刊网:Wiley:Elsevier:EI文摘库:SCI文摘库: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)
4、shading interp,一般应用论文写作Word 字处理软件Adobe Acrobat 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:用户名：mathcad 密码：1234,第一章 Mathcad基本操作及应用1.1 Mat
5、hcad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Save as 换名存盘Collaboratory 连接论坛(取消)Internet Setup(2001取消)Send 把文件当附件发送(取消)Page Setup 页面设置Print Preview 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
6、粘贴Delete 删除Select All 全选Find 查找Replace 替换Go to Page 跳的指定页面Check Spelling 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Format Bar：字体工具栏显示开关Math Palette：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Unit：插入一个
7、单位Picture：显示该图Math Region：在文本文件内插入数学区域Text Region：插入一个文本区域Page Break：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-Y Plot:创建直角坐标图Polar Plot:创建极坐标图Surface Plot:创建曲面图Contour Plot:创建等值图3D Scatter Plot:3维离散点图3D Bar Chart:3维柱状图Vector field Plot:创建2维矢量图,Format
8、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Color：显示颜色控制Separate Regions：分离重叠区域Align Regions：对齐所选的区域Lock Regions：对区域锁定控制 Headers/Footers：设置页眉或页脚,Graph命令的子命令：X-Y Plot：直角坐标图格式 Polar Plot：极坐标图格式 3D Plot：三维坐标图格式 Graph Trace：读取曲线上点的坐标 Zoom：放大镜,Math菜单
9、Calculate：计算更新当前屏幕上所见的图形和表达式Calculate Worksheet：计算更新全文的图形和表达式Automatic Calculation：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
10、分解Collect：按指定因子整理多项式Polynomial Coefficients：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Integrate：对指定变量求表达式的积分,Symbolics菜单Variable：与变量有关的命令Expand to Series：把函数展开成泰勒级数 Covert to Partial Fraction：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I
11、nvert：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Inverse Fourier：逆傅里叶变换 Laplace：拉普拉斯变换Inverse Laplace：逆拉普拉斯变换Z：Z变换Inverse Z：逆Z变换Evaluation Style：设置演算样式的对话框,Windows菜单Cascade：层叠式排列窗口 Tile Horizontal：水平平铺式排列窗口Tile Vertical命令：垂直平铺式排列窗口Arrange Icons命令：排列已最小化的窗口图标,Help菜单Mathcad Help：激活在线帮助窗口
12、Resource Center：激活资源中心Tip of the Day：每日学一招Open Book：打开电子书(*.hdb)Using Help：如何获取帮助About Mathcad：Mathcad版本说明 Context Menu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
13、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/Text Region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F
14、ormat/Separate Regions命令区域对齐：1.水平对齐(Format/Align Regions/Across)2.垂直对齐(Format/Align Regions/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:用户名：mathcad 密码：1234,
