计算机在材料科学中的应用.ppt

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1、第一章Mathcad基本操作及应用1.1Mathcad基本操作1.2Mathcad的基本运算符1.3Mathcad的函数1.4Mathcad的图形1.5符号运算1.2Mathcad的基本运算符算数运算符(ArithmeticOperators)微积分与极限运算符(CalculusandLimitsOperators)关系运算符(BooleanOperators)向量和矩阵运算符(VectorandMatrixOperators)自定义运算符(User-definedOperators)评价符(Evaluation)算数运算符运算符快捷键说明++加号(Addition)-

2、-减号(Subtraction)**乘号(Multiplication屏幕显示为·)//除号(Division)输入1/n，显示：!!阶乘号(Factorial):=:符值号(AssignValue)算数运算符运算符快捷键说明≡~恒等于号(全局变量定义与符值)==等号。显示计算结果xy^求幂。Y必需无量纲m..n;变量的变化范围

3、x

4、

5、求复数的模或实数的绝对值微积分与极限运算符运算符快捷键说明?返回函数(表达式)的一阶导数Ctrl+?返回函数的n阶导数&求定积分值Ctrl+I求不定积分(忽略常数项)微积分与极限运算符运算符快捷键说明Ctrl+Shift+4求和$求和。i

6、为整数,先定义范围Ctrl+Shift+3连乘Ctrl+3连乘。先定义变量i.微积分与极限运算符运算符快捷键说明Ctrl+L极限。不存在将给出错误信息Ctrl+A右极限。Ctrl+B左极限。关系运算符运算符快捷键说明>>大于<<小于Ctrl+0大于等于Ctrl+9小于等于Ctrl+3不等于=Ctrl+=等于(粗体)(注意有别于=)向量和矩阵运算符Mathcad的向量是指列矩阵与算数运算符相同的符号有：+加号：矩阵的对应元素相加-减号：矩阵的对应元素相减

7、x

8、求模：求行列式的值或矢量的模*乘号：矩阵相乘向量和矩阵运算符Ctrl+8叉乘(矢量积)。AB为一矢量，矢

9、量方向按右手螺旋法则确定，模为

10、A

11、

12、B

13、sin(q).q是A和B的夹角M-1^-1求逆矩阵。M为可逆矩阵Mn^求幂。要求M为方阵；n=0,返回单位矩阵n=1,返回原矩阵n=-1,返回逆矩阵n为正数：对M自乘n次。n为负数：用M的逆矩阵对M乘n次向量和矩阵运算符Vn[返回向量V的第n个元素。若该元素不存在，就出现一个错误信息Mm,n[返回矩阵的第m行第n列元素；矩阵的默认下限为0MCtrl+6返回矩阵M的第n列MTCtrl+1矩阵转置。注意不能用^键输入向量和矩阵运算符VCtrl+4返回一个向量的所有元素的和Ctrl+-矢量化计算。将运算符或函数用于列阵的每个元

14、素。例如表示A和B的对应元素相乘评价符(Evaluation)运算符快捷键说明==给出数值计算结果:=:给变量赋值~给全局变量赋值Ctrl+.给出符号计算结果■Ctrl+shift+.指定关键词的符号运算1.3Mathcad的函数常用函数(内置函数)自定义函数常用函数Mathcad提供210多个内置函数。主要有：三角函数和反三角函数：sin(x),cos(x),tan(x),asin(x),acos(x),atan(x)指数与对数函数exp(x);log(x),ln(x)向量与矩阵函数cols(A)–返回矩阵A的列数rows(A)–返回矩阵A的行数length(V

15、)–返回向量v的元素个数last(v):返回向量v的最后一个元素的下标identity(n):返回一个n×n的单位矩阵max(A):返回矩阵A中最大的元素值。min(A):返回矩阵A中最小的元素值。geninv(A):返回矩阵A的逆矩阵。自定义函数Mathcad中定义函数的三种方式：在Mathcad工作页中自定义函数用Mathcad程序定义函数定义自嵌函数（如C,C++等）在Mathcad工作页中自定义函数格式1：函数名(变量参数表):=表达式例如：f1(x):=x2f(x,y):=x+exp(y)+f1(x)函数名:有字母或字母加数字组成变量参数表：有变量组成，参数之

16、间用逗号隔开表达式：可以含有变量、内部函数和外部函数在Mathcad工作页中自定义函数格式2：函数名(变量参数表)表达式例如：f1(x)x2f(x,y)x+exp(y)+f1(x)与格式1的区别：用全局变量赋值符()定义的函数为全局优先函数。可放在文档的任何位置。举例说明1.4Mathcad图形图形的建立图形的调整图形上任一坐标值的读取同一坐标系内多条曲线的作图散点图形图形的建立下面函数图形为例：定义函数插入图形在图形区域的占位符上，输入函数名和自变量单击图形外的任一区域图形的调整改变坐标轴的限定值坐标轴的设定图形轨迹线的设定图形