计算机在材料科学中的应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,1,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,计算机在材料科学中的应用,2,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,3,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,前言,4,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:/,材料设计与计算,5,Figure 9.Comparison of the Wide-Angle Experimental,X-Ray Diffraction Pattern(Figure,2C)from A(1125)and the Calculated X-Ray,Diffraction Pattern,Experimental(A)and calculated(B)from the,proposed model(Figures 7C and 8).,Figure 9.Comparison of the Wi,6,计算机在材料科学中的应用课件,7,PE晶体的,X-ray衍射图,晶粒500A,晶粒50A,PE晶体的晶粒50A,8,材料设计与计算,数学计算软件,Mathcad,Mathematica,Matlab,Maple,(Waterloo Maple Inc.),Microcal Origin,材料设计与计算,9,材料设计与计算,计算机语言,Basic Visual Basic,Quick,True,Turbo,C,Fortran,Pasical,Matlab,超高级计算语言(科学计算),材料设计与计算,10,一般应用,资料检索(,图书管:,http:/211.81.27.3/),维普:,http:/ interp,X,Y=meshgrid(-8:0.2:8,-8:0,12,一般应用,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,一般应用,13,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,上机安排,14,第一章,Mathcad,基本操作及应用,1.1,Mathcad,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,第一章 Mathcad基本操作及应用,15,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,用户界面,16,计算机在材料科学中的应用课件,17,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,File菜单New 建立新文件,18,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,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,Edit菜单Undo 撤消上次编辑操作,19,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,View菜单,20,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,3,D Scatter Plot:,3维离散点图,3,D Bar Chart:,3维柱状图,Vector field Plot:,创建2维矢量图,Insert菜单Graph命令下的子命令：,21,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,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,3,D Plot,：三维坐标图格式,Graph Trace,：读取曲线上点的坐标,Zoom,：放大镜,Format菜单Graph命令的子命令：,22,Math,菜单,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,Math菜单,23,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,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,24,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,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,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,Symbolics菜单,25,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,Windows菜单,26,Help,菜单,Mathcad Help,：激活在线帮助窗口,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。,Help菜单,27,工具栏,常用工具栏,字体栏,数学选项版,工具栏,28,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/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,29,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/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),区域编辑,30,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,公式编辑,31,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:,f