Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»
Политехнический институт
В.П. Павлов
Автоматизированное проектирование. Работа в системе mathcad
Красноярск 2008
УДК 32.973.26.-018.2
П 12
Автоматизированное проектирование. Работа в системе MATHCAD: Лабораторный практикум для студентов по направлению 190100.62 – «Наземные транспортные системы» и по специальности 230103 – «Техническая эксплуатация транспортных и технологических машин и оборудования (дорожные и коммунальные машины)» / В.П. Павлов. – Красноярск: ПИ СФУ, 2008. 31 с.
Лабораторный практикум включает первоначальное знакомство с системой MATHCAD, пять лабораторных работ по разделам курса «Компьютерные технологии в строительных, дорожных и коммунальных машинах», каждая из которых имеет краткое описание метода, задания по вариантам и контрольные вопросы, а также фрагменты выполнения работ на MATHCAD. Практикум снабжен таблицами и литературой.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Знакомство с системой MathCAD 5
Лабораторная работа № 1
ВЫЧИСЛЕНИЯ И ОПЕРАЦИИ В MATHCAD 6
Лабораторная работа №2
Решение уравнения c одной переменной 10
Лабораторная работа № 3
Решение систем линейных уравнений 12
Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ УПРУГОЙ СИСТЕМЫ 15
Лабораторная работа № 5
Решение систем ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ уравнений 22
Лабораторная работа № 6
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ ЭКСКАВАТОРА 28
Введение
На персональном компьютере сегодня можно решать задачи научно-технических расчетов не прибегая к их кодированию на каком бы не было алгоритмическом языке (Паскаль, СИ и т.п.). Использование интегрированных программных систем автоматизации математических расчетов (MatLab, Maple, Mathematica, MathCAD и др.) позволяют решать поставленные задачи на входном языке, который максимально приближен к естественному математическому языку.
Данное пособие посвящено одной из самых популярных систем MathCAD, разработанной фирмой MathSoft (США). Начиная с версии 14 владельцем пакета стала фирма DS.
В MathCAD описание решения математических задач дается с помощью привычных математических формул и знаков. Такой же вид имеют и результаты вычислений. MathCAD своего рода САПР в математике.
К задачам, решаемым в системе MathCAD, можно отнести:
подготовку научно-технических документов, содержащих текст, и формулы, записанные в привычной для специалистов форме;
вычисление результатов математических операций, в которых участвуют числовые константы, переменные и размерные физические величины;
операции с векторами и матрицами;
решение уравнений и систем уравнений (неравенств);
статистические расчеты и анализ данных;
построение двумерных и трехмерных графиков;
тождественные преобразования (в том числе упрощение), аналитическое решение уравнений и систем;
дифференцирование и интегрирование, аналитическое и численное;
решение дифференциальных уравнений;
проведение серий расчетов с различными значениями начальных условий и других параметров.
Практикум включает первоначальное знакомство с системой, технологию работы, а также лабораторные работы, предусмотренные государственным стандартом.