MATLAB在结构力学分析中应用

MATLAB在结构力学分析中应用
MATLAB在结构力学分析中应用

MATLAB在结构力学分析中的应用摘要:传统的手算方法解超静定结构工作量繁重,有时甚至是不可能,运用结构有限元编程的一般方法,通过两个实例的对照,展示matlab在结构力学分析中的应用,matlab具有高性能,方法具有普遍的适用性,实现弯矩图自动绘制。

关键词: matlab结构有限元弯矩图

abstract:while using the traditional manual method to resolve complex statically indeterminate structures, it is heavy workloads, sometimes even impossible,using finite element programming of the general method, based on two examples, this paper introduces a method of application of matlab in structure mechanics, matlab has the advantages of high performance, it can be applied to many kinds of structures, realization of automatic drawing bending moment diagram.

key words: matlab; finite element; bend moment diagram 引言

结构力学[3]中,常利用传统的力法与位移法求解超静定结构,力法是几何问题,位移法把复杂的几何图乘转化为代数运算,但它们基本未知量很多时,系数构成的矩阵计算巨大,两者都不能满足科研工作者的需要。应用matlab软件丰富可靠的矩阵运算、数据处理、图形绘制等便利工具,可使得计算和图象一体化。对于结构

科学计算与MATLAB语言考试答案

1 单选(2分) 利用MATLAB求解科学计算问题的优势是()。 得分/总分 ? A. 算法最优 ? B. 不需要编写程序 ? C. 程序执行效率高 ? D. 编程效率高 正确答案:D你没选择任何选项 2 单选(2分) 在MATLAB命令行窗口输入命令时,可使用续行符,其写法是()。 得分/总分 ? A. 省略号(…) ? B. 分号(;) ? C. 三个小数点(…) ? D. 百分号(%) 正确答案:C你没选择任何选项 3

下列语句执行后,D的值为()。 1.A=[1:3;4:6]; 2.D=sub2ind(size(A),[1,1],[2,3]) 得分/总分 ? A. 3 6 ? B. 2 5 ? C. 3 5 ? D. 4 5 正确答案:C你没选择任何选项 4 单选(2分) ceil(-2.1)+floor(-2.1)+fix(-2.1)的结果为()。 得分/总分 ? A. -7 ? B. -6 ? C. -5 ? D. -9 正确答案:A你没选择任何选项 5

下列语句执行后,x的值是()。 1.log=1:5; 2.x=log(1) 得分/总分 ? A. ? B. 1 ? C. 数学常数e ? D. 报错 正确答案:B你没选择任何选项 6 单选(2分) 下列语句执行后,c的值是()。 1.ch=['abcdef';'123456']; 2.c=char(ch(2,4)-1) 得分/总分 ? A. '4' ? B. 4 ? C. '3' ? D. 3

7 单选(2分) 产生和A同样大小的全0矩阵的函数是()。 得分/总分 ? A. zero(size(A)) ? B. zeros(size(A)) ? C. size(zero(A)) ? D. size(zeros(A)) 正确答案:B你没选择任何选项 8 单选(2分) 语句x=speye(5)==eye(5)执行后,则下列说法中正确的是()。 得分/总分 ? A. x是5阶全1矩阵,且采用稀疏存储方式 ? B. x是5阶全1矩阵,且采用完全存储方式 ? C. x是5阶单位矩阵,且采用稀疏存储方式 ? D. x是5阶单位矩阵,且采用完全存储方式

中南大学材料学院科学计算与MATLAB考试题库

练习题 1.求函数在指定点的数值导数 x=sym('x'); >> y=[x x.^2 x.^3;1 2*x 3*x.^2;0 2 6*x]; >> x=1; >> eval(diff(y)) ans = 1 2 3 0 2 6 0 0 6 >> x=2; >> eval(diff(y)) ans = 1 4 12 0 2 12 0 0 6 >> x=3; >> eval(diff(y)) ans = 1 6 27 0 2 18 0 0 6 2.求下列函数导数 (1) x=sym('x'); >> y=x^10+10^x+(log(10))/log(x); >> diff(y) ans = 10*x^9+10^x*log(10)-2592480341699211/1125899906842624/log(x)^2/x (2) x=sym('x');

>> y=log(1+x); >> x=1; >> eval(diff(y,2)) %在x=1的条件下对y表达式求两次导数后导函数的值 ans = -0.2500 3.用数值方法求下列积分 首先先讲一下trapz的用法,如下题 t=0:0.001:1; >> y=t; >> trapz(t,y) ans = 0.5000 (1) >> x=1:0.01:5; >> y=(x.^2).*sqrt(2*x.^2+3); >> trapz(x,y) ans = 232.8066 (2) x=pi/4:0.01:pi/3; >> y=x./(sin(x).^2); >> trapz(x,y) ans = 0.3810 第三题拟合曲线题 x=[0:0.1:1]; >> y=[-0.447 1.978 3.28 6.16 7.08 7.34 7.66 9.56 9.48 9.30 11.2]; >> a=polyfit(x,y,2); >> x=[0.05:0.2:1.05]; >> y=a(3)+a(2)*x+a(1)*x.^2 %注意x要在y前先赋值,不然y不会运行为最新的x对呀的y值 y =

科学计算与matlab1.5

单元测验已完成成绩:分 1 【单选题】 MATLAB一词来自()的缩写。 A、 Mathematica Laboratory B、 Matrix Laboratory C、 MathWorks Lab D、 Matrices Lab 我的答案:B得分:分 2 【单选题】 下列选项中能反应MATLAB特点的是()。 A、 算法最优 B、 不需要写程序 C、 程序执行效率高 D、 编程效率高

我的答案:D得分:分 单元测验已完成成绩:分 1 【单选题】 当在命令行窗口执行命令时,如果不想立即在命令行窗口中输出结果,可以在命令后加上()。 A、 冒号(:) B、 逗号(,) C、 分号(;) D、 百分号(%) 我的答案:C得分:分 2 【单选题】 fix(264/100)+mod(264,10)*10的值是()。 A、 86 B、 62 C、 423 D、

42 我的答案:D得分:分 3 【单选题】 在命令行窗口输入下列命令后,x的值是()。 >> clear >> x=i*j A、 不确定 B、 -1 C、 1 D、 i*j 我的答案:B得分:分 4 【单选题】 使用语句x=linspace(0,pi,6)生成的是()个元素的向量。 A、 8 B、 7 C、 6

D、 5 我的答案:C得分:分 5 【单选题】 ceil的结果为()。 A、 -2 B、 -3 C、 1 D、 2 我的答案:A得分:分 6 【单选题】 eval('sqrt(4)+2')的值是()。 A、 sqrt(4)+2 B、 4 C、 2 D、

2+2 我的答案:B得分:分 7 【单选题】 已知a为3×5矩阵,则执行完a(:,[2,4])=[]后()。 A、 a变成行向量 B、 a变为3行2列 C、 a变为3行3列 D、 a变为2行3列 我的答案:C得分:分 8 【单选题】 在命令行窗口输入以下命令 >> A=[1:3;4:6]; >> D=sub2ind(size(A),[1,1],[2,3]) D的值为()。 A、 3 6 B、 2 5 C、 4 5

科学计算与MATLAB语言(第四课)

第四讲绘图功能

作为一个功能强大的工具软件,Matlab 具有很强的图形处理功能,提供了大量的二维、三维图形函数。由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算,所以在图形处理方面即常方便又高效。

4.1 二维图形 一、plot函数 函数格式:plot(x,y)其中x和y为坐标向量函数功能:以向量x、y为轴,绘制曲线。【例1】在区间0≤X≤2 内,绘制正弦曲线Y=SIN(X),其程序为: x=0:pi/100:2*pi; y=sin(x); plot(x,y)

一、plot函数 【例2】同时绘制正、余弦两条曲线Y1=SIN(X)和Y2=COS(X),其程序为: x=0:pi/100:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,x,y2) plot函数还可以为plot(x,y1,x,y2,x,y3,…)形式,其功能是以公共向量x为X轴,分别以y1,y2,y3,…为Y轴,在同一幅图内绘制出多条曲线。

一、plot函数 (一)线型与颜色 格式:plot(x,y1,’cs’,...) 其中c表示颜色,s表示线型。 【例3】用不同线型和颜色重新绘制例4.2图形,其程序为:x=0:pi/100:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,'go',x,y2,'b-.') 其中参数'go'和'b-.'表示图形的颜色和线型。g表示绿色,o表示图形线型为圆圈;b表示蓝色,-.表示图形线型为点划线。

一、plot函数 (二)图形标记 在绘制图形的同时,可以对图形加上一些说明,如图形名称、图形某一部分的含义、坐标说明等,将这些操作称为添加图形标记。 title(‘加图形标题'); xlabel('加X轴标记'); ylabel('加Y轴标记'); text(X,Y,'添加文本');

《科学计算与MATLAB》期末大作业

杭州电子科技大学信息工程学院《科学计算与MATLAB》期末大作业

给出程序、图、作业分析,程序需加注释。 1. 试编写名为fun.m 的MATLAB 函数,用以计算下述的值: ?? ? ??-<->=t t n t t t n t f 的)4/sin()(si 对所有)4/sin(其他情况)sin(的)4/sin()(si 对所有)4/sin()(ππππ 绘制t 关于函数f(t)的图形,其中t 的取值范围为ππ66≤≤-t ,间距为10/π。 function y=fun()%定义函数 % t=-6*pi:pi/10:6*pi; %定义变量范围 y = (sin(pi/4)).*(sin(t)>sin(pi/4))+(sin(-pi/4)).*(sin(t)=sin(-pi/4)));%函数表示 plot(t,y); %画图 end

2.解以下线性方程组 ??? ??=+=++=--3 530 42231 321321x x x x x x x x A=[2 -1 -1;1 1 4;3 0 5];%输入矩阵 B=[2;0;3]; %输入矩阵 X = A\B %计算结果 3.已知矩阵? ? ??? ???? ???=44434241 3433323124232221 14131211A 求: (1)A(2:3,2:3) (2)A(:,1:2) (3)A(2:3,[1,3]) (4)[A,[ones(2,2);eye(2)]]

A=[11 12 13 14;21 22 23 24;31 32 33 34;41 42 43 44];%输入矩阵A(2:3,2:3) %输出矩阵 A(:,1:2) %输出矩阵 A(2:3,[1,3]) %输出矩阵 [A,[ones(2,2);eye(2)]] %输出矩阵

科学计算与MATLAB 1.5

单元测验已完成成绩:100.0分 1 【单选题】 MATLAB一词来自()的缩写。 ?A、 Mathematica Laboratory ?B、 Matrix Laboratory ?C、 MathWorks Lab ?D、 Matrices Lab 我的答案:B得分:50.0分 2 【单选题】 下列选项中能反应MATLAB特点的是()。?A、 算法最优 ?B、 不需要写程序 ?C、 程序执行效率高 ?D、 编程效率高

我的答案:D得分:50.0分 单元测验已完成成绩:96.4分 1 【单选题】 当在命令行窗口执行命令时,如果不想立即在命令行窗口中输出结果,可以在命令后加上()。 ?A、 冒号(:) ?B、 逗号(,) ?C、 分号(;) ?D、 百分号(%) 我的答案:C得分:7.1分 2 【单选题】 fix(264/100)+mod(264,10)*10的值是()。 ?A、 86 ?B、 62 ?C、 423

?D、 42 我的答案:D得分:7.1分 3 【单选题】 在命令行窗口输入下列命令后,x的值是()。 >> clear >> x=i*j ?A、 不确定 ?B、 -1 ?C、 1 ?D、 i*j 我的答案:B得分:7.1分 4 【单选题】 使用语句x=linspace(0,pi,6)生成的是()个元素的向量。?A、 8 ?B、 7

?C、 6 ?D、 5 我的答案:C得分:7.1分 5 【单选题】 ceil(-2.1)的结果为()。?A、 -2 ?B、 -3 ?C、 1 ?D、 2 我的答案:A得分:7.1分 6 【单选题】 eval('sqrt(4)+2')的值是()。?A、 sqrt(4)+2 ?B、

《Matlab与科学计算》作业 2010010099

《Matlab与科学计算》作业 第一章MATLAB环境 1、MATLAB通用操作界面窗口包括哪些?命令窗口、历史命令窗口、当前目录窗口、工作空间窗口各有哪些功能? 答:MATLAB通用操作界面窗口包括:命令窗口、历史命令窗口、当前目录浏览器窗口、工作空间窗口、变量编辑器窗口、M文件编辑/调试器窗口、程序性能剖析窗口、MATLAB帮助。 命令窗口是MATLAB命令操作的最主要窗口,可以把命令窗口当做高级的“草稿纸”。在命令窗口中可以输入各种MATLAB的命令、函数和表达式,并显示除图形外的所有运算结果。 历史命令窗口用来记录并显示已经运行过的命令、函数和表达式,并允许用户对它们进行选择、复制和重运行,用户可以方便地输入和修改命令,选择多行命令以产生M文件。 当前目录窗口用来设置当前目录,可以随时显示当前目录下的M、MKL等文件的信息,扬文件类型、文件名、最后个修改时间和文件的说明信息等,并可以复制、编辑和运行M文件及装载MAT数据文件。 工作空间窗口用来显示所有MATLAB工作空间中的变量名、数据结构、类型、大小和字节数。 2、熟悉课本中表格1.4、1.5、1.6、1.7、1.8的内容。 3、如何生成数据文件?如何把数据文件中的相关内容输入到工作空间中,用实例进行操作。 生成数据文件:

把数据文件中的相关内容输入到工作空间中: 结果: 4、在工作空间中可以通过哪些命令管理变量,写出每种语法的具体操作过程。答:(1)把工作空间中的数据存放到MAT数据文件。 语法:save filename 变量1 变量2 ……参数。 (2)从数据文件中取出变量存放到工作空间。 语法:load filename 变量1 变量2 ……。

《MATLAB与科学计算》期末论文

盐城师范学院《MATLAB与科学计算》期末论文 2016-2017学年度第一学期 用MATLAB解决解析几何的图形问题 学生姓名吴梦成 学院数学与统计学院 专业信息与计算科学 班级数15(5)信计 学号 15213542

用MATLAB 解决解析几何的图形问题 摘 要 将 MATLAB 的图形和动画功能都用于解析几何教学,可使教学形象生动。以图形问题为例,详细给出了实例的程序编写和动画实现过程 。在解析几何教学中有一定的应用价值。 【关键词】: MATLAB ; 解析几何 ;图形 ; 动 画;编程 1 引 言 在解析几何的教学中,使用传统的教学方法。许多曲线及曲面的形成过程与变换过程只通过传统的教师讲授静态图示就很难形象生动地表示出来 。在解析几何教学中使用MATLAB 软件辅助教学,不仅可以很容易绘制出复杂的立体图形。把曲线、曲面的形成和变化过程准确地模拟出来 ,而且还能够对它们进行翻转 、旋转 ,甚 至还能够轻而易举地实现图形的动画效果!这对提高教学效率和培养学生的空间想象能力可起到事半功倍的效果。下面结合实例从几个方面说明MATLAB 在解析几何画图方面的应用。 2 利用 MATLAB 绘制三维曲线 在空间解析几何中,各种曲线和曲面方程的建立都离不开图形 ,而空间曲线和曲面图形既难画又费时。借助MATLAB 的绘图功能 ,可以快捷 、 准确地绘出图形,使教学变得形象 、生动 。有利于学生观察三维空间图形的形状 , 掌握图形的性质 。 一 般地 ,MATLAB 可用plot3,ezplot3,comet3等函数来各种三维曲线 。 例如画螺旋曲线的图形,其参数方程设为 :t at cos x =,t b sin t y -=,ct =z 。使用 plot3语句画螺旋曲线图形的方法如下( 设a =2 ,b=4,c=3): );*3),sin(*.*4),cos(*.*2(3;*10:50/:0t t t t t plot pi pi t -= MATLAB 用两条简单的语句就可以画出螺旋 曲线(图1),但上述方法是静态的 ,为了体

中南大学Matlab与科学计算样题 (加主观题答案)

Matlab 与科学计算考试样题(客观题) 1 下面的MATLAB 语句中不正确的有: a) 2a =pi; b) record_1=3+4i c) a=2.0, d) c=1+6j 2. 已知水的黏度随温度的变化公式如下,其中a=0.03368,b=0.000221,计算温度t 为20,30,40度时的粘度分别是: 02 1at bt μμ=++0μ为0℃水的黏度,值为3 1.78510-?;a 、b 为常数,分别为0.03368、0.000221。 3. 请补充语句以画出如图所示的图形: [x,y]=meshgrid(-2:0.1:2, -2:0.1:2); Z=x.*exp(-x.^2-y.^2); ; a) Plot3(x,y,Z) b) plot3(x,y,Z) c) mesh(x,y,Z) d) plot3(x,y,z) 2 a) 0.4900 1.2501 0.8560 b) 0.8560 1.2501 0.4900 c) -0.6341 3.8189 -3.7749 d) 3.8189 -3.7749 2.8533 解释说明: >> x=0.5:0.5:3.0; >> y=[1.75,2.45,3.81,4.80,8.00,8.60]; >> a=polyfit(x,y,2)

a = 0.4900 1.2501 0.8560 >> x1=[0.5:0.25:3.0]; >> y1=a(1)*x1.^2+a(2)*x1+a(3) >> plot(x,y,'*') >> hold on >> plot(x1,y1,'--r') 5. 求方程在x=0.5附近的根. 21x x += a) 0.6180 b) -1.1719e-25 c) -1 d) -1.6180 6. 用Newton-Cotes 方法计算如下积分 1 5x ? (a )133.6625 (b) 23.8600 (c) 87.9027 (d) -1.6180 7. y=ln(1+x),求x=1时y" a) -0.25 b) 0.5 c) -0.6137 d) -1.6137 8. 某公司用3台轧机来生产规格相同的铝合金薄板。取样测量薄板的 厚度,精确至‰厘米。得结果如下: 轧机1:0.236 0.238 0.248 0.245 0.243 轧机2:0.257 0.253 0.255 0.254 0.261 轧机3:0.258 0.264 0.259 0.267 0.262 计算方差分析结果,并判定各台轧机所生产的薄板的厚度有无显著的差异? a) p =1.3431e-005,没有显著差异。 b) p =0.9688,没有显著差异。 c) p =0.4956,有显著差异。 d) p =0.9688,有显著差异。 22x y x y e x y e --?-=??-+=??

科学计算:PythonVS.MATLAB(3)

科学计算:PythonVS.MATLAB(3) 科学计算:Python VS. MATLAB(3)----线性代数基础 按:在介绍工具之前先对理论基础进行必要的回顾是很必要的。没有理论的基础,讲再多的应用都是空中楼阁。本文主要设涉及线性代数和矩阵论的基本内容。先回顾这部分理论基础,然后给出MATLAB,继而给出Python的处理。个人感觉,因为Python是面向对象的,操纵起来会更接近人的正常思维;而MATLAB大多是以函数实现的,是向对象施加的一个操作。比如,A是一个矩阵,它有一个属性attr。用Python更可能是A.attr,而用MATLAB更可能是attr(A)。 一、线形代数理论基础 线形代数(linear algebra)是数学的一个分支,研究矩阵理论、向量空间、线性变换和有限维线形方程组等内容。 比较重要的思想有:1.线性代数的核心内容是研究有限维线性空间的结构和线性空间的线性变换;2.向量的线性相关性是研究线性空间结构与线性变换理论的基础;3.矩阵是有限

维线性空间的线性变换的表示形式;4.线性方程组的求解问题是n维空间到m维空间线性映射求核和全体原象的问题; 5.行列式是研究这些问题的一个工具。 主要内容有:1.矩阵运算:加减乘除、转置、逆矩阵、行列式、矩阵的幂、伴随矩阵;2.矩阵分块、秩、迹;3.解方程; 4.线性相关; 5.向量空间; 6.特征值和特征向量; 7.对称、相似; 8.二次标准型; 9.线性空间和基变换;10.正交空间;11.矩阵对角化;13.矩阵分解;14.重要数字特征。 二、MATLAB的处理 1.建立矩阵 MATLAB中,矩阵是默认的数据类型。它把向量看做1×N 或者N×1的矩阵。 %建立了一个行向量,不同元素之间使用空格或者逗号分开都是可以的。 A=[1,2,3] 或者A=[1 2 3] %建立一个矩阵,使用分号隔开不同的行。 A=[1,2,3;4,5,6] %那么,建立一个列向量就好办了。每行一个元素,分号分开即可。当然也可以使用行向量的转置(一个撇号表示转置)。A=[1;2;3]

科学计算与MATLAB 语言实验内容

实验一熟悉MATLAB工作环境 一、实验目的 1.熟悉启动和退出MATLAB软件的方法。 2.熟悉MATLAB软件的运行环境。 3.熟悉MATLAB的基本操作。 二、实验设备及条件 计算机一台(带有MATLAB6.0以上的软件环境)。 三、实验内容 1.练习下面指令: cd,clear,dir,path,help,who,whos,save,load。 2.建立自己的工作目录MYBIN和MYDATA,并将它们分别加到搜索路径的前面或者后面。 3.求23 [÷ - +的算术运算结果。 12 )] 4 7(* 2 4.利用MATLAB的帮助功能分别查询inv、plot、max、round函数的功能和用法。 四、运行环境介绍及注意事项 1.运行环境介绍 打开Matlab软件运行环境有图1-1所示的界面。 图1-1 MATLAB的用户界面

图1-1MATLAB用户界面中有File、Edit、View、Web、Windows、Help六个 主菜单,每一个菜单之下又各有下一级子菜单。1为当前路径选择窗口,可点击打开文件夹选择框选择当前工作路径。2中内容可通过点击3和4分别显示分类帮助文件夹和工作空间,工作空间窗口显示当前已经定义的变量值。5中内容可通过点击6和7分别显示指令历史记录与当前目录下文件。8为指令窗口,在符号“>>”后键入指令,执行相关动作,本次实验内容便在指令窗口内输入并运行,每输完一条指令,回车即执行。 2.在指令窗操作时应特别注意以下几点 1)所有输入的指令、公式或数值必须按下回车键以后才能执行。例如: >>(10*19+2/4-34)/2*3 (回车) ans= 234.7500 2)所有的指令、变量名称都要区分字母的大小写。 3)%作为MATLAB注释的开始标志,以后的文字不影响计算的过程。 4)应该指定输出变量名称,否则MATLAB会将运算结果直接存入默认的输出变量名ans。 5)MATLAB可以将计算结果以不同的精确度的数字格式显示,可以直接在指 令视窗键入不同的数字显示格式指令。例如: >>format short (这是默认的) 6)MATLAB利用了↑↓二个游标键可以将所输过的指令叫回来重复使用。按下↑则前一次输入的指令重新出现,之后再按Enter键,即再执行前一次的指令。而↓键的功用则是往后执行指令。其它在键盘上的几个键如→、←、Delete、Insert其功能则显而易见,无须多加说明。 7)当要暂时执行作业系统(例如Dos)的指令而还要执行MATLAB,可以利用!加上原作业系统的指令,例如 !dir, !format a: 。 3.help命令的使用 一旦发现指令不知如何使用时,help命令将告诉你如何使用。在指令窗中键入(help+指令名称)就可使用MATLAB的帮助系统,这是最快捷的取得帮助的途径。例如: >> help tan TAN Tangent. TAN(X) is the tangent of the elements of X. See also atan, tand, atan2. Overloaded functions or methods (ones with the same name in other directories) help sym/tan.m

科学计算与MATLAB语言

《科学计算与MATLAB语言》课程教学大纲 【课程编号】04044 【课程名称】科学计算与MA TLAB语言 Scientific Calculation and MATLAB Language 【学时学分】32学时;2.0学分【上机学时】16学时 【课程性质】系级选修课【开课模式】选修 【先修课程】计算机文化基础、计算方法 【开课单位】航空航天工程学部【开课学期】第5学期 【授课对象】飞行器动力工程专业、飞行器动力工程专业(航空发动机维修方向)、热能与动力工程专业、热能与动力工程专业(热能工程方向)本科生 【考核方式】考查 一、本课程的性质、目的和任务 本课程为系级选修课,其目的是使学生掌握MATLAB语言使用方法,以应用为目的,用于后续课程的运算、数据分析处理及可视化等。 二、本课程的主要内容及基本要求 (一)教学内容 1.基础准备与入门 熟悉MATLAB语言软件环境,掌握MATLAB语言的常用窗口,包括指令窗口、历史指令窗口、工作空间浏览器及交互界面应用窗等;掌握当前路径的设置和添加MATLAB的自动搜索路径的方法;学会使用其帮助系统。 1.MATLAB的数值数组及运算 掌握MATLAB语言的数值数组类型及数学运算规则、关系操作和逻辑操作要旨,掌握“非数”和“空”数组的概念及应用。学会使用和创建MATLAB语言的字符串数组、单元数组和结构体变量。 2.MATLAB的非数值运算——符号计算 认识非数值运算的作用和方法,应用符号变量及其表达式解决一般微积分和方程求解问题。 3.数据和函数的可视化 掌握二维曲线、三维曲线绘图的基本操作和高维可视化的实现;掌握三维图形的精细控制、图形窗功能及函数的绘图功能。 4.MATLAB语言程序设计基础 认识MATLAB语言文本编辑器,学会MATLAB语言函数包括脚本函数和函数文件的编制方法,掌握控制流的使用,面向对象编程的方法。 5.用户图形界面设计 了解句柄图形体系,掌握图形对象操作、图形对象属性的获取、图形对象属性的设置及实

MATLAB精通科学计算-偏微分方程求解

一、Maple V 系统 Maple V是由Waterloo大学开发的数学系统软件,它不但具有精确的数值处理功能,而且具有无以伦比的符号计算功能。Maple V的符号计算能力还是MathCAD和MATLAB等软件的符号处理的核心。Maple提供了2000余种数学函数,涉及范围包括:普通数学、高等数学、线性代数、数论、离散数学、图形学。它还提供了一套内置的编程语言,用户可以开发自己的应用程序,而且Maple自身的2000多种函数,基本上是用此语言开发的。 Maple采用字符行输入方式,输入时需要按照规定的格式输入,虽然与一般常见的数学格式不同,但灵活方便,也很容易理解。输出则可以选择字符方式和图形方式,产生的图形结果可以很方便地剪贴到Windows应用程序内。 二、MATLAB 系统 MATLAB原是矩阵实验室(Matrix Laboratory)在70年代用来提供Linpack和Eispack 软件包的接口程序,采用C语言编写。从80年代出现3.0的DOS版本,逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序语言。MATLAB可以运行在十几个操作平台上,比较常见的有基于Wi ndows 9X/NT、OS/2、Macintosh、Sun、Unix、Linux等平台的系统。 MATLAB程序主要由主程序和各种工具包组成,其中主程序包含数百个内部核心函数,工具包则包括复杂系统仿真、信号处理工具包、系统识别工具包、优化工具包、神经网络工具包、控制系统工具包、μ分析和综合工具包、样条工具包、符号数学工具包、图像处理工具包、统计工具包等。而且5.x版本还包含一套几十个的PDF文件,从MATLAB的使用入门到其他专题应用均有详细的介绍。 MATLAB是数值计算的先锋,它以矩阵作为基本数据单位,在应用线性代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真方面已经成为首选工具,同时也是科研工作人员和大学生、研究生进行科学研究的得力工具。MATLAB在输入方面也很方便,可以使用内部的Editor或者其他任何字符处理器,同时它还可以与Word6.0/7.0结合在一起,在Word的页面里直接调用MATLAB的大部分功能,使Word具有特殊的计算能力。 三、MathCAD 系统 MathCAD是美国Mathsoft公司推出的一个交互式的数学系统软件。从早期的DOS下的1.0和Windows下的4.0版本,到今日的8.0版本,功能也从简单的数值计算,直至引用Maple强大的符号计算能力,使得它发生了一个质的飞跃。 MathCAD是集文本编辑、数学计算、程序编辑和仿真于一体的软件。MathCAD7.0 Pro fessional(专业版)运行在Win9X/NT下,它的主要特点是输入格式与人们习惯的数学书写格式很近似,采用WYSWYG(所见所得)界面,特别适合一般无须进行复杂编程或要求比较特殊的计算。MathCAD 7.0 Professional 还带有一个程序编辑器,对于一般比较短小,或者要求计算速度比较低时,采用它也是可以的。这个程序编辑器的优点是语法特别简单。 MathCAD可以看作是一个功能强大的计算器,没有很复杂的规则;同时它也可以和W ord、Lotus、WPS2000等字处理软件很好地配合使用,可以把它当作一个出色的全屏幕数学公式编辑器。 四、Mathematica 系统 Mathematica是由美国物理学家Stephen Wolfram领导的Wolfram Research开发的数学系统软件。它拥有强大的数值计算和符号计算能力,在这一方面与Maple类似,但它的

MATLAB与科学计算》课程教学大纲

高职课程教学大纲 《MATLAB与科学计算》教学大纲 课程编码:1700211003 课程名称:MATLAB与科学计算英文名称:Scientific Computing with MATLAB 学时:54 学分: 3 课程类别:公共基础课课程性质:必修 适用专业:汽车检测与维修技术 汽车技术服务与营销 先修课程:计算机基础、高等数学 开课学期: 2 开课院系:工学院汽车运用系 一、课程的教学目标与任务 数值计算与MATLAB语言是信息科学与技术平台必修课程,注重锻炼学生的数学建模、分析能力等所需的基础知识和基本能力。MATLAB是一种以数值计算和数据图示为主的计算机软件,并包含适应多个学科的专业软件包,以及完善程序开发功能。本课程要求学生掌握MATLAB 的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能,并能够熟练地将MATLAB应用于学习中,解决相关课程中的复杂的数学计算问题。上机操作是本课程重要的教学环节,学生只有通过上机实习,才能领会MATLAB中众多功能,才能达到熟练应用的程度。 二、本课程与其它课程的联系 MATLAB与科学计算是汽车检测与维修专业的公共基础课程,并能够熟练地将MATLAB应用于学习中,解决相关课程中的复杂的数学计算问题。 三、课程内容及基本要求 (一) 认识MATLAB (4学时) MATLAB软件的发展历史,MATLAB的基本情况,MATLAB启动和退出MATLAB,功能介绍,命令窗口,MATLAB帮助。 1.基本要求 (1)了解MATLAB软件的发展历史,MATLAB的基本情况,以及学习的意义。 (2)熟练掌握启动和退出MATLAB的方法。熟练掌握MATLAB的各种功能介绍。熟练掌握命令窗口的使用。熟练掌握MATLAB帮助。 2.重点、难点 重点:掌握MATLAB软件基本操作。 难点:MATLAB命令窗口的使用。 3.说明: 实验一 MATLAB基本操作 (二)MATLAB程序设计(12学时) M文件的建立,调试。程序流程语句,函数文件及编程技巧。 1.基本要求

02第二章面向工程与科学计算的高级语言MATLAB

控制系统仿真 北京科技大学信息工程学院自动化专业选修课 2010年9 月

《无题》 春有百花秋有月,夏有凉风冬有雪。若无闲事挂心头,便是人间好时节。

第二章面向工程与科学计算的高级语言MATLAB 2.1 MATLAB简介和基本操作 2.2 MATLAB的矩阵运算和向量运算 2.3 MATLAB的控制语句 2.4 MATLAB的绘图功能

教学目的 通过本章的学习,达到以下教学目的: 详细了解面向工程与科学计算的高级语言MATLAB。

教学要求 1.掌握MATLAB的基本操作方法。 2.熟练应用MATLAB的相关运算、控制语句和绘图功能。

2.1 MATLAB 简介和基本操作 1980年美国MATLAB是以复数矩阵作为基本编程单元的一种程序设计语言,它提供了各种矩阵的运算操作,并具有较强的绘图功能。 Matlab的语言特点 具有强大的矩阵运算能力:Matrix Laboratory(矩阵实验室),使得矩阵运算非常简单,语言简洁紧凑,使用方便灵活。 例如:A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]一条语句实现了对3x3矩阵的输入。 数值算法稳定可靠,库函数十分丰富。 例如:polyder(b)%求多项式b的微分 运算符丰富。 例如:C=A*B %矩阵的乘法 x=A\b %求Ax=b的最小二乘解 Matlab既具有结构化的控制语句(if、for、while)又支持面向对象的程序设计。 Cleve Moler博士研制 MathWorks公司出品 演算纸 一、MATLAB 简介——语言特点一、MATLAB 简介——语言特点

MAtlab与科学计算(word版)

1.定义二维数组:TpTs=[ 13.0249 20.0511; 15.1966 23.2570; 17.0544 26.4523; 19.2718 30.1574; 21.0893 33.2776; 23.1923 36.4374; 25.0391 39.7976; 27.4119 43.2971; 29.0323 46.3749]; 2.将二维数组分配给X/Y: y=[TpTs(:,1)]'; X=? 3.求取平均值x_ave=mean(x); 4.平方取和:C=sum((Z-Z_ave).^2); 5.向量的点积、差积、混合积:dot(X,Y),cross(X,Y),dot(X,cross(Y,Z)) 6.(1)分号;……区分行以及取消运行显示等。例: A=[1,2;3,4]与A=[1,2;3,4];的区别。 (2) 逗号,……区分列及函数参数分隔符等。例:=[1,2;3,4] ,B=[1,4,3;3,2,1;4,5,6] 7.续行号…:例: y=sin(x)/(2+cos(x)) 也可写为 y=sin(x)… /(2+cos(x)) 8.常量:MATLAB中有些预定义的变量,这些特殊的变量称为常量。常用到的有: i,j: 虚数单位; pi: π; NaN: 表示不定值,比如0/0; inf: 无穷大(infinit),比如1/0。 9.算术操作符: +、-:加,减;可以通用。 *,^,\ , / :分别为矩阵乘,乘方,左除,右除; .*, .^ , .\ , ./ :分别为数组乘,乘方,左除,右除;此时向量的运算不会满足矩阵的运算法则。 一.矩阵及其运算 注意矩阵的加点运算结果。 miu0=1.785e-3; a=0.03368; b=0.000221; t=0:20:80 miu=miu0./(1+a*t+b*t.^2) 运行后的结果为: miu = 0.0018 0.0010 0.0007 0.0005 0.0003 10.miu0=1.785e-3;即是定义miu0=3- 785 .1 10 11.字符串: 字符串的约定(1)字符串用单引号括起来;(2)字符串的每个每个字符(包括空格)都是字符数组的一个元素. 例s=‘xingtai college’ f=‘sin(x)’

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