城市化模式與選擇

計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用ComputerApplicationsinMaterialsScience授課教師：葉卉材料設(shè)計(jì)與計(jì)算材料設(shè)計(jì)材料結(jié)構(gòu)與性能模擬材料加工工藝過程的數(shù)學(xué)模擬材料表征前言材料設(shè)計(jì)與計(jì)算材料設(shè)計(jì)通過理論與計(jì)算預(yù)測新材料的組分、結(jié)構(gòu)與性能,或者通過理論與設(shè)計(jì)來訂做具有特定性能的新材料,按生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)最佳的制備和加工方法。很大程度上需要參照現(xiàn)有同類材料的合成與制備經(jīng)驗(yàn)，這就使得各類材料的數(shù)據(jù)庫,特別是各種材料的化學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫顯得非常重要.材料加工工藝過程材料設(shè)計(jì)與計(jì)算材料科學(xué)專用軟件材料設(shè)計(jì)與計(jì)算Cerius2(圖形工作站)分子模擬是一種計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)，它是從原子水平上的相互作用出發(fā)，借助計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的方法得到分子的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)方面的信息，

以研究這些信息與功能之間的關(guān)系。洞察分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而在原子水平上了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性能的關(guān)系。材料設(shè)計(jì)與計(jì)算Accelrys公司網(wǎng)址：材料設(shè)計(jì)與計(jì)算Accelrys公司網(wǎng)址：材料科學(xué)專用軟件材料設(shè)計(jì)與計(jì)算MaterialsStudio(PC)建立三維結(jié)構(gòu)模型，對各種小分子、晶體、無定型以及高分子材料的性質(zhì)及相關(guān)過程進(jìn)行深入研究。硅的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)圖材料科學(xué)專用軟件材料設(shè)計(jì)與計(jì)算MaterialsStudio(PC)苯分子的電荷、軌道和結(jié)構(gòu)圖聚丙烯結(jié)構(gòu)圖材料科學(xué)專用軟件材料設(shè)計(jì)與計(jì)算建立結(jié)構(gòu)模型(結(jié)構(gòu)優(yōu)化)性質(zhì)預(yù)測X-射線衍射分析動(dòng)力學(xué)模擬量子力學(xué)計(jì)算Figure9.ComparisonoftheWide-AngleExperimentalX-RayDiffractionPattern(Figure2C)fromA(11–25)andtheCalculatedX-RayDiffractionPatternExperimental(A)andcalculated(B)fromtheproposedmodel(Figures7Cand8).PE晶體的X-ray衍射圖晶粒500A晶粒50A材料設(shè)計(jì)與計(jì)算材料設(shè)計(jì)材料結(jié)構(gòu)與性能模擬材料加工工藝過程的數(shù)學(xué)模擬材料表征前言材料科學(xué)專用軟件數(shù)學(xué)計(jì)算軟件計(jì)算機(jī)語言數(shù)學(xué)計(jì)算軟件材料設(shè)計(jì)與計(jì)算Mathcad–Mathematica–Matlab–Maple–(WaterlooMapleInc.)MicrocalOrigin–計(jì)算機(jī)語言材料設(shè)計(jì)與計(jì)算Basic–VisualBasic,Quick,True,TurboCFortranPasicalMatlab–超高級計(jì)算語言(科學(xué)計(jì)算)[X,Y]=meshgrid(-8:0.2:8,-8:0.2:8);R=((X.^2+Y.^2).^(1/2));Z=sin(R)./R;surf(Z)shadinginterp一般應(yīng)用資料檢索、繪圖、論文寫作等前言資料檢索(英文、中文)論文寫作軟件資料檢索(圖書管:/)一般應(yīng)用Word－字處理軟件AdobeAcrobat–pdf格式文件的閱讀與制作Origin–數(shù)據(jù)處理與繪圖Endnote－參考文獻(xiàn)管理(Word的輔助工具)Photoshop－圖像處理ChemOffice－化學(xué)分子式繪制Mathcad－公式推導(dǎo)與數(shù)據(jù)處理一般應(yīng)用論文寫作計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用前言第一章Mathcad基本操作及應(yīng)用第二章Mathcad在材料科學(xué)中的應(yīng)用示例第三章Origin繪圖和計(jì)算計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用前言第一章Mathcad基本操作及應(yīng)用第二章Mathcad在材料科學(xué)中的應(yīng)用示例第三章Origin繪圖和計(jì)算第一章Mathcad基本操作及應(yīng)用1.1Mathcad基本操作用戶界面常用菜單工具欄區(qū)域編輯公式編輯用戶界面菜單欄常用工具欄字體工具欄數(shù)學(xué)工具欄工作區(qū)信息欄

File菜單New–建立新文件Open–打開已存在的文件Close–關(guān)閉當(dāng)前文件Save–保存當(dāng)前文件Saveas–換名存盤Collaboratory–連接論壇(取消)InternetSetup–(2001取消)Send–把文件當(dāng)附件發(fā)送(取消)PageSetup–頁面設(shè)置PrintPreview–打印預(yù)覽Print–打印文件Exit–退出Edit菜單Undo–撤消上次編輯操作Redo–Undo的逆操作Cut–剪切Copy–把選擇內(nèi)容復(fù)制到剪貼板Paste–粘貼Delete–刪除SelectAll–全選Find–查找Replace–替換GotoPage–跳的指定頁面CheckSpelling–拼寫檢查文本Links–鏈接編輯Object–打開或編輯對象View菜單Toolbar：工具欄顯示開關(guān)FormatBar：字體工具欄顯示開關(guān)MathPalette：數(shù)學(xué)選項(xiàng)板顯示開關(guān)Regions：區(qū)域顯示開關(guān)Zoom：視圖縮小和放大顯示Refresh：視圖刷新Animate：動(dòng)畫制作Playback：打開一個(gè)窗口，播放動(dòng)畫Math

Insert菜單Graph：圖形Matrix：插入一個(gè)矩陣或矢量Function：插入一個(gè)內(nèi)部函數(shù)Unit：插入一個(gè)單位Picture：顯示該圖MathRegion：在文本文件內(nèi)插入數(shù)學(xué)區(qū)域TextRegion：插入一個(gè)文本區(qū)域PageBreak：插入分頁符Hyperlink：創(chuàng)建、刪除、編輯超級鏈接Reference：插入引用文件Component：插入一個(gè)組件Object：插入一個(gè)OLE對象。Graph命令下的子命令：X-YPlot:創(chuàng)建直角坐標(biāo)圖PolarPlot:創(chuàng)建極坐標(biāo)圖SurfacePlot:創(chuàng)建曲面圖ContourPlot:創(chuàng)建等值圖3DScatterPlot:3維離散點(diǎn)圖3DBarChart:3維柱狀圖VectorfieldPlot:創(chuàng)建2維矢量圖Format菜單Number：控制數(shù)據(jù)顯示格式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：屬性控制Graph：圖形格式控制Color：顯示顏色控制SeparateRegions：分離重疊區(qū)域AlignRegions：對齊所選的區(qū)域LockRegions：對區(qū)域鎖定控制Headers/Footers：設(shè)置頁眉或頁腳Graph命令的子命令：

X-YPlot：直角坐標(biāo)圖格式

PolarPlot：極坐標(biāo)圖格式3DPlot：三維坐標(biāo)圖格式

GraphTrace：讀取曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)

Zoom：放大鏡

Math菜單Calculate：計(jì)算更新當(dāng)前屏幕上所見的圖形和表達(dá)式CalculateWorksheet：計(jì)算更新全文的圖形和表達(dá)式AutomaticCalculation：自動(dòng)和手動(dòng)模式切換開關(guān)Optimization：優(yōu)化計(jì)算開關(guān)Option：設(shè)置系統(tǒng)變量、單位制和量綱

Symbolics菜單Evaluate：Symbolically：求微積分、矩陣、函數(shù)和其它代數(shù)式演算的解析表達(dá)式Floating：解析運(yùn)算，如有可能返回浮點(diǎn)數(shù)的結(jié)果Complex：解析運(yùn)算，如有可能返回復(fù)數(shù)結(jié)果Simplify：簡化所選擇的表達(dá)式Expand：按和、積因子展開所選擇的表達(dá)式Factor：對所選擇的表達(dá)式進(jìn)行因式分解Collect：按指定因子整理多項(xiàng)式PolynomialCoefficients：求多項(xiàng)式展開系數(shù)Variable：與變量有關(guān)的命令Solve：對指定變量解方程或不等式Substitute：替換所選擇的變量Differentiate：對指定變量求微分，其它變量當(dāng)作常數(shù)Integrate：對指定變量求表達(dá)式的積分Symbolics菜單Variable：與變量有關(guān)的命令ExpandtoSeries：把函數(shù)展開成泰勒級數(shù)CoverttoPartialFraction：把一個(gè)有理分式分解成部分分式的和，分母是線性或2次式Matrix：與矩陣有關(guān)的命令Transpose：求轉(zhuǎn)置矩陣Invert：求矩陣的逆Determinant：求矩陣行列式的值Transform：與變換有關(guān)的命令Fourier：傅里葉變換InverseFourier：逆傅里葉變換Laplace：拉普拉斯變換InverseLaplace：逆拉普拉斯變換Z：Z變換InverseZ：逆Z變換EvaluationStyle：設(shè)置演算樣式的對話框Windows菜單Cascade：層疊式排列窗口TileHorizontal：水平平鋪式排列窗口TileVertical命令：垂直平鋪式排列窗口ArrangeIcons命令：排列已最小化的窗口圖標(biāo)Help菜單MathcadHelp：激活在線幫助窗口ResourceCenter：激活資源中心TipoftheDay：每日學(xué)一招OpenBook：打開電子書(*.hdb)UsingHelp：如何獲取幫助AboutMathcad：Mathcad版本說明

ContextMenu菜單在屏幕上用鼠標(biāo)右鍵單擊某一對象時(shí)，會彈出一個(gè)菜單，Mathcad根據(jù)單擊的區(qū)域和對象自動(dòng)判斷將要進(jìn)行哪些操作。彈出的菜單包含相應(yīng)的命令，在實(shí)際操作中非常方便。用這種方法會減少鼠標(biāo)移動(dòng)的頻率。

工具欄常用工具欄字體欄數(shù)學(xué)選項(xiàng)版

區(qū)域編輯Mathcad文件是文本區(qū)域、公式區(qū)域和圖形區(qū)域的集合，移動(dòng)、刪除、拷貝、鎖定對齊區(qū)域等編輯操作方法屬于最基礎(chǔ)性的知識。

公式區(qū)域(數(shù)學(xué)區(qū)域)：數(shù)學(xué)區(qū)域含有算式、變量、函數(shù)、等數(shù)學(xué)計(jì)算內(nèi)容，在默認(rèn)情況下，鍵入的字符屬于該區(qū)域。

文本區(qū)域：沒有數(shù)學(xué)意義，它只是文字的說明部分，要用Insert/TextRegion命令創(chuàng)建。

圖形區(qū)域：用于繪制函數(shù)關(guān)系曲線。用插入Insert/Graph命令創(chuàng)建。區(qū)域編輯選取區(qū)域：1.單擊目標(biāo)(單個(gè)區(qū)域)2.按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)鼠標(biāo)撤消選取的區(qū)域：單擊對象外的任何一區(qū)域移動(dòng)區(qū)域:1.選取要移動(dòng)的區(qū)域2.鼠標(biāo)移向區(qū)域，光標(biāo)變成手掌形狀后，壓住鼠標(biāo)左鍵移動(dòng)區(qū)域刪除：1.選中要?jiǎng)h除的區(qū)域2.用Edit/Cut或Edit/Delete或工具條上的命令消除重疊區(qū)域：1.移動(dòng)區(qū)域2.使用Format/SeparateRegions命令區(qū)域?qū)R：1.水平對齊(Format/AlignRegions/Across)