Группа компаний «СиСофт» (CSoft) — PTC Mathcad 3.1
PTC Mathcad — универсальная вычислительная программа. В ней легко осуществлять математические расчеты для решения задач высшей математики, информатики, теоретической механики, сопротивления материалов, химии, строительства, электроники и электротехники.
Компания PTC развивает Mathcad, ориентируясь на удобство пользователей и на простое и качественное документирование инженерных расчетов: текстов, инженерных расчетов, научных отчетов, дипломных и курсовых проектов, статей, диссертаций с результатами, представленными в графическом виде.
Простоту использования PTC Mathcad обеспечивает написание математических выражений именно в том виде, к которому мы привыкли. В программе практически не используется скриптовый язык или собственные выражения для проведения расчетов. Мощная библиотека встроенных функций позволяет решать широкий круг инженерных и математических задач:
- решение задач с использованием численных методов;
- решение систем уравнений, обыкновенных дифференциальных уравнений, уравнений в частных производных с помощью различных методов;
- поиск корней многочленов и функций;
- символьные вычисления выражений, в том числе систем уравнений;
- работа с единицами измерения, автоматическая проверка единиц измерения;
- создание 2D, 3D, полярных и контурных графиков;
- работа с векторами и матрицами;
- инструменты программирования;
- возможность вставки ссылок на другие листы Mathcad для повторного использования общих инженерных методов.
Официальный сайт — ru.ptc.com
Интерфейс PTC Mathcad
PTC Mathcad имеет интуитивный и простой в использовании пользовательский интерфейс, который позволяет комбинировать в виде простого офисного листа различные элементы оформления: математические элементы, текстовые и графические элементы. Результат всех написанных на листе расчетов выводится сразу, что делает математику более «живой» по сравнению с расчетами, производящимися, например, в электронных таблицах.
При оформлении результатов и разработке документов-приложений в PTC Mathcad используется принцип графического ввода WISIWYG (What You See Is What You Get — «что видишь, то и получишь»): содержание отображается во время редактирования и является максимально приближенным к конечной продукции. Ввод выражений, функций и операторов можно осуществлять как с клавиатуры («горячие клавиши»), так и с помощью пунктов меню, что позволяет каждому пользователю выбрать свой стиль работы с программой.
PTC Mathcad Prime имеет привычный интерфейс, аналогичный документам Microsoft. При этом сохраняются практически все возможности математического ядра предыдущих версий Mathcad, что позволяет инженерам сосредоточиться на технических вычислениях вместо того, чтобы форматировать документы.
В PTC Mathcad Prime русифицированы команды меню, все подсказки и описания функций, а также встроенный учебник.
Графика в PTC Mathcad
Программа позволяет строить двумерные графики в декартовых и полярных координатах, 2D- и 3D-гистограммы, трехмерные графики и линии уровня поверхностей, изображения векторных полей, пространственные кривые.
Трехмерные графики используются для визуализации функции двух переменных — функции, принимающей значения в виде векторов или набора 3D-данных. Можно работать с поверхностями, сетками, кривыми в трехмерном пространстве и точками разброса данных. Графический фрагмент выбора оси позволяет править диапазон на конкретных осях. Кнопки поворота, панорамирования и вращения для удобства присоединяются к каждому графику. Широкие возможности форматирования позволяют пользователю настроить вид каждого графика.
Работа с единицами измерения
Возможность работы в PTC Mathcad с физическими единицами измерения позволяет получать результаты вычислений с соответствующими размерностями и упростить отслеживание ошибок в расчетах. Можно выбрать систему единиц или построить свою собственную.
Программирование в PTC Mathcad
Хотя среда в большей степени ориентирована на пользователей-непрограммистов, в Mathcad встроены простые для усвоения инструменты программирования, позволяющие работать с достаточно сложными алгоритмами.
Символьная математика
PTC Mathcad позволяет вычислять выражения с переменными и символами и преобразовывать символьные выражения. В отличие от числовых вычислений, символьная алгебра обеспечивает возможность преобразовывать выражения (приводить их к более простому виду). Символьные результаты могут выявлять взаимосвязи переменных, которые не всегда очевидны из численных результатов. Символьная запись свободна от ошибок округления, присущих численным расчетам.
Решатели и блоки решения
С помощью решателей и блоков решения в PTC Mathcad Prime можно оптимизировать задачи: решать системы уравнений со многими неизвестными или ввести в уравнения параметры, с помощью которых анализировать их влияние на результат; решать линейные и нелинейные задачи алгебры, дифференциальные уравнения, а также выполнять поиск максимума и минимума функций.
Интеграция PTC Mathcad Prime с Microsoft Excel
Excel интегрируется с Mathcad как встроенный компонент аналогично интеграции с Microsoft Word. Можно применять все средства Excel для правки и форматирования данных в документе Mathcad.
Интеграция Mathcad и Excel позволяет пользоваться преимуществами электронных таблиц и устраняет необходимость преобразования данных.
Лабораторная работа №1 Знакомство с математическим пакетом MathCad
Цель работы: познакомиться с интерфейсом программы; научиться вычислять простейшие арифметические выражения, определять функции и строить графики функций, решать простые уравнения.
Теоретическая часть
Система MathCAD работает с документами. Документ — это чистый лист бумаги, на котором можно размещать блоки трех основных типов (таблица 1).
Таблица 1
Типы блоков в MathCAD
Тип блока | Способ ввода блока и вид визира |
Вычислительный блок для ввода математических изображений | На экране всегда естьвизир в виде маленького красного крестика – . Его можно перемещать клавишами перемещения курсора. Для начала ввода формул установите визир с помощью курсора в нужное место и начните вводить выражение. При этом визир превращается в синий уголок – , указывающий направление и место ввода. |
Текстовые фрагменты для ввода комментариев к выражениям | Для того чтобы начать ввод текста необходимо ввести символ кавычки “ (на английской раскладке <Shift>+<Э>). Или с помощью команды Вставка=> Текстовый регион При этом визир примет вид красной вертикальной черточки: |
Графические области для построения графиков | Ввод графиков осуществляется через панель «Графики» |
Расположение нетекстовых блоков в документе имеет принципиальное значение — слева направо и сверху вниз.
Математические выражения
К основным элементам математических выражений MathCAD относятся типы данных, операторы, функции и управляющие структуры.
Операторы – элементы MathCAD, с помощью которых можно создавать математические выражения. К ним, например, относятся символы арифметических операций, знаки вычисления сумм, произведений, производной и интеграла и т.д.
Оператор определяет:
- действие, которое должно выполняться при наличии тех или иных значений операндов;
сколько, где и какие операнды должны быть введены в оператор.
Операнд — число или выражение, на которое действует оператор. Например, в выражении 5! + 3 число 3 и выражение 5! — операнды оператора + (плюс), а число 5 операнд оператора факториал (!). После указания операндов операторы становятся исполняемыми по документу блоками.
К типам данных относятся числовые константы, обычные и системные переменные, массивы (векторы и матрицы) и данные файлового типа.
Константами называют поименованные объекты, хранящие некоторые значения, которые не могут быть изменены. Переменные являются поименованными объектами, имеющими некоторое значение, которое может изменяться по ходу выполнения программы. Тип переменной определяется ее значением; переменные могут быть числовыми, строковыми, символьными и т. д. Имена констант, переменных и иных объектов называют
В MathCAD содержится небольшая группа особых объектов, которые нельзя отнести ни к классу констант, ни к классу переменных, значения которых определены сразу после запуска программы. Их правильнее считать системными переменными, имеющими предопределенные системой начальные значения.
Обычные переменные отличаются от системных тем, что они должны быть предварительно определены пользователем, т. е. им необходимо хотя бы однажды присвоить значение. В качестве оператора присваивания используется знак :=, тогда как знак = отведен для вывода значения константы или переменной.
Если переменной присваивается начальное значение с помощью оператора :=, вызывается нажатием клавиши : (двоеточие) на клавиатуре, такое присваивание называется локальным. До этого присваивания переменная не определена и ее нельзя использовать. Однако с помощью знака (клавиша~ на клавиатуре) можно обеспечить глобальное присваивание.
MathCAD прочитывает весь документ дважды слева направо и сверху вниз. При первом проходе выполняются все действия, предписанные локальным оператором присваивания (), а при втором — производятся действия, предписанные локальным оператором присваивания (:=), и отображаются все необходимые результаты вычислений (=).
Существуют также жирный знак равенства = (комбинация клавиш Ctrl + =), который используется, например, как оператор приближенного равенства при решении систем уравнений, и символьный знак равенства ® (комбинация клавиш
Дискретные аргументы — особый класс переменных, который в пакете MathCAD зачастую заменяет управляющие структуры, называемые циклами (однако полноценной такая замена не является). Эти переменные имеют ряд фиксированных значений, либо целочисленных (1 способ), либо в виде чисел с определенным шагом, меняющихся от начального значения до конечного (2 способ).
Name := Nbegin .. Nend,
Name := Nbegin, (Nbegin + Step) .. Nend
где Name – имя переменной, Nbegin – е начальное значение, Nend — конечное значение, .. – символ, указывающий на изменение переменной в заданных пределах (вводится клавишей ;). Если Nbegin < Nend, то шаг переменной будет равен +1, иначе -1. Step – заданный шаг изменения переменной (он должен быть положительным, если Nbegin < Nend, или отрицательным в обратном случае).
Дискретные аргументы значительно расширяют возможности MathCAD, позволяя выполнять многократные вычисления или циклы с повторяющимися вычислениями, формировать векторы и матрицы.
Функция – выражение, согласно которому проводятся некоторые вычисления с аргументами и определяется его числовое значение.
Следует особо отметить разницу между аргументами и параметрами функции. Переменные, указанные в скобках после имени функции, являются ее аргументами и заменяются при вычислении функции значениями из скобок. Переменные в правой части определения функции, не указанные скобках в левой части, являются
Главным признаком функции является возврат значения, т.е. функция в ответ на обращение к ней по имени с указанием ее аргументов должна возвратить свое значение.
Функции в пакете MathCAD могут быть встроенные, т. е. заблаговременно введенные разработчиками, и определенные пользователем.
Практическая часть
Запустите программу MathCAD: Пуск => Программы => Mathsoft Apps => MathCAD 2000 Professional. Появится заставка программы. Затем появится рабочее окно пакета, и приступайте к работе. Если после заставки на фоне рабочего документа появится окно Tip of Day, закройте его.
Обратите внимание на белое пространство на экране. Это окно рабочего документа MathCAD – пространство, в котором располагаются все введенные команды и выражения, куда MathCAD выводит результаты вычислений и графики. Содержание этого окна можно редактировать, форматировать, сохранять в файлах, печатать и др.
Найдите элементы интерфейса (рис. 1):
строка заголовка,
панель инструментов Стандартная,
панель инструментов Форматирование,
панель инструментов Математика,
рабочая область.
Рис.1. Интерфейс программы MathCAD
Задание 1. Вычислить арифметические выражения и .
Решение:
Щелкните мышью по любому месту в рабочем документе. Вы увидите крестик, обозначающий позицию, с которой начинается ввод.
Введите первое арифметическое выражение, последовательно нажимая клавиши на клавиатуре <2>, <2>, <+>, <1>, <5>, </>, <3>, <Space>, <->, <7>, </>, <2>. Обратите внимание на экран. Вы должны увидеть заданное выражение, обрамленное прямоугольной рамкой, причем число 2 выделено угловой рамкой (синего цвета).
Введите с клавиатуры знак равенства, нажав клавишу <=>, вы увидите после знака равенства мгновенно вычисленное значение выражения 23,5.
Щелкните мышью справа внизу возле цифры 3. Вы увидите, что 3 выделено синей угловой рамкой. Нажмите <Backspace>. Вы увидите, что теперь значение выражения не определено, место ввода помечено черной меткой и ограничено угловой рамкой.
Введите с клавиатуры цифру 5 и щелкните мышью вне выделяющей рамки (или нажмите <Enter>). Вы увидите измененное выражение и её значение 21,5.
Теперь удалите выражение. Щелкните мышью по любому месту в выражении и нажимайте клавишу <Space> до тех пор, пока все выражение не будет выделено угловой синей рамкой. Нажмите <Backspace> (поле ввода окрасится в черный цвет) и, нажав клавишу <Del>, удалите выделенное. Выражение исчезнет с экрана.
Введите с клавиатуры второе арифметическое выражение с помощью панели Калькулятор (ее можно открыть нажав кнопку на панели математических вычислений).
Откроется панель символьных вычислений . Щелкните по кнопке с изображением стрелки (левая верхняя кнопка). Вы увидите соответствующий знак после выражения. Нажмите <Enter>. В результате вы увидите вычисленное значение выражения в виде обыкновенной дроби.
Если при вводе выражения была допущена ошибка, выделите неправильный символ угловой рамкой (щелкните справа внизу возле символа), удалите выделенный символ (<Backspace>) и введите в помеченной позиции исправление.
Задание 2. Вычислить значение выражения при a=2, b=3, c=4.
Решение:
Щелкните мышью по свободному месту в рабочем документе.
Введите значение переменной а, нажимая последовательно клавиши <a>, <Shift>+<:>,<2>. Вы увидите после а знак присваивания “:=”. Вместо комбинации <Shift>+<:> можно на панели Калькулятор нажать кнопку .
Аналогично введите значения переменных b и с.
Ниже введенных значений a, b и с введите данное выражение, выполняя следующие действия:
во-первых, щелкните по кнопке с изображением калькулятора панели математических инструментов и в открывшейся панели щелкните по кнопке с изображением квадратного корня; вы увидите на экране соответствующий символ с помеченным место ввода подкоренного выражения;
нажмите клавиши <a>, <Space>, <+>, <b>, <+>, <c>, <Shift>+<6>, <2>, <Space>, <Space>, </>, <2>, < = >; и щелкните по свободному месту вне поля ввода.
MathCAD читает и выполняет введенные выражения слева направо и сверху вниз, поэтому следите, чтобы выражение для вычисления располагалось правее или ниже определенных для него значений переменных.
Задание 3. Построить график функции .
Решение:
Щелкните по свободному месту в рабочем документе.
Введите функцию с помощью клавиатуры или панели Калькулятор
Щелкните по свободному месту в рабочем документе ниже введенной функции, затем – по кнопке с изображением графика на панели математических инструментов и в открывшейся панели щелкните по левой верхней кнопке. Появится поле для построения графика.
В нижнюю помеченную позицию введите с клавиатуры имя аргумента х, затем щелкните по помеченной позиции с левой стороны, введите с клавиатуры f(x) (рис. 2) и щелкните вне прямоугольной рамки.
Рис. 2. Построение графика
Щелкните по пункту X-Y-Plot строки Graph меню Format. В появившемся окне настройки параметров изображения пометьте пункты Crossed и Equal Scales и щелкните OK.
Щелкните по полю графика, затем – по числу, задающему наименьшее значение аргумента (число в левом нижнем углу ограниченного рамкой поля графиков), нажмите <Backspace> и введите с клавиатуры -20 (рис. 3). Аналогично измените правую границу аргумента и границы изменения функции f(x). Щелкните вне поля графика.
Задание 4. Вычислить значение функции при t=2. Вычислите значения функции для всех t=0,1,2,…,9.
Решение:
Щелкните по свободному месту в рабочем документе.
Введите функцию. <Enter>.
Введите с клавиатуры <f>, <(>, <2>, <)>, < = >, <Enter>.
Введите с клавиатуры <t>, <Shift>+<:>, <0>, <;>, <9>, <Enter>.
Введите с клавиатуры <f>, <(>, <t>, <)>, < = >. В результате под именем функции появится таблица значений функции (при значении аргумента от 1 до 9).
Задание 5. Решите уравнение .
Решение:
Щелкните по свободному месту в рабочем документе.
Введите ключевое слово Given.
Ниже введите с клавиатуры уравнение, причем при вводе знака равенства нажмите <Ctrl>+< = >.
Ниже введите Find(x), стрелка из панели символьных вычислений и щелкните <Enter>. В результате появится столбец, содержащий значения корней уравнения.
Система уравнений можно решить также по схеме Given, уравнения, Find(x, y, …).
Сохранение рабочего документа в файле, открытие нового рабочего документа, чтение рабочего документа из файла выполняются стандартным для WINDOWS-приложений образом (с помощью меню File).
Контрольные вопросы:
С какими типами блоков можно работать в MathCAD?
Перечислите и опешите виды математических выражений MathCAD.
В чем отличие между знаками , :=,=.
Что такое константа и переменная? Типы переменных и констант.
Какие типы графиков существуют в MathCAD?
Правила решения уравнений и систем уравнений в MathCAD.
MathCAD
Выполнение инженерных расчетов с помощью Mathcad
Выполнение инженерных расчетов с помощью Mathcad — онлайн-курс для инженеров
Инженерные расчеты с использованием Mathcad
Краткое содержание курса
1. Цель обучения2. Курс Введение
3. Курс Содержание
4. Курс Резюме
5. Связанные Ссылки
Этот курс включает викторину с несколькими вариантами ответов в конце.
Цель обучения
В заключение этого курса студент будет:
Курс Введение
Математика везде и в
все. От мостов до высоток, от американских горок до космических челноков,
математика имеет решающее значение для современного общества высоких технологий. Mathcad от PTC делает математику простой и доступной для пользователей средней школы
студентов инженерам, которые находятся на переднем крае некоторых из наиболее важных
и требовательные технические условия в мире.
Содержание курса
Mathcad — ценный инструмент для технических вычислений.
инструмент для инженеров и архитекторов. Вы можете думать о Mathcad как о комбинации
- — мощного технического вычислительная среда, основанная на реальных математических обозначениях, и
- а гибкий, полнофункциональный технический текстовый процессор.
Mathcad предоставляет широкие возможности решения задач. среду, которая предоставляет широкий спектр инструментов анализа и визуализации. В отличие от других технических программ, Mathcad выполняет математические операции так же, как и вы. Что потому что он выглядит и работает как блокнот и карандаш. Mathcad на экране Интерфейс представляет собой пустой рабочий лист, на котором вы можете вводить уравнения, графические данные или функции, и аннотировать текстом — в любом месте рабочего листа.
Некоторые важные вычислительные возможности Mathcad для инженерных приложений являются:
- Встроенный единицы измерения и проверка размеров.
- Встроенный решатель для одновременных уравнений и неравенств.
- Суммы, продукты и итерации.
- Тригонометрические, гиперболические, экспоненциальные и функции Бесселя.
- Быстрое преобразование Фурье, как одномерное, так и двумерное.
- Определяемые пользователем функции.
- Вектора и матрицы, в том числе операция умножения матриц, матрица обратное, транспонированное, определитель, точечное и векторное произведение.
В дополнение к интерфейсу Live Document, еще одна важная функция, которая устанавливает
Mathcad отличается от других средств технических вычислений встроенной поддержкой
единицы измерения. Mathcad может автоматически выполнять преобразование единиц измерения на рабочем листе.
Таким образом, технические документы, подготовленные с использованием Mathcad, могут быть легко поняты.
и проверено другими. Кроме того, использование Mathcad в вашей работе может облегчить
вас от утомительных и повторяющихся расчетов конструкции, устранить арифметические ошибки,
и производить качественные проектные расчеты.
На этом уроке вы изучите основные особенности Mathcad и двух приложений Mathcad в реальном мире инженерных анализ.
Чтобы изучить основные возможности Mathcad, необходимо приобрести копию Mathcad с Mathcad.com. Как только вы установите программное обеспечение, вам необходимо изучить Mathcad встроенный учебник (файл PDF, 688 КБ, 51 страница). Кроме того, необходимо просмотреть следующие видеоуроки:
1. Демонстрация Mathcad для начинающих (видео 12:42)
2. Демонстрация Mathcad Prime 1.0 (видео 11:26)
3. Веб-семинар по Mathcad Prime 2.0 (видео 1:00:15)
4. Расчет бетонной балки с использованием листа Mathcad (видео 15:17)
В частности, вам необходимо научиться:
- ввод текста
- построение математических выражений
- определение переменных
- определение функций
- определение переменных диапазона
- создание1 графиков4
Маткад
Веб-библиотека содержит множество примеров приложений Mathcad в различных
дисциплины. В этом уроке вам необходимо скачать и изучить следующие два
Файлы приложения Mathcad, так как вам будет предложено решить несколько простых задач с балками.
при прохождении викторины.
- Упругий изгиб балок прямоугольного сечения (bending.mcd -скачать бесплатно, Mathcad 2000i, 24 кб)
- Диаграммы сдвига и момента для любых свободно опертых/висячих балок (ssbeam.mcd-free
скачать, Mathcad 7 Prof., 508 кб) К. Хаук
Краткое содержание курса
Этот курс охватывает некоторые основные особенности Mathcad, которые включают функции интерфейса, графические функции, вычислительные функции, и функции текста и документа. Благодаря этому онлайн-курсу студент должен быть в состоянии использовать Mathcad для решения некоторых рутинных задач проектирования в его/ее дизайнерская практика. Для более сложных тем о приложениях Mathcad, таких как как электронные книги и анимацию, вы можете посетить Mathsoft.com Веб-сайт.Ссылки по теме
Для дополнительную техническую информацию по этому вопросу, пожалуйста, посетите следующие веб-сайты или веб-страницы:Mathcad — Википедия
После того, как вы закончите изучение вышеуказанного Документ Mathcad и файлы приложений, которые необходимо взять викторина для получения кредитов PDH.
***
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Материалы, содержащиеся в онлайн-курсе, не предназначены для представления или гарантии со стороны PDHonline.org или любого другого лица/организации, здесь. Материалы предназначены только для общего ознакомления. Они не являются заменой за грамотную профессиональную консультацию. Применение этой информации к конкретному проект должен быть рассмотрен зарегистрированным профессиональным инженером. Любой, кто делает использование информации, изложенной в настоящем документе, делает это на свой страх и риск и предполагает любая и вся вытекающая из этого ответственность.
Mathcad – Mathcad | Магазин
PTC Mathcad, индивидуальная подписка
556,92 фунтов стерлингов Цена без учета НДС. НДС (НДС может измениться при оформлении заказа): 468,00 фунтов стерлингов В корзинуПодписка на лицензию PTC Mathcad, Professor
255,85 фунтов стерлингов Цена без учета НДС. НДС (НДС может измениться при оформлении заказа): 215,00 фунтов стерлингов В корзинуPTC Mathcad, Плавающая подписка
1 654,10 фунтов стерлингов Цена без учета НДС. НДС (НДС может измениться при оформлении заказа): 1390,00 фунтов стерлингов В корзинуPTC Mathcad, студенческая подписка
45,46 фунтов стерлингов Цена без учета НДС. НДС (НДС может измениться при оформлении заказа): £38,20 В корзину
Для повторной активации устаревшей лицензии, возобновления обслуживания, расценок для учебных заведений или для покупки PTC Mathcad через заказ на покупку свяжитесь с нами по телефону
+44 (0) 203 695 7810 или по электронной почте [email protected]
PTC Mathcad
Инженерные компании обычно обращаются к Alfasoft, когда им нужно, чтобы их инженеры работали эффективно и безошибочно с помощью инструмента, который:
- прост в использовании
- поддерживает автоматизированные и быстрые расчеты
- проверяет результаты расчета
- включает документацию
Большинство компаний выбирают Mathcad в первую очередь для проверки проектных расчетов и создания общедоступной и многократно используемой технической документации в соответствии с отраслевыми стандартами.
Этот программный инструмент является ведущим в мире программным обеспечением для расчетов, для которого мы предоставляем лицензии, техническую поддержку, администрирование и обучение.
Наши клиенты считают нас надежным партнером, помогающим им найти наилучшее решение и доступным после покупки, чтобы помочь и убедиться, что их инвестиции используются в полной мере.
Мы являемся ведущим поставщиком лицензий благодаря нашим специализированным и целенаправленным ресурсам только для Mathcad на местных языках.
Мы отзывчивы, гибки и с нами легко работать. К нашим клиентам относятся индивидуально, всегда с одними и теми же контактными лицами, они доверяют нам и остаются с нами на долгие годы.
Наши клиенты говорят:
«Mathcad помог нашему бизнесу, позволив получить и разработать стандартные расчеты для всей команды, чтобы использовать их контролируемым образом. Это повысило точность, качество документов и обеспечило согласованный формат для чтения».
«Это полезно, потому что позволяет своевременно выполнять сложные вычисления, используя в основном обычные математические обозначения».