Что в себя включает пакет mathcad
Перейти к содержимому

Что в себя включает пакет mathcad

  • автор:

Математический пакет MathCad

Цель работы: приобретение основных навыков работы с математическим пакетом MathCad.

  1. Получить у преподавателя вариант задания;
  2. Научиться применять математический пакет MathCad для упрощения выражений;
  3. Выполнить задания на расчет производных, пределов и интегралов;
  4. Научиться решать квадратные уравнения и системы уравнений с помощью программы MathCad;
  5. Ознакомиться с некоторыми операциями над матрицами в MathCad;
  6. Рассмотреть принципы построения графиков в MathCad.

Методические указания

MathCad представляет собой интегрированную систему решения математических, инженерно-технических и научных задач. MathCad включает текстовый и формульный редакторы, вычислитель, средства научной и деловой графики, базу справочной информации (математической и инженерной). Программное решение MathCad является универсальной системой, что позволяет использовать ее в любой области науки и техники, где применяются математические методы. Запись команд в системе Mathcad осуществляется на языке, который приближен к стандартному языку математических расчетов. Рабочее окно Mathcad является стандартным окном Windows – приложения. Сверху располагается строка заголовка, где приводится название приложения (Mathcad) и имя рабочего листа (документа). Ниже располагается строка меню, где все команды пакета сгруппированы по функциональному назначению. Ниже строки меню располагаются панели инструментов – «Стандартная» (рисунок 22) и «Форматирование». Рисунок 22. Панель Стандартная

1. создать новый рабочий лист; 2. открыть существующий рабочий лист;
3. сохранить текущий рабочий лист на диске; 4. печать рабочего листа;
5. просмотр рабочего листа перед печатью; 6. проверить орфографию;
7. переместить выделенное в Буфер Обмена; 8. скопировать выделенное в Буфер Обмена;
9. вставить выделенное из Буфера в документ; 10. отменить последнее редактирование;
11. восстановить последнее редактирование; 12. разделить области в случае их наложения;
13. выравнить области по левой границе; 14. вставить функцию;
15. выбрать единицу измерения для выражения; 16. вычислить рабочий лист;
17. связать рабочий лист с файлом или адресом в Internet; 18. вставить компонент (использование баз данных, например Excel);
19. доступ к Ресурс Центру; 20. помощь.

Панель «Математика» обычно находится в рабочей зоне документа (рисунок 23), если ее нет – то следует добавить данную панель с помощью команды Вид/Панель инструментов/Математическая. Рисунок 23. Рабочее окно Mathcad Панель «Математика»: — арифметические инструменты;— инструменты знаков, логические операторы; — построение графиков; — векторные и матричные операции; — операторы математического анализа; — символьные операторы; — символы греческого алфавита. С помощью курсора можно менять положение и форму панелей. Самая нижняя строка – строка состояния, где приводится информация о текущих режимах. Для удобства работы с большими листами имеются линейки вертикальной и горизонтальной прокрутки. Mathcad допускает ввод формул и текста в любом месте рабочего документа. Каждое математическое выражение или фрагмент текста является областью. Рабочий документ Mathcad есть совокупность таких областей. Mathcad создает три типа областей – текстовое, математическое и графическое. Для большей наглядности объекты Mathcad – выражения, текст, графики и т.п. выполняются различным стилем шрифта и цвета, настройку которых можно изменить. Для вызова контекстного меню, необходимо нажать правую клавишу мыши, появится меню соответствующее текущему положению курсора или выбранному объекту Mathcad. К п.2. Рассмотрим применение текстового и формульного редакторов на примере упрощения выражения. Необходимо упростить выражение: С помощью панели «Математика» ведите формулу в MathCad в следующем виде: Затем выделите выражение и используя команды меню Символика/Упростить – упростите его.Полученный результат должен появиться слева от выражения или снизу – в зависимости от выбранного режима (меню Символика/Стиль вычисления). Упростите следующее выражение:

1.Вариант 2.Вариант
3.Вариант 4.Вариант

К. п. 3.Рассмотрим пример нахождения предела выражения: Осуществим решение данного примера с помощью пакета Mathcad, для этого с помощью панелиМатематика/Панель вычисленияи панелиМатематика/Панель калькуляторазапишем заданное выражение и воспользуемся значком«символьные вычисления», расположенном на панелиМатематика/Панель символьных ключевых слов. После нажатия клавиши «Enter» программа выдаст результат вычислений: Осуществите расчет предела выражения, согласно варианту задания:

1.Вариант 2.Вариант
3.Вариант 4.Вариант

Аналогичным образом Mathcad позволяет осуществить расчет производных и интегралов, приведем два примера:

  1. Пример расчета интеграла:
  2. Пример вычисления производной:

Осуществите расчет производных и интегралов, согласно варианту задания:

1.Вариант 2.Вариант
3.Вариант 4.Вариант

К. п. 4.Рассмотрим пример решения квадратного уравнения видаax2+bx+cс помощью служебного словаsolve(решить).

  1. Зададим через символ присвоения ‘:=’ значения коэффициентов уравнения:

  1. Далее запишем само уравнение. Причем, нужно отметить, что уравнение записывается через логический символ«жирное равно», который находится на панелиМатематика/Панель логики (ввод с клавиатурыcnrl+’=’).

  1. Ставим курсор после уравнения и дописываем служебное слово solve, которое находится на панелиМатематика/Панель символьных ключевых слов.

В результате получено решение в виде вектора: x=.Решите квадратное уравнение со следующими коэффициентами:

1.Вариант a1:=2; b1:=10; c1:=12 2.Вариант a1:=-3; b1:=30; c1:=72
3.Вариант a1:=-30; b1:=180; c1:=60 4.Вариант a1:=13; b1:= -72; c1:=35

Рассмотрим пример решения системы уравнений.

  1. Зададим начальные приближения искомых переменных:

  1. Ниже напечатаем ключевое слово Given.Оно указывает Mathcad, что далее следует система уравнений. При печати словаGivenможно использовать любой шрифт, прописные и строчные буквы. Убедитесь, что при этом Вы не находитесь в текстовой области.
  2. После ключевого слово осуществим описание системы уравнений, например:

Следует обратить внимание, что при записи уравнений также как и в предыдущем примере используется символ «жирное равно».

  1. Теперь обратимся к функции поиска решений, напечатав служебное слово Find(после функции в скобках необходимо перечислить искомые переменные через запятую и поставить знак «=»). При печати словаFindможно использовать шрифт любого размера, произвольный стиль, прописные и строчные буквы. Функция Findвозвращает найденное решение уравнения, расположенного между словамиGiven иFind.Для данного примера поиск решения будет выглядеть следующим образом:

Ключевое слово Given, уравнения и неравенства, которые следуют за ним, и какое-либо выражение, содержащее функциюFind,называютсяблоком решения уравнений. Решите систему уравнений

1.Вариант Начальные условия: х=0; y=1; z=1 Система уравнений: 2*x-3*y+z= -1 5*x+2*y-z= 0 x-y+2*z= 3 2.Вариант Начальные условия: х1=1; х2=1; х3=1 Система уравнений: х1+х2+2*х3= 5 2*х1-х2+2*х3= 3 4*x1+х2+4*х3= 9
3.Вариант Начальные условия: х=0; y=0; z=0 Система уравнений: 3*x-2*y+5*z=7 7*x+4*y-8*z=3 5*x-3*y-4*z= -12 4.Вариант Начальные условия: х=1; y=1; z=1 Система уравнений: x+2*y-z= 2 2*x-3*y+2*z=2 3*x+y+z= 8

К. п. 5. Рассмотрим несколько операций над матрицами. С помощью кнопки , расположенной на панелиМатематика/Панель векторов и матриц создайте две матрицы А и В, согласно варианту:

Четный вариант Нечетный вариант

Выполните следующие действия:

  1. Умножение матрицы на скаляр:
  2. Перемножение матриц:
  3. Транспонирование матрицы:

К. п. 6. Графические области. Графические области в MathCad делятся на три основных типа — двумерные графики, трехмерные графики и импортированные графические образы. Рассмотрим построение графика функции x∙sin(x) 2 Введите данную функцию в рабочее поле документа MathCad.Установите курсор в пустом месте рабочего документа и выберите следующую команду меню:Добавить/Графики/Х-Yграфики. В появившемся пустом поле обозначьте оси графика, как показано на рисунке 24. Рисунок 24. В результате проделанных действий вы получите график функции приведенный на рисунке 25. Рисунок 25. Трехмерные, или 3D-графики, отображают функции двух переменных вида Z(X, Y). При построении трехмерных графиков MathCad применяют функцию CreateMesh.CreateMesh(F(илиG, илиf1,f2,f3),x0,x1,y0,y1,xgrid,ygrid,fmap) Создает сетку на поверхности, определенной функцией F. x0, x1, y0, y1 — диапазон изменения переменных, xgrid, ygrid — размеры сетки переменных, fmap — функция отображения. Все параметры, за исключением F, — факультативные. Функция CreateMesh по умолчанию создает сетку на поверхности с диапазоном изменения переменных от -5 до 5 и с сеткой 20*20 точек. Постройте 3D-график после графика функции x∙sin(x) 2 ,задав его параметры согласно варианту:

Четный вариант Нечетный вариант
Вращение кривой вокруг оси ОХ Вращение кривой вокруг оси ОY

После ввода всех необходимых параметров установите курсор в пустом месте рабочего документа и выберите следующую команду меню: Добавить/Графики/График поверхности. На рисунке 26 представлена область для построения графика четного варианта; для получения графика нечетного варианта вместо функции SX необходимо ввести функцию SY. Рисунок 26.

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ПАКЕТ MATHCAD: НАЗНАЧЕНИЕ, ВОЗМОЖНОСТИ, ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ РАБОТЫ И МОДЕЛИРОВАНИЯ

Математический пакет MathCAD является программной средой для научных и инженерных расчетов и позволяет работать с формулами, числами, текстом и графиками. С помощью MathCAD можно решить широкий круг математических задач аналитически (символьно) или численно. Отличительной особенностью математического редактора, входящего в состав пакета, является возможность записывать на экране компьютера формулы в их привычном виде (как на бумаге).

MathCAD имеет собственную справочную систему. Особое место в этой системе занимают электронные книги — интерактивные коллекции документов MathCAD. Указанные книги делают доступными для использования в рабочем документе множество полезных готовых формул, справочных данных и диаграмм. Примером может служить QuickSheets (Быстрые листы) — электронная книга, поставляемая вместе с MathCAD и представляющая собой сборник примеров решения различных математических задач. Следует заметить, что пользователь может оформить расчеты в виде собственной электронной книги для их дальнейшего использования.

Объединяя в одном рабочем листе текст, графику и математические выкладки, MathCAD облегчает понимание принципов применения математических методов в различных областях человеческой деятельности. Последнее обстоятельство делает пакет MathCAD незаменимым в процессе изучения курсов «Информатика и математика» и «Теория вероятностей и математическая статистика» студентами тех специальностей, в которых математика не является профилирующей дисциплиной.

Основные особенности MathCAD:

  • • полная совместимость с операционной системой Windows: изменение размеров окон и их перемещение, открытие нескольких окон, поддержка мыши;
  • • возможность комбинирования текста, математических выкладок и графики в любом месте экрана;
  • • встроенный алгоритм решения систем уравнений и неравенств;
  • • действия с производными и интегралами;
  • • символьное интегрирование и дифференцирование;
  • • вычисление сумм рядов, произведений и итерации;
  • • тригонометрические, гиперболические, экспоненциальные и другие специальные функции;
  • • статистические функции, включая линейную регрессию, гамма-функцию Эйлера, интеграл ошибок, функции вероятностных распределений;
  • • возможность работы с векторами и матрицами, включая операции матричного умножения, обращения, матриц, транспонирования, вычисления определителя матрицы, скалярное и векторное умножение;
  • • многообразие типов графиков: в декартовых координатах, графики в полярных координатах, построение поверхностей в трех измерениях, построение линий уровня, картины векторных полей, трехмерных гистограмм, точечные графики;
  • • анимация графиков и любых других объектов рабочего документа.

Принципы работы с математическим пакетом в данном пособии рассматриваются на примере версии MathCAD 14.0.

Что в себя включает пакет mathcad

Pers.narod.ru. Обучение. Лекции по MathCAD. 1. Компьютерная математика и математические пакеты

Компьютерная математика и математические пакеты

При использовании вычислительной техники встала проблема реализации алгоритмов решения в виде так называемых программ. Для решения этой проблемы в различные годы использовались следующие средства:

§ программирование в машинных кодах (включая языки типа Ассемблер);

§ программирование на языках высокого уровня (включая объектно-ориентированное программирование);

§ системы компьютерной математики.

Разработка программы (даже с использованием языков высокого уровня с приставками Visual ) требует и соответствующей подготовки (назовем ее «программистской»), и достаточно большего количества времени (и то и другое часто отсутствует у «обычного пользователя»). Поэтому, начиная с 90-х годов прошлого века, широкую известность и заслуженную популярность приобрели так называемые системы компьютерной математики [1] или, проще, математические пакеты.

Наиболее популярными из них являются Maple , MatLab , Mathcad . Кратко охарактеризуем эти математические пакеты.

Пакет Maple ориентирован на достаточно широкий круг пользователей. Задание алгоритма вычислений осуществляется записью на входном языке пакета соответствующих математических формул. При вводе сложных выражений это вызывает определенные затруднения.

Пакет MatLab . MatLab –одна из старейших, тщательно проработанных и апробированных временем систем компьютерной математики, построенная на расширенном представлении и применении матричных операций ( MatLab – Matrix Laboratory – матричная лаборатория). В настоящее время MatLab вышла за пределы специализированной матричной системы и является одним из наиболее мощных математических пакетов, сочетающий в себе удобную оболочку, редактор, вычислитель и графический программный процессор.

Пакет Mathcad . Mathcad – является мощной системой компьютерной математики, сочетающей в себе визуально ориентированный входной язык, удобный редактор текста и формул, численный и символьный процессоры. Пакет достаточно прост в изучении, а наличие большого числа электронных книг и «быстрых шпаргалок» существенно упрощают его применение для решения конкретных научно-инженерных задач.

Фрагмент документа вычисления определенного интеграла вида в разных системах компьютерной математики.

Математический пакет Mathcad : возможности, структура

Пакет Mathcad можно отнести к математически универсальным системам. Объединение этих слов означает, что помимо собственных вычислений (как численных, так и символьных), Mathcad позволяет подготавливать качественные тексты дипломные и курсовые проекты, диссертации, статьи с наглядным графическим представлением результатов вычислений (в том числе и анимации). К безусловным достоинствам пакета следует отнести возможность сохранения документов в формате w eb -страниц, причем создание файлов с рисунками происходит автоматически.

Применение библиотек и пакетов расширений обеспечивает профессиональную ориентацию Mathcad на любую область науки, техники и образования.

Пакет MathCAD , в отличие от других современных математических пакетов, построен в соответствии с принципом wysiwyg (“ What You See Is What You Get ” – “Что видите, то и получите”). Поэтому он прост в использовании, в частности, из-за отсутствия необходимости сначала писать программу, а потом транслировать, компилировать и запускать ее на исполнение.

Mathcad представляет собой интегрированную систему, включающую связанные между собой компоненты (такие как текстовый редактор, вычислительный процессор, символьный процессор).

Программное окно пакета Mathcad 2001 i

Панель инструментов Математика

Включение панелей инструментов

Математическая и текстовая области

Создание, редактирование и форматирование текстовой области

Работа с буфером обмена

Сохранение документа

§ Позиционируйте курсор на произвольном месте листа

§ Выполните команду Вставка/Текстовая область

§ В текстовой области введите произвольный текст, содержащий несколько строк

§ Измените размер, цвет и жирность текста

§ Переместите текстовую область, для чего:

· Выделите область с текстом щелчком левой кнопкой мыши

· Подведите курсор мыши к границе области. В этот момент он принимает форму руки

· Удерживая левую кнопку мыши, переместите область в нужное место и отпустите кнопку мыши

§ Скопируйте текстовую область в буфер обмена

§ Вставьте текстовую область из буфера обмена на первоначальное место.

Методика применения вычислительного пакета «MathCAD», обеспечивающая расширение возможностей использования устаревшей вычислительной техники в учебном процессе вуза Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Егоров Петр Николаевич

Статья посвящена вопросам автоматизации расчетов и оформления трудоемких вычислительных задач учащимися средствами математического пакета « MathCAD ». Автор предлагает идею создания расчетно-обучающих программ, позволяющих использовать комбинацию старых (первоначальных) и современных версий этого пакета с целью продления использования устаревшей компьютерной техники.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Егоров Петр Николаевич

Методика применения виртуальных лабораторий в учебном процессе вуза
Использование вычислительного пакета «Mathcad» в учебном процессе вуза
Методика и практика информационного обеспечения учебных дисциплин цикла «Гидрои прикладная механика»
Опыт применения «Mathcad» в курсовом проектировании по деталям машин

Методика конструирования систем генерации индивидуальных заданий по математическому анализу с применением пакетов прикладных программ

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

On the Method of MathCAD using, that provides the extending of the obsolete computers’ possibilities for teaching in university

Paper is devoted to the improvement of the teaching process in a technical university by using of the MathCAD software. The author offers a structure of a combination from the obsolete and the modern versions of the MathCAD programs in order to improve and to prolong old hardware usage

Текст научной работы на тему «Методика применения вычислительного пакета «MathCAD», обеспечивающая расширение возможностей использования устаревшей вычислительной техники в учебном процессе вуза»

Егоров П. Н. Методика применения вычислительного пакета «MathCAD», обеспечивающая расширение возможностей использования устаревшей вычислительной техники в учебном процессе вуза // 2013. — № 04 (апрель). — ART 13068.

щ^о-^сгинесшл ^рошыи копцег- ¿¿RTSS

ART 13068 УДК 378.14 Гос. per. Эл № ФС 77-49965. — ISSN 2304-120Х.

Егоров Петр Николаевич,

кандидат технических наук, доцент кафедры теории корабля и гидромеханики ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет», г. Нижний Новгород egorov-50@inbox.ru

Методика применения вычислительного пакета «MathCAD»,

обеспечивающая расширение возможностей использования устаревшей вычислительной техники в учебном процессе вуза

Аннотация. Статья посвящена вопросам автоматизации расчетов и оформления трудоемких вычислительных задач учащимися средствами математического пакета «MathCAD». Автор предлагает идею создания расчетно-обучающих программ, позволяющих использовать комбинацию старых (первоначальных) и современных версий этого пакета с целью продления использования устаревшей компьютерной техники.

Ключевые слова: теория корабля, информатика, маткад, программирование.

Одной из особенностей современного учебного процесса вуза является возможность широкого доступа обучающихся к Интернету с его безграничными информационными ресурсами. Не обсуждая все «плюсы» этого обстоятельства, отметим в качестве его явно отрицательной (с точки зрения организации учебного процесса) стороны — возможность бесконтрольного «скачивания» отчетной учебной документации. На практике это приводит к тому, что какой-нибудь «студент-умник» обязательно «скачает» из сети устаревшую, или просто ошибочную версию контрольного домашнего задания, отчета по лабораторной работе и т. п.

Далее, не проверив и не согласовав с преподавателем «скачанный» материал, он тут же «раздаст» его всем своим товарищам по академической группе. Последующая работа преподавателя по проверке сдаваемых студентами заданий сводится лишь к монотонному исправлению одних и тех же ошибок в студенческих работах. Одним из способов борьбы с этим негативным явлением представляется следование принципу «Природа не любит пустоты», т. е. заполнение образовавшегося вакуума опережающим предоставлением студентам наиболее простой и доступной возможности оформления своих работ. И здесь математический пакет «MathCAD» (далее Маткад), обладающий практически такими же редакторскими возможностями, как и Word (Microsoft Office), оказывается весьма полезным [1].

Второй особенностью современного учебного процесса вуза является постепенное, из года в год, падение общего образовательного уровня современных студентов, снижение их способности к выполнению тех учебных заданий, которые без труда выполнялись их предшественниками 10-15 лет тому назад. Не обсуждая причины этой тенденции, а просто констатируя существующий «тренд», отметим, что Маткад предоставляет широкие возможности в автоматизации многих трудоемких вычислительных задач, встречающихся в учебном процессе: курсовом и дипломном проектировании, выполнении контрольных домашних заданий и т. п., способствуя сохранению «преемственности» учебного процесса в условиях его непрерывного реформирования. Общая методология создания расчетно-информационнообучающих маткад-программ изложена в работе и в настоящей статье лишь развивается эта основная идея в плане ее практической реализации [2].

Егоров П. Н. Методика применения вычислительного

пакета «MathCAD», обеспечивающая расширение возможностей использования устаревшей вычислительной техники в учебном процессе вуза //

шишо-метоЭи^ гЛшромнИ щрны —

ART 13068 УДК 378.14 Гос. per. Эл № ФС 77-49965. — ISSN 2304-120Х.

Третьей особенностью современного учебного процесса вуза является обилие устаревшей компьютерной техники, которая с одной стороны все еще вполне работоспособна, но с другой — никак не стыкуется с постоянно модернизируемым «софтом» (т. е. программным обеспечением). Применительно к пакету Маткад это проявляется в том, что программы, написанные в устаревших (до 11-й) версиях, сохраняя свою общую вычислительную работоспособность при их прогоне в современных 14 и 15 версиях Маткада, не воспроизводят русскоязычный текст, написанный на кириллице. На экране монитора и при печати русские буквы заменяются какими-то странными значками, именуемыми в простонародье «кривозябами». Конечно, существуют определенные программные средства устранения этого системного несоответствия. Однако это требует изменения базовых настроек операционных систем Windows, что по силам лишь «продвинутым пользователям». Основное большинство студентов такими навыками не обладают и боятся «трогать» свое программное обеспечение, которое в современных условиях зачастую является лицензионным и дорогостоящим.

С другой стороны старое «железо» — т. е. устаревшие компьютеры в силу ограниченности своих ресурсов не могут «тащить» все более и более громоздкие современные версии пакета Маткад: «тормозят», «глючат» и т. п. К тому же известно, что старые версии Маткада не поддерживают программы, написанные в версиях современных.

В качестве решения возникшей проблемы несовместимости старого и нового поколений «софта» и «железа» можно предложить следующий «обходной» путь:

— первоначально на старых компьютерах в устаревших версиях Маткада создаются вспомогательные Маткад-программы, основная задача которых чисто математическая — задать исходные данные, предварительно обработать полученную информацию и т. п. Текстовые комментарии в таких программах обычно минимальны и, поэтому, их можно набирать латиницей, т. е. как это делается в наименованиях электронных адресов сайтов или практиковалось при написании самых первых СМС-ок;

— в конце в этих коротеньких предварительных «старых» программ предусмотреть оператор вывода полученной числовой информации в файл обмена типа: WRITEPRN (файл_обмена) = двумерный числовой массив . В результате срабатывания этого оператора создастся текстовый , содержащий в себе указанный двумерный числовой массив в виде упорядоченных колонок цифр. Перенос какой-либо текстовой (символьной) информации в виде комментариев в этом операторе вывода WRITEPRN практически не предусмотрен (конечно, кое-что можно было бы перенести с помощью символьных переменных, но это и ни к чему);

— на новых компьютерах в современных версиях Маткад создается окончательная «новая» Маткад-программа, считывающая с помощью оператора типа: двумерныйчисловоймассив = READPRN (файл_обмена^), после срабатывания которого в этой «новой» программе образуется указанный двумерный числовой массив. При дальнейшей разработке этой «новой» Маткад-программы содержащаяся в числовом массиве информация окончательно обрабатывается и дополняется уже русскоязычными текстовыми комментариями без боязни появления «кривозябов».

Разберем указанную процедуру подробнее на наглядном геометрическом примере лабораторной работы «Определение площади смоченной поверхности корпуса судна». Эта работа выполняется первой в общем цикле из нескольких других лабораторных работ в учебной дисциплине «теория корабля» (ТК).

На рисунке (рис. 1) показана фотография обмеряемой модели (перевернута вверх дном, вид с кормы). Ее искомая смоченная поверхность выделена зеленым

Егоров П. Н. Методика применения вычислительного пакета «MathCAD», обеспечивающая расширение возможностей использования устаревшей вычислительной техники в учебном процессе вуза //

ART 13068 УДК 378.14 Гос. per. Эл № ФС 77-49965. — ISSN 2304-120Х.

цветом. Площадь этой смоченной поверхности определяется приближенно по правилу трапеций. Для этого на модели отмечены 20 равноотстоящих поперечных сечений — шпангоутов (на фото показаны темным цветом). Поскольку корпус судна симметричен относительно продольной (диаметральной) плоскости, то любым способом измеряются длины полупериметров шпангоутов, которые, наряду с другими геометрическими данными судна, заносятся в «старую» Маткад-программу TK_protokol_Lab#1.mcd, экран которой показан на рисунке (рис. 2).

Рис. 1. Лабораторная модель корпуса судна

Protokol dannih Lab Rab #1

Zadaite dlini poluperimetrov po chertezhui

ita_ ab 0,0 := ° data_ ab 0,1 := 0 data_ аЫ

ita_ ab 1,0 := 1 data_ ab 1,1 := 0.110 data_ abl

ita_ ab 2,0 := 2 data_ ab 2,1 := 0.136 data_ abl

ita_ ab 3,0 := 3 data_ ab 3,1 := 0.156 data_ abl

ita_ ab 4,0 := 4 data_ ab 4,1 := 0.181 data_ abl

ita_ ab 5,0 := 5 data_ ab 5,1 := 0.200 data_ abl

ita_ ab 6,0 1=6 data_ ab 6,1 := 0.221 data_ abl

ita_ ab 7,0-7 data_ ab 7,1 := 0.231 data_ abl

ita_ ab 8,0 := 8 data_ ab 8,1 := 0.249 data_ abl

ita_ ab 9,0 := 9 data_ ab 9,1 := 0.252 data_ abl

ita_ ab 10,0 :=1D data_ ab 10 1 := 0.259 data_ abl

ita_ ab 11,0 := 11 data_ ab 11 1 := 0.257 data_ abl

ita_ ab 12,0 := 12 data_ ab 12 1 := 0.248 data_ abl

ita_ ab U,0:=13 data_ ab 13 1 := 0.238 data_ abl

ita_ ab 14,0 := 14 data_ ab 14 1 := 0.225 data_ abl

ita_ ab 15,0 :=lî data_ ab 15 1 := 0.211 data_ abl

ita_ ab 16,0 := 16 data_ ab 16 1 := 0.201 data_ abl

ita_ ab 17,0 17 data_ ab 17 j := 0.190 data_ abl

ita_ ab lî.O 18 data_ ab 18 j := 0.181 data_ abl

ita_ ab 15,0 19 data_ ab 19 j := 0.090 data_ abl

ita_ ab 20,0 20 data_ ab 20,1 := 00 data_ abl

‘*20,3 := St-ch dataJ« WRITEPRN(«d:\TK_MG\TK_Data_labfll.txt») := datajabl

:= 0.052 := 0.071 := 0.079 := 0.090 := 0.099 := 0.105 := 0.115 := 0.120 := 0.124 := 0.125 := 0.123 := 0.119 := 0.115 := 0.110 := 0.106 := 0.102 = 0.095 = 0.085 = 0.042 = 0.0

Рис.2. «Старая» Маткад-программа TK_protokol_Lab#1.mcd (экран ввода исходных данных)

Егоров П. Н. Методика применения вычислительного пакета «MathCAD», обеспечивающая расширение возможностей использования устаревшей вычислительной техники в учебном процессе вуза //

научно-методический электронный журнал К°нпцелпт:- 2013 — № 04 (апрель). — АКТ 13068 —

URL: http://e-koncept.ru/2013/13068.htm. УДК 378.14 Гос. рег. Эл № ФС 77-49965. — ISSN 2304-120X.

Видно, что все символьные комментарии набраны латиницей и в случае необходимости эта «старая» Маткад-программа может быть прочитана в новой версии Маткада. Однако надо помнить, что будучи сохраненной в новой версии Маткада, эта программа опять назад в старой версии читаться уже не будет.

На рис. 3 показан 2-й экран этой же «старой» Маткад-программы, с графиком зависимости введенных длин полупериметров шпангоутов от их места расположения (номера шпангоутов). Видно, что на 13-м шпангоуте произведен ошибочный замер, который тут же может быть откорректирован прямо в ходе занятия в лаборатории (где обычно стоят только старые компьютеры).

После окончательного срабатывания и закрытия «старая» Маткад-программа, содержащая оператор создания файла обмена

WRITEPRN(D:\TK_MG\ TK_Data_lab#1) = data_lab1 ,

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

создает текстовый файл обмена TK_Data_lab#1 .txt , содержание которого показано на рис.4. Видно, что этот файл не содержит какой-либо символьной информации. Порядок расположения столбцов цифр в нем определяется индексацией двумерного массива data_lab1.

Поскольку учебный курс состоит из нескольких лабораторных работ, то для каждой из них создаются аналогичные небольшие по объему «старые» Маткад-программы, каждая из которых после внесения в нее на соответствующем лабораторном занятии исходных данных, создает свой фал обмена.

data_labljg ^ := Sjyj data^abl^g ^ > Sf data_labl^ ^ := data_labl. ^ data_labl^ ^ := У

WRITEPRN(» d:\TK_MG\TK_D ata_lab# 1 .txt» ) := data_labl

k := data_labl^ pemri_M := data_labl^

10 12 14 16 18 20

Рис.3. «Старая» Маткад-программа TK_protokol_Lab#1.mcd (график, иллюстрирующий ошибку во вводе исходных данных)

После того, как все занятия проведены, запускается окончательная «новая» Мат-кад-программа — большая по объему и формирующая общий отчет по лабораторным работам. Составленная в новой версии Маткада, она может быть реализована в каком-то более современном компьютерном классе, или просто на домашних ноутбуках студентов. В этой «новой» программе уже не возникает проблем с «кривозябами», ее текст может быть составлен так, чтобы при печати полученный отчет соответствовал бы всем нормативным требованиям. Она может иметь интерактивно — обучающий характер (см. работу [2]). Однако в нужных местах эта новая Маткад-программа должна

научно-методический электронный журнал ART 13068 УДК 378.14

содержать операторы чтения созданных выше примере это оператор

Егоров П. Н. Методика применения вычислительного пакета «MathCAD», обеспечивающая расширение возможностей использования устаревшей вычислительной техники в учебном процессе вуза // Концепт. — 2013. — № 04 (апрель). — ART 13068. -0,3 п. л. — URL: http://e-koncept.ru/2013/13068.htm. -Гос. рег. Эл № ФС 77-49965. — ISSN 2304-120X.

ранее файлов обмена. В

data_lab1 = READPRN(D:\TK_MG\ TK_Data_lab#1),

по которому содержащаяся в текстовом файле ТК_йа1а_!аЬ#1Лх1 числовая информация будет передана в двумерный числовой массив Ьа1а_!аЬ1, образованный уже в «новой» Маткад-программе. В ней эти данные окончательно численно обрабатываются, сопровождаются подробной текстовой информацией, графиками, рисунками и т.п. Она может содержать полный или частичный расчет индивидуального расчетнографического задания студента. Например, в рассматриваемом числовом примере это пересчет величины полученной площади смоченной поверхности модели на натурное судно заданного масштаба.

айл Правка Формат Вид Справка

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *