Приведем несколько примеров построения диаграмм средствами MachCad.
Пример 3
Пусть в результате исследования влияния импульсного магнитного поля на процесс образования зародышей кристаллов получено соотношение[3]
где – количество кристаллов; – количество импульсов; – напряженность магнитного поля ; – отношение размеров кристаллитов. Требуется визуализировать результаты вычислительного эксперимента по полученному соотношению.
Указания
1. Цель визуализации результатов соотношение наглядное представление зависимости в диапазоне изменений напряженности магнитного поля и планируемого соотношения размеров кристаллитов.
2. Диапазоны значений исходных данных: ; ; .
3. Для наглядного отображения результатов можно использовать два вида диаграмм: точечную – X-Y Plot и диаграмму поверхность – Surface Plot.
4. Фрагменты рабочего листа для задания функций и вид полученной диаграммы X-Y Plot для версии MathCad 14 приведены на рис. 12.
Для отображения зависимости использована логарифмическая шкала по оси значений.
При описании функций порядок ввода символов отличается от отображаемых на экране формул. В табл. 3 Приведен порядок ввода символов для некоторых выражений.
Таблица 3
Порядок ввода символов в среде MathCad
№ | Ожидаемая запись | Порядок ввода символов |
h:=0,1..100 | h:0,1;100 | |
D:=50 | D:50 | |
v1(h):4.17*10^8°°/z1*h°°ln(D) |
Символом ° обозначен пробел, который применяется для перехода на более высокий уровень в формуле.
а б
Рис. 12. Фрагменты рабочего листа MathCad для диаграммы X-Y Plot:
а – описание функции; б – диаграммы с логарифмической шкалой
Пример 4
При моделировании процесса нагрева металла лазерным лучом необходимо задать траекторию его движений. Исследователь определяет задачу визуализировать траекторию луча, которая описывается параметрически системой уравнений:
Требуется визуализировать траекторию движения луча.
Указание
Для визуализации параметрически заданных функций в среде MathCad также используется диаграмма X-Y Plot, отличительными особенностями построения является использование для оси категорий функции x(t). Пример построения траектории для одного из набора параметров приведен на рис. 13.
а б
Рис. 13. Траектория луча двигающегося по траектории фигуры Лиссажу:
а – аналитическое описание; б – отображение траектории
Пример 5
Выполнить построение поверхности гиперболического параболоида.
Указание
1. Для построения гиперболического параболоида необходимо записать явное выражение для функции двух переменных вида
Рис. 14. Вид гиперболического параболоида |
3. Выполните форматирование поверхности по следующим правилам: вращение – 0; залить контуры;
– освещение включить; цвет источника – белый; отраженный – белый; поглощенный – светло-серый; палитра – Grayscale; масштаб – 1,2.
4. При правильном выполнении примера получим поверхность гиперболического параболоида, представленного на рис. 14.