計算機在巖土工程中的應用

查甫生

合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院學習目的與目標掌握巖土工程中常用的數(shù)據(jù)處理與分析方法,能熟練使用Origin軟件進行科技繪圖與數(shù)據(jù)分析掌握常用的輔助性軟件在巖土工程中的使用方法,能使用Visio軟件進行試驗儀器圖等的繪制掌握常用的數(shù)值計算軟件的基本知識,系統(tǒng)學習Matlab基本知識與應用技巧,學會如何應用Matlab解決巖土工程相關問題授課內(nèi)容Origin7.0科技繪圖與數(shù)據(jù)分析軟件應用輔助性軟件Visio2000進行巖土工程試驗儀器圖等圖象的繪制Matlab基本知識與應用技巧時間安排每周周一進行課堂教學,西二403教室每周周四進行上機實驗,地點:資環(huán)學院機房,緯地樓612室如遇節(jié)假日臨時調(diào)整將另行通知第一講Origin7.0科技繪圖

及數(shù)據(jù)分析ScientificGraphing&DataAnalysis§1概述1.1Origin簡介1.2主要功能1.3主要結構體系1.4工作界面1.5基本操作方法1.6Origin文件的保存1.7Origin的啟動和退出1.1Origin簡介OriginLab公司的產(chǎn)品最新版本為V7.5Pro通用的科技繪圖和數(shù)據(jù)分析軟件定位于基礎級和專業(yè)級之間國際科技出版界公認的標準作圖軟件科學和工程研究人員的必備軟件之一世界上最著名的科技繪圖與數(shù)據(jù)處理軟件之一安裝演示(Demo):1.2Origin主要功能數(shù)據(jù)或函數(shù)作圖圖形的擬合圖形數(shù)字化Origin繪制的圖形(2D部分)Origin繪制的圖形(統(tǒng)計圖)Origin繪制的圖形(等值線圖)圖形的擬合圖形的擬合Origin繪制的圖形(3D部分)1.3Origin的主要結構體系(一)表格(Worksheet)數(shù)據(jù)表操作數(shù)據(jù)編輯數(shù)據(jù)的導入導出數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換(運算)數(shù)據(jù)分析相關菜單：Edit,Column,Analysis,Statistics圖表數(shù)字化Origin的主要結構體系(二)圖形處理(Graph)作圖(類型選擇)圖形屬性(包括點、線、坐標、圖例)數(shù)據(jù)點的處理(如Read,Mask)曲線的處理曲線分析曲線擬合圖層(Layer)與多條曲線的操作相關菜單：Edit,Data,Analysis,ToolsOrigin的主要結構體系(三)其它函數(shù)圖排版(Layout)共享打印編程1.4Origin的工作界面標題欄

菜單欄

工具欄開啟工具欄的方法

子窗口窗口類型子窗口的種類

工程管理器（ProjectExplorer）：

TheProjectExplorerisatooltohelp

youorganizeyourOriginprojects

狀態(tài)欄菜單欄

不同活動窗口下的主菜單及個子菜單的內(nèi)容不完全一樣

(a)工作表為活動窗口的主菜單(b)繪圖窗口為活動窗口的主菜單(c)矩陣窗口為活動窗口的主菜單窗口類型工作表窗口繪圖窗口版面設計窗口Excell工作簿窗口矩陣窗口記事(Note)窗口結果記錄(ResultsLog)窗口代碼編輯器(CodeBuilder)窗口工具欄的開啟方法:selectView:Toolbars

fromtheOriginmenubar.Whenaworkbook（Excel）isactive,select

Window:OriginToolbars.Toolbarsdialogbox

子窗口的種類主要有：TheWorksheetWindow工作表窗口TheExcelWorkbookWindowExcel工作表窗口TheGraphWindow圖形窗口TheFunctionGraphWindow函數(shù)圖形窗口TheLayoutPageWindow版面編排窗口注意:

每一子窗口都有自己的菜單系統(tǒng)，

只有當該種類的子窗口處在活動狀態(tài)時，

相關的菜單和菜單項目才會出現(xiàn)。1.4Origin的工作界面（Workspace）工作表窗口子窗口

圖形窗口工程管理器1.5基本操作方法使用菜單中的相應命令使用工具按鈕右擊鼠標，在彈出的快捷菜單中

選相應命令選定對象后雙擊，打開對話框1.6Origin文件的保存Saveaproject

保存工程Saveachildwindowseparatelyasafile

單獨將子窗口作為一個文件保存Saveatemplateasafile

保存為模板文件文件類型及文件擴展名（fileextension）

Project——OPJ

ItcannotsaveastemplateGraphWorksheet——OGW

TemplateextensionisOTWExcelWorkbook——XLS

ItcannotsaveastemplateLayoutPage——OTP

ItcannotsaveasfileMatrix——OGM

TemplateextensionisOTMFunctionGraph——OGG

TemplateextensionisOTPNotes——TXT

Itcannotsaveastemplate

1.7Origin的啟動和退出Origin的啟動桌面快捷圖標“開始”→“程序”→“OriginPro7.0”→快捷圖標Origin的退出方法有兩種：單擊右上角的關閉按扭；單擊Origin窗口菜單的“File”→“Exit”注意：要區(qū)分Origin的退出和子窗口的退出§2Origin數(shù)據(jù)表格與數(shù)據(jù)處理2.1數(shù)據(jù)文件的建立方法1.Enteringdatausingthekeyboard.鍵盤輸入2.Importingafile.導入文件3.PastingdatafromanotherapplicationusingtheClipboard.4.Pastingdatafromanother(orthesame)Originworksheet

usingtheClipboard.（3）和（4）是粘貼數(shù)據(jù)5.UsingExcelWorkbookWindow.Excel工作表6.Usingafunctiontosetcolumnvalues.用函數(shù)設置列的值2.2工作表簡介Theworksheetwindowisorganizedinto

verticalcolumnsandhorizontalrows.

工作表由垂直的列和水平的行組成Attheintersectionofeachcolumnandrowisacell.

列與行的交叉處稱為單元格Eachcellcancontainasinglenumeric,text,numericandtext,date,ortimevalue.

每個單元格內(nèi)可包含數(shù)、文本、日期、時間等Originprojectscancontainmultipleworksheets.

一個Originprojects中可以包含多個工作表2.3工作表的選定操作1.選定若干單元格（SelectingCells）Click-and-dragtoselectthecells.2.選定若干行（SelectingRows）Selecttherowheading,dragthemouseOrSelecttherowheading,Click+Shiftkey

3.選相鄰的列（SelectingAdjacentColumns）Selectthefirstcolumnheading,Click-and-dragOrSelectthecolumnheading,Click+Shiftkey4.選不相鄰的列（SelectingNonadjacentColumns）Selectthecolumnheading,+Ctrlkey1.數(shù)據(jù)的修改替換單元格中的數(shù)據(jù)，點擊該單元格，輸入新的值修改單元格中的數(shù)據(jù)，點擊該單元格后，在擬修改的位置單擊鼠標或按F22.在列中插入數(shù)據(jù)選定擬插入新單元格下方的單元格執(zhí)行編輯菜單中的插入命令(Edit:Insert)新單元格將插在所選定單元格的上方2.4數(shù)據(jù)的編輯修改2.4數(shù)據(jù)的編輯修改(續(xù))3.刪除數(shù)據(jù)刪除整個工作表中的內(nèi)容Edit:ClearWorksheet刪除單元格或單元格區(qū)域中的內(nèi)容，格子保留Edit:Clear內(nèi)容和單元格同時刪除Edit:DeleteAttention:Delete(1)TheEdit:Delete

deletesaselectedvaluesandcells(2)Thekeyboard:Deletedeletestheworksheetvaluesonly.

4.列的插入、刪除和重排增加列Column:AddNewColumns.AddNewColumnsbuttonRight-click,SelectAddNewColumn插入列Edit:InsertRight-click→selectInsert

刪除列Edit:DeleteRight-click→selectDeleteEdit:Clear(保留列)移動列Column:MovetoFirst.Column:MovetoLast.

5.行的插入和刪除插入行selectEdit:Insertright-clickandselectInsert

刪除行Edit:Deleteright-clickandselectDelete.

6.刪除工作表點擊工作表右上方的關閉窗口按扭在工程管理器中右擊工作表圖標，在快捷菜單中選DeleteWindow在工程管理器中點擊工作表圖標，按Delete鍵Delete與Hide的區(qū)別作用：1.改變列的名稱（ColumnName）2.改變列的標識（PlotDesignation）3.改變數(shù)據(jù)的類型（Display）4.改變數(shù)的格式（Format）5.改變數(shù)的顯示格式（NumericDisplay）6.改變列寬（ColumnWidth）7.為列標簽添加說明（ColumnLabel）2.5數(shù)據(jù)表的格式化方法：雙擊工作表的列標簽打開WorksheetColumnFormat4.改變數(shù)的格式（Format）十進制格式科學記數(shù)格式工程記數(shù)格式有千位分隔符的十進制格式5.改變數(shù)的顯示格式（NumericDisplay）默認的十進制顯示數(shù)據(jù)設置小數(shù)點的位置設置有效數(shù)字的位數(shù)2.6數(shù)據(jù)填充和運算數(shù)據(jù)填充填充行序號Column:FillColumnWith:Numbers隨機數(shù)UniformRandomNumbers正態(tài)隨機數(shù)NormalRandomNumbers數(shù)據(jù)運算Column:SetColumnValues2.7其它操作數(shù)據(jù)的排序Analysis:SortRangeSortColumnsSortWorksheet數(shù)據(jù)點的操作SetAsBeginSetAsEndMask§3圖形的繪制和設置3.1圖形窗口中的基本術語Page:Eachgraphwindowcontainsasingleeditable

page.Thepageservesasabackdrop頁Layer:Amovable,sizeableunit層Frame:Theframeisarectangularbox框架Graph:Agraphincludesatleastthreeelements:圖asetofX,Y,Zcoordinateaxes,oneormoredataplots,associatedtextandgraphiclabels.DataPlot:Thedataplotisthevisualdisplayofone

ormoredatasetsinagraphwindow.數(shù)據(jù)點3.2基本的二維圖形線圖點圖點線圖多條曲線其它二維圖形3.3繪圖的方法1.數(shù)據(jù)表窗口激活時繪圖的方法2.圖形窗口激活時繪圖的方法3.在同一張圖上繪制多條線4.繪制雙Y軸圖形1.數(shù)據(jù)表窗口激活時繪圖的方法選定列或數(shù)據(jù)范圍

selectPlot:Graph自動畫出圖形

自定義列坐標不需選定數(shù)據(jù)范圍直接選Plot:Graph在彈出的對話框中設定2.圖形窗口激活時繪圖的方法AddingdatausingtheLayerndialogbox.

用層對話框在圖形窗口中添加數(shù)據(jù)

右擊層標識Thismethodrespectstheworksheetcolumnplottingdesignations.AddingdatausingtheSelectColumnsforPlottingdialogbox.

用繪圖對話框通過選擇數(shù)據(jù)列在圖形窗口中添加數(shù)據(jù)

右擊層標識Thismethodallowsyoutodisregardworksheetcolumnplotting

designations.Addingselecte