计算机在岩土工程中的应用(第一讲)

计算机在岩土工程中的应用

查甫生

合肥工业大学资源与环境工程学院学习目的与目标掌握岩土工程中常用的数据处理与分析方法,能熟练使用Origin软件进行科技绘图与数据分析掌握常用的辅助性软件在岩土工程中的使用方法,能使用Visio软件进行试验仪器图等的绘制掌握常用的数值计算软件的基本知识,系统学习Matlab基本知识与应用技巧,学会如何应用Matlab解决岩土工程相关问题授课内容Origin7.0科技绘图与数据分析软件应用辅助性软件Visio2000进行岩土工程试验仪器图等图象的绘制Matlab基本知识与应用技巧时间安排每周周一进行课堂教学,西二403教室每周周四进行上机实验,地点:资环学院机房,纬地楼612室如遇节假日临时调整将另行通知第一讲Origin7.0科技绘图

及数据分析ScientificGraphing&DataAnalysis§1概述1.1Origin简介1.2主要功能1.3主要结构体系1.4工作界面1.5基本操作方法1.6Origin文件的保存1.7Origin的启动和退出1.1Origin简介OriginLab公司的产品最新版本为V7.5Pro通用的科技绘图和数据分析软件定位于基础级和专业级之间国际科技出版界公认的标准作图软件科学和工程研究人员的必备软件之一世界上最著名的科技绘图与数据处理软件之一安装演示(Demo):1.2Origin主要功能数据或函数作图图形的拟合图形数字化Origin绘制的图形(2D部分)Origin绘制的图形(统计图)Origin绘制的图形(等值线图)图形的拟合图形的拟合Origin绘制的图形(3D部分)1.3Origin的主要结构体系(一)表格(Worksheet)数据表操作数据编辑数据的导入导出数据的转换(运算)数据分析相关菜单：Edit,Column,Analysis,Statistics图表数字化Origin的主要结构体系(二)图形处理(Graph)作图(类型选择)图形属性(包括点、线、坐标、图例)数据点的处理(如Read,Mask)曲线的处理曲线分析曲线拟合图层(Layer)与多条曲线的操作相关菜单：Edit,Data,Analysis,ToolsOrigin的主要结构体系(三)其它函数图排版(Layout)共享打印编程1.4Origin的工作界面标题栏

菜单栏

工具栏开启工具栏的方法

子窗口窗口类型子窗口的种类

工程管理器（ProjectExplorer）：

TheProjectExplorerisatooltohelp

youorganizeyourOriginprojects

状态栏菜单栏

不同活动窗口下的主菜单及个子菜单的内容不完全一样

(a)工作表为活动窗口的主菜单(b)绘图窗口为活动窗口的主菜单(c)矩阵窗口为活动窗口的主菜单窗口类型工作表窗口绘图窗口版面设计窗口Excell工作簿窗口矩阵窗口记事(Note)窗口结果记录(ResultsLog)窗口代码编辑器(CodeBuilder)窗口工具栏的开启方法:selectView:Toolbars

fromtheOriginmenubar.Whenaworkbook（Excel）isactive,select

Window:OriginToolbars.Toolbarsdialogbox

子窗口的种类主要有：TheWorksheetWindow工作表窗口TheExcelWorkbookWindowExcel工作表窗口TheGraphWindow图形窗口TheFunctionGraphWindow函数图形窗口TheLayoutPageWindow版面编排窗口注意:

每一子窗口都有自己的菜单系统，

只有当该种类的子窗口处在活动状态时，

相关的菜单和菜单项目才会出现。1.4Origin的工作界面（Workspace）工作表窗口子窗口

图形窗口工程管理器1.5基本操作方法使用菜单中的相应命令使用工具按钮右击鼠标，在弹出的快捷菜单中

选相应命令选定对象后双击，打开对话框1.6Origin文件的保存Saveaproject

保存工程Saveachildwindowseparatelyasafile

单独将子窗口作为一个文件保存Saveatemplateasafile

保存为模板文件文件类型及文件扩展名（fileextension）

Project——OPJ

ItcannotsaveastemplateGraphWorksheet——OGW

TemplateextensionisOTWExcelWorkbook——XLS

ItcannotsaveastemplateLayoutPage——OTP

ItcannotsaveasfileMatrix——OGM

TemplateextensionisOTMFunctionGraph——OGG

TemplateextensionisOTPNotes——TXT

Itcannotsaveastemplate

1.7Origin的启动和退出Origin的启动桌面快捷图标“开始”→“程序”→“OriginPro7.0”→快捷图标Origin的退出方法有两种：单击右上角的关闭按扭；单击Origin窗口菜单的“File”→“Exit”注意：要区分Origin的退出和子窗口的退出§2Origin数据表格与数据处理2.1数据文件的建立方法1.Enteringdatausingthekeyboard.键盘输入2.Importingafile.导入文件3.PastingdatafromanotherapplicationusingtheClipboard.4.Pastingdatafromanother(orthesame)Originworksheet

usingtheClipboard.（3）和（4）是粘贴数据5.UsingExcelWorkbookWindow.Excel工作表6.Usingafunctiontosetcolumnvalues.用函数设置列的值2.2工作表简介Theworksheetwindowisorganizedinto

verticalcolumnsandhorizontalrows.

工作表由垂直的列和水平的行组成Attheintersectionofeachcolumnandrowisacell.

列与行的交叉处称为单元格Eachcellcancontainasinglenumeric,text,numericandtext,date,ortimevalue.

每个单元格内可包含数、文本、日期、时间等Originprojectscancontainmultipleworksheets.

一个Originprojects中可以包含多个工作表2.3工作表的选定操作1.选定若干单元格（SelectingCells）Click-and-dragtoselectthecells.2.选定若干行（SelectingRows）Selecttherowheading,dragthemouseOrSelecttherowheading,Click+Shiftkey

3.选相邻的列（SelectingAdjacentColumns）Selectthefirstcolumnheading,Click-and-dragOrSelectthecolumnheading,Click+Shiftkey4.选不相邻的列（SelectingNonadjacentColumns）Selectthecolumnheading,+Ctrlkey1.数据的修改替换单元格中的数据，点击该单元格，输入新的值修改单元格中的数据，点击该单元格后，在拟修改的位置单击鼠标或按F22.在列中插入数据选定拟插入新单元格下方的单元格执行编辑菜单中的插入命令(Edit:Insert)新单元格将插在所选定单元格的上方2.4数据的编辑修改2.4数据的编辑修改(续)3.删除数据删除整个工作表中的内容Edit:ClearWorksheet删除单元格或单元格区域中的内容，格子保留Edit:Clear内容和单元格同时删除Edit:DeleteAttention:Delete(1)TheEdit:Delete

deletesaselectedvaluesandcells(2)Thekeyboard:Deletedeletestheworksheetvaluesonly.

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

删除列Edit:DeleteRight-click→selectDeleteEdit:Clear(保留列)移动列Column:MovetoFirst.Column:MovetoLast.

5.行的插入和删除插入行selectEdit:Insertright-clickandselectInsert

删除行Edit:Deleteright-clickandselectDelete.

6.删除工作表点击工作表右上方的关闭窗口按扭在工程管理器中右击工作表图标，在快捷菜单中选DeleteWindow在工程管理器中点击工作表图标，按Delete键Delete与Hide的区别作用：1.改变列的名称（ColumnName）2.改变列的标识（PlotDesignation）3.改变数据的类型（Display）4.改变数的格式（Format）5.改变数的显示格式（NumericDisplay）6.改变列宽（ColumnWidth）7.为列标签添加说明（ColumnLabel）2.5数据表的格式化方法：双击工作表的列标签打开WorksheetColumnFormat4.改变数的格式（Format）十进制格式科学记数格式工程记数格式有千位分隔符的十进制格式5.改变数的显示格式（NumericDisplay）默认的十进制显示数据设置小数点的位置设置有效数字的位数2.6数据填充和运算数据填充填充行序号Column:FillColumnWith:Numbers随机数UniformRandomNumbers正态随机数NormalRandomNumbers数据运算Column:SetColumnValues2.7其它操作数据的排序Analysis:SortRangeSortColumnsSortWorksheet数据点的操作SetAsBeginSetAsEndMask§3图形的绘制和设置3.1图形窗口中的基本术语Page:Eachgraphwindowcontainsasingleeditable

page.Thepageservesasabackdrop页Layer:Amovable,sizeableunit层Frame:Theframeisarectangularbox框架Graph:Agraphincludesatleastthreeelements:图asetofX,Y,Zcoordinateaxes,oneormoredataplots,associatedtextandgraphiclabels.DataPlot:Thedataplotisthevisualdisplayofone

ormoredatasetsinagraphwindow.数据点3.2基本的二维图形线图点图点线图多条曲线其它二维图形3.3绘图的方法1.数据表窗口激活时绘图的方法2.图形窗口激活时绘图的方法3.在同一张图上绘制多条线4.绘制双Y轴图形1.数据表窗口激活时绘图的方法选定列或数据范围

selectPlot:Graph自动画出图形

自定义列坐标不需选定数据范围直接选Plot:Graph在弹出的对话框中设定2.图形窗口激活时绘图的方法AddingdatausingtheLayerndialogbox.

用层对话框在图形窗口中添加数据

右击层标识Thismethodrespectstheworksheetcolumnplottingdesignations.AddingdatausingtheSelectColumnsforPlottingdialogbox.

用绘图对话框通过选择数据列在图形窗口中添加数据

右击层标识Thismethodallowsyoutodisregardworksheetcolumnplotting

designations.Addingselecte