Mathcad Prime2.0 基础与应用技巧

作者有数十年的工程经验，享受国务院特殊津贴，曾获省部级科技进步二等奖两个，三等奖一个。
本书获得PTC公司的大力支持，兼顾Mathcad 2.0与3.0两个版本。实例接近是作者几十年经验所得，保证原创。
配套光盘为读者提供了作者编写中用到的所有数据文件、编写的主要程序和编写的快速模板，以方便读者学习使用。 

本书为以MathCADPrime2.0中文版为基础编写，并补充MathcadPrime3.0中文版新增的功能与内容。所以本书不仅适合使用MathcadPrime的读者，也适合使用Mathcad14、15版的读者。本书分上、下两篇：上篇为基础；下篇为应用及技巧。上篇详细讲解了MathCADPrime的功能、操作和使用技巧，并用大量实例帮助用户快速掌握它，为使用MathCADPrime打下坚实的基础。下篇是作者自主开发的MathCAD的应用实例。我们把MathCAD作为工程应用软件的开发系统，开发了一批应用实例，读者可以看到大量应用MathCAD的经验和技巧。应用范围主要是作者很熟悉的专业和从事过一些工作的领域，但方法和技巧是不分专业的，可供其它专业参考。

前言
上篇基础
第1章界面和工作环境
1.1概述
1.2功能区
1.2.1数学功能区选项卡
1.2.2输入／输出功能区选项卡
1.2.3函数功能区选项卡
1.2.4矩阵／表格功能区选项卡
1.2.5绘图功能区选项卡
1.2.6格式化功能区选项卡
1.2.7计算功能区选项卡
1.2.8文档功能区选项卡
1.2.9入门功能区选项卡
1.3工作表和区域
1.3.1工作表
1.3.2工作表中的区域
1.4模板
1.4.1创建模板
1.4.2快速模板
1.5界面用的快捷键提示和键盘快捷方式
1.5.1界面的快捷键提示
1.5.2常用键盘快捷方式
第2章数学功能区
2.1区域工具条
2.2运算符和符号工具条
2.2.1运算符子工具条
2.2.2符号子工具条
2.2.3编程运算符子工具条
2.2.4常数子工具条
2.2.5关键字、修饰符子工具条
2.3样式工具条
2.4单位工具条
2.4.1单位制子工具条
2.4.2单位子工具条
2.4.3量纲分析
2.4.4使用货币单位
2.4.5使用温度
2.5剪贴板工具条
2.6符号运算
2.6.1符号运算符
2.6.2运算符符号运算
2.6.3函数符号运算
2.7Mathcad编程
2.7.1创建和使用Mathead程序
2.7.2编程语言
2.7.3递归
2.7.4错误处理
2.7.5程序调试
第3章函数功能区（上）
3.1关于内部函数
3.2对数函数、指数函数、三角函数、双曲函数和组合分析
3.2.1对数函数和指数函数
3.2.2三角函数
3.2.3双曲函数
3.2.4组合分析——排列、组合、最大公约数、最小公倍数及余数
3.3效用函数
3.3.1复数函数
3.3.2条件分支函数
3.3.3表达式类型函数
3.3.4字符串函数
3.3.5截断和舍入
3.3.6常见格式的单位换算
3.4向量和矩阵
3.4.1创建和分割数组的函数
3.4.2数组特征函数
3.4.3矩阵分解函数
3.4.4卷积和相关
3.4.5查找函数
3.4.6排列和排序
3.5求解和最优化
3.5.1根和线性方程组求解器
3.5.2微分方程求解器
3.5.3求解命令块函数——方程组函数、优化函数、ODE函数
3.6特殊函数
3.6.1贝塞尔函数
3.6.2分段函数
3.6.3其他特殊函数
3.7符号函数
3.8统计
3.8.1描述性统计函数——数理统计函数
3.8.2图形统计函数——实验设计（DOE）绘图
3.8.3概率统计函数——概率分布、概率密度和随机数字生成
3.9制图
3.9.1极角
3.9.2坐标系映射函数
3.9.3CreateSpace和CreateMesh函数
3.10文件访问函数
3.10.1文本文件
3.10.2数据文件
3.10.3二进制数据文件
3.10.4CSV数据文件
3.10.5带分隔符的ASCII数据文件
3.10.6Excel数据文件
3.10.7图像文件
3.10.8图像属性
3.10.9WAV声音文件
3.11金融——财务函数
3.11.1现值
3.11.2未来价值
3.11.3利率
3.11.4期数
3.11.5累计利息、累计本金及APR
3.11.6内部收益率
3.11.7付款
第4章函数功能区（下）
4.1实验设计（DOE）
4.1.1设计矩阵
4.1.2因子筛选
4.1.3回归分析
4.1.4蒙特卡洛模拟
4.1.5应用实例
4.2数据处理
4.2.1曲线的拟合
4.2.2插值与预测
4.2.3局部最大值和最小值
4.2.4离群值和NaN函数
4.2.5主分量分析（PCA）函数
4.2.6平滑函数
4.3图像处理
4.3.1图像颜色工具
4.3.2图像操作函数
4.3.3图像的组合函数
4.3.4舸变换
4.3.5卷积和滤波器
4.3.6形态学处理
4.3.7变换域
4.3.8寻边器
4.3.9特征提取
4.3.10分段——区域增长
4.4信号处理
4.4.1信号和系统
4.4.2谱分析
4.4.3数字滤波
4.4.4时间序列分析
4.4.5其他变换
4.4.6联合时频分析
4.5变换和滤波器函数
4.5.1实数的离散傅里叶变换
4.5.2复数的离散傅里叶变换
4.5.3实数或复数数据的离散傅里叶变换
4.5.4局部余弦变换
4.5.5小波滤波器
4.5.6小波变换
第5章矩阵／表格功能区选项卡
5.1矩阵和表格工具条
5.1.1插入矩阵子工具条
5.1.2插入表格子工具条
5.2行和列工具条
5.2.1用行和列工具条编辑矩阵
5.2.2其他编辑矩阵的方法
5.3结果格式工具条
5.3.1矩阵索引的显示
5.3.2收缩或展开嵌套矩阵
第6章绘图功能区选项卡
6.1绘图的工具条和子工具条
6.1.1轨迹工具条
6.1.2标记工具条
6.1.3样式工具条
6.1.4轴工具条
6.1.5格式化绘图子工具条
6.2XY绘图
6.2.1XY绘图的组成
6.2.2绘制函数图像
6.2.3绘制数据图像
6.3极坐标图
6.3.1极坐标绘图的组成
6.3.2创建极坐标图
6.43D绘图
6.4.13D绘图组件
6.4.2用函数和矩阵绘图
6.4.3用含两个变量的参数方程绘图
6.4.4使用网格函数CreateMesh绘图
6.4.5绘制3D曲线
6.5等值线图
6.5.1等值线图组件
6.5.2创建等值线图
6.5.3带奇异值的等值线图
6.6绘制瀑布图
第7章输入／输出功能区选项卡
7.1Mathcad工作表工具条
7.2数据导入／导出工具条
7.2.1“数据文件名”和“READEXCEL”图标菜单
7.2.2“Excel组件”子工具条
7.3集成工具条
第8章Mathcad Prime3.0新增的内容
8.1界面
8.2模板
8.3文本中的数学区域及设置数学表达式格式
8.3.1文本中的数学区域
8.3.2设置数学格式
8.4将单一区域复制到外部应用程序
8.5自定义函数
8.6其他功能的改进
下篇应用及技巧
第9章快速模板范例
9.1微分模板
9.1.1显函数微分
9.1.2参数方程微分
9.2渐开线插齿刀变位系数选择
9.2.1背景
9.2.2已知
9.2.3计算值
9.2.4求解满足4个限制条件的插齿刀变位系数
9.2.5最终结果
9.2.6用Mathcad解决多条件参数选择的特点
9.3剃前滚刀的设计计算
9.3.1滚刀设计计算
9.3.2滚刀齿形设计计算
9.3.3滚刀齿形的x—y图
9.4用最小二乘法计算代圆弧
9.4.1代圆弧最小二乘法计算公式推导
9.4.2代圆弧计算快速模板
9.5本章参考文献
第10章运动与坐标变换
10.1齐次坐标与变换矩阵
10.2刚体运动、正交变换
10.2.1旋转变换
10.2.2反射与对称变换
10.3平行投影、仿射变换
10.3.1压缩、放大变换
10.3.2剪切变换
10.4中心投影、影射变换
10.5本章参考文献
第11章工程上常用的曲线及其属性
11.1直线
11.2圆和椭圆
11.2.1圆
11.2.2椭圆
11.3抛物线和双曲线
11.3.1抛物线
11.3.2双曲线
11.4渐开线
11.4.1渐开线的极坐标参数方程
11.4.2广义渐开线的向量方程
11.4.3单位切向量、弧长
11.4.4法向量、曲率
11.5摆线
11.6等距曲线
11.6.1等距曲线基本原理
11.6.2渐开线的等距曲线是渐开线
11.7圆柱螺旋线
11.7.1参数方程
11.7.2弧长、切线和法平面
11.7.3主法线、主曲率
11.7.4次法线和挠率
11.7.5曲线上的活动标形
11.8圆锥对数螺旋线
11.8.1圆锥对数螺旋线方程及3D绘图
11.8.2用数据绘制圆锥对数螺旋线的3D图形
11.9空间的直线方程
11.10本章参考文献
第12章工程上常用的曲面及其属性
12.1平面
12.1.1平面的参数式
12.1.2平面的三点式
12.1.3平面的点法式
12.1.4平面的一般式
12.1.5平面的法线式
12.1.6平面的截距式
12.1.7直线与平面的交点
12.1.8平面与平面的交线
12.2二次曲面
12.2.1圆球和椭球
12.2.2双曲面与抛物面
12.2.3直纹旋转面
12.3曲面论的一般理论
12.3.1定导程圆柱螺旋面
12.3.2曲面的第一基本微分形式、弧长
12.3.3曲面的切平面与法线
12.3.4曲面的第二基本微分形式、法曲率
12.3.5曲面上的活动标形、曲面论的基本公式
12.4直纹螺旋面
12.4.1直纹螺旋面的方程
12.4.2阿基米德螺旋面
12.4.3渐开螺旋面
12.4.4护轴线螺旋面
12.5本章参考文献
第13章包络
13.1平面啮合
13.1.1啮合运动、瞬心线（节线）
13.1.2渐屈线
13.1.3共轭齿廓
13.1.4实例——矩形花键插齿刀齿形计算
13.1.5过渡曲线
13.1.6啮合界限点、根切
13.2空间啮合
13.2.1曲面族的包络
13.2.2铣螺旋槽时铣刀的齿形计算
13.2.3阿基米德蜗杆的铣刀齿形计算实例
13.3本章参考文献
第14章工程绘图
14.1创建绘图要素
14.1.1绘制线
14.1.2绘制面
14.2绘制直齿齿轮
14.2.1根据已知参数计算
14.2.2绘制齿形
14.2.3绘制重要的圆
14.2.4绘制外圆弧和内圆弧
14.2.5齿形阵列
14.3螺纹和螺旋齿轮绘制
14.3.1阿基米德蜗杆和螺纹
14.3.2渐开线螺旋齿轮
14.4模拟滚齿辗成加工
14.4.1滚齿辗成加工
14.4.2已知齿轮参数和滚刀齿形和计算值
14.4.3滚动
14.4.4刀尖（点p1）的运动轨迹
14.4.5辗成的x—y图
14.5铰链四杆机构给定位置的设计
14.5.1设计计算
14.5.2四连杆机构运动的x—y图
14.5.3四连杆机构的运动分析
14.6本章参考文献
第15章跨棒（球）测量计算
15.1渐开线齿轮测量
15.1.1直齿外齿轮
15.1.2直齿内齿轮
15.1.3斜齿外、内齿轮
15.1.4量球（棒）直径的选择
15.2螺纹、蜗杆测量
15.2.1渐开螺旋面上的接触点半径
15.2.2阿基米德蜗杆和螺纹的M值计算
15.2.3法向直廓蜗杆的M值计算
15.2.4蜗杆法截面、端截面和轴截面参数间的关系
15.3本章参考文献
第16章创建表格数据库及其检索
16.1数据的存放格式
16.1.1一级检索的表
16.1.2二重检索的表
16.2检索函数
16.2.1单变量定值检索
16.2.2范围检索
16.2.3定值字符串检索
16.2.4通用检索函数
16.2.5二级检索的通用检索函数
16.3实例
16.4用电子表格创建表格数据库
16.4.1Excel组件
16.4.2用Excel组件创建表格数据库实例
16.5本章参考文献