专业软件实验指导书

《专业软件实验指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专业软件实验指导书（17页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、交通与汽车工程学院专业软件应用实验指导书适用专业:热能与动力工程（汽车发动机） 课程代码: 8800030 学时: 16 学分: 0 编写单位: 交通与汽车工程学院 编 写 人: 孟忠伟 审 核 人: 曾东建 审 批 人: 曾东建 目 录 实验一 （实验代码1）Matlab基本数据操作2-4实验二 （实验代码2）Matlab图形操作（二维）5-6实验三 （实验代码3）Matlab图形操作（三维）7-8实验四 （实验代码4）Matlab编程基础9-10实验五 （实验代码5）Pro/E实体建模方法11-13实验六 （实验代码6）Pro/E装配方法和工程制图14-15实验报告格式及要求16主要参考文

2、献16实验一 Matlab基本数据操作（实验代码1）（综合性实验）一、实验目的和任务1、掌握 Matlab 软件使用的基本方法；2、熟悉 Matlab 的数据表示、基本运算方法；3，掌握矩阵及矩阵运算方法。二、实验仪器与软件 1. PC机 1台 2. MATLAB7.0环境 三、实验原理及步骤MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window）。1命令窗口（The Command Window）当MA

3、TLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。2m-文件编辑窗口（The Edit Window）我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口

4、中编辑这个m-文件。3.创建矩阵的方法a.直接输入法规则：矩阵元素必须用 括住；矩阵元素必须用逗号或空格分隔；在 内矩阵的行与行之间必须用分号分隔。逗号和分号的作用：逗号和分号可作为指令间的分隔符，matlab允许多条语句在同一行出现。分号如果出现在指令后，屏幕上将不显示结果。b.用matlab函数创建矩阵：空阵 matlab允许输入空阵，当一项操作无结果时，返回空阵;rand 随机矩阵;eye 单位矩阵;zeros 全部元素都为0的矩阵;ones 全部元素都为1的矩阵c.矩阵的修改:可用键找到所要修改的矩阵，用键移动到要修改的矩阵元素上即可修改；指令修改：可以用A(*,*)= * 来修改。4

5、.矩阵运算a.矩阵加、减（,）运算规则：（1）相加、减的两矩阵必须有相同的行和列两矩阵对应元素相加减。（2）允许参与运算的两矩阵之一是标量。标量与矩阵的所有元素分别进行加减操作。b. 矩阵乘(.*，./，.）运算规则：A矩阵的列数必须等于B矩阵的行数标量可与任何矩阵相乘。c.矩阵乘方 an,ap,paa p a 自乘p次幂,对于p的其它值,计算将涉及特征值和特征向量，如果p是矩阵，a是标量,ap使用特征值和特征向量自乘到p次幂；如a,p都是矩阵，ap则无意义。四、实验内容：1、帮助命令使用 help 命令，查找 sqrt（开方）函数的使用方法；2、输入A=7 1 5；2 5 6；3 1 5，在

6、命令窗口中执行下列表达式，掌握其含义：A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) 3、求下列表达式的值。（1）（2），其中a=3.5,b=5,c=-9.8。4、矩阵运算（1）矩阵的乘法 已知 A=1 2;3 4; B=5 5;7 8; 求 A2*B（2）矩阵除法 已知 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; B=1 0 0;0 2 0;0 0 3; AB,A/B（3）矩阵的转置及共轭转置 已知 A=5+i,2-i,1;6*i,4,9-i; 求 A.（4）使用冒号选出指定元素已知： A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; 求 A 中第 3 列前 2 个元素；A 中所有列

7、第 2，3 行的元素；5. 输入下列特殊矩阵，说明所表示的矩阵意思A= A=eye(10)A=ones(5,10) A=rand(10,15) A=randn(5,10) A=zeros(5,10)6输入下列矩阵及矩阵函数 A=2 0 1;1 3 2; B=1 7 1;4 2 3;2 0 1; M = A*B % 矩阵A与B按矩阵运算相乘 det_B = det(B) % 矩阵A的行列式值 rank_A = rank（A） % 矩阵A的秩 inv_B = inv（B） % 矩阵B的逆矩阵 V,D = eig(B) % 矩阵B的特征值矩阵V与特征向量构成的矩阵D X = A/B % A/B =

8、A*B-1，即XB=A，求X五、实验注意事项 利用所学知识，完成上述各项实验内容，并将实验过程和实验步骤和结果写在报告中。六、思考题1.矩阵建立与有哪几种方法？2.矩阵的加、减、乘、除运算规则是什么？实验二 Matlab图形操作（二维）（实验代码2）（综合性实验）一、实验目的和任务1、熟悉 plot二维图命令及基本绘图控制。2、熟悉能进行简单图形标注和简单颜色设定。3、能保存和输出图形。4、进行简单的数据插值和曲线拟合。二、实验仪器与软件 1. PC机 1台 2. MATLAB7.0环境 三、实验原理及步骤根据MATLAB二维绘图功能，使用plot命令及各种控制命令，按教学要求完成二维图形的绘

9、制。1. plot(x,y,s) 开关格式，开关量字符串s设定曲线颜色和绘图方式，使用颜色字符串的前13个字母，如yellowyel表示等。或plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2，)字母 颜色 标点 线型 y 黄色 点线 m 粉红 圈线 c 亮蓝 线 r 大红 字线 g 绿色 实线 b 蓝色 * 星形线 w 白色 ： 虚线 k 黑色 (-) 点划线2. axis的用法还有： axis(xmin xmax ymin ymax) 用行向量中 给出的值设定坐标轴的最大和最小值。 如axis (-2 2 0 5)3. 将标题、坐标轴标记、网格线及文字注释加注到图形上，这些函数为： title

10、给图形加标题 xlabel 给x轴加标注 ylabel 给y轴加标注 text 在图形指定位置加标注 gtext 将标注加到图形任意位置 grid on(off) 打开、关闭坐标网格线 legend 添加图例 axis 控制坐标轴的刻度四、实验内容：1、 基本绘图命令（1）绘制余弦曲线 y=cos(t)，t0，2（2）在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5)， t0，22、基本绘图控制 绘制0，4区间上的 x1=10sint 曲线，并要求： （1）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：显示范围、刻度线。 （3）标注控制

11、：坐标轴名称、标题、相应文本；3函数插值运算，说明各语句的含义？（1）线形样条插值x=0:10 y=sin(x) x0= 3.4 4.7 6.5 8.2 y0=interp1(x,y,x0)% 线形插值 x1=0:0.1:10 y1=sin(x1) plot(x1,y1,r:,x,y,b*,x0,y0,g.)% 插值比较五、实验注意事项利用所学知识，完成上述3项实验内容，并将实验用程序和结果（图）写在实验报告上。六、思考题1.用plot语句有何要求？2.绘图控制有哪些方法？3如何在用subplot在一张图上显示多个图表？实验三 Matlab图形操作（三维）（实验代码3）（综合性实验）一、实验目

12、的和任务1. 掌握3-D绘图命令。2. 了解plot3（），mesh（）surf（）的使用方法。二、实验仪器与软件 1. PC机 1台 2. MATLAB7.0环境 三、实验原理根据MATLAB三维绘图功能，使用plot3，mesh和surf命令及各种控制命令，按教学要求完成三维图形的绘制。1. 三维线图plot3 基本的三维图形指令调用格式：plot3(x,y,z) x,y,z是长度相同的向量plot3(X,Y,Z) X,Y,Z是维数相同的矩阵plot3(x,y,z,s) 带开关量plot3(x1,y1,z1,s1, x2,y2,z2,s2, )2. 三维网线图作图要领生成坐标 X,Y=me

13、shgrid(x,y)表达式点运算 Z=X.2+Y.2X，Y是nm的矩阵，维数可任定X nY mZf(X,Y)3. 三维曲面图surf(x,y,z) 绘制三维曲面图，x,y,z为图形坐标向量例：X,Y,Z=peaks(30)peaks为matlab自动生成的三维测试图形surf(X,Y,Z)4. shading interp 颜色整体改变，根据小方块四角的值差补过度点的值确定颜色5. colormap(hot)colormap(MAP) 色图设定函数matlab 的色图函数： hsv 饱和值色图 gray 线性灰度色图 hot 暖色色图 cool 冷色色图 bone 兰色调灰色图 copper

14、 铜色色图 pink 粉红色图 prism 光谱色图 jet 饱和值色图II flag 红、白、蓝交替色图6. 透视与消隐p=peaks(30);mesh(p)；hidden on四、实验内容：1、 基本绘图命令 （1）绘制三维线图（t,sint(t),cos(t)）。颜色为红色虚线。t0，10（2）绘制三维网格图，绘制z=x2+y2的三维网线图形。x,y -5，5（3）绘制三维曲面图，x,y,z为图形坐标向量，X,Y,Z=peaks(30)2、熟悉图形修饰功能。shading interp颜色整体改变colormap(hot) 色图设定函数hidden on(off)透视与消隐五、实验注意事

15、项利用所学知识，完成上述3项实验内容，并将实验用程序和结果（图）写在实验报告上。六、思考题1. plot3，mesh和surf命令的功能有哪些区别？2.有哪些图形修饰方法？实验四 Matlab编程基础（实验代码4）（综合性实验）一、实验目的1、掌握 Matlab 软件使用的基本方法；2、熟悉 Matlab 程序设计的基本方法二、实验仪器与软件 1. PC机 1台 2. MATLAB7.0环境 三、实验原理根据MATLAB基本数值计算、数据分析和图形函数的功能，按教学要求完成对象计算的MATLAB程序。1. while end 循环 while循环将循环体中的语句循环执行不定次数。 语法为：wh

16、ile 表达式 循环体语句 end 表达式一般是由逻辑运算和关系运算以及一般运算组成的，以判断循环的进行和停止；只要表达式的值 非0，继续循环；直到表达式值为0，循环停止。例：用while循环求1100间整数的和 sum=0; i=1; while i=100 sum=sum+i; i=i+1; end sum sum = 50502. for i = 表达式 （表达式为一个向量） 可执行语句 end例：利用for循环求1！+2！+3！+ +5！的值 sum=0; for i=1:5 pdr=1; for k=1:i pdr=pdr*k; end sum=sum+pdr; end3. 分支结构

17、根据一定条件来执行的各条语句。 if else end语句有3种形式 (1) if 表达式 执行语句 end (2) if 表达式 是 语句1 else 否 语句2 End(3) if 表达式1 多分支 语句1 elseif 表达式2 语句2 elseif 表达式3 语句3 else 语句n end4. 字符输入语句：a=input(请输入一个字符串: ,s);字符输出语句sprintf(x 没有赋值,s)四、实验内容1、编写命令文件：计算 1+2+n2000 时的最大 n 值；2、编写函数文件：分别用 for 和 while 循环结构编写程序，求 2 的 0 到 15 次幂的和。3、如果想对

18、一个变量 x 自动赋值。当从键盘输入 y 或 Y 时（表示是），x 自动赋为 1；当从键盘输入 n 或 N 时（表示否），x 自动赋为 0；输入其他字符时终止程序。五、实验要求 利用所学知识，完成上述3项实验内容，并将实验用程序和结果写在实验报告上。六、实验思考题1.用FOR和WHILE语句有何要求？2.用户数据的输入有那几种函数？实验五 Pro/E实体建模方法（实验代码5）（综合性实验）一、实验目的（1） 掌握在目的管理器模式下，几何线条的绘制方式、几何线条的调整和操控。（2） 掌握手工标注草绘图形的尺寸的方式。（3） 了解并掌握基准平面、基准轴及坐标系的用途和操作步骤。（4） 了解并掌握P

19、ro/E提供的多种控制三维模型观看方式的功能。（5） 掌握各种特征的创建方法。二、实验仪器与软件（1） 硬件PC电脑要求内存为256MB以上，64MB以上显存，有网卡，硬盘应有2G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。（2） 软件PC机上使用Windows 2000（或WindowsXP）Pro/Engineer Wildfire软件一套。三、实验原理草绘图操作：用鼠标绘制点、直线、圆、圆弧、曲线等几何曲线，并练习利用工具按钮和直接在图上操作来更改图元的尺寸数值。直接选择草绘菜单下的尺寸命令，标注所需的尺寸。注意观察强尺寸和弱尺寸的表现形式及区别。特征操作

20、：特征创建实体，加入设计特征选择不规则形状特征的类型。如加材料、减材料等选定体积创建方式（拉伸、扫描等）绘制二维截面输入特征深度等相关数据完成四、实验内容4.1 从以下给定的草绘图中任意选取1个在规定的时间内独立做出。图1图2图34.2 按照给定零件图在规定的时间独立做出符合要求的零件图，尺寸自定。五、实验要求 利用所学知识，完成上述2项实验内容，并将实验用程序和结果写在实验报告上。六、实验思考题1二维草绘图形对实体建模的都有什么帮助或作用？2基准平面的选取对特征操作有什么作用？实验六 Pro/E装配方法和工程制图（实验代码6）（综合性实验）一、实验目的（1） 通过实验，进一步熟悉零件模块，掌

21、握拉伸、旋转、混合特征的使用，学会使用拉伸、旋转、混合特征创建零件。（2） 掌握通过指定零件与零件之间的相互配合关系来完成零件装配。（3） 掌握工程制图的出图方法以及保存为CAD文件并进行编辑。二、实验仪器与软件（1） 硬件PC电脑要求内存为256MB以上，64MB以上显存，有网卡，硬盘应有2G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。（2） 软件PC机上使用Windows 2000（或WindowsXP）Pro/Engineer Wildfire软件一套。三、实验原理装配：1. 新建“组件”文件2. 装配第一个零件3. 激活命令：“插入”“元件”“装配”4.

22、 选择要装入的零件5. 选用合适的约束将零件放置到组件中6. 使用与上步相同的方法添加其他零件7. 存盘，完成组件模型的建立。特征操作：工程制图：1. 建立文件：新建类型为“绘图”的文件2. 指定模型：指定要生成工程图的三维模型3. 指定模板：指定工程图使用的模板4. 修改工程图配置文件：更改视角、比例、单位等工程图属性5. 创建视图6. 标注尺寸，完成四、实验内容（1） 根据参照图先画出各零件图。（2） 根据做出的零件图完成装配图和爆炸图，尺寸自定。（3） 出其中零件轴的工程图，并进行局部剖视，保存为CAD的DWG文件，标注必要尺寸。五、实验要求 利用所学知识，完成上述3项实验内容，并将实验

23、用程序和结果写在实验报告上。六、实验思考题1ProE在工程制图方面有哪些优缺点？实验报告格式及要求实验报告要求按照西华大学交通与汽车工程学院20060914 汽车学院实践教学环节质量标准及日常运行用表中的相关规定和格式进行。实验指导书后的思考题按照老师所指定的题目进行回答。另外：1. 上机实验过程中要严肃认真地做好实验记录。2. 按照实验目的和要求，对软件应用进行具体操作，认真记录上机实验中的每个环节。3. 实验报告包括实验目的；实验设备、仪器及材料、实验内容、实验总结四项内容。4. 要求书写整洁，字体端正。5. 对旷课达实验课总课时数三分之一及以上，或者抄袭报告、伪造实验数据者，该实验课成绩按0分计。6. 报告装订成册，按照封面、实验一、实验二各个实验项目的顺序装订。主要参考文献1. 张威. MATLAB基础与编程入门. 西安电子科技大学出版社, 2004.2. 阮沈勇等. MATLAB程序设计. 电子工业出版社, 20043. 何满才. 三维造型设计-PRO/ENGINEER WILDFIRE 中文版实例详解. 人民邮电出版社，2005.4. 丁淑辉, 曹连民. ProEngineer Wildifre 4.0基础设计与实践. 清华大学出版社，2008年.