16-工程计算解决方案Mathcad案例分享,助力电源设计

延展性
可延伸加入多个数据库及扩充套件功能
6
完全本地化的档案
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传统的方式 －直接计算/记录在纸上 问题 使用多种工具
－ 计算器 －各种原理(定理)手册 －计算机语言程序做计算 (如 矩阵…)
工程计算解决方案Mathcad案例分享 助力电源设计!
PTC Mathcad 产品经理：刘崇真
议程
Mathcad 概述
工程计算的有效管理工具
客户案例
国内某船舶设计院 国内某变压器厂家 齿轮模板 PCB设计的应用 电源的案例
问答
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项目成果——其他应用实例 振动计算模块 谐振波长绘制图 运动估算模块 模数计算模块 曲线插值与拟合模块
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议程
Mathcad 概述
工程计算的有效管理工具
空中客车 英国宇航系统公司 Bechtel Corp. 波音 卡特比勒(Caterpillar) 杜邦公司 Eli Lilly 通用动力 惠普公司 霍尼韦尔（Honeywell） 现代重工(Hyundai Heavy) 洛克希德马丁公司 洛斯阿莫斯（Los Alamos）国家实验室
获奖
2006年4月，桌面工程（Desktop Engineering） 宣布Mathcad 13 作为年度产品精选读物
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Mathcad概览
3M
20多年来，Mathcad一直是领先的工程计算解 决方案
许多行业中的一流企业客户 – 《财富1000》企 业中的90% 大约25万专业人员在使用行业领先的产品 高等教育中，使用的人很多 - 来自2000多所大学 约50万用户
空中客车 英国宇航系统公司 Bechtel Corp. 波音 卡特比勒(Caterpillar) 杜邦公司 Eli Lilly 通用动力 惠普公司 霍尼韦尔（Honeywell） 现代重工(Hyundai Heavy) 洛克希德马丁公司 洛斯阿莫斯（Los Alamos）国家实验室
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⎡ ⎛ 48.0 ⋅ T + 160.0 ⋅ F .r ⋅ L ⋅ ⎜ ⎢ ⎢ 0.375 ⋅ ⎜ 12.0 ⋅ T − 1.7320508075688772935 ⋅ T ⋅ T ⎝ ⎢ L 1 solve → ⎢ ⎛ 48.0 ⋅ T + 160.0 ⋅ F .r ⋅ L ⋅ ⎢ ⎜ ⎢ 0.375 ⋅ ⎜ 12.0 ⋅ T + 1.7320508075688772935 ⋅ T ⋅ T ⎝ ⎢ L ⎣
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Mathcad 工程计算软件的全球标准 以工程为中心 直观
易学易用的白板接口 使用标准的数学符号，任何人都能轻松阅 读、理解、共享及重复使用计算结果
完整性
将文字，数学，图形和注释结合在单一的 工作表中 无与伦比的应用范围- 强大的数学功能和 单位自动管理能力
可互操作
能够轻松整合Pro/Engineer及其它工程应用 软件
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Mathcad概览
3M
20多年来，Mathcad一直是领先的工程计算解 决方案
许多行业中的一流企业客户 – 《财富1000》企 业中的90% 大约25万专业人员在使用行业领先的产品 高等教育中，使用的人很多 - 来自2000多所大学 约50万用户
客户案例
国内某船舶设计院 国内某变压器厂家 齿轮模板 PCB设计的应用 电源的案例
问答
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公司业务分析 当前公司的业务流程：
客户提 出需求
工程计算
工程图
加工 装配
美国国家航空航天局 诺格（Northrop Grumman）公司 Parson Brinkerhoff 雷神 劳士莱斯 Schlumberger 西门子（Siemens） Universal Studios 西屋
4
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主要以word为基础，结合计 算器、excel及某些专用软件 等相关工具制作。
3、对于方程求解及微积分等复杂高等 数学问题难以处理 4、计算非实时性，计算参数变化后所 有结果都得重新计算。
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⌠ ⎮ ⌡
10
x dx = 333
2
1 3 3
⌠ ⎮ ⌡
π
cos ( x) + sin ( x) dx = 2
0
∑i
i
9
→i
1 s⎤ 2 d ⎡ ⎢( 3s ) + ⎥ → 18⋅ s + 2 2⎦ ds ⎣
S
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曲线
T/L=1/ 35 曲 线
R1 := regress ( s , fx5 , 3 ) fun1 ( t ) := interp ( R1 , s , fx5 , t ) fun1 ( 0.3 ) = 0.729
求得的函数
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议程
Mathcad 概述
工程计算的有效管理工具
客户案例
国内某船舶设计院 国内某变压器厂家 齿轮模板 PCB设计的应用 电源的案例
问答
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主要应用实例---型材模数计算软件
原先采用Excel计算
应用MathCAD计算
需要填入原始数据及最终计算结果 只能用不同颜色表示， 不直观
计算原始数据用控 件输入，结果直观 显示，中间过程隐 藏
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原有计算书的制作方法
砰！！ ！
缺点： 1、众多软件协作完成，操作麻烦，也 不利于数据的存储及重用 2、界面非常规，公式或函数等为隐藏 式，很难进行正确性检查及审核
1919
1987
无法实时运算 无单位换算/管理 难以编辑或审查 文件保存/管理不易 不要用昨天的工具 做今天的事情
7
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Excel的方法非常普遍，但不是工程计算的理想解决方案
T L
f ( F .r , T , L ) := 7.5
T F .r + 0.4 λ .r ⋅ L λ .r
⎞⎤ ⎥ + 20.0 ⋅ F .r ⋅ L ⋅ ⎥ ⎥ ⎥ T ⎞ ⎟⎥ L T + 20.0 ⋅ F .r ⋅ L ⋅ ⎟⎥ L⎠⎥ ⎦
T⎟ ⎟ L⎠
应用MathCAD，可以对方程 进行直接求解，使用时直 接代入傅汝得数即可求得 准确相对谐振波长 并可以准确绘制出曲线， 操作方便，保证了数据的 准确性
问题 灵活的计算但公式难以读懂 无 “单位” 管理 审核困难 不支持高级的数学计算
–微积分 –微分方程 –….
1.计算式需要设计者产生计算方式,输入CAD中 2.CAD中的计算式不易判读 3.产生CAD中的计算式不容易,而且容易产生问题 4.CAD中的计算式,无法与报告结合 5. CAD中的计算式,建立成知识库非常困难 6.公式知识产权的保护 ………….
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项目成果——主要应用实例
通过Mathcad进行曲线插值及拟合， 1.可以准确求得曲线，能够很方便的在曲线图上测量； 2.可以求出函数方程，直接代入求值 ，能够更准确的获取数值，提 高了设计数据的准确性。 T/L=1/35
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wk.baidu.com
项目成果——主要应用实例
规范计算书 原规范计算一般采用Excel做成模板 MathCAD计算 书
出计算书 时，再用 Word排 版，数据 更新不便
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数据自动 更新，不 用copy， 可以直接 生成报告
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Mathcad 对知识产权的保护
收叠及加密
Mathcad
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Mathcad文件版本的管理
版本的差异比对 Mathcad
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可快速清楚的比较两个Mathcad档案间的不同
获奖
2006年4月，桌面工程（Desktop Engineering） 宣布Mathcad 13 作为年度产品精选读物
美国国家航空航天局 诺格（Northrop Grumman）公司 Parson Brinkerhoff 雷神 劳士莱斯 Schlumberger 西门子（Siemens） Universal Studios 西屋
项目成果——主要应用实例
曲线绘制与方程求解
规范书中同时提供了 函数方程及参考曲线 图
规范书使用时，方程求解 不便，只能按图表目测、 测量，不准确
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项目成果——主要应用实例
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20 年来, Mathcad帮助客户创造优秀的产品
Aerospace/ Defense Automotive High Tech/ Electronics Industrial Equipment Life Sciences
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Mathcad 能做什么？
即时数字和符号计算 超过400个内建函数和解算器 向量和矩阵计算 2D和3D的图形 可编程 单一数据源 可发布为包括PDF、HTML，等多种格式 帮助、教程，快速表单
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项目成果——主要应用实例
曲线插值及拟合
计算规范中往往有大量曲线图，而且没有提供函数方程， 使用时需根据参考曲线目测、手工绘制曲线，然后根据绘 制的曲线图测量，操作较难，并且准确度低，误差往往很 大 。
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Mathcad在国内某船舶研究所应用案例
使用目地: XXX所依据船级社要求的各类船入级规范的计算过程设计船体，原有计算方式是Word＋Excel，设计人员耗费 大量时间在计算文档写作和公式修改和审核上，现购买Mathcad进行内部试用并购买服务，让PTC帮忙协助其 完成计算模板向Mathcad模板的转换。