Mathcad та його можливості - Mathcad та його можливості, Сопромат Маткад
Я вже давно використовую Mathcad у розрахунках, напевно, років 15, якщо не більше. Працював у різних версіях Mathcad (2, 5, 6, 7, 8…15), тобто практично у всіх версіях. Спочатку насилу освоював, потім із захопленням використовував у розрахунках (навчальних та науково-дослідних).
Сім років тому став бета-тестером фірми Mathsoft (брав участь у тестуванні нових версій Mathcad). Багаторазово виступав із пропозиціями щодо вдосконалення пакету Mathcad, перетворення його на потужний засіб програмування та вирішення складних розрахункових завдань. Отримував від Mathsoft подяки та стандартні відповіді типу Nous hardly thought on those questions (ми напружено думаємо над цими питаннями).
Фірма Mathsoft хоч щось робила для вдосконалення математичного апарату Mathcad. Декілька років тому фірму Mathsoft купила фірма PTC, основний продукт якої пакет ProEngeneer - ProMechanica. Для них Mathcad побічний продукт. Фахівці, які розробляли Mathcad, пішли. На мою думку, змінилася стратегія. Розроблений РТС новий варіант (не версія, а принципово новий пакет) Mathcad Prime схожий на потужний калькулятор із принципово іншим інтерфейсом і, на мій погляд, незручний у роботі (при вирішенні досить складних завдань із порівняно великою програмою). До того ж Mathcad Prime поки несумісний зі старими версіями (навіть з mathcad 15) На прохання користувачів РТС повернулася (на час) до старого напрямку і випустила Mathcad 15, що є математично 100% копією Mathcad 14. Все. Приїхали.
У якому ж стані залишився, кинутий господарями Mathcad?
Відмінний математичний пакет для вирішення задач середньої складності та практично не придатний для вирішення складних завдань, типу методу кінцевихелементів.
Основна перешкода на шляху вирішення складних універсальних програм відсутність можливості вибору варіантів розрахунку. Mathcad дуже складно обійти непотрібний в даному варіанті розрахунку оператор. Ну хоча б дозволили перехід на мітку, що зневажається програмістами, але потрібний для розрахунків. (Обійти окремий оператор можна за допомогою оператора ON ERROR).
Щодо методу кінцевих елементів, то тут я повністю згоден із фірмою РТС. Використання Mathcad для вирішення задач методом кінцевих елементів це, вибачте, "шизо". Для цього існує багато різних обчислювальних комплексів, наприклад, ANSYS або той самий ProEngeneer. Я використовую Mathcad для вирішення завдань МКЕ лише для вивчення алгоритму МКЕ. Фактично, викладена для завантаження курсова робота є діючою модель обчислювального комплексу в розрізі. У курсовій роботі наочно видно алгоритм МКЕ (як працюючих формул).Вивчення та запам'ятовування цього алгоритму і є мета курсової роботи з МКЕ,а зовсім не отримання близьких до достовірних результатів розрахунку.
Математичне ядро Mathcad недосконале(і не вдосконалюється зовсім). В результаті при розрахунку курсової роботи, наприклад, при коригуванні розмірів поперечних перерізів, при зміні одного з розмірів раптом перестає вирішуватися система рівнянь (розподіл на нуль) або перша власна частота раптом виявляється комплексним числом.Невелике коригування того ж розміру і рішення з'являється знову.При вирішенні систем рівнянь результат розрахунку іноді різко змінюється при зміні значень початкових наближень, або при виборі іншого методу розрахунку ( у контекстному меню). Іноді вдається підвищити точність розрахунку, вибравши меню Інструменти ( Tools ) — Опції (Worksheet Options ) TOL = 10 -8 замість TOL = 10 -3 , але далеко не завжди це допомагає правильно вирішити задачу