کتاب آموزش کاربردی MATLAB برای مهندسی عمران

انتگرال دیوهامل/ روش نیومارک بتا/ روش تفاضل مرکزی/ روش درونیابی خطی نیرو/ سازه چند درجه آزادی/ مقادیر و بردارهای ویژه/ تحلیل طیفی/ طیف ۲۸۰۰/ طیف زلزله/ الگوریتم ژنتیک

به جرات می‌توان گفت در نرم‌افزار متلب، پرکاربردترین نرم افزار برنامه نویسی در مهندسی عمران است که بیشتر دانشجویان این رشته با آن سروکار دارند. این مجموعه, اولین کتاب آموزش متلب برای دانشجویان مهندسی عمران است که دستورات لازم و کافی در آن بیان شده است. همچنین مهم‌ترین برنامه های دروس دینامیک سازه و مهندسی زلزله در آن شرح داده شده است. در آخر کتاب نیز، جعبه ابزار بهینه‌سازی (الگوریتم ژنتیک) به طور مختصر توضیح داده شده است.

فهرست کتاب:

فصل اول/ مبانی، مفاهیم و كلّیات:

آشنایی با متلب

محیط متلب

پنجره‌ی Command Window

پنجره‌ی Command History

پنجره‌ی Current Folder

پنجره‌ی Workspace

M فایل

تابع

Toolbox

Simulink

اعداد در متلب

اعداد مختلط

دامنه‌ی اعداد

عدد پی

تعریف متغیرها

قواعد نام‌گذاری متغیرها

تعریف ماتریس

درایه‌های ماتریس

تغییرات در درایه‌های ماتریس

ماتریس با درجات بالاتر

انواع ماتریس

رشته‌ها

تبدیل رشته به عدد

تبدیل عدد به رشته

عملیات‌ها

عملیات‌های ریاضی

عملیات جمع

عملیات تفریق

عملیات ضرب

عملیات تقسیم

دیگر عملیات‌های جبری

اولویت‌های محاسباتی

عملیات‌های منطقی

عملگر ( و )

عملگر ( یا )

عملگر ( نه ):

عملیات‌های رابطه‌ی

عملگرهای کاربردی

دستور‌های کاربردی

دستورهای اولیه

دستور clc

دستور clear all

دستور ctrl+c

دستورهای آماری

دستورهای آماری پرکاربرد

دیگر دستورهای آماری

دستورات نمایشی

دستور display()

فرمت

دستور Format short

دستور Format long

دستور Format shortE

دستور Format longE

دستور Format bank

دستورات ورودی و خروجی

دستورات ورودی

دستور input

دستور xlsread

دستور textread

دستورات خروجی

دستور xlswrite

دستور dlmwrite

توابع کاربردی

توابع مثلثاتی

تبدیل زوایا

توابع نمایی

توابع لگاریتمی

دیگر توابع

ساختارهای کنترلی

حلقه‌ی for

ساختار شرطی if

حلقه‌ی while

ساختار تصمیم گیری switch

روش‌های تولید یک ماتریس

روش استفاده از شمارنده‌ها (درایه‌ی ماتریس)

روش استفاده از ماتریس تهی

ماتریس‌های چند بعدی و حلقه‌های تودرتو

ریشه‌یابی، مقداردهی و مشتق‌یری و انتگرال‌یری توابع

متغیرها

دستور Sym

S

ریشه‌های تابع

ریشه‌های تابع چند جمله‌ای

مقداردهی تابع

دستور subs

حل تابع

دستور solve

دستور double(solve())

مشتق‌گیری

دستور diff

انتگرال‌گیری

دستور int

دیفرانسیل‌گیری

دستور dsolve

دستورات ویرایشی تابع

دستور simplify

ترسیم‌ها در متلب

ترسیم نمودار دوبعدی

رسم نمودار‌های سه بعدی

تنظیمات ترسیم

نامگذاری محورها

عنوان نمودار

افزودن متن

راهنمای نقشه

معرفی دستور hold on

چند ترسیم در یک صفحه

فصل دوم/ مقدماتی بر برنامه‌های عمرانی :

مقدمه

حل تابع

مشتق‌گیری

انتگرالگیری

دیفرانسیل‌گیری

فصل سوم/ برنامه‌های دینامیک سازه :

کتاب آموزش کاربردی MATLAB برای مهندسان عمران :

مقدمه

پاسخ سازه یک درجه آزادی به تحریک هارمونیک و تناوبی

سیستم یک درجه‌ی آزادی نامیرا تحت ارتعاش آزاد

سیستم یک درجه آزادی میرا تحت ارتعاش آزاد

سیستم یک درجه آزادی نامیرا تحت اثر ارتعاش اجباری

سیستم یک درجه آزادی میرا تحت اثر ارتعاش اجباری

پاسخ سازه یک درجه آزادی به ارتعاش غیرهارمونیک

روش تبدیل فوریه

روش انتگرال دیوهامل

روش نیومارک بتا

روش درون‌یابی خطی نیرو

طیف پاسخ زلزله

تعیین فركانس‌ها و شکل مودی سازه چند درجه آزادی

پاسخ سازه‌ی چند درجه آزادی

روش نیومارک بتا

تحلیل مدی دستگاه‌های چند درجه‌ی آزادی تحت نیروهای زلزله برای مدل‌های خطی:

فصل چهارم / برنامه‌های مهندسی زلزله :

طیف ۲۸۰۰

تحلیل طیفی

روش دقیق

فصل پنجم / جعبه ابزارهای متلب :

جعبه ابزار بهینه‌سازی

الگوریتم ژنتیک

ساختار الگوریتم‏‌های ژنتیكی

كروموزوم

جمعیت

تابع برازندگی

عملگرهای ژنتیكی

عملگرهای ژنتیكی

عملگر انتخاب

عملگر آمیزش

عملگر جهش

روند كلی الگوریتم‏های ژنتیكی

الگوریتم ژنتیک در متلب

Problem

Constraints

Run solver and view results

مراجع

فهرست اشكال و جداول:

شکل ۱-۱: پیغام تغییر مسیر فایل

جدول ۱-۱: عملگرهای رابطه‌ای و کاربرد آنها

جدول ۱-۲: عملگرهای کاربردی و کاربرد آنها

جدول ۱-۳: دستورات آماری

جدول ۱-۴: دستورات آماری ثانویه

جدول ۱-۵: انواع فرمت اعداد و رشته‌ها

شکل ۱-۲: نمایش خروجیها در فایل اکسل

شکل ۱-۳: نمایش فایل خروجی در notepad

جدول ۱-۵: توابع مثلثاتی

جدول ۱-۶: دستورات مربوط به تبدیل زوایا

جدول ۱-۷: توابع لگاریتمی

شکل ۱-۴: نمودار y=sin(x)

جدول ۱-۸: تنظیمات ترسیم نمودار

شکل ۱-۵: نمودار توابع y=sin(x) و y=cos(x)

شکل ۳-۱: تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی نامیرا تحت اثر ارتعاش آزاد

شکل ۳-۲: نمودار تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی میرا تحت ارتعاش آزاد

شکل ۳-۳: نمودار تغییرمکان سیستم ارتعاش آزاد نامیرا تحت اثر ارتعاش اجباری

شکل ۳-۴: تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی نامیرا تحت اثر ارتعاش اجباری

شکل ۳-۵: تغییرمکان سیستم ارتعاش اجباری نامیرا با فرمول و روش دیفرانسیل‌گیری

شکل ۳-۶: تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی تحت اثر ارتعاش هارمونیک

شکل ۳-۷: نمودار تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی میرا تحت اثر ارتعاش اجباری به روش دیفرانسیل‌گیری

شکل ۳-۸: مقایسه‌ی تغییرمکان سیستم یک درجه‌ی آزادی میرا به روش دیفرانسیل‌گیری و فرمول‌نویسی

شکل ۳-۹: مقایسه‌ی تغییرمکان سیستم یک درجه‌ی آزادی میرا به روش دیفرانسیل‌گیری و فرمول‌نویسی با میرایی ۱۰۰۰۰

شکل ۳-۱۰: تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی میرا تحت اثر ارتعاش اجباری

شکل ۳-۱۱: تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی میرا به روش انتگرال دیوهامل

شکل ۳-۱۲: تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی تحت ارتعاش اجباری به روش انتگرال دیوهامل

شکل ۳-۱۳: تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی به روش شتاب خطی

شکل ۳-۱۴: تغییرمکان سیستم یک درجه آزادی به روش درون یابی خطی نیرو

شکل ۳-۱۵: نمودار تغییرمکان و سرعت سیستم یک درجه آزادی به روش درون یابی خطی نیرو

شکل ۳-۱۶: طیف جابجایی زلزله‌ی طبس

شکل ۳-۱۷: طیف سرعت زلزله‌ی طبس

شکل ۳-۱۸: طیف شتاب زلزله طبس

شکل ۳-۱۹: شکل مودی سازه‌ی سه طبقه

شکل ۳-۲۰: تغییرمکان طبقات قاب سه طبقه

شکل ۳-۲۱: نمودار تغییرمکان قاب سه طبقه با ۵درصد میرایی در مودهای مختلف

شکل ۳-۲۲: تغییرمکان قاب سه طبقه با روش انتگرال دیوهامل

شکل ۳-۲۳: شکل مودی سیستم سه درجه آزادی

شکل ۴-۱: طیف شتاب ۲۸۰۰

شکل ۴-۲: طیف سرعت ۲۸۰۰

شکل ۵-۱: جعبه ابزار بهینه‌سازی

شکل ۵-۲: جعبه ابزار بهینه‌سازی برای الگوریتم ژنتیک

شکل ۵-۳: ورود تابع در جعبه ابزار بهینه‌سازی

منابع و مآخذ