MATHCAD 选型报告FOR 汽车Word格式.docx
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在Mathcad中,输入同样的等式就同您在参考书中看到的一样：
MathCAD的主要特性有：
1.
使用真实的数学语言：
Mathcad是唯一的能够使您采用数学语言进行计算的数学工具,就像你用笔和纸一样。
因此可以加深学生数学知识的理解，而不是去研究一个晦涩难懂的软件界面；
方便运算人员设计、回顾、共享自己的工作成果，避免因公式隐藏在单元格或程序语言中而造成的麻烦和错误；
图1Mathcad用户界面
2.
文档报告的制作：
Mathcad在同一张工作表上完美地集合了数学公式,文字,图表，其人性化的界面，使您的工作没有任何限制，就如你在纸上写那么随意，再也不需要在多个软件间来回复制、粘贴、切换了，当您设计完成你的计算过程的同时，报告也就同时为您准备妥当了；
3.
无与伦比的易用性：
只要您拥有基本的数学知识。
就可以轻松地利用Mathcad来解决你工作中的难题，而不需要去掌握一种编程语言或命令规则。
在Mathcad文档中您只需要改变其中一个变量，Mathcad就会帮助你自动重新计算、生成图表，从而为您的教学工作、课外作业，研究工作、演示和数学资料研究提供便利。
在Mathcad文档中，所有的计算和公式都是可见的。
因而易于检查和进行结果校正。
Mathcad的错误跟踪功能可以帮助您自动发现错误。
贯穿（工作表）区域的多层次的取消/再做方便用户进行控制。
4.
Mathcad的浮动操作工具条让用户方便的使用数学符号,数学运算符和表达式,以及希腊人字母,您只需要通过鼠标点击就可完成。
5.
丰富的存档管理体系：
可以以MathCAD（*.mcd）、RTF、PDF、HTML/MATHML等多种格式进行存储，可以方便各种用户的查看需求；
6.
数据交换与整合：
强大的互用性和连接性可以让MathCAD兼容MicrosoftOffice系列产品、AutoCAD、Axum、SmartSketch、VisSim、MatLab以及所有ODBC数据资源和同SQL相兼容的数据库等等；
7.
数据的读取：
二进位的读写支持任意二进位文件，I/O部件支持混合格式数据，同时也支持声音文件的读写。
另外MathCAD还支持实时数据捕获功能，可以直接与主板进行数据交换；
8.
性能强大并且能够扩展：
超过300个内置函数；
定制函数；
2维/3维图表以及动画功能,可以与ODBC数据库和涉及到其他（比如图书馆）进行整合等等。
可以使用Jscript或者VBscript编写自动化的OLE和COM物件来创建新的组件，可以借助SDK以及C++等其他语言建立自定义函数库或组件库，支持通过UserEFI界面传送strings的特性加入C或者C++的译码。
9.
MathCAD遵循XML国际标准，用MathCAD在打印机上打印，在网络上传播都很容易。
这样可以使您轻松的在本地网络或者Internet访问MathCAD档案，能够在intranet和extranet间无缝移动。
10.MathCAD用户在网上可得到巨大数量的教学和研究资源,可以用MathCAD本身来使用这些资源。
Mathcad行业知识库
这是一个按不同的行业，由PTC公司提供的专业知识库，它包括如下详细内容：
MathcadDataAnalysisExtensionPack
数据分析扩展包能使工程师轻松地在MathcadEnterprise中导入、处理和分析数据，从而有力地保证了这些目标的实现。
数据分析扩展包围绕着行业的具体应用而设计，它提供了稳健可靠的方法，适用于：
⏹非参数的拟合和插值，其中包括基于统计学意义的B样条和有理及Thiele插值
⏹数据的预处理，其中包括异常值检测和删除、平滑以及主成分分析（PCA）
⏹回归，其中包括线性、非线性和有理多项式最小平方拟合函数
在此扩展包中，包含了根据各行各业中Mathcad用户的反馈信息和应客户的要求而开发的许多特色功能，其中最重要的一些包括：
⏹最新的拟合算法技术，能更快速、更可靠和更准确地拟合出公式
⏹以不同的格式（如Excel、二进制和固定宽度的文本）导入多个大型文件的能力，其中包括交互式数据预览，能帮助正确导入复杂或非标准的格式
⏹用于管理和搜索数据矩阵的可用性功能
⏹以可视方式定性地评估数据以确定探索性数据分析的最佳过程的功能
⏹包含常用分析方案（带有真实数据）的示例的文档
MathcadImageProcessingExtensionPack
图像处理扩展包与Mathcad联合为迭代探查和调查分析提供了功能强大的解决方案。
凭借其范围广泛的图像处理、分析和可视化功能，此扩展包是研究科学家和工程师、设计工程师、系统分析师的理想之选，也是从事许多行业（包括国防、摄影、医疗、制造、执法和多媒体等）中的图像应用工作的图像专家的理想之选。
对于学习电气工程或计算机科学的学生而言，它也是一个宝贵的工具。
此可靠的Mathcad附件工具总共提供了140多种内置的图像处理函数，其中包括50多种新的和增强的过滤、形态、边缘检测、分段和特征抽取功能。
除了这一新增的图像处理能力外，Mathcad的正则矩阵操作和数值均位于您的桌面上，帮助您全面分析存储为矩阵形式的图像。
图像处理扩展包还提供了便于处理图像的交互式图像查看器，能更轻松地与其他应用程序配合工作的各种文件格式，以及带有模板和应用示例的扩展的电子文档。
此外，由于图像处理扩展包构建在Mathcad卓越的技术设计环境之上，因此，您可以将图像处理工作与在Mathcad中创作的达到发行质量的技术文档、图形和演示文稿合并到一起。
此扩展包与您的Mathcad桌面联合提供了同类竞争产品所具有的一切功能深度和广度，而且还具有卓越的易用性、灵活性和可扩展性。
MathcadMechanicalEngineeringLibrary
机械工程库将三种经典的机械参考资料合在一起：
Roark应力应变公式，Hick公式以及有限元方法的交互式简介。
由于这些E-book以电子方式提供给您在Mathcad中使用，因此，每天您都可以轻松地使用这些资源。
说明文本和示例在您有需要时提供了详细的背景和相关指导。
而最好的是，每个标题都附带有字词搜索功能、超链接的目录，以及超链接的索引。
Roark应力应变公式，第6版
您获得的是完整版的Mathcad，带有1000多个独立的设计案例，范围覆盖直梁和杆、曲梁、板和壳。
包含Roark公式所有37个表格（可直接在Mathcad工作表中使用），以及超过75个在Mathcad中解决的详细示例问题。
改编自Hicks的StandardHandbookofEngineeringCalculations（工程计算的标准手册）的MachineDesignandAnalysis（机械设计和分析）
此电子书改编自StandardHandbookofEngineeringCalculations（由TylerG.Hicks编辑），它包含了超过125个的机械设计、分析和金属加工计算程序。
此书中的每一节均有切实可用的Mathcad计算程序（与原文中的程序一模一样），并包含说明文本、表列数据、通过扫描输入的图形以及Mathcad绘图，以支持这些切实可用的示例。
将这些示例用作模板，对许多相关的问题进行求解，或将它们用作实际工程公式的快速参考工具。
而且，由于每个数字和公式均是“实时”且交互的，因此，您可以更改参数，并直接在屏幕上观察Mathcad计算答案。
FiniteElementBeginnings（有限元入门）
此电子书由工程师兼教师DavidPintur编写，它介绍了有限元方法的原理。
如果您正使用或打算使用现有的有限元软件包，但想在理论上更深入地了解此方法，则此书是理想之选。
通过学习各种示例，您将能打下建立有限元应用程序的坚实基础，因而可进一步学习更高级的程序。
而且，由于它基于Mathcad的“实时”数学环境，因此，可以修改每个数字、公式和绘图，以便对您自己的独特问题进行求解。
您可以更改参数和绘图，并直接在书中观察Mathcad重新计算答案。
MathcadSignalProcessingExtensionPack
凭借其范围广泛的信号处理、分析和可视化功能，信号处理扩展包是电气设计、DSP、音频、记录和研究工程师的理想之选，也是涉及到多个行业（如远程通信、测试和仪表、制造、国防、控制系统、医疗等）中各种信号处理应用的其他工程师和科学家的理想之选。
对于学习电气工程的学生而言，它也是一个宝贵的工具。
此可靠的Mathcad附件工具总共提供了70多种内置的信号处理函数，其中包括新的信号过滤、频谱分析、时间-频率分析和频谱预估函数。
此外，新的VisualBasic应用程序示例说明了如何在信号处理应用中将VisualBasic脚本编制与Mathcad配合使用。
此扩展包还完全支持多通道复杂信号，并为所有过滤信号提供了Window参数。
易于使用的Mathcad环境是迭代探查、调查分析和假设分析方案的理想之选。
此外，信号处理扩展包构建在Mathcad卓越的技术设计环境之上，因此，您可以将信号处理工作与在Mathcad中创作的达到发行质量的技术文档、图形和演示文稿合并到一起。
MathcadSolvingandOptimizationExtensionPack
求解和优化扩展包提供了可供Mathcad使用的最强求解技术，使您能处理工程、金融、运筹学和制造领域中哪怕是最复杂的问题。
有了这个综合性工具，您就获得了必需的扩展能力，能求解优化问题、线性和非线性方程组以及线性、二次和混合整数规划问题。
安装了求解和优化扩展包后，Mathcad的问题求解能力会自动得到扩展，可处理成百上千的附加约束条件和变量。
此外，此扩展包中包含了各种预建的模板，可让您快速轻松地应用到自己的工作中。
MathcadWaveletsExtensionPack
小波扩展包为您提供了一种用于信号和图像分析、时间序列分析、统计信号预估、数据压缩分析和特殊数值法的新方法。
创建数量几乎无限的函数，能准确重现任何自然或抽象的环境。
函数包括一维和二维小波函数、离散小波变换函数、多解分析函数等等。
利用小波分析可提高准确性和清晰性。
新的小波域提供了比那些常用的算法（如FFT）更先进的方法。
查看和研究其他技术会遗漏、破坏或丢失的数据或信号细节。
丰富的函数支持基本和高级的应用。
小波扩展包集成了60多种重要的小波函数，可与MATLAB和Mathematica提供的类似工具匹敌，但价格实惠得多。
丰富的函数还包括正交和双正交小波系列，其中有Haar、Daubelt、Symmlet、Coiflet和B样条。
深受欢迎的Mathcad界面提供了最佳的易用性和快速的应用。
Mathcad的通用环境最适合小波实验和高性能的假设分析方案。
此外，小波扩展包与Mathcad和其他附件工具（包括信号处理和图像处理扩展包）的出色集成为您提供了空前强大的能力。
此外，您还能获得有关小波原理、应用、示例和参考表格的大量交互式文档。
MathcadElectricalEngineeringLibrary
电气工程库提供了供电气工程师使用的数以百计的标准计算程序、公式和参考表格。
由于这些资源以电子方式提供给您在Mathcad中使用，因此，每天您都可以轻松地使用这些资源。
说明文本和示例为您提供了详细的背景和有关如何使用各个方程的指导。
安装了新的电气工程库CD后，您随时均可从Mathcad菜单栏中直接访问交互式电气工程参考库。
源自Hicks的Electrical&
ElectronicEngineering（电气和电子工程）
此书目改编自StandardHandbookofEngineeringCalculations（工程计算的标准手册，由TylerG.Hicks编辑），它提供了电气和电子工程公式及程序，并配有说明文本、表格和图形。
电力系统工程
电力系统工程基础概念，与这几方面有关：
为电力分配系统建模，提供必需的分析技术以设计正常工作的系统，以及在建议的设计中查找可能的难点。
立即应用数以百计的计算程序，找到电力分配和电力转换系统的设计及实施解决方案。
Mathcad中的主题：
电气工程
常见设计计算环境下的实用Mathcad问题求解技术，涉及电气工程的几个不同分支（如电路分析或数字滤波器设计）。
这些应用程序使用了Mathcad的复数算术、矩阵算子、方程求解能力以及绘图功能，提供Mathcad方法和公式的参考源。
（二）用户情况
Mathcad在世界范围有着广泛的应用，到目前为止，有超过250,000套数的装机量。
在国外汽车行业有如下的典型客户：
博世：
典型的应用是：
使用MathcadLicense达到1500多个，包括汽油和柴油系统，底盘，汽车电子等。
斯凯孚集团：
Mathcad用于确定关键设计参数，如尺寸，大小，承载能力，公差和材料组成。
然后用于执行多种假设情景分析轴承。
德尔福：
Mathcad用于电机驱动器设计，以确定影响因素，致动器的性能
采埃孚：
Mathcad用于压力和动力有关的计算和分析，输入参数包括：
如CAD数据，发动机手册和测试数据。
曼恩：
Mathcad用于在L21/31发动机项目设计中
（三）硬件配置要求
Mathcad支持的软硬件平台
ODBC驱动支持
对计算机系统的要求：
三、软件对比及结论
目前市场上的与MATHCAD类试的软件有MATLAB和MAPLE，下面对这三种软件作一个纵向比较，详见下表：
MATHCAD
MATLAB
MAPLE
公司情况
公司概况
总部位于美国，PTC公司作为世界上最大的、完全致力于产品开发应用和产品生命周期管理解决方案的软件供应商，目前已经拥有了35,000多家客户。
PTC是NASDAQ上市企业。
MathWorks总部位于美国马萨诸塞州，是世界领先的技术计算和基于模型的设计的软件开发商和供应商。
拥有1500多名员工，是一家私营公司，2007年成立中国分公司，位于北京。
Maplesoft公司位于加拿大滑铁卢,1985年成立，是一家私营公司,在中国没有分公司。
软件技术特点
软件界面
“白板”式软件界面：
在同一张工作表上集合数学公式、文字、图形、图片，不需要在多个软件间来回复制、粘贴或切换，完成计算过程的同时，也完成了计算报告书；
基于命令行和脚本语言（M-CODE），主要还是菜单驱动和命令行模式。
MAPLE提供部分白板界面，主要还是菜单驱动和命令行模式，MAPLE一直致力于实现100％的白板界面，但是由于体系架构的原因难以完全实现；
中文支持
全中文支持：
包含中文菜单、帮助文件、中文变量名、中文单位、中文图形注释、等等。
没有官方中文版
数学模型描述方式
使用真实的自然数学语言书写工程计算表达式，（例如，积分运算使用其数学符号∫，求和运算使用符号∑，等等），无需借助专用语言。
需要使用M-语言（M-CODE）才能书写同样的内容，该语言是MATLAB定义的专用语言，类试软件编程的C语言；
MAPLE需要使用使用maple语言（maplelanguage）,该语言接近英文口语，可以转换为C语言
即时计算
即时计算表达式结果，完成表达式书写后，可立即得到计算结果，无需借助其他计算软件。
需要检查M-语言表达式的正误，然后编译链接，运行后才能得到结果，而且结果在另外的窗口显示
MAPLE具备小部分的直接计算功能，大部分的计算与MATLAB相同，区别是它使用MAPLE语言。
希腊字母支持能力
支持所有希腊字母，可用于数学表达式中希腊字母变量的定义
不支持
支持希腊字母
单位制管理
缺省支持SI、CGS、US和MKS单位系统的完整单位集合；
可自定义中文单位，如千克、千牛等；
自动单位制换算，例如可自动换算公制与英制同量纲的单位，确保结果准确
MAPLE提供部分单位系统，不如MATHCAD全面，如不支持中文单位名。
可读性及可重用性
计算文档可以直接阅读和计算，类似数学教科书，无需学习专门的编程语言，无需特定的软件插件。
MATLAB文档必需懂得M-CODE的人才能看懂或重用
文档有一定难度，因为需要理解许多菜单和命令行函数才能看懂。
符号运算
支持符号运算功能，无需额外插件
需要安装额外的软件模块才能进行符号运算
可以进行符号运算
图形显示
在同一文档窗口，根据函数表达式自动绘制二维曲线图形、三维曲面图形，无需额外编程
图形绘制与函数定义文档不在一个窗口，或者说，在一个计算报告里有几个图形，就需要有几个单独的图形窗口，使得文档凌乱。
可实现类似MATHCAD的绘图功能
单一数据源
支持单一数据源，对计算文档可关联引用，被引用文档更新后，所有引用文档自动更新。
可以引用，但无法做到自动关联。
文档源出处追踪
可追踪文档内容的源出处，可快速审核复杂计算报告文档，追踪关联文档。
工程计算知识库
提供数据分析知识库、机械工程知识库和电气工程知识库等专业知识库
有类试功能的函数库，但基于M-语言，可读性差，不易理解和重用。
有类试功能的函数库，但基于MAPLE-语言，可读性差，不易理解和重用。
XML支持能力
遵循XML国际标准架构，便于数据交换和集成
不能缺省支持XML格式，必需使用额外的附加模块
不支持XML格式
与PROE的集成能力
能与Pro/Engineer软件双向集成，支持计算文档和CAD模型的双向动态、即时更新
PDF支持能力
可以WORD、PDF、HTML等多种格式进行存储，方便各种用户的查看需求
VisualBasic二次开发支持能力
支持Jscript或者VBscript编写自动化的OLE和COM物件
支持VisualBasic二次开发工具
需要借助额外的OPENMAPLE插件才能支持
本地化及实施力量
PTC在中国国内设有五个办事处，采用直接销售模式，并与全球著名的咨询公司如埃森哲、毕博结盟。
PTC在国内的实施顾问超过60人，都从事过多个项目的锻炼，具有丰富的企业应用经验。
可指导客户自定义行业设计领域的工程计算模板。
项目实施以PTCPrecisionMethodology方法学进行指导。
PTC在上海设有辐射东北亚的800免费技术支持热线，在上海设有本地化产品测试和研发中心。
PTC与IBM签订战略合作伙伴关系，其本地化的服务可以与IBM合作，可以充分保证咨询、服务的质量。
采用代理商销售模式，这些公司规模一般比较小，实施队伍水平参次不齐，没有成熟的实施方法学指导，难以完成复杂项目的实施。
在国内没有800免费技术支持热线，没有本地化的研发中心。
在国内没有技术支持，没有本地化的研发中心。
结论
MATHCAD提供白板式的界面，基于自然数学的表达方式，易学易用，方便调试、共享和重用，同时也是一个完善的文档制作环境，MATHCAD具备单位制自动管理功能，它是为工程计算量身定制的，包含300多个函数及丰富的行业知识库，既能实时计算，又可生成报告书，是企业设计领域的工程计算软件的理想选择。
MATLAB是高端的基于编程语言的矩阵处理软件，基于命令行的界面，复杂。
其优势在于矩阵和脚本编程，不易共享或存档，不支持单位制。
MAPLE一直致力于实现100％的白板界面，但是由于体系架构的原因难以完全实现，用户不得不使用繁琐的菜单和命令进行工作。
主要应用在大学及其他教育机构。
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