عمران نوین

آموزش متلب

معرفی نرم­ افزار MATLAB

آموزش متلب :اولین نسخه از نرم ­افزار MATLAB در سال ۱۹۸۴ توسط شرکت MathWorks منتشر گردید.

کلمه MATLAB از ابتدای دو کلمه Matrix و Laboratory گرفته شده است و این نرم­ افزار بر پایه کار با بردارها

و ماتریس‌ها ایجاد گردیده است. هر ساله دو نسخه از نرم­ افزار متلب توسط شرکت MathWorks منتشر می­ شود

که به طور معمول نسخه اول با پسوند a در ماه مارس و نسخه دوم با پسوند b در ماه سپتامبر انتشار می­ یابد.

متلب قابلیت­ های فراوانی در عملیات ماتریسی، مصورسازی داده­ ها، ترسیم توابع، پیاده­ سازی الگوریتم­ ها، ایجاد رابط

کاربری، مدل­سازی و شبیه­ سازی را داراست.

این نرم­ افزار ضمن بهره­ گیری از یک زبان برنامه ­نویسی ساده، با قابلیت ­های فراوان خود کاربران زیادی را در زمینه­ های

مختلفی از جمله علوم پایه، علوم مهندسی و اقتصاد جذب نموده است.

کاربرد نرم ­افزار MATLAB در مهندسی عمران

نرم­افزار متلب در رشته مهندسی عمران به مانند دیگر علوم مهندسی، در زمینه مدل­سازی، انجام تحلیل­های عددی،

پردازش ثانویه نتایج و تفسیر آن­ها کاربرد دارد. مهندسی سازه به عنوان یکی از قدیمی­ترین زیرشاخه­های مهندسی عمران،

زمینه­های فراوانی از کاربرد نرم­افزار متلب را در بر می­گیرد. انجام محاسبات سازه­ای، ایجاد مدل­های خطی و غیرخطی سازه­ای،

انجام تحلیل­های سازه­ای تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی، پیاده­سازی انواع روش­های تحلیل سازه­ای و پردازش نتایج

تحلیل­ها از زمینه­های مهم کاربرد متلب در مهندسی سازه می­باشند.

پیش­نیازهای این دوره آموزشی

پیش از استفاده از این دوره آموزشی، فراگیران می­بایست:

• اصول برنامه­نویسی در نرم­افزار متلب را آموخته باشند. مجموعه­ای کامل از مباحث ضروری و پایه برای به ­کارگیری
• نرم­افزار متلب در قسمت اول دوره آموزشی با عنوان “درس­گفتارهای متلب” ارائه شده است.

• با مراجعه به مباحث دانشگاهی، تسلط نسبی به پیش­زمینه نظری مربوط به هر یک از مثال­های حل شده در این دوره
• آموزشی را کسب نمایند. با این حال به منظور افزایش کیفیت آموزش دوره، در ابتدای هر جلسه آموزشی، مروری اجمالی
• بر پیش­زمینه نظری مورد نیاز آن جلسه انجام شده است.

در دوره آموزش متلب چه می ­آموزید؟

در این دوره آموزشی، مثال­های متنوعی از مباحث مهم در مهندسی سازه و مهندسی زلزله ارائه می­گردد. پس از

گذراندن این دوره، فراگیرنده به روش به­کارگیری حرفه­ای متلب در انجام پروژه­های دانشگاهی یا تحقیقاتی مسلط می­گردد.

این دوره آموزشی، موارد استفاده از متلب در موضوعات زیر را در بر می­گیرد:

• پیاده­سازی روش اجزاء محدود برای تحلیل استاتیکی خطی سازه­های قابی شکل
• پیاده­سازی روش اجزاء محدود برای تحلیل پایداری سازه­های قابی شکل
• پیاده­سازی روش اجزاء محدود برای تحلیل استاتیکی خطی تنش­های صفحه­ای
• پردازش و تحلیل شتاب­نگاشت­های زلزله
• تحلیل دینامیکی خطی سازه یک درجه آزاد با دو روش درون­یابی نیرو و حل معادله دیفرانسیل حرکت
• محاسبه طیف پاسخ سازه یک درجه آزاد خطی و هم­پایه کردن شتاب­نگاشت­ها بر پایه طیف
• تحلیل مودال یک سازه چند درجه آزاد خطی
• روش به­کارگیری نرم­افزار OpenSEES توسط متلب برای انجام تحلیل­های سازه­ای
• آشنایی با نحوه برنامه­نویسی در محیط نرم­افزار OpenSEES
• استفاده از نرم­افزار OpenSEES برای محاسبه طیف پاسخ یک سیستم یک درجه آزاد خطی
• استفاده از نرم­افزار OpenSEES برای انجام تحلیل دینامیکی غیرخطی

ویژگی­ های برتر این دوره آموزشی

از ویژگی­های برتر دوره آموزش متلب می­توان به موارد زیر اشاره نمود:

• در ابتدای هر جلسه، صورت مساله به صورت کامل و شفاف بیان شده و سپس گام­های حل مساله با مرور
• پیش ­زمینه نظری مربوط به آن شرح داده می­شود. پس از آن، نحوه پیاده­سازی هر یک از گام­ها در متلب
• بیان می­گردد. از این طریق، فراگیرنده نحوه پیاده­سازی انواع روابط ریاضی مورد استفاده در مسائل مهندسی
• سازه و زلزله را به خوبی می­آموزد.

• با توجه به تخصص مدرس دوره، ضروری­ترین موضوعات رشته سازه و زلزله در قالب مثال­های موجود در این دوره
• آموزشی پوشش داده شده­اند. فراگیرنده با تسلط بر نحوه پیاده­سازی این موضوعات، قادر به بسط توانمندی
• خود برای حل انواع مسائل مشابه در مهندسی سازه و زلزله خواهد بود.

• تمامی مطالب آموزشی در محیط ویرایشگر متلب وارد شده و آموزش از طریق اجرای خط به خط دستورها
• دنبال می­شود. با این روش، زمان آموزش با تایپ دستورها از سوی مدرس تلف نگردیده و این موضوع افزایش
• زمان مفید آموزش و افزایش تمرکز فراگیران را در پی خواهد داشت.

• از طریق مثال­های این دوره آموزشی، فراگیرنده توانمندی لازم در استفاده ترکیبی از نرم­افزار MATLAB و
• نرم ­افزار OpenSEES برای حل طیف وسیعی از مسائل سازه­ای را کسب می­نماید. در استفاده ترکیبی
• مورد اشاره، OpenSEES نقش موتور محاسباتی و متلب نقش پردازش­کننده داده­های خروجی را بر عهده دارد.

• برای افزایش توانمندی فراگیران در به کارگیری نرم­افزار OpenSEES، مروری اجمالی بر نحوه برنامه ­نویسی
• در محیط این نرم­افزار و زبان برنامه­نویسی مورد استفاده در آن (زبان برنامه­نویسی TCL) نیز ارائه شده است.

• نتایج تحلیلی به دست آمده توسط نرم­افزار متلب در هر یک از مثال­های حل شده در این دوره، با نتایج مشابه
• حاصل از دیگر نرم­افزارهای تحلیل سازه صحت­سنجی گردیده و لذا تمامی تلاش برای ارائه محتوای صحیح و قابل
• اعتماد به فراگیران به کار گرفته شده است.