下篇　典型力学问题程序实践

引言

当力学问题的模型确定后，解决问题的方法不外乎3种，即理论分析、数值计算和实验研究。理论分析方法一般是指求解表达力学量之间关系的微分方程或方程组，利用解析解深入分析力学状态或过程；数值计算方法一般是指用数值方法求解微分方程（组），得到方程的数值解，如求解结构力学问题的有限元方法等；实验研究方法是指以实测力学量的方法来求解或研究力学问题。计算机程序可以在很大程度上推进上述三方面工作，甚至可以说，在目前的形势下，上述三方面工作均离不开计算机程序。MATLAB可以直接进行常微分方程和偏微分方程的求解，也可以编程实现复杂的科学计算，因而可以用来完成某些理论分析和数值计算工作；MATLAB可以采集和处理实验数据，因而可以用来完成某些实验测量工作。此外，MATLAB强大的可视化功能对深入理解和表达力学问题的结果有很重要的作用。

本篇介绍MATLAB在解决力学问题中的典型应用。本篇共分为12章，第7～9章介绍MATLAB在力学理论分析的应用，包括常微分方程求解及复杂力学解的可视化；第10～12章介绍MATLAB在数值计算中的应用，包括编写简单有限元程序、PDE工具箱求解力学问题，以及商用有限元软件结果的输出及后处理；第13～14章介绍MATLAB在实验测量中的应用，包括处理和绘制实验数据及借助MATLAB设计新型传感器；第15～18章介绍MATLAB在兵器安全研究中的应用，包括理论建模、微分方程求解、GUI编程和PDE工具箱求解工程问题。

本篇每一部分独立成章，读者可按顺序阅读和学习，也可根据自己的需求和兴趣挑选章节进行阅读和学习。