總結(jié)歷來解決的問題宾肺，在土木工程科研技術(shù)領(lǐng)域，MATLAB主要可以解決以下幾類問題：
- 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與圖像化
- 實驗數(shù)據(jù)擬合
- 數(shù)值求解微分方程
- 矩陣運算分析
- 結(jié)構(gòu)分析數(shù)值方法
- 數(shù)字信號處理
- 圖形界面程序
數(shù)據(jù)統(tǒng)計與圖像化
這一方面主要用于實驗數(shù)據(jù)的基本處理。獲取基本的工程、實驗數(shù)據(jù)之后忘闻，往往需要對原始的數(shù)據(jù)進行運算處理、統(tǒng)計分析恋博、以及圖形化顯示齐佳，以揭示我們預(yù)期傳達的信息私恬。
上圖為彎矩圖的插值，采用有限元計算得到的彎矩數(shù)值僅為少數(shù)結(jié)點的彎矩炼吴，而從概念可以知道本鸣，結(jié)構(gòu)的彎矩分布是連續(xù)的，因此可以采用高次曲線或樣條曲線對基本數(shù)據(jù)插值硅蹦，從而獲得平滑的彎矩圖荣德。
一張圖，基本展示了MATLAB-2D繪圖的全部潛力童芹。
高度圖形化的展示揭示了橋梁的受力狀況特點涮瞻。
最簡單，最規(guī)范的實驗數(shù)據(jù)繪圖辐脖。橫軸饲宛、縱軸、單位嗜价、網(wǎng)格線艇抠、曲線、圖例久锥，一切表達要素完備家淤。
其他軟件也能繪制基本的數(shù)據(jù)圖形，如Excel瑟由、Origin絮重，相比之下，MATLAB的可操縱性最強歹苦，所想即可得青伤。
實驗數(shù)據(jù)擬合
土木工程的實驗研究往往是經(jīng)驗性的，很難得到完全符合解析理論的結(jié)果殴瘦，往往通過實驗方法狠角，測試出兩個物理量的具體數(shù)值，如力-位移蚪腋。
為了便于推廣應(yīng)用丰歌，往往擬合出形如y=ax^2+bx+c等擬合公式，以便工程實踐應(yīng)用屉凯。
此處缺少案例立帖。
數(shù)值求解微分方程
物理問題的精確表述往往都是微分方程，尤其偏微分方程的形式悠砚，如力學(xué)的結(jié)構(gòu)振動問題晓勇、熱傳導(dǎo)問題。故而演化出了一大類數(shù)學(xué)物理方程。
然而宵蕉，微分方程的解析求解非常困難酝静，而時間問題又是復(fù)雜多變的。為了解決實際問題羡玛，往往使用數(shù)值方法（差分法）近似求解别智。
研究鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件溫度隨空氣溫度的升高。本例與王浩合作解決稼稿。
中心差分法求解結(jié)構(gòu)在地震激勵下的運動方程薄榛。
方法同上，結(jié)構(gòu)恢復(fù)力非線性让歼，此時數(shù)值方法是實驗以外的唯一求解手段敞恋。
矩陣運算分析
物理問題在單自由度的條件下，往往以微分方程的形式表達谋右。而實際的多自由度問題會變成微分方程組硬猫，無法直接求解，往往引入多種簡化假設(shè)改执，分離解耦啸蜜，最終轉(zhuǎn)化成矩陣方程的形式求解。
多自由度的結(jié)構(gòu)振型求解辈挂，實質(zhì)上是矩陣的特征值求解問題衬横。
結(jié)構(gòu)分析數(shù)值方法
結(jié)構(gòu)分析的數(shù)值方法主要為有限元方法，在此基礎(chǔ)上又演化出了一系列其他方法：邊界元法终蒂、有限樣條法蜂林、譜元法等等。
本例與趙詩宇合作實現(xiàn)拇泣。
數(shù)字信號處理
土木工程的檢測噪叙、監(jiān)測技術(shù)正在興起發(fā)展。利用儀器和設(shè)備對結(jié)構(gòu)進行檢測監(jiān)測霉翔，首先獲得的是一系列物理量的時間序列构眯，即信號。
所以早龟，檢測監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)之一就是————從信號中識別結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特征。
常用的信號處理技術(shù)有：
- 時域分析：ARMA
- 頻域分析：傅立葉變換猫缭、功率譜分析
- 時頻分析：小波變換
本例實際為已知系統(tǒng)信息（結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)）情況下的脈沖響應(yīng)函數(shù)計算葱弟。
小波變換非常適合處理頻率成分突變的非平穩(wěn)信號，如超聲導(dǎo)波檢測信號猜丹。摘自Reference-free corrosion damage diagnosis in steel strands using guided ultrasonic waves芝加。
圖形界面程序
除了以上各類具體的分析處理，為了避免直接操作MATLAB源碼引入的技術(shù)門檻，需要采用圖形化交互界面（GUI）來封裝程序技術(shù)藏杖。
2012-2015MATLAB工程應(yīng)用總結(jié)
大二以來通過MATLAB解決的各類技術(shù)問題匯總：
