Matlab中从TXT文件生成莫尔圆与失效包络线的绘图代码

简介：
本段代码用于MATLAB环境中，实现读取TXT数据并绘制莫尔圆及材料失效包络线，适用于岩石力学和土木工程中的应力分析。 我需要编写一段代码来绘制摩尔圆（Mohr Circle）以及破坏包络线（failure envelope），以便完成地质工程实验室报告中的三轴测试部分。虽然画出摩尔圆相对简单，但确定与之相切的破坏包络线则较为复杂。使用Excel可以处理很多数据操作问题，但是要绘制和计算莫尔圆上的切点并不容易实现。 面对这个问题有两种选择：一是利用Matlab；二是手工完成绘图。然而这两种方法都不适合我——我不愿意手动绘制图形，并且没有安装Matlab软件环境。因此，我选择了使用Python中的numpy、scipy以及matplotlib库来解决这一问题，这些工具工作得非常理想。 考虑到我的专业背景不是计算机科学，这段代码可能看起来较为凌乱（像意大利面一样），但功能正常并且有效。该程序依据摩尔圆的定义，在不同的主应力(σ1)和次主应力(σ3)条件下绘制莫尔圆，并确定每个圆上与切线相交的关键点。这些关键点可以通过公式(x1 - rcos(a)，rsin(a))来计算。 接下来，利用最小二乘法拟合得到“候选破坏包络线”。然后通过比较从摩尔圆心到这条候选破坏包络线的距离和圆的半径之间的差值进行进一步分析。 简而言之，这段代码能够帮助我和其他可能遇到同样问题的同学解决绘制三轴测试报告中的关键图形需求。