虚拟产品开发中计算机辅助设计与逆向设计

虚拟产品开发中计算机辅助设计与逆向设计
虚拟产品开发中计算机辅助设计与逆向设计

虚拟产品开发中计算机辅助设计与逆向设计

摘要:通过剖析对虚拟产品开发中的计算机辅助设计与逆向设计的现状及存在的问题,引出逆向设计在虚拟产品开发计算机辅助设计中的工作模式,阐明了逆向设计在虚拟产品开发计算机辅助设计中的作用。

关键词:虚拟产品开发;逆向设计;计算机辅助设计

0 引言

我国正从“中国制造”向“中国设计”转变,这要求当前设计与制造业尽快加强对产品自主研发和创新设计。科学技术迅速发展使得传统意义上的产品设计观念和设计方法在计算机的冲击下不断地调整和变化,计算机辅助设计作为虚拟产品开发中的一个重要部分正随着这一趋势进入到新产品开发设计过程中;逆向设计方法也使研发部门更好地吸收外来技术,避免新产品开发走弯路。如何将其优势互补、

合理的运用是笔者关注的问题。

1 虚拟产品开发中的计算机辅助设计

1.1 虚拟产品开发概述

虚拟产品开发(VPD)是在高性能计算机及高速网络的支持下,采用计算机仿真与虚拟现实技术,以群组协同工作方式来提供从产品概念的形成、设计到制造全过程的可视及交互环境。计算机在产品设计与制造业中的应用是一个有机的系统,包括设计、表现、分析、制

计算机辅助设计与制造(CADCAM)

一、CAD/CAM概论 CAD/CAM技术是一门多学科综合性应用技术,是20世纪制造领域最杰出的技术之一。1.1 CAD/CAM的基本概念 CAD(Computer Aided Design):是指工程技术人员以计算机为工具完成产品设计过程中的各项任务,如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等; CAPP(Computer Aided Process Planning):是指工艺人员利用计算机,根据产品制造工艺要求,交互或自动地确定产品加工方法和方案,如加工方法的选择、工艺路线和工序的设计等; CAM(Computer Aided Manufacturing):制造人员借助于计算机完成从生产准备到产品制造出来的过程中各个环节与活动,如数控加工编程、制造过程控制、质量检测等。 1.1.1 从产品制造的过程理解CAD/CAM 传统制造概念与过程如图1。1 现代制造概念与过程

利用计算机完成各个环节的工作成为CAD/CAM 几点说明:1、计算机技术只能解决信息的查询与统计,信息的管理、重复而繁琐的工作等,而并不能代替人的工作,特别是创造性的工作。 2、现代制造概念很大,本书CAD/CAM的概念只涉及到产品的设计、工艺设计、加工、车间控制与质量控制等内容。 3、上述制造环中有三个流:物流、资金流与信息流。 4、企业制造资源有人、财、物、技术与信息。 1.1.2 CAD/CAM的基本功能 在CAD/CAM系统中,人们利用计算机完成产品结构描述、工程信息表达、工程信息的传输与转化、信息管理等工作。因此,CAD/CAM系统应具备以下基本功能: 1、产品与过程的建模 如何用计算机能够识别的数据(信息)来表达描述产品。如产品形状结构的描述、产品加工特性的描述、如何将有限元分析所需要的网格及边界条件描述出来等等。 2、图形与图象处理 在CAD/CAM系统中,图形图象仍然是产品形状与结构的主要表达形式,因此,如何在计算机中表达图形、对图形进行各种变换、编辑、消隐、光照等处理是CAD/CAM的基本功能。 3、信息存储与管理 设计与制造过程会产生大量、种类繁多的数据,如设计分析数据、工艺数据、制造数据、管理数据等。数据类型有图形图象、文字数字、声音、视频等;有结构化和非结构化的数据;有动态和静态数据等。怎样将CAD/CAM系统产生这些大量的电子信息存储与管理好,是CAD/CAM的必备功能。采用工程数据库。 4、工程分析与优化 计算体积、重心、转动惯量等,机构运动计算、动力学计算、数值计算,优化设计等。CAE 5、工程信息传输与交换 信息交换有CAD/CAM系统与其他系统的信息交换和同一CAD/CAM系统中不同功能模块的信息交换。

计算机辅助设计与制造

精心整理 计算机辅助设计与制造 闭卷考试; 考试题型:名词解释 单选 填空 综合 判断 第1章 1.4 广义 狭义 设计;NC自动编程;计算机辅助测试技术;动态仿真;工程数据管理; 4.CAD/CAM系统大致分为两类:通用集成化(CADAM,UG-II,Pro/ENGINEER, I-DEAS,CV);单功能系统(GDS,GNC,PLOYSURE,GEMS); 5.CAD技术与CAM技术结合起来,实现设计、制造一体化具有的明显优越性: (1)有利于发挥设计人员的创造性,将他们从大量繁琐的重复劳动中解放出来。 (2)减少设计、计算、制图、制表所需时间,缩短设计周期。

(3)由于采用了计算机辅助分析技术,可以从多方案中进行分析、比较,选出最佳方案,有利于实现设计方案的优化。 (4)有利于实现产品的标准化、通用化和系列化。 (5)减少零件早车间的流通时间和在机床上装卸、调整、测量、等待切削的时间,提高了加工效率。 (6)先进的生产设备既有较高的生产过程自动化水平,又能在较大范围内适应加工对象的变化,有利于企业提高应变能力和市场竞争力。 (7 (8) 第2章 1. 2.根据以大型 3.根据 立的) 4.根据 5. (1 (2 磁带类、光盘类(光盘存储器); (3)显示器、键盘、鼠标。 6.输入设备(填空、选择、判断):键盘;鼠标和操纵杆;数字化仪;图形版(图形输入板);光笔;触摸屏;扫描输入设备;语音输入设备;数据手套;位置传感器; 7.输出设备(填空、选择、判断):显示器;打印机;绘图机;立体显示器;3D听觉环境系统;生产系统设备[加工设备(各类数控机床、加工中心);物流搬运设备(有轨小车、无轨小车、机器

计算机辅助设计与制造考试习题大集合

计算机辅助设计与制造考试习题大集合 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

总复习(考试题总结) 绝对给力 一、填空题 1.产品数据管理系统的一般体系结构包含四个层次:____、____、____和_____。2.CAPP系统中常用的方法有_______________和_______________。 3.CAD/CAM集成系统主要是指___________、___________、_____________的集成。4.CAPP专家系统主要由_______________、____________和___________构成。 5.零件分类成组方法主要有_______________、_______________和_______________。6.三维实体建模中,常用的建模方法有_______________和_______________。 7.机械设计一般要经历__________、_________、_________和___________四个阶段。8.特征建模通常由三部分构成:_______________、______________和___________。9.几何建模系统的三种模式是:____________、______________和____________。10.一元函数的插值方法有_______________、_______________。 11.CAD/CAM集成系统主要是指___________、___________、____________的集成。 12.产品的制造过程一般要经过_______________、________________和_______________等环节,最终形成用户所需的产品。 13、CAD系统的软件包括:___________、_____________和___________。 14、将平面图形沿X方向平移3个单位,然后放大一倍,其变换矩阵为 _____________。 15、PDM的功能包括文档管理、__________、________________、_______________、________________、和PDM系统与应用软件的集成。

计算机辅助设计.

第1章计算机辅助设计概述 1.1 计算机辅助设计的概念 计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD),它是计算机科学技术发展和应用中的一门重要技术。所谓CAD技术,就是利用计算机快速的数值计算和强大的图文处理功能来辅助工程师、设计师、建筑师等工程技术人员进行产品设计、工程绘图和数据管理的一门计算机应用技术,如制作模型、计算、绘图等。 计算机辅助设计对提高设计质量,加快设计速度,节省人力与时间,提高设计工作的自动化程度具有十分重要的意义。现在,它已成为工厂、企业和科研部门提高技术创新能力,加快产品开发速度,促进自身快速发展的一项必不可少的关键技术。 与计算机辅助设计(CAD)相关的概念有: CAE(Computer Aided Engineering ):计算机辅助分析。就是把CAD设计或组织好的模型,用计算机辅助分析软件对原设计进行仿真设计成品分析,通过反馈的数据,对原CAD设计或模型进行反复修正,以达到最佳效果。 CAM(Computer Aided Manufacture ):计算机辅助制造。就是把计算机应用到生产制造过程中,以代替人进行生产设备与操作的控制,如计算机数控机床、加工中心等都是计算机辅助制造的例子。CAM不仅能提高产品加工精度、产品质量,还能逐步实现生产自动化,对降低人力成本、缩短生产周期有很大的作用。 把CAD、CAE、CAM结合起来,使得一项产品由概念、设计、生产到成品形成,节省了相当多的时间和投资成本,而且保证了产品质量(如图1-1所示)。 是 图1-1 计算机辅助设计过程 计算机辅助设计(CAD)技术是集计算、设计绘图、工程信息管理、网络通讯等计算机及其他领域知识于一体的高新技术,是先进制造技术的重要组成部分。其显著特点是:提高设计的自动化程序和质量,缩短产品开发周期,降低生产成本费用,促进科技成果转化,提高劳动生产效率,提

计算机辅助设计(5)模拟题

计算机辅助设计考试模拟题 一、单选题 1.在用Line命令绘制封闭图形时,最后一直线可敲(A)字母后回车而自动封闭。 A、C B、G C、D D、0 2.绘图窗口与文本窗口的转换是通过(B)功能键来实现的。 A、F1 B、F2 C、F6 D、F7 3.执行下述(A)可以更改绘图区背景颜色。 A、“工具”菜单→“选项”选项→“显示”标签按钮 B、“工具”菜单→“选项”选项→“文件”标签按钮 C、“工具”菜单→“选项”选项→“打开和保存”标签按钮 D、“工具”菜单→“选项”选项→“系统”标签按钮 4.用旋转命令“rotate“旋转对象时:(D)。 A.必须指定旋转角度B.必须指定旋转基点 C.必须使用参考方式D.可以在三维空间缩放对象 5.在AutoCAD中默认存在的命名图层过滤器不包括:( C )。 A.显示所有图层B.显示所有使用图层 C.显示所有打印图层D.显示所有依赖于外部参照的图层 6.在Line命令绘水平线或垂直线时,可用( D )命令设置。 A、LAYER B、GRID C、SNAP D、ORTHO 7.在AutoCAD中,将图形已有的用作TRACE命令绘制的空心线变为实心线,应(B)。 A、将FILL状态设为OFF,再用REGEN命令更新 B、将FILL状态设为0N,再用REGEN命令更新 C、将FILL状态设为OFF,再用REDRA W命令重绘 D、将FILL状态设为0N,再用REDRA W命令重绘 8.应用圆角命令“offset“对一条多段进行圆角操作是:(B)。 A.可以一次指定不同圆角半径 B.如果一条弧线段隔开两条相交的直线段,将删除该段而替代指定半径的圆角 C.必须分别指定每个相交处 D.圆角半径可以任意指定 9.将一个指定的平面一个或多个三维对象切开,形成一个实体对象,以上操作要用到下面哪个命令。(B) A.EXPLODE B.SLICE C.SOLIDEDIT D.SECTION 10.UCS是一种坐标系图标,属于( B )。 A.世界坐标系B.用户坐标系C.自定义坐标系D.单一固定的坐标系 11.要画出一条有宽度且各线段均属同一对象的线,要使用( D )命令。 A、Line B、MLine C、Xline D、Pline 12.系统默认的画圆弧方式是(B)。 A、顺时针 B、逆时针 C、自定义 D、随机 13.SURFTAB1和SURFTAB2是设置三维的以下哪个的系统变量(D)。 A.设置物体的密度B.设置物体的长宽 C.设置曲面的形状D.设置物体的网格密度 14.不是环形阵列定义阵列对象数目和分布方法的是:(C)。

计算机三维建模

CAD三维建模技术的发展和应用 摘要 三维建模技术的崛起以及虚拟现实技术的出现,为生产设计和创新提供了一种非常好的工作平台。设计人员可以直接从三维概念和构思入手,通过模型仿真来分析和评价设计方案的可行性和可靠性。随着三维建模理论的日趋成熟,出现了许多优秀的建模技术与软件,其应用领域也越来越广泛。 关键词:CAD 三维建模

1、CAD的基本概念 计算机辅助设计(CAD)技术是在产品开发过程中使用计算机系统辅助产品创建、修改、分析和优化的有关技术。这样,任何嵌入了计算机程序和在设计过程中使工程变得容易进行的应用程序,都归类人CAD软件。换言之,CAD工具包括了从创建形体的几何建模工具到诸如分析、优化应用程序的所有工具。目前,可以使用的典型工具包括公差分析、质量属性计算、有限元建模和分析结果的可视化。CAD 最基本的功能是定义设计的几何形状,这里所说的设计可以是机械零件、建筑结构、电子电路和建筑平面布局等的设计,这是因为设计的几何形状是产品周期中后续各项工作的基础。计算机辅助绘图系统和几何建模系统典型地应用于这一目的,这也是这些系统被称为CAD软件的原因。此外,这些系统所建立的几何模型是执行后续CAE和CAM 中其他功能的基础,这是CAD最大的优点之一,因为它可以节省重新定义几何形状所需要的大量时间,也可以减小因此而造成的出错概率。因此,我们说计算机辅助绘图系统和几何建模系统是CAD中最重要的组成部分。 2、CAD技术的产生和发展 CAD是指使用计算机系统进行设计的全过程,包括资料检索、方案构思。零件造型、工程分析、工程制图、文档编制等。在设计的各个阶段,计算机都能发挥其辅助作用,因此CAD概念一产生,就成为一门新兴的学科,引起了工程界的关注和支持,并迅速得到发展和日益完善起来。

计算机辅助设计与制造考试习题大集合

总复习(考试题总结) 绝对给力 一、填空题 1.产品数据管理系统的一般体系结构包含四个层次:____、____、____和_____。2.CAPP系统中常用的方法有_______________和_______________。 3.CAD/CAM集成系统主要是指___________、___________、_____________的集成。4.CAPP专家系统主要由_______________、____________和___________构成。 5.零件分类成组方法主要有_______________、_______________和_______________。 6.三维实体建模中,常用的建模方法有_______________和_______________。 7.机械设计一般要经历__________、_________、_________和___________四个阶段。8.特征建模通常由三部分构成:_______________、______________和___________。9.几何建模系统的三种模式是:____________、______________和____________。 10.一元函数的插值方法有_______________、_______________。 11.CAD/CAM集成系统主要是指___________、___________、____________的集成。 12.产品的制造过程一般要经过_______________、________________和_______________等环节,最终形成用户所需的产品。 13、CAD系统的软件包括:___________、_____________和___________。 14、将平面图形沿X方向平移3个单位,然后放大一倍,其变换矩阵为_____________。 15、PDM的功能包括文档管理、__________、________________、_______________、 ________________、和PDM系统与应用软件的集成。 16、一个完整的CAD/CAM系统必须具备_________系统和__________系统。 17、实体模型(Solid Model)储存物体的完整几何信息。它的数据结构不仅记录了全部 ____________,而且记录了全部点、线、面、体的_____________,这是实体模型与线框模型的根本区别。 18、创成式CAPP系统主要解决两方面的问题,即____________________与工序设计。 19、柔性编码系统的编码由固定码和_______________两部分组成。 20、CAD系统的软件一般分为三个层次:___________、_____________和___________。

《计算机辅助设计》复习题及答案

《计算机辅助设计》复习题 一、 填空题:(每空1分,共63个空)取36分 1. 以弧长为参数的曲线方程为_________方程,其切矢模长为_________。 【自然参数方程,1】 2. 在参数曲线的活动坐标系中,主法线和切线构成_________面,主法线和副法线构成_________面,切线和副法线构成_________面。 【密切面,法面,从切面】 3. 空间曲线曲率k 反映了曲线上相邻两点切失之间的_________对_________的变化率,反映了曲线的弯曲程度。 【夹角,弧长】 4. 如果构造一条曲线顺序通过给点的数据点,称为对这些数据点进行_________;如果构造的曲线不严格通过这些数据点,而是在某种意义下最接近给定的数据点,称为对这些数据进行_________;这两种方法统称为_________。 【插值,逼近,拟合】 5. 最简单的多项式基是_________,设j a 为系数矢量,则由此构造的n 次多项式曲线方程为_________。 【幂基(0,1,...,)j u j n =,0()n j j i u u ==∑P a 】 6. 构造参数样条曲线时,对型值点的参数化常用的方法有_________、_________。 【均匀参数化,累加弦长参数化】 7. Bezier 曲线基函数的性质有_________、_________、_________、导函数和基的递推性。 【正性,权性,对称性】 8. Bezier 曲线的性质有_________、_________、_________保凸性、几何不变性、变差减少性等。 【端点性质,对称性,凸包性】 9. 拼接曲线的连续性分为_________、_________。 【几何连续,参数连续】 10. 设0V 0V 0V 0V 和0P 1P 2P 3P 分别为两条三次Bezier 曲线的控制顶点,若两条曲线保

计算机辅助设计的基础知识

第2章计算机辅助设计的基础知识 2.1 几何建模 2.1.1 图形元素的概念 一个几何模型或一个图形,不管它有多么复杂,都是由基本的图形元素组成的,这些基本图形元素简称为图元(primitive或entity) 对于一个计算机辅助设计系统,基本的绘图工具就是这些图元的建立工具 2.1.2 图元的几何信息 尺寸的大小 图元的主要几何信息包括: 位置的关系 图形的大小是由尺寸标注表示的,尺寸标注是图形设计中的一项重要内容 2.1.3 尺寸驱动的概念 尺寸标注——只是对已有图形标注上尺寸 图形的变化不一定引起尺寸标注的变化,反之,尺寸标注的变化也不会引起图形的变化 尺寸驱动——将图形与尺寸标注关联起来 图形的变化将会引起尺寸标注的变化,同样,尺寸标注的变化也会引起图形的变化 这样就为设计提供了极大的方便 2.1.4 图元的拓扑信息 图元的相对位置 图元的拓扑信息主要包括 连接关系

拓扑(Topology)是将各种物体的位置表示成抽象位置 这些关系除了可以用尺寸进行约束以外,一般还可以使用一些约定的几何约束关系来实现这些几何约束 这些几何约束关系一般包括水平、垂直、平行、共线、相切、同心、相等和对称等 2.1.5 坐标系的概念 ?1)世界坐标系 其原点和坐标轴的方向始终固定不变 世界坐标系有时又被称为绝对坐标系 ?2)用户坐标系 用户坐标系又称相对坐标系 它是由用户自己创建的坐标系 2.1.6 图块与图组的概念 图块或图组就是将一组整体的图形,组成一个独立的图形块或图形组,在需要的时候把这一组图形按指定的位置插入到当前的图形中,从而避免每次重复绘制相同的图形,这样可以大大的提高绘图的效率。 2.1.7 几何模型的概念 用计算机绘制的表示三维对象的图形一般称为三维几何模型。 根据造型方法不同,可以将三维几何模型分为线框模型、表面模型和实体模型2.1.8线框模型 线框模型是对三维对象的轮廓描述 由描述对象的线段和曲线组成 线框模型的结构简单,但不能表达三维对象的面和体的特征 优点: 存储的数据量少,生成的速度快。 缺点: 容易造成歧义性 无法指定以物理属性,无法用于工程分析等 2.1.9 表面模型 表面模型用面描述三维对象的轮廓 优点: 能够表达复杂的曲面形状

计算机辅助设计与制造复习题

一、填空题 1.产品数据管理系统的一般体系结构包含四个层次:用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层、系统支撑层。 2.CAPP 系统中常用的方法有派生式CAPP 和创成式CAPP 。 3.CAD/CAM 集成系统主要是指CAD 、CAPP 、CAM 的集成。 4.CAPP 专家系统主要由零件信息库、工艺知识库、推理机构成。 5.零件分类成组方法主要有直接观察法、分类编码法、工艺流程法。 6.三维实体建模中,常用的建模方法有扫描法和基本体素法。 7.机械设计一般要经历规划设计、方案设计、技术设计、施工设计四个阶段。 8.特征建模通常由三部分构成:形状特征建模、精度特征建模、材料特征建模。 9.几何建模系统的三种模式是:线框建模、表面建模、实体建模。 10.一元函数的插值方法有线性插值法和拉格朗日插值法。 11.产品的制造过程一般要经过产品设计、工艺设计、制造等环节,最终形成用户所需的产品。 12、CAD 系统的软件包括:系统软件、支撑软件、应用软件。 13、将平面图形沿X 方向平移3个单位,然后放大一倍,其变换矩阵为????? ???????1030 20002。 14、PDM 的功能包括文档管理、工作流程管理、零件分类检索、工程变更管理、产品结构与配置管理、和PDM 系统与应用软件的集成。 15、一个完整的CAD/CAM 系统必须具备硬件系统和软件系统。 16、实体模型储存物体的完整几何信息。它的数据结构不仅记录了全部几何信息,而且记录了全部点、线、面、体的拓扑信息,这是实体模型与线框模型的根本区别。 17、创成式CAPP 系统主要解决两方面的问题,即工艺决策与工序设计。 18、柔性编码系统的编码由固定码和柔性码两部分组成。 19、 线框模型是通过点、线(直线,曲线)描述几何信息和拓扑信息并在计算机内生成二维或三维图像。 20、几何造型就是利用三维造型CAD 软件或CAM 软件的三维造型、编辑修改、曲线曲面造型把要加工的工件的三维几何模型构造出来,并将零件被加工部位的几何图

计算机辅助设计论文

计算机辅助设计论文:计算机三维辅助软件在机械设计中的应用 摘要:介绍了三维CAD在机械设计中的显著优势,并对目前国内企业机械产品开发过程三维CAD系统应用现状和存在问题进行了分析。从产品开发的实际需求和产品特点与软件功能出发,对企业应用三维CAD过程提出了改进方案,最后介绍了三维CAD技术发展的趋势。 关键词:三维CAD;机械设计;应用 1三维设计软件现状及其应用 产品设计是决定产品外形和产品功能,同时也是决定产品质量最重要的环节,产品的设计工作对产品的成本也起到至关重要的作用。随着计算机的不断发展,CAD技术即计算机辅助设计已成为设计人员不可缺少的工具。CAD技术正从二维CAD向三维CAD过渡。三维设计软件具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形,工程数据库的管理,生成设计文件等功能。三维CAD技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率得以迅速提高。我国CAD技术的研究、开发和推广已取得较大进展,产品设计已全面完成二维CAD技术的普及,结束了手工绘图的历史,对减轻人工劳动强度、提高经济效益起到了明显的作用。有相当一部分CAD 应用较早的企业已完成了从二维CAD向三维CAD转换,并取得了巨大的经济效益和社会效益。随着市场经济的逐步深入,市场竞争日趋激烈,加强自身的设计能力是提高企业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力的关键。 2三维设计软件的优势 2.1 CAD技术应用在机械设计的多个方面 2.1.1零件的实体建模 设计软件为三维建模提供了多种工具,包括最基本的几何造型如球体、圆柱等,对简单的零件,可通过对其结构进行分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。对于较复杂的图形,软件提供了草图工具,设计人员可以通过它先勾勒出截面,再拉伸出较复杂的几何形体。为了满足人们不断提高的审美要求,目前主要流行的几款三维设计软件基本上都提供面片模块,该模块为设计人员提供了非常方便的曲面设计工具。对于具有大块曲面的零件,设计师可以方便地对单个面或片体进行变形处理,以达到需要的曲面。 2.1.2产品造型修改简便 企业生产的产品往往是按系列区分,各系列中每一代产品与上一代产品之间的区别较小,也许只是增加了一个功能部件或是产品造型尺寸上有所改动。三维CAD可以方便地修改一些参数就能达到设计师更改造型的目的。三维CAD在建模中一般使用参数化建模,整个建模的步骤和产品的外型尺寸被参数化,这些参数是与产品的造型直接关联的。若要对尺寸或造型进行局部的更改,只需要更改相关参数,整个造型将被自动更新。这样不仅大大减少了设计人员的工作量,还保证了产品外造型的延续性。 2.1.3生成实体装配图 实体装配不仅能让设计人员直观地看到各零件装配后的状态,还可以测量各零件之间的空间大小,方便零件的布置。在装配完成后,零件可以被隐藏或设置成半透明的状态,方便设计人员观察内部结构。此外,在装配状态下,软件提供的标准件库,也方便了设计人员对标准件型号的选择。装配状态下的干涉分析也是常用的功能,计算机通过计算各装配零件的体积的大小和位置来确定是否有相交的部分,并确定各零件是否干涉,自动生成分析报告,明确指出互相干涉零件的名称和干涉的尺寸。方便设计师修改产品设计尺寸。 2.2模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,为了减轻人工劳动强度,提高产品的精度,制造行业装备从

计算机辅助设计制造习题解答

1、计算机辅助设计(CAD)概念:利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助设计人员完成工程或产品的设计、分析计算及图样绘制等工作,从而获得理想的设计目标并获得预期成果的一种技术。 2、CAD/CAM技术的发展过程 3、CAD技术的发展趋势:目前CAD技术正在向集成化、智能化、网络化的方向发展。 4、CAD系统结构硬件:中央处理器、输入设备、输出设备、存储器、网络通信设备。CAD系统结构软件:系统软件、支撑软件、应用软件。 二维图形的变换形式:图形不变坐标系改变、图形改变坐标系不变。 5、设计资料的类型:数表和线图。 设计资料的处理方法:公式化、数据文件、数据库。 6、设计数据的差值方法:线性插值法、抛物线插值法、拉格朗日插值法。 7、设计曲线的拟合方法和原理 设计曲线的拟合方法:最小二乘法。 最小二乘法原理:将由实验得到或绘图经离散后得到的m个点在坐标系中画出来,假设这些点得到的拟合公式为y=f(x),每个节点处的偏差为=f()-,i=1,2,2...m,如果将每个点的偏差值直接代数相加,则有可能因为正负偏差的抵消而掩盖整个误差程度,不能正确反映拟合公式的精确度,为此,将所有节点的偏差取平方值并求和,得到=,让偏差平方和达到最小,即最小二乘法的曲线拟合。 8、几种坐标系的概念:用户坐标系、设备坐标系、假想设备坐标系。 用户坐标系(世界坐标系):坐标轴上的单位由用户自己确定,用来定义二维或三维世界中的物体。 设备坐标系(物理坐标系):图形显示器或绘图机自身的一个坐标系。 假想设备坐标系(标准设备坐标系):从世界坐标系到设备坐标系的变换中插入的一个坐标系,使所编制的软件方便地应用于不同的设备上。 二维图形的变换方法:比例变换、平移变换、旋转变换、对称变换、错切变换。 1、几何建模的概念:将物体的几何信息以及相关的属性输入计算机,计算机以数据的形式将物体的信息储存起来。 2、几何建模的三种方式:线框建模、表面建模、实体建模。 线框建模:采用点、直线、圆弧及自由曲线来构造三维模型的方法。 表面建模:通过对物体表面进行描述的建模方法。 实体建模:利用一些体素通过布尔运算构成所需的简单或复杂的实体的方法。 实体建模的表示方法和定义 a边界表示法B-REP:采用“点-边-面-体”的方式来表示物体,他以物体的边界为基础,通过描绘实体的表面边界来描述实体。 b实体结构几何法CSG:利用已有的基本体素,根据实体的结构将实体视为由不同的基本体素通过布尔运算而得到。 c混合模式B-REP+CSG表示法 4、特征建模的定义:它是几何建模技术发展的最新阶段,用符合设计思想的特征来定义零件,是实现CAD/CAPP/CAM集成的重要手段,也是网络化制造研究中进行产品图形设计的基础。 5、a特征的定义:一个对象上所具有的全部信息,不仅仅局限于实体的形状、结构,而且包含了对象从设计到制造全过程的所有信息,包括该对象的几何形状、功能和属性。

计算机辅助设计(B)答案

东北大学继续教育学院 计算机辅助设计试卷(作业考核线上) B 卷学习中心: 院校学号:姓名: (共 4 页) 一.选择题(4分×10) 1.在CAD中获取帮助的快捷键是(A ) A) F1 B) F2 C) F3 D) F4 2.在CAD中下列不可以用分解命令分解的图形( A) A)圆形 B)填充的图案 C)多线 D)块 3.在AutoCAD中,如果。层是当前层,则它不可以被(D ) A)关闭和删除 B)锁死和关闭 C)冻结和锁死 D)删除和冻结 4.下列哪种对象不能利用偏移(OFFSET)命令偏移(A )。 A)文本 B)圆弧 C)线 D)样条曲线 5.使用ZOOM命令缩放图形时,图形的实际尺寸将(D ) A)按比例变大 B)按比例缩小 C)随机缩放 D)不变 6.应用延伸命令“extend”进行对象延伸时( B)

A)必须在二维空间中延伸 B)可以在三维空间中延伸 C)可以延伸封闭线框 D)可以延伸文字对象 7.在CAD中取消命令执行的键( C) A) 按回车键 B) 按空格键 C) 按ESC键 D)按F1键 8.下面的各选项都可以绘制圆弧,除了哪一项不行(B ) A)起点、圆心、终点 B)起点、圆心、方向 C)圆心、起点、长度 D)起点、终点、半径 9.在图层管理器中,影响图层显示的操作有(D ) A)锁定图层 B)新建图层 C)删除图层 D)冻结图层 10.一个完整的尺寸由哪几部分组成(D ) A)尺寸线、文本、箭头 B)尺寸线、尺寸界线、文本、标记 C)基线、尺寸界线、文本、箭头 D)尺寸线、尺寸界线、文本、箭头 二.判断题:(正确:T;错误:F)(2分×8) 1. AutoCAD中的倒圆角命令(fillet)中的圆角半径不可设为0。[ F ] 2. 锁定图层中的属性值不能编辑。[ T ] 3. 相对极坐标输入格式中极角以逆时针方向为正。[ T ] 4. AutoCAD中的倒圆角命令(fillet)可用于两条相互平行的直线。[ T] 5. AutoCAD中层名为“0”的图层,缺省设置线型为Continuous、颜色为White,它们不能被 改变。[ F ] 6. 利用特性选项板可以修改选定对象或对象集的任何可以修改的特性值。[ T ] 7. 窗口缩放是常用的缩小图形的方法。[ F ] 8. 不能为尺寸文字添加后缀。[ F ] 三.名词解释与简答题(5分×4) 1.什么是线型比例因子? 答:AutoCAD的线型是一系列具有确定长度的短划线、空格及点的组合的重复。显然,对不同比例的图形这“确定长度”也应有相应的改变,这种改变的比例叫做线型比例因子。 2.关联填充和非关联填允有何区别? 答:关联填充与构成图案边界的图形刘象有关。关联填充完成后,如果图案边界发生改变,则填充范围随之改变,但总是会充满边界范围。非关联填充完成后即与图案边界脱离了关系,对边界的任何修改都不会影响已完成的填充。 3.什么是图层?其特性是什么? 答:图层是AutoCAD中的主要组织工具。可以使用它们按功能组织信息以及执行线型、颜色和其他 2

计算机辅助设计(MAX)试题及答案

计算机辅助设计(MAX)课程考试试卷A 一、单选题(每题3分,共60分) 1、在3DSMAX中,工作的第一步就是要创建()。 A、类 B、面板 C、对象 D、事件 2、3DSMAX的工作界面的主要特点是在界面上以()的形式表示各个常用功能。 A、图形 B、按钮 C、图形按钮 D、以上说法都不确切 3、在3DSMAX中,()是用来切换各个模块的区域。 A、视图 B、工具栏 C、命令面板 D、标题栏 4、()是对视图进行显示操作的按钮区域。 A、视图 B、工具栏 C、命令面板 D、视图导航 5、()是用于在数量非常多的对象类型场景中选取需要的对象类型,排除不必要的麻烦。 A、选择过滤器 B、选取范围控制 C、选取操作 D、移动对象 6、用来将一个物体附着在另外一个对象之上的控件是。() A、Boolean(布尔 B、Conform(包裹) C、connect(链接) D、scatter(离散) 7、NURBS曲线造型包括()种线条类型。 A、1 B、2 C、3 D、4 8、Splines样条线共有()种类型。 A、9 B、10 C、11 D、12 9、设置倒角应使用。() A、extrude B、lathe C、bevel D、bevel profile 10、设置油罐切面数应使用。() A、Blend B、Overall C、Centers D、Sides 11、面片的类型有。() A、圆形和椭圆形 B、圆形和四边形 C、三角形和四边形 D、圆形、随圆形、三角形和四边形 12、在以下快捷键,选出不正确的() A、移动工具W B、材质编辑器M C、相机视图C D、角度捕捉 13、使用修改器可以使物体表面变得光滑。( ) A、Face Extrude B、Surface Properties C、Mesh Smooth D、Edit Mesh 14、编辑修改器产生的结果与()相关。 A、对象在场景中的位置 B、对象在场景中的方向 C、对象的使用顺序 D、对象在场景中是否移动 15、下面关于编辑修改器的说法正确的是() A、编辑修改器只可以作用于整个对象 B、编辑修改器只可以作用于对象的某个部分 C、编辑修改器可以作用于整个对象,也可以作用于对象的某个部分 D、以上答案都不正确 16、噪波的作用是() A、对尖锐不规则的表面进行平滑处理 B、用来修改此物体集合 C、用于减少物体的定点数和面数 D、使物体变得起伏而不规则 17、当发现自己精心设计的对象在放入场景后,发现造型失真或物体间的边界格格不入,其原因可能是()

变电架构的三维分析及计算机辅助设计

变电架构的三维分析及计算机辅助设计 发表时间:2018-09-12T15:46:09.763Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:张雪莉1 李骞2 屈曼3 高雄飞4 王英5 [导读] 摘要:本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法,包括三维有限元分析方法及其程序设计,它改变了传统的简化方法,提高了设计精度和速度;同时包括有限元分析中的自动排序功能,该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量;还包括本软件所能实现的自动绘图功能,这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。 1/3/4/5中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司陕西西安 710054;2国网陕西省电力公司西安供电局陕西西安 710054 摘要:本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法,包括三维有限元分析方法及其程序设计,它改变了传统的简化方法,提高了设计精度和速度;同时包括有限元分析中的自动排序功能,该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量;还包括本软件所能实现的自动绘图功能,这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。 关键词:变电架构;三维分析;辅助设计 一、变电架构的三维有限元分析方法 变电架构的三维分析方法,是将变电架构作为空间杆系按照有限元法进行分析,它的力学原理是位移法。空间杆系的位移法是根据平衡条件求出结构上的基本位移(节点位移),再利用杆端力和杆端位移之间的角变位移方程式求出杆端力,从而计算其它截面的内力。 对于空间杆系结构,每个节点六个位移,其中三个线位移,另三个是转角位移。将杆件的局部坐标系转换到结构的总体坐标以后,可按照“对号入座”的方式叠加形成整个结构的位移法方程: [K][X]=[P] 式中:[K]一系数矩阵,即总刚度矩阵; [X]一所有的位移。 等式右面的[P]由两部分组成:一部分为作用在节点上的外力,另一部分为原来在等式左面的固端内力分移到等式右面去的。上式中,每个方程式的意义都表示与某一位移对应的节点内外力的平衡。应用线性代数知识求解上述位移法方程组就可以求得各组荷载作用下的节点位移,进而可以求得杆件内力。 关于大型线性代数方程组的求解、对称稀疏矩阵的存贮以及特征值问题,早有比较成熟先进的算法,本文不再引述。下面简要叙述变电架构作为空间杆系的程序设计方法,将通用的位移法原理在具体问题的程序中实现,要做好数据文件的组织,选择好计算方法,并根据规范要求完成内力组合及构件的强度及稳定校核。 在程序设计中,考虑的数据文件如下:(1)总的引导信息;(2)杆件两端节点编号数组;(3)杆件截面积数组;(4)节点坐标数组;(5)杆件截面力学特性数组;(6)关于坐标转换矩阵的指示信息;(7)关于节点荷载和杆上荷载的信息;(8)关于共面节点的指示信息;(9)关于质量矩阵的信息;(10)关于地震力方面的信息。以上数组,对于通用结构可以按照本软件所定的格式填写。这种方法适应范围广,但数据量大、繁杂,并要求力学概念清楚,空间思维明确。 本软件对于变电架构的常用形式,提供了自动排序自动生成上述数组的功能,只要提供少量的控制参数,就可以完成所需的内力分析与组合、构件的强度与稳定校核,并提供与绘图程序所需的接口。在程序实现中,对于总刚度矩阵采用了一维变带冤存贮方式,求解大型线性代数方程组采用改进的平方根法,求解动力计算的特征值方程采用同时迭代法。 二、变电架构计算机辅助设计 1变电架构的绘图功能 变电架构计算机辅助设计软件包是面向屋外变电站架构初步设计及施工图设计的专用软件,除可以完成变电架构的分析计算外,还可以用参数式设计或交互式设计的方法绘制以下各设计阶段的主要图纸。 1)绘制架构透视图并对构件进行分类统计; 2)绘制架构基础平面布置图并对基础进行分类统计; 3)绘制架构梁的加工详图并自动统计材料用量; 4)绘制架构柱身的加工详图并自动统计材料用量; 5)根据用户给定的参数,绘制架构基础的施工详图并自动统计材料用量; 6)应用本构件提供的菜单,绘制土建结构的其它图纸; 7)应用本软件提供的图形汉字库方便地输入图形的汉字说明。 2输电线路三维可视化辅助设计系统 输电线路三维可视化辅助设计系统推荐采用自下而上的4层次型软件体系结构。这种体系结构综合考虑了现有的软硬件技术水平和系统需求的因素,充分体现了软件体系结构设计的系统性和可扩充性,是一套面向可视化输电线路设计的、具有高重用度的软件体系结构。系统各层功能和设计考虑如下: (1)专业应用层。专业应用层构成了辅助设计系统与用户交互的界面,包括各种可视化的输电线路显示、查询、设计、数据管理、图表输出等功能。 (2)模型对象层。主要功能是把多数据源的地理数据转化为单一的、综合的、基于数据模型的对象,从而有效地解决了GIS中多数据源多数据类型的问题。在模型对象层中,设置了代表三维场景中的地形、覆盖在地形上的矢量对象(如公路、地区边界、河流等)、立体建模的地物对象(如主要的居民地、重要的河流、输电线路上主要的跨越和标注等)和输电线路上的电力器件对象(如输电线、避雷线、杆塔和绝缘子等)。 (3)数据层。在数据层中,采用文件系统加关系数据库来构成系统的基础数据库,由关系数据库来管理系统的属性数据,由文件系统来管理系统的空间数据。考虑到三维GIS中对空间数据查询、显示以及分析的特殊要求,需要对管理空间数据的文件系统采用多种形式的优化。 (4)转换通信层。转换通信层包含数据转换和连接通信两个子层,通信子层的设立屏蔽了各种物理通信介质和网络通信协议的差别,为数据转换子层提供统一格式的数据;数据转换子层负责将不同分系统间的数据分类、转换、融合后上传到数据层;通信层实现了与

计算机辅助设计制造习题解答

1、计算机辅助设计(CAD )概念:利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助设计人员完成工程或产品的设计、分析计算及图样绘制等工作,从而获得理想的设计目标并获得预期成果的一种技术。 2、CAD/CAM 技术的发展过程 3、CAD 技术的发展趋势:目前CAD 技术正在向集成化、智能化、网络化的方向发展。 4、CAD 系统结构硬件:中央处理器、输入设备、输出设备、存储器、网络通信设备。 CAD 系统结构软件:系统软件、支撑软件、应用软件。 二维图形的变换形式:图形不变坐标系改变、图形改变坐标系不变。 5、设计资料的类型:数表和线图。 设计资料的处理方法:公式化、数据文件、数据库。 6、设计数据的差值方法:线性插值法、抛物线插值法、拉格朗日插值法。 7、设计曲线的拟合方法和原理 设计曲线的拟合方法:最小二乘法。 最小二乘法原理:将由实验得到或绘图经离散后得到的m 个点在坐标系中画出来,假设这些点得到的拟合公式为y=f (x ),每个节点处的偏差为i e =f (i x )-i y ,i=1,2,2...m ,如果将每个点的偏差值直接代数相加,则有可能因为正负偏差的抵消而掩盖整个误差程度,不能正确反映拟合公式的精确度,为此,将所有节点的偏差取平方值并求和,得到 ∑=m 1i 2 i e =()2m 1 i i i y x f ∑=-)(,让偏差平方和达到最小,即最小二乘法的曲线拟合。 8、几种坐标系的概念:用户坐标系、设备坐标系、假想设备坐标系。 用户坐标系(世界坐标系):坐标轴上的单位由用户自己确定,用来定义二维或三维世界中的物体。 设备坐标系(物理坐标系):图形显示器或绘图机自身的一个坐标系。 假想设备坐标系(标准设备坐标系):从世界坐标系到设备坐标系的变换中插入的一个坐标系,使所编制的软件方便地应用于不同的设备上。 9、二维图形的变换方法:比例变换、平移变换、旋转变换、对称变换、错切变换。 1、 几何建模的概念:将物体的几何信息以及相关的属性输入计算机,计算机以数据的形式将物体的信息储存起来。 2、几何建模的三种方式:线框建模、表面建模、实体建模。 线框建模:采用点、直线、圆弧及自由曲线来构造三维模型的方法。 表面建模:通过对物体表面进行描述的建模方法。 实体建模:利用一些体素通过布尔运算构成所需的简单或复杂的实体的方法。 3、实体建模的表示方法和定义 a 边界表示法B-REP :采用“点-边-面-体”的方式来表示物体,他以物体的边界为基础,通过描绘实体的表面边界来描述实体。 b 实体结构几何法CSG :利用已有的基本体素,根据实体的结构将实体视为由不同的基本体素通过布尔运算而得到。 c 混合模式B-REP+CSG 表示法 4、特征建模的定义:它是几何建模技术发展的最新阶段,用符合设计思想的特征来定义零件,是实现CAD/CAPP/CAM 集成的重要手段,也是网络化制造研究中进行产品图形设计的基础。 5、a 特征的定义:一个对象上所具有的全部信息,不仅仅局限于实体的形状、结构,而且

计算机辅助设计应用

计算机辅助设计应用 西南交通大学材料学院授课教师:黄兴民

第一章绪论教学容安排细化方案

开场白 大家好,上课之前简单的介绍下自己…… 在学习的课程中,我个人希望大家记住两点:

1.教与学是一个互动的过程。老师在讲授和演示的时候,大家应有积极反馈。 2.师生之间应该彼此尊重。讲台下是朋友,课堂上是师生,希望大家不要迟到,早退,遵守好课堂纪律。有什么good idea 可以一起分享。 一、容铺垫 进入二十一世纪,随着科学技术的发展,计算机的软硬件技术的不断得到发展,其计算功能越来越强大,性能也越来越稳定。与此同时,计算机及软件使用渗透到人类生活每个方面。比如:普遍使用的office 软件,杀毒软件,瑞星,卡巴斯基,游戏软件魔兽世界,极品飞车等,图形处理软件photoshop,文献阅读软件,Adobe Reader ,CAJviewer,网络资源下载软件:Bt,迅雷,网际快车,网络聊天工具:QQ,MSN,skype等。 另外一方面,这是个知识爆炸的时代,新知识和新理论层出不穷专业划分愈来愈细,大脑的物理容量相对有限。因此,在工业生产和科学研究上,计算机软件发挥着越来越重要的辅助作用。不同领域,不同行业,不同公司,都在不同程度上使用和依赖着一种以上的专业计算机软件。 提问?同学们已经接触到或者了解过的计算机辅助软件有哪些? AUTOCAD ,Pro/Engineer,Solidworks,Solidedge,UniGraphics(全拼),CATIA等专业绘图软件,AUTOCAD, Pro/E,UG CATIA,SOLIDWORKS,SOLIDEGDE,等等。 在科研领域,也常常使用到一些辅助分析软件。 比如:Jad 5.0 有助于处理X射线衍射数据, originPro 8.0用于实验数据的处理和绘制

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