清华CAD系统概要设计
清华大学CAD二次开发电子教案第2章
表2-1常用(chánɡ yònɡ)控制字符的表示方法
控制字符 用“\”为前导字符 用“\”为前导的ASCII码表示
反斜杠“\”
\\
\134
双引号“"”
\"
\042
Esc键
\e
\033
换行
\n
\012
回车键
\r
\015
Tab键
\t
\011
注意，其中的字符e，n，r，t必须小写。
精品资料
4. 表
9. VLA 对象
VLA 对象是ActiveX 应用程序的主要组成部分。 不 仅直线、圆弧、多义线和圆等都被称为VLA对象，图层、 组、块、视图、视口、图形的模型空间、图纸空间、线型 和 尺 寸 标 注 样 式 (yàngshì) 等 也 被 称 为 VLA 对 象 ， 甚 至 连
精品资料
2.2 变量
用setq函数对变量赋值，例如，（setq a 5）,赋值后的
精品资料
在程序运行过程中，同一变量在不同的时刻可以被赋予不同类型的 值，因此在程序运行过程中，变量的数据类型是可以被改变的。 例如，在一个程序里有以下两行(liǎnɡ xínɡ)： （setq a 5）当前的变量a是整型的。 （setq a "ABC"） 当前的变量a是字符串类型的。
Command：(setq x 1.5 y 20 p "Center")
返回“Center”
除了为变量x、y、p赋值外，还返回最后一个表达式的 结果“Center”。如果(rúguǒ)上述表达式还有外层表达式， 那么，将把该表达式的返回值“Center”赋给外层表达式 的变量。例如，
Command：(setq v(setq x 1.5 y 20 p "Center") )
清华CAD需求分析报告
需求分析报告一、系统定位1、系统背景当前，建筑信息模型（Buildi ng In formation Model ing , BIM）理念，即在建筑行业中各部门各专业之间协同工作的概念已越来越为国内外研究学者与工程技术人员所关注。
同样的, 在建筑业建立完善的BIM软件体系已经迫在眉睫，BIM技术的核心是在建筑全生命过程中建筑信息的共享与转换。
本软件基于BIM理念和IFC标准，以实现建筑全生命周期过程中的协同工作为目标，为结构工程师提供先进的设计理念和设计方法。
2、现有类似软件系统工作方式简介结构建模功能：基于构件进行建模，如今市场上应用最为广泛的是建研院开发的pkpm,另外还有一些其他的建模软件尚未在我国得到广发运用，如Revit等。
pkpm建模软件需要用户手动操作，不能利用已有的设计图纸或已建的结构，导致了重复工作，对于一些大型工程其工作量巨大。
Revit软件已经可以实现精细的建筑模型构筑，如楼板，梁柱的具体参数以及配筋，但无法进行结构设计计算，配筋仍需要用户手动输入。
结构分析方面：现在结构工程领域基本上使用有限元分析软件进行结构分析，如SAP2000, Ansys等，但大都缺乏有效地导入建筑模型的接口，与pkpm相同，需要用户重新建模，另外国外软件大都不支持中国规范，由于设计思路的不一致，导致二次开发的困难。
3、系统定位3.1系统主要目标一一功能定位BIMpkcad系统是基于BIM技术的钢筋混凝土设计软件，目标是在已有的BIM建筑模型软件的基础上，开发实现钢筋混凝土模型建立，结构分析，配筋出图等一系列功能。
为结构设计院大幅减少工作强度，实现建筑全生命过程中建筑信息的共享与转换以及各部门各专业之间的协同工作。
主要目标：1）利用已有BIM模型进行结构计算模型生成；2）禾U用已建结构进行计算机自动有限元计算，配筋，成图；3）采用标准数据库，储存梁柱板等信息，根据已建结构模型反馈建筑模型进行协同工作；3.2用户群定位本软件的拟面向用户主要为建筑行业从业企业的建筑设计、结构设计人员，用于进行钢筋混凝土结构设计，需要用户具备以下能力：1）了解基本CAD操作2）了解钢筋混凝土结构设计方法及规范在服务用户方面，本软件力求做到建模、计算流程清晰，输入输出界面简洁，使用户能够把更多的精力投入到思考设计方案而不是繁琐的绘图之中，为用户提供最大的便利。
THCAD3.0清华通用机械设计系统
THCAD3.0清华通用机械设计系统
佚名
【期刊名称】《软件世界》
【年(卷),期】1995(000)004
【摘要】THCAD 3.0清华通用机械设计系统是北京清华华教公司经过专家论证,在当今世界桌面CAD设计软件占首位并在我国具有良好应用基础和市场份额的美国Autodesk公司的旗舰产品—AutoCAD R12版软件为设计平台而开发完成的通用机械设计系统。
其具体功能如下: 1.良好的设计框架 THCAD的设计思路及用户界面形式遵从工程设计人员的设计习惯,学习和使用十分方便。
THCAD从底层即采用统一的标准数据库,系统统一管理图形结构参数和非图形信息,数据库完全开放,采用DBF格式系统扩展只需修改标准DBF文件即可。
同类软件大多简单采用数据文件形式。
【总页数】1页(P31)
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.JDCAD 6.0佳都通用机械集成设计系统(续) [J], 刘鹏
2.AutoCAD下通用机械设计系统软件的研究 [J], 谢霄鹏;尉晓霞
3.THCAD3.0通用机械设计系统 [J], 李泓;华海峰
4.通用机械零件计算机辅助设计系统(GMCAD) [J], 张德友
5.JDCAD
6.0佳都通用机械集成设计系统 [J],
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软件系统概要设计及总体架构设计
目录1.1软件系统概要设计及总体架构设计 (2)1.1.1系统设计概述 (2)1.1.2系统概要设计（结构设计） (3)1.1.3系统概要设计中的架构设计 (8)1.1.4层架构技术在系统设计中的典型应用 (16)1.1软件系统概要设计及总体架构设计1.1.1软件系统设计概述1、软件系统设计（1）什么是软件系统设计所谓的软件系统设计就是通过某种特定的平台，而达到完成整体软件的功能。
主要涉及和包括概要设计（静态结构）和详细设计（动态结构）两个阶段。
（2）软件系统设计的主要任务系统设计阶段的主要任务是在需求分析和建模的基础上，更加深入、综合地考虑辅助决策系统的目标、技术要求和约束，扩展和细化需求分析阶段的模型。
（3）软件系统设计的主要目标其一，精化设计方案并开发出一个明确描述设计方案的可视化模型；其二，保障设计模型最终能平滑地过渡到程序代码开发阶段，即“怎么做”的问题。
2、软件系统设计的目的（1）指明一种易转化成代码的工作方案，是对软件系统分析工作的细化。
也就是进一步细化分析阶段所提取的类（包括其操作和属性），并且增加新类以处理诸如数据库、用户接口、通信、设备等技术领域的问题。
（2）设计是对问题域外部可见行为的规格说明、并增添实际的计算机系统实现所需的细节，包括人机交互、任务管理和数据管理方面的细节。
3、软件系统分析和软件系统设计的合作（1）分析面向问题，是明确动力的过程，重在理解和翻译，灵活性高（2）设计面向方案，是排除阻力的过程，重在精化和适应，受约束大从整体上看，软件系统分析和软件系统设计的对立是保障问题和方案趋于一致的基本动力。
就像两个相反方向的张力，使软件系统能够朝着正确的方向前进。
1.1.2软件系统概要设计（结构设计）1、在什么时期进行软件系统概要设计在需求明确、准备开始编码之前，需要做软件系统的概要设计。
软件系统的概要设计对后续的软件系统开发、测试、实施、维护等阶段的工作都会起到关键性的影响。
清华大学出版社中文版AutoCAD工程制图(2009版)ppt
2.3.2 透明命令
透明命令是指当执行AutoCAD的命令过程中可以执行的某 些命令。 当在绘图过程中需要透明执行某一命令时，可直接选择对应 的菜单命令或单击工具栏上的对应按钮，而后根据提示执行 对应的操作。透明命令执行完毕后，AutoCAD会返回到执 行透明命令之前的提示，即继续执行对应的操作。 通过键盘执行透明命令的方法为：在当前提示信息后输入 “'‖符号，再输入对应的透明命令后按Enter键或Space键， 就可以根据提示执行该命令的对应操作，执行后AutoCAD 会返回到透明执行此命令之前的提示。
内 存：512MB 显 示 器：1024×768 (真彩色) 硬 盘：安装需要750MB 定点设备：MS兼容鼠标 安装介质：CD-ROM(任何速度，用于软件的安装）
2.1.2 安装、启动AutoCAD 2009
1．安装AutoCAD 2009
AutoCAD 2009 软 件 以 光 盘 形 式 提 供 ， 光 盘 中 有 名 为 SETUP.EXE的安装文件。执行SETUP.EXE文件，根据弹 出的窗口选择、操作即可。
“图层”工具栏 绘图窗口 光标 状态栏
滚动条
1. 标题栏 标 题 栏 与 其 他 Windows 应 用 程 序 类 似 ， 用 于 显 示AutoCAD 2009的程序图标以及当前所操作图形文件的名称。 2. 菜单栏 菜单栏是主菜单，可利用其执行AutoCAD的大部分命令。单 击菜单栏中的某一项，会弹出相应的下拉菜单。右下图为“视 图”下拉菜单。
2.3 AutoCAD命令
2.3.1 执行AutoCAD命令的方式
通过键盘输入命令 通过菜单执行命令 通过工具栏执行命令 重复执行命令。具体方法如下： ♦ (1) 按键盘上的Enter键或按Space键； (2)使光标位于绘图窗口，右击，AutoCAD弹出快捷菜单， 并在菜单的第一行显示出重复执行上一次所执行的命令， 选择此命令即可重复执行对应的命令 在命令的执行过程中，用户可以通过按Esc键；或右击，从弹出 的快捷菜单中选择“取消”命令的方式终止AutoCAD命令的执 行。
清华讲义CAD工程制图
运动机件的极 限位置轮廓线 画双点画线。
清华讲义CAD工程制图
⒊ 简化画法 零件的工艺结构，
垫圈厚度夸大画出
如倒角、圆角、退刀槽
等可不画。
倒角、退 刀槽不画
滚动轴承、螺栓联接
等可采用简化画法。
⒋ 夸大画法
薄垫片的厚度、 小间隙等可适当 夸大画出。
底板部分是长方形，左、右各有一个固 定用的螺栓孔，上面的凸台和下面的方槽， 都用于减少加工面。
如此，逐个零件分析之后，可知齿轮 油泵的形状和结构为：
清华讲义CAD工程制图
装配图
齿 轮 泵 立 体 图
清华讲义CAD工程制图
二、根据装配图拆画零件图
1. 拆画零件图的步骤：
(1) 按读装配图的要求，看懂部件的工作 原理、装配关系和零件的结构形状。
拆螺钉 、销钉 → 端盖 → 齿轮轴 → 螺母及垫圈→填料压盖及填料。
⒋ 分析零件，弄清零件的结构形状。
顺序： ★先看主要零件，再看次要零件； ★先看容易分离的零件，再看其它零件； ★先分离零件，再分析零件的结构形状。
清华讲义CAD工程制图
装配图
怎样把零件从装配图中 分离出来呢？
① 根据剖面线的方向和间隔的不同，及视图 间的投影关系等区分形体。
工作原理 配合关系
结 构 联接固定关系 相对位置关系
清华讲义CAD工程制图
图示柱塞泵是用于机床供油系统的供油
装置。 工作原理：
小轮 小轴 柱塞
小轮上面的凸轮
柱塞套
（未画出）旋转时，由 于升程的改变，使得柱 塞上下往复移动，引起
泵体 螺 塞弹 簧
泵腔容积的变化，压力 吸
cad课程设计主要内容
cad课程设计主要内容一、教学目标本课程旨在通过学习CAD（计算机辅助设计）的基本知识和技能，使学生能够掌握AutoCAD软件的使用，并应用于简单的二维和三维图形设计。
在知识目标方面，学生应了解CAD的基本概念、界面操作、绘图命令和编辑技巧。
技能目标方面，学生应能够独立操作AutoCAD软件，绘制和编辑二维图形以及简单的三维模型。
情感态度价值观目标方面，通过完成具体的CAD设计任务，培养学生的创新意识和团队协作能力，激发学生对CAD技术在工程和艺术领域的应用的兴趣。
二、教学内容教学内容将围绕AutoCAD软件的基本操作和应用展开。
首先，介绍CAD的概念和发展历程，使学生理解CAD在现代设计中的重要性。
接着，详细讲解AutoCAD的操作界面、基本绘图命令、编辑技巧和尺寸标注。
然后，通过实例教学，让学生掌握二维图形的绘制和编辑方法。
在此基础上，引导学生学习三维图形的创建和渲染技术。
最后，结合实际案例，教授学生如何将CAD技术应用于工程设计和艺术创作。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式。
首先，运用讲授法向学生传授CAD的基本知识和操作技巧。
其次，通过案例分析和实验操作，让学生在实际操作中巩固所学知识。
此外，鼓励学生进行小组讨论和合作，培养他们的团队协作能力和创新思维。
最后，定期进行课堂互动，以提高学生的参与度和积极性。
四、教学资源为了支持教学，将准备一系列教学资源。
主要教材为《AutoCAD 2020基础教程》，辅助教材包括《CAD技术应用案例解析》等。
参考书目将涉及CAD技术的发展历史、行业应用等方面的内容。
此外，将利用多媒体资料，如教学视频和演示文稿，以丰富教学手段。
在实验环节，确保每位学生都能 access 到AutoCAD软件和必要的硬件设备，以便进行实际操作。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式，全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现将占课程总评的30%，包括课堂参与度、小组讨论表现和实验操作能力。
清华大学土木工程CAD技术基础chapter1_02
z 智能化：自动设计、决策支持、方案评估
1-3 CAD技术在土木工程中的应用
CAD：应用 电子工业
•印刷电路板设计
航空与汽车工业
•大规模集成电路设计 机械制造
•机械设计与加工
•机械制图
•数控制造
•产品和部件的综合分析
•外观造型设计
Computer Aided
系统性较强：
z 实践性：本课程是一门只有通过实践才能掌握 的课程
教学目标
更新教学内容
z 增加CAD技术在施工管理中的应用内容； z 更新CAD技术内容 z 提升AutoCAD二次开发平台：
AutoCAD2004 ObjectARX、VC 7.0 MFC
改革教学方法
尝试将本课程与“钢筋混凝土结构设计”相结合
z 作业内容相关
作业一：AutoCAD交互绘制“钢混课程设计”的结构施 工图；
作业二：根据“钢混课程设计”教学楼的建筑方案，建 立三维实体模型；
本课程设计： ¾ “钢筋混凝土框架结构 CAD系统”需求分析和概要 设计； ¾ 编程实现“结构平面布置”子系统。
z 坚持因材施教 z 分层要求
z 教学内容交叉 典型CAD系统的应用
¾ 本课程介绍系统和选型知识; ¾ 钢混设计实际应用，进行计算分析和设计。
AutoCAD交互绘制结构施工图
¾ 本课程介绍作图要求和步骤，取消作业； ¾ “钢混课程设计”实际作图。
CAD系统设计
¾ 本课程介绍系统设计方法；
¾ 钢混设计提供需求和设计流程。
z CAD与CG、CD的关系
¾ CG的图形处理理论和方法是CAD的重要基 础；
¾ CD是CAD基本技术。
1第一章 CAD技术概论 第二章 CAD系统PPT课件
括二维、三维CAD与CAM，CAE，CAPP，
PDM等。国产CAD软件拥有了30％的市场
CAM系统。
工业设计系
现 代 CA D 技 术
工业设计系
现 代 C A D 技 术
1.3 CAD 技术在我国制造业中的应用
工业设计系
现
代
CA D
1、CAD技术在我国制造业中的应用情况
技
术
在我国20世纪90年代的“八五”和“九五”计
划期间，国家大力进行CAD技术的推广应用，
启动了CAD应用工程。1992年，CAD应用工
(3)数据管理与数据交换技术。如产品数据管理 (PDM)、数据库、异构系统间的数据交换和接 口等。
工业设计系
现
代
CA D
CAD涉及的基础技术
技
术
(4)文档处理技术。如文档制作、编辑及文字处理
等。
(5)界面开发技术。如图形用户界面、网络用户界 面、多通道多媒体智能用户界面等。
(6)基于Web的网络应用和开发技术。
现 代 C A D 技 术
现代CAD技术
池建斌
工业设计系
PART ONE
前言
请在此处添加具体内容，文字尽量言简意赅，见到 那描述即可，不必过于繁琐，注意版面美观度。
工业设计系
现
代
CA D
教材
技
术
机械CAD技术基础（第二版）
– 童秉枢 李学志 吴志军 冯娟 编著
– 清华大学出版社出版
现代CAD技术
工业设计系
现 代 CA D 技 术
计算机绘图 – 使用图形软件和硬件进行绘图及有关标注的 一种方法和技术，以摆脱繁重的手工绘图为 其主要目标。
清华CAD配套课件--第1章--2008-5-10[14页]
2008-5-10 17:37
AutoCAD应用基础教程
11
清华大学出版社
1.4 计算机辅助设计的常用软件介绍
•3．CorelDraw 是平面矢量绘图软件，被专业设计人员广泛使用， 它的集成环境为平面设计提供了先进的手段和最 方便的工具。 使用CorelDraw可以完成一幅作品从设计、构图、 草稿、绘制、渲染的全部过程。
===要求一般理解与掌握的内容有： 1.计算机辅助设计的现状与发展， 2.目前常用的计算机辅助设计软件, 3.计算机辅助设计的相关知识。
===难点： 1.计算机辅助设计的范畴。
2008-5-10 17:37
AutoCAD应用基础教程
4
清华大学出版社
1.1 计算机辅助设计的概念
•计算机辅助设计（Computer Aided Design 简称 CAD），它是计算机科学技术发展和应用中的一门 重要技术。 •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。
2008-5-10 17:37
AutoCAD应用基础教程
10
清华大学出版社
1.4 计算机辅助设计的常用软件介绍
•2．Photoshop Photoshop是Adobe公司推出的一款功能十分强大、 使用范围广泛的平面图像处理软件。目前 Photoshop是众多平面设计师进行平面设计，图形、 图像处理的首选软件。
2008-5-10 17:37
AutoCAD应用基础教程
6
清华大学出版社
1.2 计算机辅助设计的范畴
•计算机辅助设计（CAD）是一个函概范围很广的 概念，概括来说，CAD的设计的对象最初包括两 大类，一类是机械、电子、汽车、航天、轻工和 纺织产品等；另一类是工程设计产品等，如工程 建筑。而如今，CAD技术的应用范围已经延伸到 艺术等各行各业，如电影、动画、广告、娱乐和 多媒体仿真(如：模拟霜冻植被受损的过程)等都 属于CAD范畴。
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系统概要设计
一、概述
1硬件环境
所需最低端硬件为个人微机，对其主机的要求见下：
CPU:双核处理器以上，主频在2.4GHz以上。
内存：2GB以上
硬盘：10GB以上
2软件环境
1. 操作系统：基于Window 32位的桌面操作系统。
2. 开发语言：Visual C++
3. 软件系统：Windows XP，Windows 7，Visual Studio 2008
3定义
本系统英文名称为：BIMPingmianKuangjia Computer Aided Design——基于BIM技术的钢筋混凝土框架设计系统，简称BIMpkCAD。
4参考资料
【1】仁爱珠张建平，土木工程CAD技术，清华大学出版社；
【2】《土木工程CAD技术基础课程》课件；
【3】文斌等，软件工程与软件文档写作，清华大学出版社；
【4】“混凝土结构设计规范”（GB50010-2010）
二、功能设计
1、模块设计
2程序设计概念和流程
2.1基本设计概念
本系统采用模块化的程序设计方法，将功能分解成若干模块，各模块之间相对独立，相互配合完成程序的总体功能。
设计人员可以通过对模块的独立编程，实现整个程序，以达到方便维护，方便扩充的目的。
2.2程序结构设计
本系统采用模块化程序结构。
由于执行过程由用户主导，因此，程序结构为相互并列的模块，之间没有明确的先后关系。
每一个模块内部同样采用模块式的编程方式，将一些功能函数加以封装，只通过对外接口予以调用。
2.3数据结构及数据库设计
本系统采用面向对象的编程方式：
对于具体构件，每一个构件建立一个类，类成员变量包括该构件的编号、截面、长度、配筋、内力等等特性以及相邻的构件编号。
例如柱构件，定义柱类(Ccolumn)，包括柱的编号、截面、高度、荷载、内力计算结果、配筋结果以及柱头柱脚构造等特性，同时包含与其相连接的梁编号等等。
对于整个模型，以树的方式进行存储，树顶层结构为模型，次层结构为梁、柱、板等构件，再下层结构为具体的梁、柱、板对象。
使用数据库储存每一根构件的编号、截面、长度、配筋、内力等等特性以及相邻的构件编号。
有限元计算使用的数据结构可参考矩阵位移法程序，使用矩阵的数据结构，进行计算。
3工作流程——典型使用情形设计3.1 建立结构模型
3.2 结构模型计算
三、用户界面设计
1主界面设计
考虑到本系统面向的用户使用结构分析软件的习惯，主界面采用sap2000的界面风格，采用固定式屏幕布局。
主菜单区位于屏幕上方，并添加命令及提示区位于屏幕下方，工具条默认位于屏幕左侧并可由用户拖动到自己习惯的位置。
本系统允许用户根据自己的使用习惯添加自定义工具条，并与系统中设定的接口命令对应起来，从而可以在软件中直接通过菜单栏执行系统的功能。
2菜单和命令组织
菜单和命令的组织形式如下表所示：
范例1：梁截面设置（柱截面，墙截面相同）
梁截面建立梁截面选择
梁截面数值输入
模型
范例2：荷载输入
规范选择场地条件
范例4：绘制构件
选择截面
分析
范例5：构件中钢筋的三维查看：
由于技术难度，建筑模型与结构模型的干涉检查无法实现，不能附图了。
四、出错处理及维护设计
1、基于构件进行数据存储，出错后不影响其他构件的数据；
2、定期更新规范，以保证计算结果的可靠性；
3、数据库关闭程序前备份，防止系统崩溃数据丢失；
浏览。