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参考答案及参考译文 第8章 工程建设机械设计技术 8.1精读 第1课 计算机辅助设计技术 计算机辅助设计技术 在广义上讲，计算机辅助设计(CAD)指的是计算机在解决设计问题中的应用。工程技术人员可以借助于直观显示屏幕、键盘、绘图仪和人机接口等诸多方式与计算机通信。工程技术人员可以提出问题并能很快从计算机得到解答。更确切地说，CAD是使工程技术人员和计算机协同工作，彼此发挥长处的技术。 过去，工程技术人员设计时所使用的传统工具是制图板、制图仪、计算器和技术数据图纸。后来，计算机的出现导致了工业中的巨大变化。随着数字控制、计算机数字控制、机床的相继引入，计算机在制造业中的应用在20世纪50年代末期首次有了实质性进展，通过磁带输送到机器中的数据控制着生产装配零件机器的运转。除制图和制表外，这一切对工程设计者并没有直接影响。 20世纪60年代初随着计算机辅助设计的引入产生了一场重大变革。CAD允许设计者以图形方式与计算机交互作用，工程技术人员能够检验一个设计思想，并很快地查看到设计效果，然后对其进行修改和重新评价。如此循环往复，直至形成一个合格的设计。每重复一次，设计方案都会得到进一步的改善。因此，在时间、材料和资金允许的条件下所执行的循环次数越多，设计效果就越好。 计算机能加快设计进程，提高设计的精确程度。它能够在短时间内完成大量的、复杂的计算并得出准确和可靠的结果。由于在有限的时间内某些设计所需要的大量计算不能简单地由人来完成，计算机的上述特征证明其作为一个设计工具的作用是无法估价的。 计算机可在磁盘或直接存储器等永久性介质上保存大量的信息。因此，以数字形式描述一个工程图纸的细目或一个汽车车身的造型，并把信息存储在存储器中都是可以做到的。这些数据能从存储器中检索、快速转换并显示在VDU(视频显示器)图形屏幕，或交替地利用绘图仪绘制在纸上。此外，设计者还可以迅速、容易地更新或修改图纸的任何部分。也能把修改后的图纸数据写回到存储器中。 计算机辅助设计在工程技术领域中有着重要的作用，例如：计算机系统生成工程图纸的应用；求解复杂构件的热应力问题的有限元技术的使用；机械装置和连接的分析以及大量的辅助工程应用。 第2课 计算机辅助工艺设计 计算机辅助工艺设计 计算机辅助工艺设计是计算机协助工艺员完成工艺流程的功能。辅助的程度水平依赖 于执行系统不同的策略方法。低水平决策仅通过计算机完成存储和修复工艺过程的数据， 用以构建手工的工艺流程：同时为工艺员提供新任务的数据补充。对比低水平决策，高水 平决策是应用计算机自动生成具有简单几何形状工件的工艺流程。有时工艺员需要输入所需数据和调整那些不适合某些具体产品要求的工艺流程。最高水平决策是CAPP的最高追求，即当工艺知识、专门技术和工作经验被融合在计算机程序中时，用计算机代替工艺员制作生成工艺流程。最高水平决策的CAPP系统数据库将直接集成在相关系统中，如CAD和CAM系统中，CAPP被认为在CIMS(计算机集成制造系统)中起关键作用。 工程技术人员在20多年前首次提出了应用计算机帮助制定工艺流程。他们为发展 CAPP系统付出了极大的努力。随着时间的推移，研发CAPP系统的意义集中于智能化和 集成工艺流程系统。为提高CAPP系统的智能化程度，一些新概念，如神经网络，模糊逻 辑学和学习机器在新生代CAPP系统中被探索开发。为增加CAPP系统的集成性，设计开发的焦点集中于设计中的典型特征、典型特征的功能、工艺过程和行程安排一体化，并集成了制造原料计划的工艺流程，该现象能够有资格说是并行工程。 由于工艺流程决定了在制造和装配零件时所需的方法、机器、顺序、工装和刀具，不 难看出编制工艺流程是制造系统要执行的基本任务之一。传统上推行任务的困难和详细工 艺过程制定由精通制造工艺的操作工人来解决。许多熟练的工人，现在被认为是工艺员， 已经或接近退休，然而却没有年轻有资格的工艺员来接替他们的位置。工艺员的缺口逐渐 增加。随着世界市场竞争压力的加大，追求合作化的集成产品将幸存下来并获得成功。自 动化的工艺流程系统已经被认为是CIMS中至关重要的部分。这就是许多公司关注计算机辅助工艺设计的原因。 第3课 动态仿真技术在工程机械设计中的应用 动态仿真技术在工程机械设计中的应用 1．概述 可能所有的工程师都熟悉虚拟样机技术的应用目的。如今严格的法律法规(例如：有关废气排放和噪声方面的)和苛刻的用户需求(例如有关设备性能和操作方面的)都需要更为先 进、复杂系统的技术支持，用传统的方法很难优化。所以，如果我们采用传统的设计方法来满足这些要求，将会花费较多的研制费用和时间，但竞争日益激烈