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1.概述 1.1 定义 1.2 发展历史 1.3 主要应用领域 2. CAD系统构成 2.1 CAD 硬件系统 （1）主机 主机是整个系统的核心，通过执行实际运算与逻辑分析，控制、指挥着整个系统进行有效的工作。主要由中央处理器、主存储器（简称内存）及总线构成。 （2）外存储器 外存储器通常是磁性介质或光盘，像磁盘，磁带，CD等，具有长期保存程序和数据，存储量大、价格低，且不依赖于电来保存信息但其存取速度与内存比慢的多。 （3）输入设备 键盘、鼠标、扫描仪等。 （4）输出设备 显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统等。 2.2 CAD 软件系统 （1）系统软件 计算机系统的内核与基石，主要用于计算机的管理、维护、控制和运行，提供了整个CAD 系统内部的支持功能，控制着存贮操作、指令执行与外围设备动作。 （2）支撑软件 工程CAD 系统的支撑软件主要包括工程计算分析软件、图形支撑软件和数据库管理软件。如： AutoCAD、ANSYS （3）应用软件 应用软件是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件，编制解决用户各种实际问题的程序。计算机辅助设计系统的功能最终反映在解决具体设计问题的应用软件上。 3. CAD系统的功能 （1）图形处理 计算机绘图：工程设计中，绘图工作量约占总设计工作量的50%~60%，可见，提高绘图速度和绘图质量是提高设计效率的关键。 几何造型：把物体的几何形状转变为计算机能接受的数学描述。 （2）工程计算分析 CAD系统包括某些功能强的工程分析软件（有限元分析及优化计算分析），进行结构强度与刚度计算、结构稳定性计算与分析、结构参数设计及优化计算分析等。 （3）数据管理与数据交换 数据管理是利用计算机硬件和软件技术对数据进行有效的收集、存储、处理和应用的过程。 数据交换是在多个数据终端设备（DTE）之间，为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程。如接口技术，包括串行接口、并行接口及USB接口等。 4. CAD系统的工作过程 (1)建立工程设计数据库 （2）建立多功能交互式图形程序库 （3）建立应用程序库 （4）向CAD系统输入设计要求 描述设计模型，选择合理的设计子模块，进行结构布置、外形和尺寸的初步设计，并将此阶段成果及设计要求写入工程设计数据库中。 （5）优化设计及计算分析 利用应用程序对初步设计方案进行优化设计，用有限元方法对初拟的结构尺寸进行计算分析，使结构尺寸及材料性能满足相关规范或标准的要求，并由此确定结构尺寸的主要尺寸。 （6）成果输出 利用交互式图形程序库，以人机交互作业方式对初步设计的图形进行实时修改，满意后绘制出结构设计详图、编制好相关技术文件。 6. 水利工程CAD发展趋势 虚拟现实技术的应用 虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术，是由多种媒体构成的三维信息空间，可进行各类可视化模拟。其基本特征是具有交互感和存在感。 集成化技术的应用 建筑设计集成化是以网络技术为支撑，CAD技术为基础，工程信息管理为核心，工程项目管理为主线，实现设计和管理一体化。 包括三方面内容：设计数据集成化、设计过程集成化、设计管理集成化。 协同设计技术的应用 CAD网络协同设计的核心是并行一体化设计，强调设计及其相关过程同时交叉进行。 谢谢！ 计算机辅助设计 TIANJIN UNIVERSITY 组员：党莉、刘博静、姚震、巩树涛、周龙、周海锋 目录 1.概述 2.CAD系统构成 3.CAD系统的功能 4.CAD系统的工作过程 5.CAD应用实例 6.水利工程CAD发展趋势 计算机辅助设计(Computer Aided Design)简称CAD，是运用计算机硬件和软件系统强大的计算功能和高效灵活的图形处理能力，辅助工程设计人员进行工程设计和产品设计与开发，以达到缩短设计周期、提高工程和产品的设计质量及设计水平、降低成本、提高市场竞争力的一门先进技术。 90年代 至今 80~90 年代 70年代 60年代 第一阶段：以使用大型通用机和刷新式图形显示器为基本标志。 第二阶段：价格低廉的小型机、存储管式显示器得到应用，图形输入设备投入应用，使CAD 技术有可能得到快速发展和推广。 第三阶段：微型机、超级微型机和图形工作站得到普及使用。 第四阶段：以Intel公司芯片技术为代表的硬件革命，为CAD 技术的创新提供了更加强大的实现手段。 1 2 4 3 航空和汽车工业 电子工业 机械制造行业 土木建筑业 硬件系统 （Hardware System