《现代设计方法实验指导书.docVIP

《现 代 设 计 方 法》 实验指导书 实验一 计算机辅助设计 实验目的：通过上机操作，认识计算机CAD系统的构成，了解常用工程机械软件AUTOCAD、UG的使用，初步掌握基本的绘图方法，联系课本加深对二维三维图形处理的理解。 实验要求：掌握AUTOCAD基本的绘图、图形变换、编辑等命令，结合课本内容，理解计算机图形处理的过程。 实验设备：计算机、AUTOCAD2007、UG软件 实验内容： 一、开机运行AUTOCAD2007，注意查看计算机，了解CAD系统的硬件构成 二、观察AUTOCAD2007界面，菜单、工具栏、状态栏、工作区等，用鼠标分别点击不同菜单包含的命令内容及功能如下： 1.文件菜单 文件菜单主要针对文件的操作，例如文件的打开、新建、保存、另存为、输入、输出、打印等。 2.编辑菜单 编辑菜单包含标准的剪切板功能、撤销、回复功能、以及全部选定、清除功能。 3.视图菜单 视图菜单主要是对窗口及绘图区域的控制。 刷新功能重新刷新图形，再生命令会调整圆弧的显示平滑度，实时平移、实时缩放。视口将窗口分成几部分分别显示图形中的不同部分，视图功能是指从不同角度来观看图形。 4.插入菜单 插入菜单提供将不同的部件插入到当前图形中的功能，可以在图形中插入图块、外部参照、光栅图像、矢量图像等。 5.格式菜单 格式菜单主要是设置图形的格式，包括图层、颜色、线形、线宽、字型、标注型式、打印型式、单位、图形界限等。 6.工具菜单 工具菜单主要提供控制图形的一些工具。 快速选择可以通过所要选择的对象的共同特征来选择对象，如选择某一图层的对象、选择某一颜色的对象；查询功能可以查询两点之间的距离，封闭对象的面积，多个对象的属性列表等。绘图设置主要是设置对象捕捉、对象跟踪、极轴追踪以及捕捉和栅格功能。 7.绘图菜单 包含最基本的绘图功能，可以分为以下几类： 线的功能：线段、射线、构造线、多线段、矩形、多边形 弧的功能：圆弧、圆、圆环、椭圆、椭圆弧、样条曲线等 块的功能：图块、点、剖面线、边界、面域等 文本功能：单行文本、多行文本等 建模功能：多种实体的建立 8.标注菜单 标注包括线性标注、对齐标注、半径标注、直径标注、角度标注、快速标注、引线标注。 9.修改菜单 修改菜单可分为四个部分：第一部分是对对象本身属性的修改，方便了操作。第二部分为在保留对象的基础上利用该对象产生新的对象，如复制、偏移、阵列、镜像等。第三部分为改变对象某方面的性质或或利用辅助的对象改变性质，有删除、移动、旋转、比例、拉伸、加长、修剪、延伸、倒角、圆角等。第四部分为复杂对象的编辑。 10.窗口菜单 AUTOCAD2007可以同时打开多个图形文件，过窗口的菜单项可选择各窗口的排列形式，以及选择某个窗口作为当前的使用窗口。 11.帮助菜单 帮助菜单提供了帮助内容以及AUTOCAD网格的一些链接，某个命令执行期间按下F1键即可得到该命令的有关帮助内容。 在了解以上内容的基础上进行绘图练习，对于每个操作输入命令的三种方式：工具条按钮、命令行、下拉菜单，掌握鼠标输入和键盘命令数值输入，记住Line、Arc、Circle、extend、trim、copy等基本常用命令以及快捷命令的输入。绘制以下图形： 图1 图2 图3 以绘制图2为例，绘图步骤如下： 1.把基准线层置为当前层，执行line（直线）命令，绘制水平和竖直的基准线。 2.把轮廓线置为当前层，执行circle（圆）命令，绘制右边的两个同心圆和左边的圆。 3.执行polygon（正多边形）命令，绘制正八边形 4.执行circle（圆）命令，绘制外切与内切圆弧 5.执行trim（修剪）命令，修剪多余线段，完成绘图。 以上步骤2、3可以依据自己的绘图习惯，随意调整绘图顺序，对于步骤4中绘制外切与内切圆弧，有好几种绘制方法，绘制的方法也课依据自己的绘图习惯。 打开UG，参照帮助“教程”菜单，学习UG软件的基本使用，绘制如下图形： 实验二 一个悬臂梁的基本分析 实验目的 掌握有限元软件完成一个分析问题的基本过程。 独立完成一个悬臂梁的基本分析 实验设备的基本配置 实验采用有限元分析软件ansys/ed版本 微机安装windows 98, windows nt4.0以上的操作系统。至少需要200兆硬盘，16mb内存。17”以上显示器，显示分辨率为1024X768。 实验步骤 不同的问题有不同的分析方法，对多数问题而言，分析问题的基本步骤是相同的。一个典型的分析过程可以表示如下： 建立有限元模型 施加载荷及边界条件并求解 检验分析结果 建立有限元模型 完成一个有限元分析需要把一个物理模型转化成一个合理的由节点和单元表达的数学模型。在ansys前处理模块中，可