2016江西理工大学计算机辅助设计(重点归纳).docx

计算机辅助设计CAD包括：图形技术、数值分析（有限元）、最优化（线性和非线性规划）、软件技术（人机界面和数据库）、网络和通讯技术CAD:（Computer Aided Design）计算机辅助设计CAE：（Computer Aided Engineering）计算机辅助工程设计CAM:（Computer Aided Manufacturing）计算机辅助制造它们完成的任务是（重点）：几何建模、参数计算、优化设计CAD强度计算、数据处理工程绘图运动机构分析CAE 有限元结构分析（应力应变、变形规律、动态模拟）注塑模（模具分析）CAD系统功能（工程设计过程）CAD的主要任务（工作内容）完成设计信息的计算机存储和管理，建立产品设计数据库。产品设计数据库是用来存储设计某类产品时所需的各种信息，如有关标准、线图、表格、计算公式等。开发工程设计的应用程序，（即建立专业的应用程序库），以完成各种类型的设计计算和数据处理。建立一个专用图形系统或利用一个通用图形系统，完成产品造型和工程图绘制等任务。将工程数据库、应用程序以及图形系统等部分有机地组成为一个完整的CAD系统，以适应反复建立模型、评价模型和修改模型这种设计过程的需要。CAD技术的发展（P2、P3）发展历程发展趋势集成化（CIMS方向）集成就是向企业提供一体化的解决方案。CAD/CAE/CAM集成，无纸化设计，计算机辅助设计的模型和图纸，通过后续的分析、工艺，通过网络，直接送*数控机床，进行加工。CAD系统集成化已成大势所趋。CAD系统的软件（P10）CAD系统软件可分为三个层次:系统软件、支撑软件、应用软件系统软件系统软件指操作系统和系统实用程序等，它用于计算机的管理、控制和维护。包括：①操作系统②编译系统③系统实用程序支撑软件支撑软件由软件公司开发人员开发，目的是帮助人们高效、优质和低成本地建立并运行专业CAD系统的软件①图形开发工具（书上无）AutoCAD系列产品②几何建模工具（Open GL等）③数据库管理系统（如FoxBASE，FoxPRO，工程数据库等）计算方法库：如解线性方程组优化方法软件④工程分析及计算软件有限元分析软件：如ADMAS机构分析及机构综合的软件系统动态分析软件⑤文档制作软件（WPS、WORD2000等）应用软件应用软件是用户为解决各类实际问题，在系统软件的支持下而设计、开发的程序，或利用支撑软件进行二次开发形成的程序，应用软件的功能和质量直接影响CAD系统的功能和质量。包括两大类：通用软件：AutoCAD、Pro/e、UG、SolidWorks；专家系统工程数据的处理（P14）数据结构：包括数据的逻辑结构和物理结构。数据的逻辑结构：描述的是数据之间的逻辑关系，它从客观的角度组织和表达数据。①线性结构：线性表、栈、队列、数组与串，在这种结构中，每一个数据元素仅与前面的一个和后面的一个数据元素相联系，只能表达数据之间简单顺序关系。②非线性结构：树、二叉树、图与网，如工艺路线方案图即是一种网状结构。数据的物理结构：是指数据在计算机内部的存储方式，它从物理存储的角度来描述数据间的关系。①顺序存储结构：利用连续的存储单元依次存放各数据元素。②链接存储结构：即把数据的地址分散存放在其他有关的数据中，并按照存取路径进行链接。处理工程数据的方法①程序化处理：在编程时将数据以一定的形式直接放于程序中。特点：程序与数据结合在一起。缺点：数据无法共享，增大程序的长度。②文件化处理：将数据放于扩展名为.DAT的数据文件中，需要数据时，由程序来打开文件并读取数据。特点：数据与程序作了初步分离，实现了有条件的数据共享。缺点：文件只能表示事物而不能表示事物间的联系，文件较长。//数据与应用程序之间任有依赖关系；安全性和必威体育官网网址性差。③数据库管理：将工程数据存放到数据库中，可以弥补文件化处理的不足特点：数据共享；数据集中；数据结构化，既表示了事物，又表示了事物间的联系；数据与应用程序无关；安全性和必威体育官网网址性好。缺点：图形坐标变换（P37~P39）平移变换旋转变换：绕X轴旋转ɑ 角，绕Y轴旋转 ɑ 角，绕Z轴旋转 ɑ 角 A B C P D E F Q (M)= H I J RL M N S此方阵可分为四部分，其中左上角部分产生比例、对称、错切、旋转变换；左下角产生平移变换；右上角产生透视变换；右下角产生比例变换。二维复合变换（重点）由两个以上基本变换构成的变换称为复合变换。设各变换的变换矩阵分别为T1、T2、T3、……….，Tn，则复合变换矩阵是各次变换矩阵的乘积。如：当图形要对画面中的某一点（x0，y0）作放大时，可通过如下三种基本变换复合而成。①首先将坐标原点（0,0）平移至