第二章 计算机数据处理技术.ppt

计算机辅助设计与制造 计算机数据处理技术 本章 学习目标 学会采用适当方式处理工程设计中不同形式数据 了解数据管理几种方法的特点 掌握数据库的基础知识 学习内容 数表的计算机处理技术 线图的计算机处理技术 数据库基本原理与应用 1. 数表的计算机处理技术 数表的数组化 将数表(含线图离散化而成数表)中的数据编入程序，存入一维、二维或多维数组，再根据已知条件自动检索和调用所需数据 例2：二维数表 决定齿轮工况系数 KA 值有两个自变量，即原动机的载荷特性和工作机的载荷特性。它们原本无数值概念，现用i=0～2及j=0～2分别代表原动机和工作机不同的载荷特性，用一个二维数组ka[3][3]记载表中的系数 检索齿轮传动工况系数的C程序： #include stdio.h main() { int i,j; float ka[3][3]={{1.0,1.25,1.75},{1.25,1.5,2.0},{1.5,1.75,2.25}}; while(1) { printf(“请输入原动机的载荷特性(0,1,2): ”); scanf（“%d”，i）; if(i=0i=2) break; } while(1) { printf(“请输入工作机的载荷特性(0,1,2): ”)； scanf（“%d”，j）; if(j=0j=2) break; } printf(“您检索的齿轮工况系数为%f,”,ka[i][j]); } 数据资料文件化 数据资料文件化通常采用两种类型文件 一是文本文件，文本文件用于存贮行文档案资料，如技术报告、专题分析、论证材料等，可利用任何一种计算机文字处理工具软件建立。 二是数据文件，数据文件如前节所述则是记录的集合，有自己固定的存取格式，用于存贮数值、短字符串数据，如零件编码、切削参数、标准零件尺寸等，可利用字表处理软件建立，但为了便于应用程序调用，通常采用高级语言中的文件管理功能实现文件的建立、数据的存取。 数据资料文件化要注意如下几个问题： （1）数据资料的正确组织 含有组合项、多重嵌套表格，进行正确的分解和组织，将复杂的表格拆分成若干个简单的表格 （2）选择适宜的文件组织方法 根据要存贮数据的使用情况、数量大小选择建立顺序、索引或直接存取文件。 （3）正确录入数据 （4）注意保存、备份数据文件 若CAD/CAM中的某些数据资料或信息需要在不同的系统间共享，切数据量大、结构复杂、操作要求高，则数据文件的管理方式也难以满足需要了，这时，就要采用更科学、先进、有效的管理技术----数据库技术。 数表的文件化 数据量很大，用数组不便于处理，可将数表中（含线图离散化而成数表）的数据，存入数据文件或数据库中，数据独立于应用程序 使用时通过检索程序查询和调用所需数据 例：建立平键和键槽尺寸数据文件 2. 线图的计算机处理技术 线图的离散化处理 线图的公式化处理 线图的离散化处理 线图的公式化处理 由于数据的离散性和离散数量的有限性，相邻两数值点之间的函数值只能选取相近的数据，会给计算带来误差。 数表的存储和使用，会占用较多的计算机资源和存储空间，增加计算机检索时间； 函数插值 已知插值点P的相邻两点： P1=f(x1) P2=f(x2) 近似认为此区域函数呈线性变化，用过P1、P2两点连线的直线g(x)代替原来函数f(x)，则插值点函数为： 抛物线插值 为提高插值精度，可采用抛物线插值。抛物线插值又称三点插值 根据插值点 x 值，选取三个相邻自变量 xi-1 , xi 和 xi+1，简化为 x1、x2、x3 满足x1≤x≤x3 ，过这三点作抛物线 g(x) 替代 f(x)，与线性插值类似可写出抛物线插值公式： 曲线拟合 用插值法对列表函数进行公式化处理是一种比较简便的方法，但存在两方面不足： ① 插值函数严格通过列表函数中的每个节点，而这些节点数据往往由试验所得，不可避免的带有试验误差，这样得到的插值公式复印了原有的节点误差； ② 仍需将各节点数据存储在计算机内，占用存储空间 最小二乘法原理 若列表函数所有节点基本上呈现线性变化规律，用直线方程 f(x) = a + b x 描述 选取系数 a, b，使偏差平方和φ最小，就是最小二乘法的实质 最小二乘法处理的任务就是求直线方程中的待定系数a和b 例：以表中的5次实验数据为例，拟合线性方程 3. 数据库