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標題: 計算機輔助設計 [打印本頁]
作者: wujianbo1985    時間: 2009-5-3 10:43
標題: 計算機輔助設計
計算機輔助設計# i5 Z7 ^/ O% b/ U$ N
computer aided design
1 _* a# q3 M* b/ W; V$ o7 Q+ Y! t4 C* @7 q% ]. T& O% {
    利用電子計算機幫助設計人員更有效地進行設計的6 o0 I* h8 G2 I! p+ q# x
方法,英文簡稱CAD。這種方法的優(yōu)點是：計算機的高速
! G5 \6 c: o! W0 u  k2 C6 D9 v! s計算能力、巨大的存貯能力和邏輯判斷能力與人的創(chuàng)造: Y% C8 `! w( M  P
能力相結(jié)合，可對工程設計提出創(chuàng)造性的構(gòu)思方案；可
/ s1 ]# z8 z+ O! h. Y從存貯的大量資料中進行檢索和方案比較；可在工程的
; @5 B+ B) K2 l' J9 Y3 L! |1 f總體設計和局部設計中進行大量的、非常復雜的數(shù)學和( K" A6 G, y+ O; N6 o0 S( r( {- n9 [
力學計算；可對設計方案進行綜合分析和優(yōu)化設計，確8 j# x6 b( K( Z8 Z: ]
定工程設計的圖樣，提供組織生產(chǎn)的管理信息。這種設
" B: ]* N3 K" A# A5 J4 }計方法大大提高了設計質(zhì)量，縮短了設計周期，為開發(fā); e. o) ^: d4 q( Q! |
新產(chǎn)品和新工藝創(chuàng)造了有利條件。因此，在機械設計中
+ v$ C$ H5 J% p- i: i' ?已獲得推廣。
+ j# ]5 ~- z/ P( k) e    計算機輔助設計系統(tǒng)  主要有4種類型:信息檢索型、. ^8 R7 V, c% ~! J8 ^/ k, J1 D+ `
試行型、自動設計型和對話型。①信息檢索型計算機輔
5 f! p5 {: D4 M# p; v' q/ ], U助設計系統(tǒng)是將某些定型產(chǎn)品的標準化圖紙轉(zhuǎn)換成圖形
; M  t- a  q" x$ S7 [信息存入計算機的存貯器中，設計時可按訂貨要求，從
! M4 e+ V) g: V6 ~中自動檢索出最佳的標準圖紙。這是一種專用系統(tǒng)，不7 G/ U. R  k0 b# P
便于產(chǎn)品的改進和更新，所以又發(fā)展出試行型。②試行/ H3 L, H  z7 u& W, Y6 B2 \
型計算機輔助設計系統(tǒng)是將設計人員對圖紙進行修改的- R7 _0 E& b6 d( w4 ?
構(gòu)思編成軟件輸入計算機，計算機將修改的結(jié)果以圖形
) s# ^7 d' o5 v+ N  m* e的形式在陰極射線管終端上顯示出來，若不滿意，再修
$ o- O, c8 A2 w1 |: F改程序，再輸入計算機，直到滿意為止。這種系統(tǒng)不能
8 v5 K4 J% A; O8 k1 p  t, ?直接接受設計新產(chǎn)品的程序，因此又發(fā)展出自動設計型。1 N3 Q" r% J0 Q# @1 Y1 a; d
③自動設計型計算機輔助設計系統(tǒng)是把明確描述產(chǎn)品設1 ^9 _! z3 u6 A- K& T! I, }! R% m
計要求的目標函數(shù)輸入計算機，由計算機自動調(diào)用優(yōu)化7 W' H  Y4 k9 }; N
程序，按照給定的約束條件進行計算，輸出最優(yōu)設計結(jié)* Q& j- |" @5 }" |/ n2 F  t9 ?: F- ^
果。由于機械設計中很多問題難以事先用數(shù)學形式來描) u. ~, k! |5 O- i
述，還需要依靠人的直覺、經(jīng)驗、智慧和創(chuàng)造加以完善，
, o6 r3 L# e! F) [! b因此又發(fā)展出對話型設計系統(tǒng)。④對話型計算機輔助設" y( u( a) L! a2 c+ G
計系統(tǒng)是由設計人員描述設計模型，再由計算機檢索出
! w( A) P  w* O: I產(chǎn)品設計資料，進行運算，將設計結(jié)果以圖形顯示出來，$ {+ t' Z' G. G9 V0 {, S/ x5 s
設計人員用光筆或鍵盤等輸入裝置直接對圖形進行修改，
5 K9 D5 G+ K9 M2 R) q計算機根據(jù)修改指令，再作出響應,重新顯示,構(gòu)成人機: c: T  n% b+ P( h$ J
對話的設計循環(huán)。陰極射線管顯示器既作為輸入裝置又# w% ]1 C) g( @
作為輸出裝置，能直接顯示文字說明、數(shù)據(jù)表格、各種) p& o+ O: }' y2 Z; c
曲線和圖形,還能將圖形進行縮放、移動和旋轉(zhuǎn)等,使設
6 N' J# N0 I9 h7 v  [8 m計人員能對計算機內(nèi)當時的運算結(jié)果進行實時觀察，對
" k: D. M9 k. L, Q. d0 E不滿意的地方作實時修改。1 b" \! l. X& Z( |3 c
    計算機輔助設計最早應用于洲際導彈、人造衛(wèi)星和$ X7 g' U) s4 ^# n7 W
超音速飛機等的設計，以后推廣到汽車的外形、底盤和
: F1 E( e# k- `" F車身結(jié)構(gòu)，船舶結(jié)構(gòu)，透平葉片型線和集成電路等民用
7 T2 a9 h/ X% F% @/ W2 H8 O工業(yè)。20世紀60年代前期，建立了比較完善的對話型設
6 o& M6 C9 H( e計系統(tǒng)。70年代，計算機輔助設計已經(jīng)從設計的某些環(huán)
+ f9 ]) ^4 i% n節(jié)發(fā)展為整個設計的系統(tǒng)工程，進而發(fā)展為從設計到生
* n2 b' |! G: V9 q- h+ t產(chǎn)全過程的計算機輔助設計－計算機輔助制造的一體化
& O9 N  l/ }; l2 _- x! u7 @系統(tǒng)（稱為CAD/CAM系統(tǒng)）。它將計算機輔助設計結(jié)果記; k6 R% w! \+ S1 S9 u5 p
錄在紙帶或卡片、磁盤或磁帶上(而不是圖紙上)，作為
1 t! p7 r* p' @! X) |3 v- e管理信息直接控制產(chǎn)品的加工和裝配。這種系統(tǒng)還可進; ~5 {  _  Q4 _& @% _" Y& B
一步發(fā)展成為包含管理自動化功能的集成生產(chǎn)系統(tǒng)。計  ^: C# o3 c& P4 ~. l9 q
算機輔助設計正向更高級的智能模擬系統(tǒng)發(fā)展。



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