现代设计方法2推荐课件

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1、现代设计方法主讲教师：张洪丽1、现代设计方法概念的界定；2、现代设计与传统设计。复复习习 二战以后，电子计算机技术及相关技术的发二战以后，电子计算机技术及相关技术的发展和成熟是现代设计方法产生的前提。展和成熟是现代设计方法产生的前提。 （1 1）设计方案的表达工具）设计方案的表达工具手工绘图、手工绘图、AutoCADAutoCAD。 （2 2）工程问题的解析求解）工程问题的解析求解传统设计的计算依赖工传统设计的计算依赖工 程问程问 题的解析求解方法、现代设计是题的解析求解方法、现代设计是CAECAE技术。技术。 （3 3）传统设计）传统设计串行设计；现代设计串行设计；现代设计并行设计。并行设计

2、。2 22计算机辅助设计计算机辅助设计CAD2.22.2现代现代现代现代CADCAD技术的主要内容技术的主要内容技术的主要内容技术的主要内容2.12.1概述概述概述概述2.42.4数据库及应用数据库及应用数据库及应用数据库及应用2.32.3工程数据的处理工程数据的处理工程数据的处理工程数据的处理3 3第二讲：第二讲：uu内容提要内容提要内容提要内容提要uu CADCADCADCAD的涵义；的涵义；的涵义；的涵义；CADCADCADCAD过程过程过程过程；uu CADCADCADCAD、计算机绘图与计算机图形学、计算机绘图与计算机图形学、计算机绘图与计算机图形学、计算机绘图与计算机图形学; ;

3、; ;uu 工程数据处理方法：程序化和建立工程数据库；工程数据处理方法：程序化和建立工程数据库；工程数据处理方法：程序化和建立工程数据库；工程数据处理方法：程序化和建立工程数据库；uu 数据表格和线图的处理方法数据表格和线图的处理方法数据表格和线图的处理方法数据表格和线图的处理方法；uu 数据库发展及应用。数据库发展及应用。数据库发展及应用。数据库发展及应用。uu重点难点重点难点重点难点重点难点uu CADCADCADCAD、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系；、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系；、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系；、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系；uu 工程数

4、据处理方法：程序化和建立工程数据库。工程数据处理方法：程序化和建立工程数据库。工程数据处理方法：程序化和建立工程数据库。工程数据处理方法：程序化和建立工程数据库。uu学习目标学习目标学习目标学习目标uu 掌握掌握掌握掌握CADCADCADCAD、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系；、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系；、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系；、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系；uu 了解了解了解了解CADCADCADCAD技术的内容技术的内容技术的内容技术的内容; ; ; ;uu 熟悉工程数据的处理方法：程序化和建立工程数据库；熟悉工程数据的处理方法：程序化和建立工程数

5、据库；熟悉工程数据的处理方法：程序化和建立工程数据库；熟悉工程数据的处理方法：程序化和建立工程数据库； 4 4计算机辅助设计（计算机辅助设计（计算机辅助设计（计算机辅助设计（ComputerAidedDesignComputerAidedDesign，CADCAD）指利）指利）指利）指利用计算机用计算机用计算机用计算机软件软件软件软件、硬件硬件硬件硬件系统辅助工程技术人员对产品或工程进系统辅助工程技术人员对产品或工程进系统辅助工程技术人员对产品或工程进系统辅助工程技术人员对产品或工程进行设计、分析、修改以及交互式显示输出的一种方法（或手行设计、分析、修改以及交互式显示输出的一种方法（或手行设计

6、、分析、修改以及交互式显示输出的一种方法（或手行设计、分析、修改以及交互式显示输出的一种方法（或手段），是一门多学科的综合性应用技术。段），是一门多学科的综合性应用技术。段），是一门多学科的综合性应用技术。段），是一门多学科的综合性应用技术。概概述述一、一、CADCAD技术的内涵、功能和任务技术的内涵、功能和任务1、定义、定义5 5 工工程程设设计计的的过过程程包包括括设设计计需需求求分分析析、概概念念设设计计、设设计计建建模模、设设计计分分析析、设设计计评评价价和和设设计计表表示示，CADCAD的的功功能能就就是是在在工工程程设设计计的的过过程程中中起起相相应应的的作作用用。将将产产品品的的

7、物物理理模模型型转转化化为为产产品品的的数数据据模模型型，并并把把建建立立的的数数据据模模型型存存储储在在计计算算机机内内供供后后续续的的计计算算机机辅辅助助技技术术所所共共享享，驱驱动动产产品品生生命命周周期期的的全全过过程程。如如下下图所示。图所示。概概述述6 6概概述述市场信息市场信息设计需求分设计需求分析析可行性研究可行性研究与分析与分析设计过程设计过程设计设计结果结果设计设计评价评价设计设计优化优化设计设计分析分析设计建模设计建模和仿真和仿真概念概念设计设计CAD过程过程制造制造7 7 CAD是是一一个个设设计计过过程程：在在产产品品概概念念设设计计的的基基础础上上从从事事产产品品的

8、的几几何何造造型型分分析析，完完成成产产品品几几何何模模型型的的建建立立，然然后后抽抽去去模模型型中中的的有有关关数数据据进进行行工工程程分分析析和和计计算算，例例如如有有限限元元分分析析、仿仿真真模模拟拟等等，根根据据计计算算结结果果决决定定是是否否对对设设计计结结果果进进行行修修改改，修修改满意后编辑全部文档，输出工程图。改满意后编辑全部文档，输出工程图。概概述述2、功能、功能8 8 (1)可以提高设计效率，缩短设计周期，减少设计费用。可以提高设计效率，缩短设计周期，减少设计费用。概概述述3、CAD系统的优越性系统的优越性(2)为产品最优设计提供了有效途径和可靠保证。为产品最优设计提供了有

9、效途径和可靠保证。(3)便于修改设计。便于修改设计。(4)利于设计工作的规范化、系列化和标准化。利于设计工作的规范化、系列化和标准化。(5)可为计算机辅助制造和检测（可为计算机辅助制造和检测（CAM，CAT）提供数）提供数据准备。据准备。(6)有利于设计人员创造性的充分发挥。有利于设计人员创造性的充分发挥。9 9 (1)完成设计信息的计算机存贮和管理。完成设计信息的计算机存贮和管理。概概述述4、CAD的主要任务的主要任务(2)开发工程设计的应用程序。开发工程设计的应用程序。(3)建立一个专用图形系统或利用一个通用图形系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。

10、统，完成产品造型和工程图绘制等任务。(4)将工程数据库、应用程序以及图形系统等有机地组成将工程数据库、应用程序以及图形系统等有机地组成为一个完整的为一个完整的CAD系统，以适应反复建立模型、评价系统，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。模型和修改模型这种设计过程的需要。1010内涵：使用图形软件和硬件进行绘图及有关标注的一种内涵：使用图形软件和硬件进行绘图及有关标注的一种内涵：使用图形软件和硬件进行绘图及有关标注的一种内涵：使用图形软件和硬件进行绘图及有关标注的一种方法和技术。方法和技术。方法和技术。方法和技术。概概述述二、计算机绘图二、计算机绘图 1111内涵：研究通过

11、计算机将数据转换为图形，并在专用设内涵：研究通过计算机将数据转换为图形，并在专用设内涵：研究通过计算机将数据转换为图形，并在专用设内涵：研究通过计算机将数据转换为图形，并在专用设备上显示的原理、方法和技术的科学。备上显示的原理、方法和技术的科学。备上显示的原理、方法和技术的科学。备上显示的原理、方法和技术的科学。概概述述三、计算机图形学三、计算机图形学1212计算机绘图是计算机绘图是计算机绘图是计算机绘图是CGCG中的一个分支中的一个分支中的一个分支中的一个分支工程图形绘制，是工程图形绘制，是工程图形绘制，是工程图形绘制，是CADCAD技术的基础之一；技术的基础之一；技术的基础之一；技术的基础

12、之一；CGCG是一门独立的学科，与是一门独立的学科，与是一门独立的学科，与是一门独立的学科，与CADCAD有明显的区别，但它的有明显的区别，但它的有明显的区别，但它的有明显的区别，但它的有关图形处理的理论与方法构成了有关图形处理的理论与方法构成了有关图形处理的理论与方法构成了有关图形处理的理论与方法构成了CADCAD技术的重要基础。技术的重要基础。技术的重要基础。技术的重要基础。概概述述四、三者之间的关系四、三者之间的关系13132121世纪，市场竞争异常激烈世纪，市场竞争异常激烈世纪，市场竞争异常激烈世纪，市场竞争异常激烈竞争的根源是资源、经竞争的根源是资源、经竞争的根源是资源、经竞争的根源

13、是资源、经济。要在竞争中获胜就要有先进的制造技术，不断创新的新济。要在竞争中获胜就要有先进的制造技术，不断创新的新济。要在竞争中获胜就要有先进的制造技术，不断创新的新济。要在竞争中获胜就要有先进的制造技术，不断创新的新产品。与此相适应，多种先进制造模式应运而生。然而，好产品。与此相适应，多种先进制造模式应运而生。然而，好产品。与此相适应，多种先进制造模式应运而生。然而，好产品。与此相适应，多种先进制造模式应运而生。然而，好的产品设计是赢得市场的重要前提和关键，因此，制造技术的产品设计是赢得市场的重要前提和关键，因此，制造技术的产品设计是赢得市场的重要前提和关键，因此，制造技术的产品设计是赢得市

14、场的重要前提和关键，因此，制造技术的发展必然影响的发展必然影响的发展必然影响的发展必然影响CADCAD技术并对其发展提出新的要求。技术并对其发展提出新的要求。技术并对其发展提出新的要求。技术并对其发展提出新的要求。概概述述五、先进制造技术对五、先进制造技术对CADCAD技术的影响技术的影响1414简单介绍简单介绍简单介绍简单介绍CIMSCIMS：CIMSCIMS是基于是基于是基于是基于CIMCIM（哲理的数字化、信（哲理的数字化、信（哲理的数字化、信（哲理的数字化、信息化、智能化、绿色化、集成优化）的制造系统，是信息时息化、智能化、绿色化、集成优化）的制造系统，是信息时息化、智能化、绿色化、集

15、成优化）的制造系统，是信息时息化、智能化、绿色化、集成优化）的制造系统，是信息时代的一种新型生产制造模式。它强调企业内部的代的一种新型生产制造模式。它强调企业内部的代的一种新型生产制造模式。它强调企业内部的代的一种新型生产制造模式。它强调企业内部的信息集成信息集成，将企业中各个自动化孤岛之间的信息交换与共享。将企业中各个自动化孤岛之间的信息交换与共享。将企业中各个自动化孤岛之间的信息交换与共享。将企业中各个自动化孤岛之间的信息交换与共享。概概述述1.CIMS的影响的影响1515(1)产品建模问题产品建模问题要建立产品的数字化模型，便于信息要建立产品的数字化模型，便于信息共享与交换。共享与交换。

16、概概述述(2)数据交换问题数据交换问题产品模型数据表达采用标准的数据交产品模型数据表达采用标准的数据交换规范，不同应用软件之间做好接口。换规范，不同应用软件之间做好接口。(3)工程数据管理问题工程数据管理问题建立良好的工程数据库，便于数建立良好的工程数据库，便于数据的共享。据的共享。对对CAD技术提出的要求：技术提出的要求：1616简单介绍简单介绍CE：并行工程是对产品及其相关过程进行并行、：并行工程是对产品及其相关过程进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。一体化设计的一种系统化的工作模式。信息集成，过程集成信息集成，过程集成。并行设计、设计与制造、并行设计、设计与制造、DFM、DFA、

17、DFQ等。等。概概述述2.并行工程并行工程成功案例：轰动全球的波音成功案例：轰动全球的波音777客机的跨国设计及其较客机的跨国设计及其较短的研发周期。短的研发周期。1717概概述述51公里公里11个地区个地区7000多人多人27个月个月无图纸生产无图纸生产1818概概述述1919概概述述2020(1)支持开发过程的重构和建模支持开发过程的重构和建模设计阶段考虑制造性等设计阶段考虑制造性等因素的影响，及时修改因素的影响，及时修改。概概述述(2)协同设计协同设计。(3)开发必要的工具：开发必要的工具：CAx（CAD、CAPP、CAM等），等），DFX（DFP、DFA、DFM等）等）。对对CAD技术

18、提出的要求：技术提出的要求：是一个设计团队为了共同实现或完成一个设计目标或项目是一个设计团队为了共同实现或完成一个设计目标或项目而进行配合、沟通和协作。而进行配合、沟通和协作。协同设计是并行工作下，提协同设计是并行工作下，提高工程设计进度和质量的关键。高工程设计进度和质量的关键。协同设计是一个知识共协同设计是一个知识共享和集成的过程，共同设计某一目标的成员必须共享数据、享和集成的过程，共同设计某一目标的成员必须共享数据、信息和知识。信息和知识。2121简单介绍简单介绍AM：动态联盟、柔性生产、高素质人才全面：动态联盟、柔性生产、高素质人才全面集成，跨国组织。集成，跨国组织。信息集成、过程集成、

19、企业集成信息集成、过程集成、企业集成概概述述3.敏捷制造敏捷制造北北京京第第一一机机床床厂厂2222(1)提供实现产品敏捷设计的技术提供实现产品敏捷设计的技术资源共享、信息服务、资源共享、信息服务、联盟内的管理决策等联盟内的管理决策等。概概述述(2)网络技术网络技术支持敏捷设计支持敏捷设计WWW技术、邮件通信、技术、邮件通信、远程传输与管理、安全保密。远程传输与管理、安全保密。对对CAD技术提出的要求：技术提出的要求：2323CADCAD技术的核心和基础是技术的核心和基础是技术的核心和基础是技术的核心和基础是计算机图形处理技术计算机图形处理技术计算机图形处理技术计算机图形处理技术，因此，因此，

20、因此，因此，CADCAD技术的发展跟计算机图形学的发展密切相关，并伴随计技术的发展跟计算机图形学的发展密切相关，并伴随计技术的发展跟计算机图形学的发展密切相关，并伴随计技术的发展跟计算机图形学的发展密切相关，并伴随计算机及其外围设备的发展而发展。算机及其外围设备的发展而发展。算机及其外围设备的发展而发展。算机及其外围设备的发展而发展。现代现代CAD技术的内容技术的内容一、现代一、现代CADCAD技术的发展技术的发展2424作为美国麻省理工学院作为美国麻省理工学院作为美国麻省理工学院作为美国麻省理工学院(MIT)(MIT)研制的研制的研制的研制的旋风旋风旋风旋风I I号号号号(Whirlwind

21、(WhirlwindI) I)计算机的附件，第一台计算机的附件，第一台计算机的附件，第一台计算机的附件，第一台图形显示器图形显示器图形显示器图形显示器诞生。该显示器可以显诞生。该显示器可以显诞生。该显示器可以显诞生。该显示器可以显示一些简单的图形，但因其只能进行显示输出，故称之为示一些简单的图形，但因其只能进行显示输出，故称之为示一些简单的图形，但因其只能进行显示输出，故称之为示一些简单的图形，但因其只能进行显示输出，故称之为“ “被被被被动式动式动式动式” ”图形处理。图形处理。图形处理。图形处理。1.2020世纪世纪世纪世纪5050年代年代年代年代图形显示器的诞生图形显示器的诞生图形显示器

22、的诞生图形显示器的诞生现代现代CAD技术的内容技术的内容2525现代现代CAD技术的内容技术的内容19511951年年年年 旋风旋风旋风旋风I I号号号号(WhirlwindI)(WhirlwindI)计算机计算机计算机计算机2626现代现代CAD技术的内容技术的内容旋风旋风旋风旋风I I号号号号(WhirlwindI)(WhirlwindI)计算机计算机计算机计算机CRTCRT器件器件器件器件2727现代现代CAD技术的内容技术的内容通过光笔操作旋风计算机通过光笔操作旋风计算机2828现代现代CAD技术的内容技术的内容1946年年第一台电子计算机第一台电子计算机ENIAC2929现代现代CA

23、D技术的内容技术的内容光电阅读机将记录光电阅读机将记录在穿孔卡片上数据读入在穿孔卡片上数据读入计算机，计算的结果则计算机，计算的结果则利用打孔机在卡片上打利用打孔机在卡片上打出的一些小孔，就表示出的一些小孔，就表示输出的数据。输出的数据。穿孔卡片派生出的穿孔纸带穿孔卡片派生出的穿孔纸带3030现代现代CAD技术的内容技术的内容电子管电子管电子管线图电子管线图3131现代现代CAD技术的内容技术的内容用用ENIAC进行进行“程序设计程序设计”，需要插拔，需要插拔N多的插头多的插头3232该时代是交互式计算机图形学和以其为基础的该时代是交互式计算机图形学和以其为基础的CAD技术技术发展的重要时期。

24、美国的一些大公司和实验室开展了计算机发展的重要时期。美国的一些大公司和实验室开展了计算机图形学的大规模研究，并开始出现图形学的大规模研究，并开始出现CAD这一技术术语。这一技术术语。2.20世纪世纪60年代年代交互式图形系统的出现与交互式图形系统的出现与CAD技术技术的形成的形成20世纪世纪60年代后期，出现了具有实用功能的年代后期，出现了具有实用功能的CAD系统。系统。美国通用汽车公司用于汽车车身三维曲面设计的美国通用汽车公司用于汽车车身三维曲面设计的DAC-1系统。系统。现代现代CAD技术的内容技术的内容3333现代现代CAD技术的内容技术的内容IBM开发的用于汽车设计的开发的用于汽车设计

25、的CAD系统系统DAC-13434现代现代CAD技术的内容技术的内容世界上第一台光笔交互式图形显示器世界上第一台光笔交互式图形显示器IBM22503535现代现代CAD技术的内容技术的内容3636交互式计算机图形处理技术日趋成熟，在此期间出现了交互式计算机图形处理技术日趋成熟，在此期间出现了大量的研究成果，计算机绘图技术也得到了广泛的应用。大量的研究成果，计算机绘图技术也得到了广泛的应用。3.20世纪世纪70年代年代CAD技术的发展时期技术的发展时期随着一些研究机构和大型公司的积极参与，开始出现商随着一些研究机构和大型公司的积极参与，开始出现商用用CAD系统，以及以汽车和飞机为代表的工业企业开

26、始大量系统，以及以汽车和飞机为代表的工业企业开始大量采用采用CAD技术。技术。现代现代CAD技术的内容技术的内容3737现代现代CAD技术的内容技术的内容3838随着工程工作站和微型计算机的出现，计算机图形学进随着工程工作站和微型计算机的出现，计算机图形学进入了一个新的发展时期，并推动了入了一个新的发展时期，并推动了CAD技术的普及。技术的普及。4.20世纪世纪70年代末到年代末到80年代年代CAD技术的突破技术的突破CAD技术由绘制二维工程图，发展到三维造型、自由曲技术由绘制二维工程图，发展到三维造型、自由曲面设计、有限元分析、机构分析与仿真等工程应用，出现了面设计、有限元分析、机构分析与仿

27、真等工程应用，出现了许多成熟的许多成熟的CAD软件。软件。现代现代CAD技术的内容技术的内容中国银河中国银河号巨型计算机号巨型计算机3939现代现代CAD技术的内容技术的内容4040现代现代CAD技术的内容技术的内容4141为了提高为了提高CAD软件的与设备无关性和可移植性，同时为软件的与设备无关性和可移植性，同时为满足不同满足不同CAD系统间的数据交换要求，在此期间相继推出了系统间的数据交换要求，在此期间相继推出了有关的图形标准：有关的图形标准：（1）计算机图形接口）计算机图形接口(CGI)（2）图形核心系统）图形核心系统(GKS)（3）程序员层次交互式图形系统）程序员层次交互式图形系统(P

28、HIGS)（4）以及初始图形交换规范）以及初始图形交换规范(IGES)（5）产品模型数据转换标准）产品模型数据转换标准(STEP)现代现代CAD技术的内容技术的内容4242CAD的造型技术不断完善，广泛采用了特征造型和基于约束的造型技术不断完善，广泛采用了特征造型和基于约束的参数化和变量化造型方法，并向集线框、表面、实体造型统一的参数化和变量化造型方法，并向集线框、表面、实体造型统一表示的非流形形体造型发展。基于几何模型的各种计算机辅助设表示的非流形形体造型发展。基于几何模型的各种计算机辅助设计功能计功能,如分析、制造、工程、优化等如分析、制造、工程、优化等CAx相关技术得到了全面、相关技术得

29、到了全面、深入的发展。深入的发展。5.20世纪世纪90年代以来年代以来CAD技术的高速发展时期技术的高速发展时期随着信息技术的发展，随着信息技术的发展，CAD技术也由过去的单机或局部分布技术也由过去的单机或局部分布式联网工作方式向基于网络的设计发展。同时，计算机技术的飞速式联网工作方式向基于网络的设计发展。同时，计算机技术的飞速发展，也为发展，也为CAD技术的应用提供了强大的硬件支持环境。技术的应用提供了强大的硬件支持环境。现代现代CAD技术的内容技术的内容4343机械产品设计是一个复杂的、弱理论支持的过程，属于机械产品设计是一个复杂的、弱理论支持的过程，属于强经验、弱理论的技术领域，很多设计

30、知识和经验很难用规强经验、弱理论的技术领域，很多设计知识和经验很难用规则表达，而这些知识和经验往往决定了企业的生存和发展。则表达，而这些知识和经验往往决定了企业的生存和发展。6.当前当前CAD技术的研究热点技术的研究热点基于知识的基于知识的CAD技术应用技术应用机械产品设计知识内涵丰富，包括来自各种设计文献资机械产品设计知识内涵丰富，包括来自各种设计文献资料的方法规定、各种工业标准、设计经验、设计公理、公式料的方法规定、各种工业标准、设计经验、设计公理、公式和专利等，但更重要的是企业及其设计人员长期积累的设计和专利等，但更重要的是企业及其设计人员长期积累的设计经验和技能。经验和技能。现代现代C

31、AD技术的内容技术的内容4444目前，目前，CAD技术仍在不断发展。未来的技术仍在不断发展。未来的CAD技术将为技术将为新产品设计提供一个综合性的环境支持系统，它能全面支持新产品设计提供一个综合性的环境支持系统，它能全面支持异地的异地的、数字化的数字化的、采用不同设计哲理与方法采用不同设计哲理与方法的设计工作。的设计工作。近年来，先进制造技术的快速发展带动了先进设计技术的同近年来，先进制造技术的快速发展带动了先进设计技术的同步发展，使传统的步发展，使传统的CAD技术有了很大的拓展，技术有了很大的拓展，CAD技术正经技术正经历着由传统技术向现代技术的转变。为此，清华大学童秉枢历着由传统技术向现代

32、技术的转变。为此，清华大学童秉枢教授等学者提出了教授等学者提出了“现代现代CAD技术技术”这一概念。这一概念。现代现代CAD技术的内容技术的内容二、现代二、现代CADCAD技术的概念与研究内容技术的概念与研究内容4545现代现代CAD技术技术是指在复杂的大系统下，支持产品自动化是指在复杂的大系统下，支持产品自动化设计的设计的设计理论和方法设计理论和方法、设计环境设计环境和和设计工具设计工具各相关技术的各相关技术的总称，它们能使设计工作实现总称，它们能使设计工作实现集成化集成化、网络化网络化和和智能化智能化，达，达到到提高产品设计质量提高产品设计质量、降低产品成本降低产品成本和和缩短设计周期缩短

33、设计周期的目的。的目的。现代现代CAD技术的内容技术的内容1、现代、现代CAD技术的概念技术的概念4646集成化集成化支持信息集成、过程集成与企业集成，其涉支持信息集成、过程集成与企业集成，其涉及的技术主要包括数字化建模、产品数据管理、过程协调与及的技术主要包括数字化建模、产品数据管理、过程协调与管理、产品数据交换及各种管理、产品数据交换及各种CAx(CAD、CAM等技术的总称等技术的总称)工具等。工具等。现代现代CAD技术的内容技术的内容网络化网络化支持动态联网中协同设计所需的环境与设计支持动态联网中协同设计所需的环境与设计技术。技术。智能化智能化在实现集成化和网络化时采用的智能技术，在实现

34、集成化和网络化时采用的智能技术，如人工智能、专家系统技术等。如人工智能、专家系统技术等。4747（1）设计理论和方法）设计理论和方法现代现代CAD技术的内容技术的内容2、现代、现代CAD技术的研究内容技术的研究内容深入研究并行设计、协同设计、虚拟设计、大规模定制设计、深入研究并行设计、协同设计、虚拟设计、大规模定制设计、分形设计的概念。分形设计的概念。（2）设计环境）设计环境协同设计环境的支持技术，如协同设计环境的支持技术，如B/S、C/S结构的计算机系统以结构的计算机系统以及平台体系；协同设计管理。及平台体系；协同设计管理。（3）设计工具）设计工具产品数字化建模，产品数字化建模，STEP；P

35、DM技术；技术；开发开发CAx和和DFx工具。工具。4848CAD技术应用实例技术应用实例4949CAD技术应用实例技术应用实例5050CAD技术应用实例技术应用实例5151CAD技术应用实例技术应用实例5252CAD技术应用实例技术应用实例5353CAD技术应用实例技术应用实例5454CAD技术应用实例技术应用实例5555CAD技术应用实例技术应用实例国产大客机国产大客机C919外形样机外形样机2016年交付使用年交付使用5656CAD技术应用实例技术应用实例国产国产C919客机前段机身特写客机前段机身特写5757CAD技术应用实例技术应用实例C919飞机机身特写飞机机身特写5858从总体上

36、说，处理工程数据的方法有以下三种：从总体上说，处理工程数据的方法有以下三种：工程数据的处理工程数据的处理1程序化处理程序化处理3数据库管理数据库管理2文件化处理文件化处理http:/ 线线 图图 上上 取取 n个个 节节 点点 （ X1， Y1） （ X2，Y2）（Xn,Yn），将将其其制制成成表表格格下下表表所所示示。节节点点数数取取得得越越多多，精精度度就就越越高高。节节点点的的选选取取原原则则是是使使相相邻邻各各节节点点的的函函数数值值不致相差很大。不致相差很大。X1X2X3.XnY1Y2Y3Yn将线图表格化后，再参照数表处理方法，用程序化或文将线图表格化后，再参照数表处理方法，用程序化

37、或文件化处理方法进行处理。件化处理方法进行处理。7878工程数据的处理工程数据的处理2线图的公式化处理线图的公式化处理上上述述线线图图的的表表格格化化处处理理方方法法，不不仅仅工工作作量量较较大大，而而且且还还需需占占用用大大量量的的存存储储空空间间。因因此此，理理想想的的线线图图处处理理方方法法是是对对线线图进行公式化处理。图进行公式化处理。线线图图的的公公式式化化处处理理有有两两种种方方法法:一一种种是是找找到到线线图图原原来来的的公公式式;另另一一种种是是用用曲曲线线拟拟合合的的方方法法求求出出描描述述线线图图的的经经验验公公式式。曲曲线拟合的方法很多，常用的是最小二乘法。线拟合的方法很

38、多，常用的是最小二乘法。7979数据库简介数据库简介CAD是是一一个个十十分分复复杂杂的的系系统统，具具有有十十分分复复杂杂的的数数据据类类型型和和联联系系以以及及大大量量的的工工程程数数据据。采采用用一一般般的的事事物物管管理理数数据据库库系系统统并并不不能能完完全全满满足足CAD作作业业的的需需要要，因因而而出出现现了了工工程程数数据据库库管管理理系系统统EDBMS（Engineering Data Base ManagementSystem）。）。一、工程数据库简介一、工程数据库简介8080工程数据库简介工程数据库简介在事物型管理领域中，数据类型较单一，主要是文字型。在事物型管理领域中，

39、数据类型较单一，主要是文字型。而在工程领域中，数据种类多、结构复杂。工程设计中的数而在工程领域中，数据种类多、结构复杂。工程设计中的数据类型主要有以下据类型主要有以下4种：种：1工程设计中的数据工程设计中的数据(1)管理型数据。主要包括产品设计和制造中所用到的数管理型数据。主要包括产品设计和制造中所用到的数据资料，如标准、规范、材料、产品目录等。据资料，如标准、规范、材料、产品目录等。8181工程数据库简介工程数据库简介(2)设设计计型型数数据据。指指在在工工程程设设计计与与制制造造中中产产生生的的数数据据，如如设设计计的的产产品品结结构构数数据据、中中间间变变量量以以及及各各子子系系统统间间

40、信信息息交交流流的数据等。的数据等。(3)图形数据。包括各种工程图表、二维工程图形、三图形数据。包括各种工程图表、二维工程图形、三维几何造型等数据。维几何造型等数据。(4)各各种种软软件件包包。进进行行工工程程计计算算及及图图形形处处理理的的软软件件，如如有有限限元元分分析析、优优化化设设计计、强强度度校校核核、动动力力分分析析、三三维维图图形形显显示等。示等。8282工程数据库简介工程数据库简介(1)支持复杂的数据类型，反映复杂的数据结构。支持复杂的数据类型，反映复杂的数据结构。2对工程数据库的要求对工程数据库的要求(2)支持反复建立、评价、修改并完善模型的设计过程。支持反复建立、评价、修改并完善模型的设计过程。(3)工程数据模型必须支持层次性的设计结构。工程数据模型必须支持层次性的设计结构。(4)支持多用户的工作环境并保证在这种环境下各类数支持多用户的工作环境并保证在这种环境下各类数据语义的一致性。据语义的一致性。(5)具有良好的用户界面。具有良好的用户界面。8383作作业业 试述试述CADCAD、计算机绘图、计算机图形学的区别、计算机绘图、计算机图形学的区别与联系。与联系。8484