计算机辅助设计及其在工程领域中的应用(ppt 53页).ppt
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- 计算机辅助设计及其在工程领域中的应用ppt 53页 计算机辅助设计 及其 工程 领域 中的 应用 ppt 53
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1、CAD技术及其在工程中的应用,计算机的介入给设计带来了巨大了的变革,传统意义上的设计观念、设计方法及设计方式等都在计算机的冲击下进行着不断的调整和变化。“21世纪的产品设计是计算机辅助下的设计”,已经成为事实,无需语言的证明。任何工程技术人员如果不能掌握这项技术,都是无法想象的。,如何成为一名CAD设计师,三个问题:,CAD技术及其发展历程和趋势, CAD系统的构成和功能,常用 CAD软件,CAD技术在工程中的应用,CAD技术及其发展历程和趋势,CAD系统的 组成和功能,常用CAD软件,1.1 CAD技术,1.1.1 什么是CAD,CAD是工程技术人员与计算机相结合、各尽所长、应用多学科的方法
2、综合有效地进行问题求解的先进信息处理技术。它把人类的决策判断、创造能力与计算机的高速运算、信息存储等功能有机结合起来,从而达到缩短工程产品设计周期、提高设计质量的目的。 简单地讲,CAD是工程技术人员利用计算机达到最佳的设计目的。,CAD是Computer Aided Design(计算机辅助设计)的缩写,CAD概念的实质在于: (1)人机各尽所长; (2)人机交互结合; (3)最佳设计效率。 CAD技术的主要作用如下: (1)提高设计质量和设计效率。 (2)能够充分发挥设计人员创造性。 (3)缩短设计周期。,CAD的优点 人、机设计能力比较 项目 人 计算机,1.1.2 CAD技术发展历程
3、CAD技术随着计算机及其外围设备、图形输入输出设备、软件技术的发展而发展。 (1)准备和诞生时期(20世纪50-60年代) 电子管计算机 1950 麻省理工学院(MIT)能够显示简单图形的图形显示器 1958 滚筒式绘图机 1959 麻省理工学院(MIT)在一次学会上明确提出了CAD的 概念,(2) 蓬勃发展和进入应用的时期( 20世纪60年代) 两次对CAD产生重大影响的事件: 1963,MIT的研究生Ivan研究出了Sketchpad交互式图形 系统; 1963年,GM和IBM公司开发出了DAC1系统(世界上第一 套CAD系统); 计算机及图形设备价格昂贵,技术复杂。 (3)广泛应用时期(
4、 20世纪70年代) 集成电路用于计算机,使计算机平台的性能大为提高。 出现了以小型计算机为平台的CAD系统。 图形软件和CAD应用支撑软件不断得到充实与提高。,(4)飞速发展时期( 20世纪80年代) 出现了大规模与超大规模集成电路,使微机进入市场。 推出了以UNIX系统支撑的SUN工作站。 图形软件更加成熟 。 (5)日趋成熟的时期( 20世纪90年代以后) 出现基于PC平台的价廉物美的CAD系统。 CAD系统的标准化:推出了CGI、OpenGL、IGES、STEP等 图形标准。,1.1.3 CAD技术的发展方向,集成化:信息集成、过程集成、企业集成; 智能化:将人工智能技术引入CAD系统
5、达到设计 自动化的目的 ; 标准化:目前已制定了一系列相关标准; 网络化:基于网络的完善的协同设计环境; 科学计算可视化:海量的数据使数据的分析和处理变得越来 越难,用图形来表示数据成为必然。 广泛应用于医学、流体力学、有限元分析、气象分析 虚拟设计:计算机技术来生成一个逼真的三维视觉世界,让用户可以 从自己的视点出发,对虚拟世界客体进行浏览和交互考察。,1.2 CAD系统的构成及功能,1) 从硬件层面: 计算机硬件+软件+人,1.2.1 CAD系统的构成,2) 从软件层面: 数值计算与处理+交互绘图与图形输入输出+存储和管理设计数据库,二维绘图、三维造型 图形处理 有限元分析 优化设计 三维
6、运动机构分析与仿真 二次开发工具 数据管理 数据交换,1.2.2 CAD系统的功能,1.3 常用CAD软件,1) AutoCAD AutoCAD是Autodesk公司开发的,是我们最为熟悉、用途最为广泛的计算机辅助设计软件,该软件以几分之一的成本提供了与专用小型机系统几乎相当的绘图能力,它向原来只能用手工进行绘图和草图设计的工程师、设计师和建筑师提供了CAD能力。AutoCAD的功能非常健全,用起来相当容易,用户一旦学会程序命令和菜单结构,就能很快地完成手工所不可能完成或干起来非常烦琐的工作。,AutoCAD的性能由宠大的第三方的工作而得到进一步增强。AutoCAD自身只提供了一些程序,使特殊
7、的用户能对基本的AutoCAD进行改造工作。目前国内的许多机械设计、建筑设计的中文版专业软件的内核都是AutoCAD。 AutoCAD最大的优势是绘制工程制图,它专业性强,绘制精度高,几乎可以满足机械制图中的所有精度要求。这一特点使AutoCAD在建筑、室内设计中的运用相当广泛,但对产品建模却有一定的限制性。,AutoCad平面绘图,AutoCad三维建模,CAXA电子图板是北航海尔软件公司推出的一套高效、方便、智能化的二维设计和绘图软件。2005r4是CAXA电子图板的最新版本,它在继承CAXA电子图板V2及XP诸多优点的基础上又有了质的飞跃。它具有以下特点;低成本运行环境,高速度图形显示;
8、全中文人机界面,自由的定制操作;符合标准的开放体系,全面开放的开发平台;快捷的交互方式,直观的拖画设计;动态导航定位,全程在线帮助等特点。,2) CAXA电子图板,3) 3DSMAX 3D Studio MAX(3DMAX)是由Autodesk公司开发的微机动画制作系统,在1996年,该软件一发布,其优异的性能就引起了广大动画制作用户的关注,并迅速推广,甚至应用于影视方面的动画制作。 3DMAX由于有参数尺寸直接键入的功能和强大的Nurbs曲面功能,制作出来的模型精度极高。而且所建模型的占有容易广大,在一般的PC机上都能自如运用。因此,在建模上已逐渐取代AutoCAD而被广泛运用。,4) Pr
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