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计算机辅助设计
7 W: a1 Z! p3 u+ m( c' p7 Xcomputer aided design
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利用电子计算机帮助设计人员更有效地进行设计的
& \1 n8 D6 ]+ J5 ]& v方法,英文简称CAD。这种方法的优点是：计算机的高速
1 b' x; b; J3 D6 g: q. h' I计算能力、巨大的存贮能力和逻辑判断能力与人的创造- d& i9 j+ S4 l& M
能力相结合，可对工程设计提出创造性的构思方案；可* o; `# ~1 @% j8 c( K
从存贮的大量资料中进行检索和方案比较；可在工程的
% L9 O6 ?3 {( s/ A总体设计和局部设计中进行大量的、非常复杂的数学和
6 g; ~- X0 Q3 h' x+ L Y力学计算；可对设计方案进行综合分析和优化设计，确
* l( a) J; \$ ]3 c3 {定工程设计的图样，提供组织生产的管理信息。这种设
) D0 g2 Q8 o+ F) a计方法大大提高了设计质量，缩短了设计周期，为开发0 e5 S4 o0 U# ^( O$ k
新产品和新工艺创造了有利条件。因此，在机械设计中 N8 }. J" E2 {0 \. ~
已获得推广。: l& u1 @& U0 B: ~1 P
计算机辅助设计系统 主要有4种类型:信息检索型、3 d: t7 _. d- C1 X7 {+ U
试行型、自动设计型和对话型。①信息检索型计算机辅
; N& ~4 _0 J5 V! k: z+ i' i" E助设计系统是将某些定型产品的标准化图纸转换成图形/ `' X3 C- r) ^, x5 s. R
信息存入计算机的存贮器中，设计时可按订货要求，从, }. y3 |- C) {9 Z
中自动检索出最佳的标准图纸。这是一种专用系统，不3 B' j' P$ K& k, e
便于产品的改进和更新，所以又发展出试行型。②试行
7 h) i" p! i8 A: U' [型计算机辅助设计系统是将设计人员对图纸进行修改的
$ ~" n" ~1 T- [# z构思编成软件输入计算机，计算机将修改的结果以图形6 R7 }# @4 n' h( \" u
的形式在阴极射线管终端上显示出来，若不满意，再修7 c' I2 B. F# t! s
改程序，再输入计算机，直到满意为止。这种系统不能
# p: g; ?0 m J( z5 `( Y, Q直接接受设计新产品的程序，因此又发展出自动设计型。) a0 N( D3 P0 x
③自动设计型计算机辅助设计系统是把明确描述产品设
3 S" q: T; [1 w计要求的目标函数输入计算机，由计算机自动调用优化
. t" ?& ]1 [, K1 `' a, k程序，按照给定的约束条件进行计算，输出最优设计结
6 U( F) \% Q* ?- h果。由于机械设计中很多问题难以事先用数学形式来描
7 [) w- L8 _/ F述，还需要依靠人的直觉、经验、智慧和创造加以完善，7 @7 f- ^5 X$ L$ s: N
因此又发展出对话型设计系统。④对话型计算机辅助设
$ }# Y( F; O0 }' F- H7 `计系统是由设计人员描述设计模型，再由计算机检索出7 \4 O/ _0 n- y, J
产品设计资料，进行运算，将设计结果以图形显示出来，6 e& j& U! e6 f# K" k' r4 v7 n
设计人员用光笔或键盘等输入装置直接对图形进行修改，5 o0 s+ P8 y: N# B( P- T" x$ t, E
计算机根据修改指令，再作出响应,重新显示,构成人机0 v8 E$ V# ]% Y; D2 l- ^* _/ h
对话的设计循环。阴极射线管显示器既作为输入装置又9 o! {/ U& T Z( W* v6 o
作为输出装置，能直接显示文字说明、数据表格、各种* _* r( q- e+ b9 l- _0 U: M
曲线和图形,还能将图形进行缩放、移动和旋转等,使设
0 c1 s, c& q* u8 U计人员能对计算机内当时的运算结果进行实时观察，对
) S4 p3 R: ?5 A8 g不满意的地方作实时修改。, d7 x% ?$ ]' s& m( G% j
计算机辅助设计最早应用于洲际导弹、人造卫星和3 @# `; A& c' r/ U. j6 V9 u2 a. M
超音速飞机等的设计，以后推广到汽车的外形、底盘和/ G; {) X2 P S5 f* a
车身结构，船舶结构，透平叶片型线和集成电路等民用
8 G) T, I* `3 d7 e0 V# d+ Z工业。20世纪60年代前期，建立了比较完善的对话型设' p" n) R6 w! ?0 l
计系统。70年代，计算机辅助设计已经从设计的某些环# P! O2 P0 R7 D
节发展为整个设计的系统工程，进而发展为从设计到生
* g j4 r8 l; a' P, K& h+ F9 h产全过程的计算机辅助设计－计算机辅助制造的一体化
* B: j! G' \$ Y) s! m系统（称为CAD/CAM系统）。它将计算机辅助设计结果记* e3 i6 _- B! [' \; w' T3 Q/ c/ G0 H/ e9 k
录在纸带或卡片、磁盘或磁带上(而不是图纸上)，作为) g5 w/ j. X& d o8 o; ]
管理信息直接控制产品的加工和装配。这种系统还可进. Q: r, Y% k$ G+ n9 ?
一步发展成为包含管理自动化功能的集成生产系统。计5 j$ U! L+ }( l1 }3 x9 W$ ^! ?
算机辅助设计正向更高级的智能模拟系统发展。 |
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发表于 2009-5-3 10:43:12