計算機輔助設(shè)計

wujianbo1985

計算機輔助設(shè)計
computer aided design
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    利用電子計算機幫助設(shè)計人員更有效地進行設(shè)計的
8 P2 c* H! G8 E  K, F  A, G* x方法,英文簡稱CAD,。這種方法的優(yōu)點是：計算機的高速
計算能力、巨大的存貯能力和邏輯判斷能力與人的創(chuàng)造
: |- K0 P+ |& F; L能力相結(jié)合,，可對工程設(shè)計提出創(chuàng)造性的構(gòu)思方案,；可
從存貯的大量資料中進行檢索和方案比較；可在工程的
' G/ `' a4 [& d9 g1 i總體設(shè)計和局部設(shè)計中進行大量的、非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)和
力學(xué)計算,；可對設(shè)計方案進行綜合分析和優(yōu)化設(shè)計,，確
' @* s6 s: v( e/ L) {定工程設(shè)計的圖樣，提供組織生產(chǎn)的管理信息,。這種設(shè)
' W, S* L% ?- d! H4 R) C" n) A計方法大大提高了設(shè)計質(zhì)量,，縮短了設(shè)計周期，為開發(fā)
1 I7 s/ b) g( i3 e新產(chǎn)品和新工藝創(chuàng)造了有利條件,。因此,，在機械設(shè)計中
/ ^+ R( _' ^' `已獲得推廣。
    計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)  主要有4種類型:信息檢索型,、
( e" q6 h" r6 p: O) k) ?試行型,、自動設(shè)計型和對話型。①信息檢索型計算機輔
+ }3 c1 V: ~. I助設(shè)計系統(tǒng)是將某些定型產(chǎn)品的標(biāo)準化圖紙轉(zhuǎn)換成圖形
' D9 q+ d7 g$ @1 R' P7 r/ d信息存入計算機的存貯器中,，設(shè)計時可按訂貨要求,，從
# _7 x- L1 s1 Q+ _: O( ^中自動檢索出最佳的標(biāo)準圖紙。這是一種專用系統(tǒng),，不
便于產(chǎn)品的改進和更新,，所以又發(fā)展出試行型。②試行
1 F, S; q: b# V9 l' H/ i( Z型計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)是將設(shè)計人員對圖紙進行修改的
5 i0 I( z3 c' j8 M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
) C# P0 Y) P$ A( {" \) b9 h8 M的形式在陰極射線管終端上顯示出來,，若不滿意，再修
* k: I" _& p7 y9 C6 N改程序,，再輸入計算機,，直到滿意為止。這種系統(tǒng)不能
直接接受設(shè)計新產(chǎn)品的程序,，因此又發(fā)展出自動設(shè)計型,。
③自動設(shè)計型計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)是把明確描述產(chǎn)品設(shè)
計要求的目標(biāo)函數(shù)輸入計算機，由計算機自動調(diào)用優(yōu)化
2 Y1 v, N" H  v  I' Y3 r' h程序,，按照給定的約束條件進行計算,，輸出最優(yōu)設(shè)計結(jié)
果。由于機械設(shè)計中很多問題難以事先用數(shù)學(xué)形式來描
述,，還需要依靠人的直覺,、經(jīng)驗、智慧和創(chuàng)造加以完善,，
, e  [8 Y0 j7 ]" r$ P; Q" j因此又發(fā)展出對話型設(shè)計系統(tǒng),。④對話型計算機輔助設(shè)
+ T8 Z& j$ J" J# K8 u6 K  ^$ J, c計系統(tǒng)是由設(shè)計人員描述設(shè)計模型，再由計算機檢索出
1 e! t9 {" c; N$ Q4 x2 [產(chǎn)品設(shè)計資料,，進行運算,，將設(shè)計結(jié)果以圖形顯示出來,，
設(shè)計人員用光筆或鍵盤等輸入裝置直接對圖形進行修改，
計算機根據(jù)修改指令,，再作出響應(yīng),重新顯示,構(gòu)成人機
7 R) j3 x& Z5 O- P& V5 g對話的設(shè)計循環(huán),。陰極射線管顯示器既作為輸入裝置又
7 o* {- I+ q( K( K0 W作為輸出裝置，能直接顯示文字說明,、數(shù)據(jù)表格,、各種
2 \& h* `+ J/ q9 X* ?$ E5 T  m曲線和圖形,還能將圖形進行縮放、移動和旋轉(zhuǎn)等,使設(shè)
計人員能對計算機內(nèi)當(dāng)時的運算結(jié)果進行實時觀察,，對
& e. @8 o0 _' o8 P0 M& p* ~- S不滿意的地方作實時修改,。
& w  ~0 H2 p  H  k* B    計算機輔助設(shè)計最早應(yīng)用于洲際導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和
5 ]& _" X6 A" b0 Q4 F( Y% v超音速飛機等的設(shè)計,，以后推廣到汽車的外形,、底盤和
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
5 y# q3 K( [, M! P工業(yè),。20世紀60年代前期，建立了比較完善的對話型設(shè)
% {, o* F6 M8 }1 K# v2 O' Y9 h計系統(tǒng),。70年代,，計算機輔助設(shè)計已經(jīng)從設(shè)計的某些環(huán)
" W, H& w, m; p& ~" M# S節(jié)發(fā)展為整個設(shè)計的系統(tǒng)工程，進而發(fā)展為從設(shè)計到生
產(chǎn)全過程的計算機輔助設(shè)計－計算機輔助制造的一體化
3 M  n9 i+ O' ^! ?系統(tǒng)（稱為CAD/CAM系統(tǒng)）,。它將計算機輔助設(shè)計結(jié)果記
錄在紙帶或卡片,、磁盤或磁帶上(而不是圖紙上)，作為
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
0 m% k" g3 ?4 P* A9 h! V5 _* j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
算機輔助設(shè)計正向更高級的智能模擬系統(tǒng)發(fā)展,。