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技术设计论文 CAD技术的应用

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【摘 要】CAD技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面,本文阐述了CAD技术的概念,产生发展及应用,并提出了在CAD技术应用中的一些问题,以促进CAD技术朝着更高的方向发展.

【关键词】CAD技术;工程设计;应用

河南快三20世纪70年代后期以来,一个以计算机辅助设计(CAD)技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界,它不仅促进了计算机本身性能的提高和更新换代,而且几乎影响到全部技术领域,冲击着传统的工作模式.以计算机辅助设计这种高技术为代表的先进技术已经、并将进一步给人类带来巨大的影响和利益.计算机辅助设计技术的水平成了衡量一个国家工业技术水平的重要标志.

一、CAD技术简介

河南快三1、CAD的概念.CAD是Computer Aided Design的简称,即计算机辅助设计,是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析,以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术.它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科.1973年,国际信息处理联合会给CAD下了一个更广义的解释:“CAD是将论文范文机器混编在解题专业中的一种技术,从而使论文范文机器的最好特性联系起来.”CAD技术的应用适应了当前产品需提高设计质量,快速更新换代的需求;采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要.

河南快三2、CAD的产生与发展.20世纪50年代初,CAD技术诞生并处于被动式的图形处理阶段,也是CAD技术的准备和酝酿时期.进入20世纪60年代,提出了计算机图形学、交互技术、分层存储符号的数据结构等新思想,从而为CAD技术的发展和应用打下了理论基础,同时也相继出现了许多商品化的CAD设备.1970年美国Applicon公司第一个推出完整的CAD系统,出现了全面向中小企业的CAD/CAM商品化系统,同时也意味着CAD技术进入广泛使用时期.20世纪80年代,CAD技术进入了突飞猛进的发展时期,在这个时期,CAD/CAM技术从大中企业向中小企业扩展,从发达国家向发展中国家扩展,从用于产品设计发展到用于工程设计和工艺设计.到了20世纪90年代,CAD技术进入了开放式、标准化、集成化和智能化的发展时期,微机加视窗95/98/2000/NT操作系统与工作站加LINIX操作系统,在以太网的环境下构成了CAD系统的主流工作平台.因此现在的CAD技术和系统都具有良好开放性,图形接口、图形功能日趋标准化,在CAD系统中,综合运用正文、图形、图像、语音等多媒体技术和人工智能、专家系统等技术,从而大大提高了自动化设计程度,出现了智能CAD新学科.

3.CAD的功能.一个比较完善的CAD系统应具备以下基本功能:

河南快三(1)科学计算与分析功能,能够完成产品常规设计、优化设计、可靠性分析、有限元分析、动态分析及数字仿真模拟等科学计算.

河南快三(2)图形处理功能:如二维交互图形技术、三维几何造型、图形仿真模拟及其图形输入输出功能等.

(3)数据管理与数据交换功能:如数据库管理,不同CAD系统间的数据交换和接口功能等.

河南快三(4)其它功能:如进行文档制作,编辑及文字处理功能,软件设计功能和网络功能等.

二、CAD技术的应用

河南快三CAD技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面,其主要的应用领域有以下几个方面:

河南快三1、制造业中的应用.CAD技术已在制造业中广泛应用,其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入.众所周知,一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段.同时,现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中,在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑.当前先进的CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内.现在较常用的软件有UG II、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD应用系统,这些系统主要运行在图形工作站平台上.在PC平台上运行的CAD应用软件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等.由于各种因素,目前在二维CAD系统中Autodesk公司的AutoCAD占据了相当的市场.

2.工程设计中的应用.CAD技术在工程领域中的应用有以下几个方面:

(1)建筑设计,包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计、平面布景、建筑构造设计、小区规划、日照分析、室内装潢等各类CAD应用软件.

河南快三(2)结构设计,包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析、高层结构分析、地基及基础设计、钢结构设计与加工等.

(3)设备设计,包括水、电、暖各种设备及管道设计.

(4)城市规划、城市交通设计,如城市道路、高架、轻轨、地铁等市政工程设计.

(5)市政管线设计,如自来水、污水排放、煤气、电力、暖气、通信(包括电话、有线电视、数据通信等)各类市政管道线路设计.

河南快三(6)交通工程设计,如公路、桥梁、铁路、航空、机场、港口、码头等.

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(7)水利工程设计,如大坝、水渠、河海工程等.

河南快三(8)其他工程设计和管理,如房地产开发及物业管理、工程概预算、施工过程控制与管理、旅游景点设计与布置、智能大厦设计等.

3、电气和电子电路方面的应用.CAD技术最早曾用于电路原理图和布线图的设计工作.目前,CAD技术已扩展到印刷电路板的设计(布线及元器件布局),并在集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计制造中大显身手,并由此大大推动了微电子技术和计算及技术的发展.

4、仿真模拟和动画制作.应用CAD技术可以真实地模拟机械零件的加工处理过程、飞机起降、船舶进出港口、物体受力破坏分析、飞行训练环境、作战方针系统、事故现场重现等现象.在文化娱乐界已大量利用计算机造型仿真出逼真的现实世界中没有的原始动物、外星人以及各种场景等,并将动画和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起,在电影制作技术上大放异彩,拍制出一个个激动人心的巨片.

河南快三5、其他应用.CAD技术除了在上述领域中的应用外,在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至体育方面都会用到CAD技术.

三、CAD技术在应用中的几个问题

1.网络化、智能化、标准化的问题

河南快三(1)网络化是当前的一个趋势.CAD采用网络可以实现信息共享,给设计工作带来极大的方便.但由于CAD的实时数据交换量极大,采用主机分时系统会降低设计效率,最佳方案是各节点机能独立完成设计工作,网络的作用是各节点有关资源的相互调用.同时,由于知识产权保护的需要,CAD软件都有自己的加密措施(如钥匙盘或加密狗).因而在实施上出现两种情况,一是仅在河南快三器上安装一个加密狗,二是在各节点机分别安装加密狗.前者便于资产管理,后者可以脱离网络单机运行,各有优点.

河南快三像CAXA电子图板的网络板就提供了三种安装模式,即全河南快三器安装、全工作站安装、混合安装.第一种模式适合于无盘工作站网络,将软件全部安装在河南快三器上,节点工作站无硬盘:不足之处是网络要求高,否则运行速度受影响.第二种模式要求工作站有一定的硬盘容量,运行河南快三器与工作站基本上无数据交换,河南快三器的作用仅是软件使用权限控制.第三种模式则是将经常调用的部分程序安装在工作站上,而把硬盘空间大的库文件之类安装在河南快三器上,兼顾运行速度、网络通讯及硬盘空间各个万面,是一种较好的模式.

河南快三(2)智能化是CAD发展的必然.智能化的主要特征是不仅能处理数据而且能处理知识,其功能远超出了计算范畴,他能进行推理、优化、选择、判断并作出决策,这样的系统在解决问题方面能达到专家水平.智能化CAD技术是一项复杂的系统工程,是一项跨学科的重大课题.必须要有经验的工程设计专家和计算机软件专家密切配合进行研究开发才能较好的解决.目前,我国智能型CAD系统的研究刚刚开始,还没有可供应的商品化软件.因此,在吸收国外先进技术的基础上,加快研制高水平的智能型CAD软件也是河南快三的一项迫切任务,对提高我国CAD的应用水平和设计手段的现代化将会起到积极的促进作用.

河南快三(3)标准化是企业技术工作一个很重要的部分.当应用CAD技术时,企业技术部门首先应该对企业己有的标准进行修订或订立新的标准,完善的CAD标准体系是指导我国标准化管理部门,进行CAD技术标准化工作决策的科学依据,是开发制定CAD技术各相关标准的基础,也是促进CAD技术普及应用的约束手段,因此,在CAD应用工程中跟踪国际的相关标准、研究制定符合我国国情的CAD标准,并切实加以执行是促进我国CAD技术研究开发、推广应用能不断发展的重要保证.

河南快三2、投资与管理问题.应用CAD技术是企业求生存、求发展的必由之路.要尽快普及和使用这一现代化技术,应优先考虑CAD技术发展的必要投入,保证CAD技术工作顺利开展.同时,又要避免盲目投资,造成设备的闲置,带来不必要的损失,将CAD技术尽快转化为生产力,才能取得更大的经济效益,使生产运转过程形成良性循环.

衡量一个设计单位的CAD技术水平,投资是前提,管理是关键.它首先取决于领导的认识是否到位,体现在技术更新、设备更新、人才储备等方面是否重现.因此应该在企业中建立一支既懂CAD技术,又懂产品设计技术的队伍.CAD技术的应用有别于其他工作.它是一个比较复杂、功能强大,有很大的时效性(由于计算机技术发展比较快,软、硬件性能不断提高,而论文范文不断降低,且降的幅度大、速度快)的工作.

其次,现代化的设备需要高科技素质的人员操纵,才能发挥其应有的作用,产生巨大的经济效益.只有让设计人员尽快掌握CAD这一先进的科学技术知识.才能让现代化的设备创造出应有的经济效益和社会效益.因此,应充分利用CAD培训中心的优势进行基础知识培训,达到人人会用计算机,人人掌握CAD技术,只有在此基础上才可进行高层次培训和开发培训.

CAD技术高水平应用是将硬件设备、网络、各种CAD软件包、电子图库、质量保证体系、经营管理、财务、培训等集成为一个整体系统,并且有效地管理起来才能正常运行,从而才能最大限度地发挥系统效益.

3、CAD应用软件选择的问题.CAD应用软件是CAD技术应用水平提高的一个极其重要的因素.因为国内目前使用的CAD应用软件绝大多数是在AUTOCAD上开发的,与先进国家相比存在很大差距,均不够完善,存在许多问题如汉化环境问题、软件的规范化问题、软件产品的质量落后于网络发展问题等,这些问题的解决需要河南快三与软件开发人员的共同努力.市场上的CAD应用软件有很多,建筑工程方面的软件就有许多家公司开发和研制.因此,河南快三在选择软件时,应注意以下几个问题:

(1)软件的功能应满足自身发展的需要;

(2)软件的文件转换接口要好;

河南快三(3)软件外接接口好,并应具有很好的通用性;

(4)软件具有可开发性;

(5)人机界面要好,便于掌握和操作;

河南快三(6)软件提供商的背景要好,这标志着能否不断地享受软件在技术上的免费升级和优良的售后河南快三,并能为用户解决实际问题.

河南快三可见,软件选择好有事半功倍的效果,可避免重复投资,加快CAD技术推广应用的步伐.

当前,CAD技术作为较成熟的普及技术已在企业中广泛应用,并已成为企业的现实生产力,推动了工业产品向高、精、尖的方向突飞猛进.同时,围绕企业创新设计能力的提高和网络计算环境的普及,CAD技术正朝着开放化、集成化、智能化、协同化和标准化方向发展.

【参考文献】

河南快三[1]储伟俊.工程机械CAD应用技术(工程机械系列教材).2008.

河南快三[2]葛飞.机械CAD在工业设计中的现状和发展方向.电脑知识与技术2005,(9).

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河南快三[5]贾玉春.浅谈CAD技术及其应用的若干问题.机械工业出版社,2001.

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