計算機輔助設計技術與應用

前言

　　計算機輔助設計（CAD）技術是現代工程領域應用最廣泛的一門多學科綜合應用技術。隨著網絡技術、信息技術、人工智能等技術的發(fā)展，CAD技術在原有的基礎上有了很大的突破和發(fā)展，尤其是在各項工程應用領域?！　”緯?章介紹了計算機輔助設計的概念、功能、特點、發(fā)展歷史，以及現有的特點和將來的發(fā)展趨勢；第2章介紹了CAD系統(tǒng)的軟硬件技術特點，分別講述了硬件系統(tǒng)的組成、軟件系統(tǒng)的組成以及國內外主流CAD軟件；第3章介紹了CAD幾何造型系統(tǒng)中的線框造型、曲面造型、實體造型系統(tǒng)和非流形形體造型系統(tǒng)的特點、方法以及應用；第4章介紹了參數化cAD技術的基本方法與技術，以及參數化CAD系統(tǒng)的構建流程與應用；第5章介紹了智能CAD技術，包括專家系統(tǒng)、智能CAD的原理、結構和實施技術等問題；第6章介紹了并行設計的基本原理、計算機支持的協(xié)同設計方法及其網絡環(huán)境下CAD技術的實施方法與理論；第7章介紹了產品數據管理的基本概念、核心功能、體系結構和實現技術?！　”緯哂腥缦绿攸c：　　1.體系結構科學、完整　　在體系結構上，包括傳統(tǒng)CAD技術的軟件技術／硬件技術、CAD技術的基本流程、幾何造型技術、參數化建模技術，同時增加了網絡環(huán)境下的CAD技術、參數化CAD技術、智能CAD技術以及PDM技術。從網絡技術、人工智能技術、信息技術、協(xié)同設計和并行工程等所形成的系統(tǒng)科學與方法論的角度，保證了本書整個體系結構的完整性和科學性。

內容概要

　　《計算機輔助設計技術與應用》第1章介紹了計算機輔助設計的概念、功能、特點、發(fā)展歷史，以及現有的特點和將來的發(fā)展趨勢；第2章介紹了CAD系統(tǒng)的軟硬件技術特點，分別講述了硬件系統(tǒng)的組成、軟件系統(tǒng)的組成以及國內外主流CAD軟件；第3章介紹了CAD幾何造型系統(tǒng)中的線框造型、曲面造型、實體造型系統(tǒng)和非流形形體造型系統(tǒng)的特點、方法以及應用；第4章介紹了參數化cAD技術的基本方法與技術，以及參數化CAD系統(tǒng)的構建流程與應用；第5章介紹了智能CAD技術，包括專家系統(tǒng)、智能CAD的原理、結構和實施技術等問題；第6章介紹了并行設計的基本原理、計算機支持的協(xié)同設計方法及其網絡環(huán)境下CAD技術的實施方法與理論；第7章介紹了產品數據管理的基本概念、核心功能、體系結構和實現技術。

書籍目錄

第1章 CAD技術概論1.1 引言1.2 CAD的定義1.3 計算機輔助設計的基本功能1.4 CAD系統(tǒng)的工作過程1.5 CAD技術發(fā)展第2章 CAD軟硬件技術2.1 引言2.2 CAD系統(tǒng)的硬件技術2.3 CAD系統(tǒng)軟件第3章 CAD的幾何造型系統(tǒng)3.1 引言3.2 幾何造型基本元素的定義3.3 線框造型系統(tǒng)3.4 曲面造型系統(tǒng)3.5 實體造型系統(tǒng)3.6 非流形形體造型系統(tǒng)3.7 圖形的幾何變換3.8 三維逆向幾何造型第4章 參數化的CAD技術4.1 引言4.2 基于約束的參數化設計4.3 常用的參數化設計方法4.4 參數化CAD系統(tǒng)4.5 參數化CAD應用實例4.6 參數化CAD軟件應用效果第5章 智能CAD技術5.1 引言5.2 專家系統(tǒng)原理5.3 智能CAD方法5.4 智能CAD系統(tǒng)的應用5.5 智能CAD研究展望第6章 網絡環(huán)境下的CAD技術6.1 引言6.2 并行工程與并行設計的基本原理6.3 并行設計的基本方法6.4 網絡環(huán)境下的CAD技術6.5 網絡環(huán)境下的CAD系統(tǒng)結構及各主要功能模塊第7章 產品數據管理（PDM）7.1 產品數據管理（PDM）的基本概念7.2 PDM的核心功能、體系結構和實現技術7.3 PDM應用實例參考文獻

章節(jié)摘錄

　　（2）應用功能方面的改進　　1）發(fā)展功能高度集成化的CAX體系　　在CAD軟件中，軟件改進主要有兩種途徑。一是改進整體性能，優(yōu)化內部數據結構和算法，改進易用性；二是改進功能集成性，在一個軟件體系結構下實現更多的應用功能集成，即用一個CAX軟件來快捷地、一路暢通地開發(fā)出客戶所需要的產品。預計在市場上形成完善、強大的CAX體系只需3～5年的時間。例如，從工業(yè)設計到結構設計一體化，即CAID與CAD的集成，以確保設計人員可以完全自由地表達自己的意圖，從產品外觀到內部結構，來自由流暢地進行技術創(chuàng)新、性能或結構改進以及高級渲染著色?！　?）知識融合技術　　知識融合技術是能夠進行自動化過程設計、管理可能性因素和實踐性因素的一門技術。它讓用戶能夠創(chuàng)建和保存自己的規(guī)則和過程，物理、化學或者在其他領域創(chuàng)建的工程規(guī)則都可以被集成，例如裝配材料的花費、加工公差的極限、沖壓的工序和模具注射過程等項目都可以保存和評估，并且大量實現自動化過程處理。用戶可以方便地選擇他們所需要的方案，就如同現在建造參數化特征一樣簡單。大量的過程自動化可以為工業(yè)界帶來可重復利用過程的革命?！　?）特定工業(yè)過程的智能向導　　過程向導融合了業(yè)界特有的過程知識，把設計技術中復雜的因素連接到了自動的過程當中。例如EDS的NX軟件有許多智能化的過程向導：注塑模具向導、級進模具向導、齒輪工程向導、沖壓工程向導、焊接助理、加工專家顧問、強度向導、優(yōu)化向導等。這些過程向導將極大地改進工作流程的效率，生產率可以成倍提高。　　4）系統(tǒng)化造型　　使用系統(tǒng)化造型，設計者能夠通過改變產品中的任何零件，進行各種變型，來查看完整的產品及其生產過程。新一代的CAD軟件將參數化造型技術提升到了更為高級的系統(tǒng)和產品設計的層面上。系統(tǒng)級的設計參數可以由產品向下驅動其子系統(tǒng)、裝配以及最終的零件。對于產品定義模板的修改將通過自動化的途徑，控制并映射到所有相關的子系統(tǒng)和零部件之上?！　。?）系統(tǒng)功能方面的改進　　1）CAD軟件中加入PDM功能　　具有PDM功能的CAD軟件正在逐漸為用戶所認識和接受。實現設計協(xié)同是未來CAD的主要發(fā)展方向之一。設計協(xié)同的虛擬會議可促進設計人員之間自由討論、發(fā)表見解，團隊能夠把想法立體化，并立即看到在產品所有方面的結果。通過消除通訊瓶頸，設計協(xié)同功能能解決工程師、供應商與客戶間對關鍵產品設計問題的協(xié)調工作。當團隊成員正工作在產品設計的方方面面，而且是位于不同國家、城市或設計團隊時，設計協(xié)同使異地數據共享成為可能，即使位于同一辦公樓的團隊也能從實時共享與檢查設計改變中獲益?！　?）PLM環(huán)境中的CAD　　在PLM（產品生命周期管理）解決方案中，CAD功能是其中必不可少的一個有機組成部分。PLM環(huán)境中的CAD功能與獨立運行的CAD軟件在使用的定位上有一定層次上的差異。獨立的CAD軟件強調數據的關聯(lián)，具有PDM功能的CAD軟件強調數據的共享，而PLM中的CAD功能則強調在產品全生命周期內的數據的管理，以及基于這些數據而工作的各地、各企業(yè)、各部門、各工作組之間的協(xié)同?！　　?/pre>








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