计算机辅助设计概述共30页文档
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什么是计算机辅助设计计算机辅助设计(CAD)是一种利用计算机硬件和软件来辅助实现各种工程设计、图形和模型的过程。
它的应用领域广泛,涵盖了建筑、机械、电子、航空、汽车以及其他工程领域。
通过使用CAD,设计师可以更加高效地进行设计工作,提高设计质量和准确性。
本文将介绍计算机辅助设计的定义、历史发展、应用范围以及优势。
一、定义和历史发展计算机辅助设计是指将计算机技术应用于设计领域,借助计算机软件和硬件设备进行各类工程设计、图形和模型的创作与演示。
CAD的出现和发展可以追溯到上世纪60年代,当时的CAD系统仅仅是一个基本的几何图形绘制和编辑工具。
随着计算机技术的飞速发展,CAD系统功能不断增强,逐渐扩展至三维造型、动态模拟、流程管理等多个方面。
二、应用范围计算机辅助设计在各个工程领域都得到了广泛应用,下面将列举几个常见的应用范围:1. 建筑设计:计算机辅助设计在建筑设计中起到了至关重要的作用。
通过CAD系统,建筑师可以绘制平面图、立体图、施工图等,帮助他们更好地进行设计和布局,提高建筑设计的准确性和效率。
2. 机械设计:CAD系统在机械设计中的应用也非常广泛。
通过CAD软件,机械工程师可以精确地进行各种零件的设计和装配,分析和优化产品的结构和性能。
3. 电子设计:在电子设计领域,CAD系统也是必不可少的工具。
通过CAD软件,电子工程师可以设计电路板、布线和元器件的排列等,提高电子产品的可靠性和性能。
4. 航空航天:CAD系统在航空航天工程中扮演着重要的角色。
通过CAD软件,工程师可以设计飞机和航天器的结构,模拟飞行过程,进行性能分析和优化。
5. 汽车设计:汽车制造商也广泛使用CAD系统进行汽车设计和制造。
通过CAD软件,设计师可以进行汽车外观和内饰设计,优化车身结构,提高汽车的安全性和性能。
三、优势和意义计算机辅助设计带来了许多优势和意义,包括:1. 提高效率:使用CAD系统能够加快设计师的工作速度,减少手工绘图的时间和努力。
计算机辅助设计概念《计算机辅助设计概念》一、计算机辅助设计概述计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)是利用计算机系统进行工程设计的一种技术。
经过数百年的发展和研究,CAD 已经成为主流的工程设计和施工方案编制方式。
CAD软件通过提供用户友好的图形界面和图形编辑功能,使用户能够以比传统设计方法更精确和高效的方式对工程方案进行设计和修改。
二、计算机辅助设计的应用计算机辅助设计可以应用于各行各业。
在机械设计方面,CAD软件能够帮助用户绘制准确的二维和三维模型;在建筑设计方面,CAD 软件可以用于绘制建筑物的整体外观、室内设计、室外景观设计以及装饰设计等。
此外,CAD软件还可以用于纺织服装设计、印刷设计、包装设计和印刷机制造等行业的设计。
三、计算机辅助设计的优势1、快速编制设计方案:CAD软件能够帮助用户快速编制准确的设计方案,大大节省了时间和费用。
2、有效控制设计成本:CAD软件能够帮助用户准确测量设计图并计算所需材料的数量,从而更有效地控制设计成本。
3、提高设计质量:CAD软件支持多种精确的图形编辑功能,使用户能够更轻松地制作出高质量的设计图。
4、改善团队协作:CAD软件可以支持多人协同设计,从而改善团队协作。
四、计算机辅助设计的不足1、成本较高:CAD软件一般会比传统的设计手段要贵。
2、需要完善的技术支持:使用CAD软件需要技术人员支持,如果CAD技术不够完善,会影响到设计的准确度和效率。
3、较难理解复杂的图形:CAD软件能够制作出精确的图形,但是复杂图形可能会让用户难以理解。
4、软件运行问题:由于CAD软件使用较多的计算机资源,在安装和运行过程中可能出现系统性问题,从而影响正常的设计工作。
计算机辅助设计计算机辅助设计(Computer-Aided Design,简称CAD)是指通过计算机软件和硬件工具来帮助设计师进行图形化设计的过程。
随着计算机技术的迅速发展,CAD在设计领域的应用已经成为设计师必不可少的工具。
本文将介绍CAD的基本原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、 CAD的原理及工作方式CAD的原理是基于数学和几何原理,通过将设计对象转换为数字化信息,利用计算机来进行设计和分析。
CAD软件通常提供了设计者所需的绘图工具、测量工具和模型构建工具,使得设计者可以快速创建、编辑和修改设计。
CAD软件还可以提供二维和三维视图,帮助设计者更直观地理解设计。
CAD的工作方式一般分为建模和分析两个主要环节。
建模阶段通过绘制点、线、面等基本几何元素来构建设计对象的基本形状。
在这个阶段,设计者可以根据实际需要对设计对象进行调整、改进和优化。
分析阶段则通过应用数学模型和物理原理对设计进行评估和优化,检查设计的可行性和安全性。
二、 CAD的应用领域CAD的应用范围广泛,涵盖了许多不同的领域。
以下是几个常见的应用领域:1. 建筑设计:CAD可以帮助建筑师设计楼房、桥梁和其他结构。
通过CAD软件,设计师可以创建精确的平面图和立体图,方便他们进行设计和修改。
2. 机械设计:CAD在机械工程中的应用非常广泛。
机械工程师可以使用CAD软件创建和分析机械零件的设计。
CAD还可以帮助工程师进行模拟和测试,以确保设计的安全性和可靠性。
3. 电子设计:CAD在电子工程中扮演着重要的角色。
电子工程师可以使用CAD软件设计电路板、芯片和其他电子元件。
CAD软件可以提供布线工具和仿真工具,帮助工程师进行电路设计和测试。
4. 汽车设计:汽车制造商使用CAD软件来设计车身、引擎和其他零件。
CAD可以帮助设计师创建车辆的外观和内部布局,优化车辆的性能和安全性。
5. 动画和游戏设计:CAD还被广泛应用于动画和游戏设计领域。
设计师可以使用CAD软件创建角色、场景和特效。
第一章计算机辅助设计概述
一、计算机辅助设计的定义
二、计算机辅助设计的应用领域
1、机械工业:机械设计,建模,动画,机械装配,施工,仿真,机
械制造,机械自动控制;
2、电子工业:集成电路设计,工艺规划,电路设计,仿真分析,制
程设计;
3、航空航天工业:飞船结构设计,飞机维修,航空零件选型,飞机
性能分析,飞行力学,气动力学,材料力学;
4、建筑工业:建筑设计,自动化测量,数字档案,图形影像处理;
5、军事工业:武器系统及其他军事装备的设计、分析、制造及维修,战场仿真,火控系统设计,卫星设计;
6、其他:信息、教育设施的设计,数据库管理,商业设计,办公自
动化,三维可视化,软件开发,网络应用等等。
三、计算机辅助设计的发展历史
计算机辅助设计的发展始于1960年。
计算机辅助设计(CAD)概述计算机辅助设计是20世纪50年代末发展起来的综合性计算机应用技术。
它是以计算机为工具,处理产品设计过程中的图形和数据信息,辅助完成产品设计过程的技术。
计算机辅助设计包括的内容很多,如概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机绘图等。
在计算机辅助设计工作中,计算机的任务实质上是进行大量的信息加工、管理和交换。
也就是在设计人员的初步构思、判断、决策的基础上,由计算机对数据库中的大量设计资料进行检索,根据设计要求进行计算、分析及优化,将初步设计结果显示在显示器上,以人机交互方式反复加以修改,经设计人员确认之后,在自动绘图机及打印机上输出设计结果。
计算机辅助设计是人和计算机相结合,各尽所长的新型设计方法。
在设计过程中,人可以进行创造性的思维活动,完成设计方案构思、工件原理拟定等,并将设计思想、设计方法经过综合、分析、转换成计算机可以处理的数学模型和解析这些模型的程序。
在程序运行过程中,人可以评价设计结果,控制设计过程;计算机则可以发挥其分析计算和存储信息的能力,完成信息管理、绘图、模拟、优化和其他数值分析任务。
一个好的计算机辅助设计系统既能充分发挥人的创造性作用,又能充分利用计算机的高速分析计算能力,找到人和计算机的最佳结合点。
一、计算机辅助设计技术的产生及发展20世纪50年代,以美国为代表的工业发达国家出于航空和汽车等工业的生产需要,开始将计算机技术应用于产品的设计过程,逐渐发展形成具有重大影响力的计算机辅助设计技术。
1、20世纪50年代——CAD技术的萌芽期。
1950年美国麻省理工学院(MIT)研制出旋风型图形显示设备,可以显示简单图形;50年代后期推出了图形输入装置——光笔;1958年美国Calcomp公司研制出滚筒式绘图仪,Gerber公司研制出平板绘图仪。
上述图形处理设备的问世,标志着CAD技术已处于交互式计算机图形系统的初期萌芽和诞生阶段。
2、20世纪60年代——CAD技术的成长期。
计算机辅助设计总结一、课程介绍计算机辅助技术(computeraidedtechnology)是以计算机为工具,辅助人在特定应用领域内完成任务的理论、方法和技术。
它包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助质量控制(CAQ)及计算机辅助绘图等。
“辅助”是强调人的主导作用。
在人的主导下,计算机和使用者构成了一个人机密切交互的系统。
诸多计算机辅助技术中的CAD和CAM 首先在飞机制造、汽车制造和造船等大型制造业项目中。
中文名:设计CAD技CAD外文名:简称:它包括剖视、三视图、性能分析,给出若干实例说明上述的某些应用。
[3]三、影响计算机辅助技术的深远影响在于:(1)它将人们在产品开发方面的知识系统化、规范化、工程化。
人们可以不断地堆砌知识工程阶段性成果——成功替代脑力劳动,进一步解放人类的生产力。
(2)它影响了企业的生产和管理模式(无图纸生产),提高了竞争能力(软盘、u盘、硬盘、光盘成为财富载体)——重塑当今社会的新关系。
现在推广的CAD技术已经与企业信息化融为一体。
(3)它改变了产品开发方式、工作风格,提高了开发质量——造就一代新型的产品设计师。
CAX技术被评为20世纪60年代以来十大杰出技术成就之一。
国外有人指出,CAX是对20世纪的发展影响最大的十项先进科学技术之一。
美国国防部也将广义的“设计自动化”确定为国防关键技术之一。
CAX是电子信息科学发展的产物,电子设计又是CAX技术的一个重要活动领域。
国内外电子CAD应用的普及度都已经超过90%。
我们的目标和任务就是尽快促成我国在电子设计能力方面的后发优势,用电子CAD软件工具设计出属于自己的ASIC/SOC芯片。
这里涉及到的硬件(芯片设计)和软件(CAX软件开发)正是属于信息产业发展的两大主题。
[4]四、发展趋势计算机辅助技术的发展趋势可能有以下几个方面:1)图形显示技术的不断改进。
图形技术不但反映在真实色彩图上,而且反映在快速的图形处理能力上。
第1章计算机辅助设计概述1.1 计算机辅助设计的概念计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD),它是计算机科学技术发展和应用中的一门重要技术。
所谓CAD技术,就是利用计算机快速的数值计算和强大的图文处理功能来辅助工程师、设计师、建筑师等工程技术人员进行产品设计、工程绘图和数据管理的一门计算机应用技术,如制作模型、计算、绘图等。
计算机辅助设计对提高设计质量,加快设计速度,节省人力与时间,提高设计工作的自动化程度具有十分重要的意义。
现在,它已成为工厂、企业和科研部门提高技术创新能力,加快产品开发速度,促进自身快速发展的一项必不可少的关键技术。
与计算机辅助设计(CAD)相关的概念有:CAE(Computer Aided Engineering ):计算机辅助分析。
就是把CAD设计或组织好的模型,用计算机辅助分析软件对原设计进行仿真设计成品分析,通过反馈的数据,对原CAD 设计或模型进行反复修正,以达到最佳效果。
CAM(Computer Aided Manufacture ):计算机辅助制造。
就是把计算机应用到生产制造过程中,以代替人进行生产设备与操作的控制,如计算机数控机床、加工中心等都是计算机辅助制造的例子。
CAM不仅能提高产品加工精度、产品质量,还能逐步实现生产自动化,对降低人力成本、缩短生产周期有很大的作用。
把CAD、CAE、CAM结合起来,使得一项产品由概念、设计、生产到成品形成,节省了相当多的时间和投资成本,而且保证了产品质量(如图1-1所示)。
是图1-1 计算机辅助设计过程计算机辅助设计(CAD)技术是集计算、设计绘图、工程信息管理、网络通讯等计算精品文档你我共享机及其他领域知识于一体的高新技术,是先进制造技术的重要组成部分。
其显著特点是:提高设计的自动化程序和质量,缩短产品开发周期,降低生产成本费用,促进科技成果转化,提高劳动生产效率,提高技术创新能力。
可见,计算机辅助设计(CAD)对工业生产、工程设计、机器制造、科学研究等诸多领域的技术进步和快速发展产生了巨大影响。