CAD,CAE,CAM复习题
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30.1.CAE或有限元分析的应用和发展前景?答:CAE的趋势:(1)仿真驱动研发流程(2)核心功能深入化,使用环境简单化(3)多学期联合仿真和多物理场耦合技术兴起(4)产品仿真中高性能计算技术的采用(5)协同研发环境的建立(6)仿真咨询服务和研发环境的实施应用P3—431.结合发电机组合件的有限元分析讲讲CAE分析过程答:随着现代发动机技术的发展,CAE分析在新型发动机开发过程中地位不断提高,逐渐成为了与传统试验平行的开发手段。
新机型在开发过程中的需要考虑的刚度、强度、疲劳、振动、噪声等问题,都可以在设计阶段应用CAE手段解决,大幅度提高设计质量,缩短开发周期,节省开发费用,避免产品在投放市场时出现致命的质量问题。
在发动机的CAE分析中,主要可分为性能分析、流场分析以及结构分析三个研究方向,其中结构分析是针对零部件级(比如活塞、连杆等)、子系统级(比如曲轴系)和总成级(比如整机和动力总成)三个级别的对象进行动力学和有限元分析,主要分析内容包括分析各级别对象的刚度、强度、疲劳、模态、温度、刚体运动、弹性振动等。
举例发动机横隔板三维有限元分析一、有限元模型横隔板有限元模型包括:机体、主轴承盖、主轴承上下轴瓦、缸盖螺栓、假体缸盖。
取二缸半做分析,采用二阶四面体单元。
二、边界条件本次强度分析共计算了三个工况:装配工况、最大爆发压力工况、最大惯性力工况。
三、强度计算结果1 在最大螺栓预紧力下主轴承座的变形2在主轴承座与上下轴瓦间施加最小过盈,判断轴瓦背压。
3最大爆压为15MPa时的应力结果四、疲劳分析结果使用FEMFAT疲劳软件,分析横隔板高周疲劳。
五、总结有限元法是内燃机设计中的有力工具。
本文通过应用ABAQUS模拟发动机各零部件间的非线性接触进行仿真分析,根据结果对设计进行指导,缩短了设计制造周期。
32. 书P17最下面33.简单叙述传统产品开发流程和虚拟样机产品开发流程,通过对比两者说明CAE技术的有点答:传统产品开发分为:项目批准/产品和过程设计/产品和过程的验证和确认/产品和过程的确认/正式生产(批量)虚拟样机产品开发在行产品开发流程中有效利用虚拟产品模型,对产品设计做出判断,并在测试阶段加以验证,从而帮助企业寻求更具创新性的产品设计、得到所期待的产品。
cadcam期末考试试题及答案# CAD/CAM期末考试试题及答案## 一、选择题(每题2分,共20分)1. CAD/CAM系统的核心是______。
A. 计算机硬件B. 计算机软件C. 数字化输入设备D. 数控编程2. 在CAD/CAM软件中,以下哪个不是常见的设计工具?A. 直线B. 圆C. 曲线D. 音频3. CAM中的“CAM”代表______。
A. Computer Aided ManufacturingB. Computer Aided ManagementC. Computer Aided MeasurementD. Computer Aided Modeling4. 以下哪种技术不是用于提高数控加工精度的?A. 刀具补偿B. 误差分析C. 材料选择D. 机床校准5. 在CAD/CAM中,参数化设计的主要优点是______。
A. 易于修改设计B. 增加设计复杂度C. 降低设计效率D. 减少设计成本...(此处省略其他选择题)## 二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述CAD/CAM系统在现代制造业中的应用及其重要性。
答:CAD/CAM系统在现代制造业中扮演着至关重要的角色。
它通过计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术,实现了产品设计和制造过程的自动化与优化。
CAD/CAM系统的应用可以显著提高设计效率,缩短产品开发周期,降低生产成本,并提升产品质量。
此外,它还支持复杂的几何形状设计,为创新设计提供了可能。
2. 解释什么是数控编程,并说明其在CAM中的作用。
答:数控编程是指使用计算机软件将设计好的零件或产品转化为数控机床可以识别和执行的指令代码的过程。
在CAM中,数控编程的作用是将设计模型转化为实际可加工的路径,指导数控机床进行精确的切削、铣削或其他加工操作。
这一过程对于确保加工精度和效率至关重要。
3. 描述CAD/CAM系统中的三维建模过程及其在产品设计中的重要性。
○1写出三种目前国内常用的CAD/CAM软件(AutoCAD)(Pro/Engineer)(CA TIA)○2CAD系统可以完成()、()、()、()等工作,具有以下特点:()()()()()CAD系统可以完成方案拟定、计算分析、优化、工程图绘制、技术文件编写、模拟装配与试验等,具有以下特点:1.缩短产品开发周期2.提高产品设计质量3.降低生产成本4.提高管理水平5.效益高。
○3CAD/CAM系统的基本功能有()()()()。
图形显示功能输入输出功能存储功能交互功能(即人机接口)○4CAD/CAM系统的主要任务有()()()()等。
几何造型计算分析工程绘图结构分析优化设计计算机辅助工艺规程设计(CAPP)NC自动编程模拟仿真工程数据管理○5CAD/CAM系统由(硬件系统)(软件系统)两部分组成。
○6CAD系统中,图形的表示方法有(点阵表示法)(参数表示法)。
○7一般而言,图形是由(方程)表示的图形,图像是由(点阵)表示的图形。
○8图形的属性是指灰度、色彩、线型和线宽等(描述图形外貌和细节的)诸因素。
○9(单链三表结构)具有结构关系清楚节省存储空间检索比较容易等特点。
但是它不宜于(频繁地交互修改)。
因此,它只适用于(速度要求不太高)(几何实体不很复杂)的系统。
○10目前CAD系统普遍采用的软件标准是由德国提出的(图形核心系统GKS )标准,其主要设计思想是(以一种不依赖于所使用的计算机和图形设备的方式产生图形和控制图形)。
○11CGM是(一套与设备无关)的语义、话法定义的图形文件格式。
○12IGES就是为了解决(数据在不同的CAD/CAM系统间传送)的问题,它定义了(一套表示CAD/CAM中常用的几何和非几何数据的格式以及相应)的文件结构。
○13产品模型数据交换标准(STEP)出现在(IGES)之后。
STEP的产品模型数据覆盖(整个生命周期的应用而全面定义)的产品所有数据元。
○14GKS基本图素有(折线)(多点标记)(填充区域)(正文)(像素列)(广义图素)。
CADCAM期末复习题计算机辅助设计与制造技术复习指南第一章计算机辅助设计技术知识要点:1、CAD发展概述①中英文定义②3个发展趋势③几次技术革新④CAD的工程应用2、CAD所具备的软硬件系统①软件系统分类及定义②硬件系统组成3、用户界面设计①用户界面类型②WINDOWS消息类型③常用控件(通用控件)4、设计资料管理①类型与处理存储方法②常用的排序方法及思想③常见的插值方法(公式)④数据的逻辑结构(存储)5、图形生成①图形生成的几种方法②图形生成的几种变换第二章几何建模技术知识要点:1、几何建模方法①几何建模定义②几何建模方式:线框、表面、实体③实体建模的方法(两种)及特点2、特征建模①特征建模定义②特征建模的分类(六类)(狭义)③广义特征第三章计算机辅助工艺设计技术(CAPP)知识要点:1、CAPP概述①中英文定义②存在的优点③6种基本类型、特点④5个设计步骤2、成组技术①定义②成组工艺③3种基本编码结构④常用分类编码系统、分组方法3、半创成式CAPP系统①概念与功能模块②工艺设计准备步骤及内容4、人工智能与专家系统①相关定义②人工智能研究领域③专家系统的结构④知识表示方法、推理5、网络化CAPP系统①基本构成:知识库、数据库、系统管理模块、工艺制定模块、工艺管理模块第四章计算机辅助制造技术知识要点:1、CAM概述①中英文定义②数字化制造概念2、CAM软硬件系统组成①软件系统:系统、支撑、应用软件②硬件系统:主机、存储器、I/O设备、接口等3、数控加工技术①概念,两种类型:NC式、CNC式②数控机床组成(6部分)及工作原理③数控装置硬件结构(5个部分)④CNC装置的主要作用(9个部分)⑤控制类型与插补类型4、数控编程①数控编程基本内容②基本步骤③两种方法④程序段的格式⑤G、M代码的含义:G代码:G00、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G90、G91、G92M代码:M00、M02、M03、M04、M05、M06、M19其他:N(顺序号),F(第一进给速度),S(主轴速度),T (第一刀具),XYZ(基本尺寸),UVW(平行于XYZ轴的第二尺寸)第五章产品数据管理技术(PDM)知识要点:1、PDM概述①中英文定义②发展阶段③集成模式及具体内容④PDM功能⑤四个层次体系结构2、工作流程管理①概念、功能、基本结构3、PLM概述①中英文定义②制造业PLM“e化”垂直链(PDM、ERP、CRM及其详细内容)③实施PDM系统应注意的问题练习题一、填空题1、数据结构包括数据的(逻辑)结构和(物理)结构。
CAD部分一、填空题:1、所谓投影法,是指光线通过物体,向指定的投影面投射,并在该面上得到图形的方法。
2、正投影的基本性质为实形性,积聚性和类似性。
3、常用的面向产品数据模型及其文件格式的标准有DXF 、IGES和STEP 。
4、参数化建模中的形状控制,通常约束的形式有以下几种:几何约束、尺寸关系、拓扑关系约束和特征组合约束。
5、插值和逼近统称拟合,是计算机辅助几何设计经典的研究课题。
6、装配建模的特点:零件模型与装配体的引用关系、全相关性和基于约束的装配。
7、典型的几何造型系统:1)国外CAD软件:CATIA、UG(Unigraphics)、Pro/E (Pro/Engineer)、Solidworks、I-DEAS 2)国内CAD/CAM软件:CAXA电子图板与制造工程师、开目CAD 。
二、判断题:1、机械制图中,GB/T为推荐性国家标准的代号,一般可简称为“国标”。
(0 )2、在机械制图中,2:1的比例为放大比例,如实物尺寸为30,则图中图形应画15。
(0)3、在机械制图中,投影采用的是正投影法,即投射线与投影面相垂直的平行投影法。
(1)4、平面四边形与投影面倾斜时,其投影变小,投影的形状有可能会变成三角形。
(0)5、一个平面图形在三面投影体系中的投影有可能是一个点、一条直线或一个平面。
(0 )6、为了将尺寸标注的完整,在组合体的视图上,一般需要标注定形尺寸、定位尺寸、总体尺寸等。
(1)7、为了使图形清晰,应尽量将尺寸标注在视图的外面,以免尺寸线、数字和轮廓线相交。
(1 )8、在制图中画出的粗实线,虚线是在实物上面真实存在的轮廓线。
(1 )9、将机件的某一部分向基本投影面投射所得到的视图,称为局部视图,所以局部视图一定会是某个视图的一部分。
(1)10、将机件向不平行于任何基本投射面的平面投射所得到的视图称为斜视图。
斜视图是基本视图的一部分。
(0)11、因为剖切是假想的,并不是真的把机件切开并拿走一部分。
题目:1、填空,用英语回答(课本和ppt)2、简答题3、分析题:任意发挥(有图)如何在ansys中辅助分析,处理,网格,载荷实现计算机辅助加工制造等4、论述题:工艺划分,参数用英语回答Key Problems of CADComputer Aided Design & Computer Aided ManufacturingProblems of Introduction:Explain the following abbreviations:CAD, CAE, CAPP, CAM, CAFD, PDM, EDBS, BOM, CIMS, NC, CNC, DNC, CE, GT……Conceptions of CAD, CAPP, CAM;Necessity of Integrity of CAD/CAM;Methods of CAD/CAM Integration;Hardware and software of CAD/CAM Technology;参考中文教材第1章,第14章参考英文教材第1章CIMS: Computer Integrated Manufacturing SystemPMS : Production Management SystemEDS : Engineering Design SystemMAS: Manufacturing Automation SystemQMS: Quality Management SystemPDM: Product Data ManagementEDBS: Engineering Database Management SystemGT: Group TechnologyCE: Concurrent Engineering;CAFD: Computer Aided Fixture DesignCAE: Computer Aided Engineering;ES: Expert SystemBOM: Bill of MaterialCAPP: Computer Aided Process PlanningDefinition of CAD:It can be defined as the use of computer systems to assist in the creation, modification, analysis, or optimization of a design.The computer system including:Hardware: computer, graphic display terminal, keyboard, peripheral equipments.Software: system program, supporting program, applicationprogram.Definition of CAPP:CAPP defined as utilizing computer systems to determine the sequence of individual manufacturing operations needed to produce a given part or product.–Design Blankpiece (毛坯设计)–Machine Operation Selection(加工方法选择)–Design Operation Sequence(工序设计)–Route Sheet Schedule(工艺路线制定)Time Standard Estimation(工时定额计算)Definition of CAM:Generalized CAM:All Activities From a blank to a Product–Process Planning–Production planning–Material Running and Control–SFC(shop-floor control)–Quality ControlNarrow sense of CAM:NC Programming–Tool Path Planning(刀具路线规划)–Cutter Location Generation (刀位文件生成)–Tool Path Simulation (刀具轨迹仿真)–Post Process(刀位文件后处理)–NC Code Generation (NC代码生成)Necessity of CAD/CAM IntegratedNecessity of CAD/CAM Integrated T echnology:In the past decades, the CAX technologies developed independently. Information of each system can not be transferred and exchanged automatically. This not only leads to low efficiency, but unavoidable errors in manual conversions.Example: transfer data of CAD to other CAD, CAPP, CAM, etc..Conception of CAD/CAM integration is put forward for effectively integrating CAD, CAE, CAPP, CAM applications, employing uniform control program to realize retrieving, exchanging, handling data in all applications, so that all applications could runcollaboratively.Example: CATIA ,UG, Pro/E, etc.Information Integrated Modes of CAD/CAM(1) Developing a new generation CAX SystemIt is a fundamental way for information integration, but it need amount of human and material resources, and CAPP is a bottleneck problem.(2) Utilizing existing CAX Systems, establish interface files:Private Format FileStandard Format FilePublic Engineering DatabaseEstablish international data exchange standards and network protocols. For example: IGES, and STEP.Merits: Simple exchange principles; easy to realize; high operation efficiency.Demerits: Need large number of special exchange program for integration of multiple systems. Low security and maintenance. Once a system changed all relevant data file should be changed simultaneously.Merits: Smaller exchange interface file number;Demerits: Complex exchange data structure, indirectly operate database, low operation efficiency, reliability and consistency .Composition of CAD/CAM SystemCAD/CAM系统运行环境构成:硬件、软件和人Hardware of CAD/CAM SystemComponents of hardware:–Host–Storage Facility–Input Device–Output DeviceSoftware of CAD/CAM SystemCAD/CAM系统流行的操作系统:微机:WINDOWS 98、WINDOWS2000、WINDOWS NT、PC-DOS…工作站:UNIX,VMS…SoftwareSingle FunctionGraphic Software with Interactive Function(Autocad)CAD System with 3D-modeling Function(MDT,Solidworks,Solidedge )NC Programming System(MasterCAM,SurfCAM )Engineering Analysis Software(SAP,ANSYS;ADMAS)Multi-Function(CATIA,UG,PRO/E)CAD:Geometric Modeling, Drafting, AssemblyCAE:Finite Element Analysis, KinematicSimulation, OptimizationCAM:NC Programming, Post Process, InspectionDevelopment T oolsProblems of Geometric modellingDevelopment of Geometric Modeling T echniquesDefinition of Modelling;Representation of an object;Definition and Application of Wireframe & surface Modelling;Features of solid modeling ;Definition of valid solids;Common solid representation methods;Basic principle and Features of CSG, B-rep,and Hybrid method.参考中文教材第2-6章参考英文教材第4章Development of Geometric Modeling T echniques1960s, Wireframe Model, contain information of vertexes and edges;1970s, surface model, contain information of vertexes, edges, and surfaces, the model can be blanked, colored;later of 1970s, solid model, contain geometrical information and topological information;later of 1980s, feature model, based on solid model, add the process information, to satisfy the requirements of CIM.Later of 1990s, behavior model, add the automatic design information for engineering goal.建模的本质是以一定的数据结构形式对所定义的几何实体加以描述,在计算机内部构造实体的模型。
材料成型CAD/CAE/CAM复习题1 试述线框造型、表面造型以及实体造型的优缺点?(1)线框造型:优点:线框造型的方法及其模型都较简单,便于处理,具有图形显示速度快,容易修改优点。
缺点:①图形的二义性(不能唯一表示一个图形);②难以进行形体表面交线计算和物性计算,不便于消除隐藏线,不能满足表面特性组合和存储及多坐标数控加工刀具轨迹的生成等。
(2)表面造型:优点:①可以识别和显示复杂的曲面;②可以识别表面特征;③可以进行高级刀具轨迹的仿真。
缺点:①不能完整全面地表达物体形状;②难以直接用于物性计算,内部结构不易显示。
(3)实体造型优点:①全面完整地定义立体图形;②可以自动计算物性、检测干涉、消隐和剖切形体。
2 Ferguson曲线、Bezier曲线、B样条曲线各自的优缺点?3 什么是曲面的反算、拼接和互化?(1)反算:自由曲面在计算机内部存储的是控制点,但在实际工程中,往往先经测绘得到曲面的型值点,然后再由型值点反算出控制点。
由于曲面是由空间点经过两次调配得到的,因而曲面的控制点的反算需要“两次反算过程”,第一次反算过程为:将一个参数方向(如u方向)上的型值点依次按曲线反算方法反算出一系列点;第二次反算过程为:沿另一个参数方向(如υ方向),将第一次反算得到的点次再按曲线反算方法反算出另一系列点,第二次反虎得到的点即为曲面的控制点。
(2)拼接:以双三次自由曲面为例,相邻两片曲面光滑拼接的条件为:①对Coons曲面:两张双三次Coons曲面片共边界且在相邻两角点处的坐标、u向切矢、υ向切矢、按矢分别相等;②地Bezier曲面:两张双三次Bezier曲面片在相领边界处的相领的控制网格共边且在同一平面上;③对B样条曲面:由于每(4×4)即16个几何条件定义一片双三次曲面,如果定义B样条曲面制造何矩阵Q有M行N列(M≥4,N≥4),则可以定义(M-3)×(N-3)个曲面片。
与三次B样条曲线的连续性相似,只要(4×4)的子矩阵在Q矩阵中是依次向右或依次向下移动的,就能自动保证相邻的曲面片或上下相领的曲面片二阶连续。
cadcam复习题CAD/CAM复习题CAD(计算机辅助设计)和CAM(计算机辅助制造)是现代工程领域中不可或缺的工具。
它们通过使用计算机软件来辅助设计和制造产品,提高效率和精度。
下面是一些与CAD/CAM相关的复习题,帮助我们回顾和巩固相关知识。
1. 什么是CAD和CAM?它们之间有什么区别?CAD是指使用计算机软件来辅助设计和绘制产品的过程。
它可以帮助工程师和设计师创建和修改三维模型,进行虚拟测试和分析,并生成制造所需的图纸和文件。
CAM是指使用计算机软件来辅助制造产品的过程。
它将CAD中创建的三维模型转化为机器能够理解和执行的指令,以实现自动化的制造过程。
区别在于CAD主要关注产品的设计和开发阶段,而CAM则关注产品的制造和加工阶段。
2. CAD软件有哪些常用的功能?CAD软件提供了许多常用的功能,包括:- 二维绘图:用于创建和编辑平面图和剖面图。
- 三维建模:用于创建和修改三维实体模型。
- 装配设计:用于将多个零件组装成一个完整的产品模型。
- 渲染和动画:用于生成逼真的图像和动画,以展示产品的外观和功能。
- 分析和优化:用于模拟和分析产品的性能和行为。
- 图纸生成:用于生成制造所需的图纸和文件。
3. CAM软件有哪些常用的功能?CAM软件提供了许多常用的功能,包括:- 刀具路径生成:根据产品模型和加工要求,自动生成刀具路径。
- 刀具路径优化:通过优化刀具路径,提高加工效率和质量。
- 切削力分析:模拟和分析切削力,以确保加工过程的稳定性。
- 工艺规划:确定加工过程中所需的工艺参数和工艺路线。
- 数控编程:将刀具路径转化为数控机床所需的指令。
- 模拟和验证:通过模拟和验证加工过程,确保产品的准确性和可制造性。
4. CAD和CAM的优势是什么?CAD和CAM的优势包括:- 提高效率:使用CAD和CAM可以减少设计和制造过程中的重复工作和人为错误,提高工作效率。
- 提高精度:CAD和CAM可以实现精确的设计和制造,减少尺寸和形状的误差。
《CAD_CAM》一、单选题1、下面几种图形软件标准(C)是数据交换标准。
A GKSB PHIGSC STEPD CGM2、数控手工编程中最常用的控制介质是(B)A磁带B八单位穿孔纸带C磁盘D胶片3、近一、二十年,机械工业取得巨大进步的特点是采用了(D)A劳动密集型生产力B流水生产线C大量生产力D电子技术及其控制技术4、在库存管理中,ABC分类法一般是以(B)A产品生命周期为基础B库存价值为基础C订货提前期为基础D库存品种为基础5、以下不属于输出设备的是(A)A操纵杆B打印机C绘图机D显示器6、CIMS的核心技术是(A)A CAD/CAM集成B CADC CAMD CAPP7、在CAPP系统中,确定切削用量的方法采用的是(D)A优化计算B使用机械加工手册确定C人工给定D除人工给定外,还可以通过优化计算获得8、数据元素之间存储顺序与逻辑顺序一致的数据结构为(A)A线性表B树C二叉树D图9、加工过程优化计算中,可控变量有(C)A刀具材料B切削力C切削速度D切削温度10、当市场需求是按计划供应时,制订零件的工艺过程应采用的标准是(B) A最大生产率标准B最大利润标准C最小生产时间标准D加工路线最短标准11、在数控机床CNC系统组成中,核心部分为(B)A输入输出设备 BPLC CCNC装置D伺服机构12、(A)是计算机图形学领域中最早用来表示形体的模型,至今仍在广泛应用。
A线框B表面C实体D曲面13、栈的插入与删除操作在(A)进行。
A栈顶B栈底C任意位置D指定位置14、用有限元法求解问题时,决定单元信息数据量的因素之一是(A)A单元的数目B单元的编号C单元的重量D单元的位置15、被称为新一代建模系统的是(A)A特征建模B线框建模C表面建模D实体建模16、在二维图形变换矩阵中,参数s可使图形产生(D)变换。
A反射B旋转C错切D全比例17、在数据结构中,从逻辑上可以把数据结构分成(C)A动态结构和静态结构B紧凑结构和非紧凑结构C线性结构和非线性结构D内部结构和外部结构18、在派生式CAPP系统中利用分类编码进行零件分类成组的主要依据(B)A零件的材料B特征矩阵C典型工艺D零件的种类19、工厂下设许多车间,每个车间有若干班组,班组里每个工人的信息又包括许多项目。
CAD复习资料一插值与拟合(共30分)已知下图中三个数据点(1,10)、(3,1)、(5,-1)求解下列问题:⑴对三个数据点进行线性拟合,并计算X=2和x=4所对应的y值。
(10分)解:设该线性拟合函数为y=kx+b,因为线性拟合函数的要求为该函数与已知点集的纵向平方差(标准差)最小,所以:当x=1时,有y1=k×1+b=k+b当x=3时, 有y2=k×3+b=3k+b当x=5时, 有y3=k×5+b=5k+b于是得到方差公式:(y1-10)2+(y2-1)2+(y3-(-1))2=(k+b-10)2+(3k+b-1)2+(5k+b-(-1))2 即(y1-10)2+(y2-1)2+(y3+1)2=(k+b-10)2+(3k+b-1)2+(5k+b+1)2 要求其方差最小。
所以分别求k、b偏导,在其偏导数为0时有最小值。
b的偏导:2(k+b-10)+2(3k+b-1)+2(5k+b+1)18k+6b-20=0k的偏导:2(k+b-10)+ 2×3(3k+b-1)+2×5(5k+b+1)于是解得k= −114 b= 13912所以拟合函数为y= −114x+13912当x=2时 y=7312当x=4时 y= 712⑵对三个数据点进行二次插值,并计算X=2和x=4所对应的y值。
(10分)解:设该二次插值函数为:y=ax2+bx+c,将(1,10)、(3,1)、(5,-1)得 10=a×12+b×1+c 10=a+b+c ①1= a×32+b×3+c 1=9a+3b+c ②-1= a×52+b×5+c -1=25a+5b+c ③②-①得 8a+2b=-9 ④③-②得16a+2b=-2 ⑤⑤- ④得 8a=7 a=78代入8a+2b=-9得 b=-8 ,解得c=137/8方程y=78x²-8b+1378当x=2时 y=378当x=4时y=- 78⑶在上图中画出⑴和⑵中的拟合和插值曲线(只需大概画出曲线的形状,如果曲线穿过坐标点必须明确标识出)。
企业在CAD/CAM系统配置选型时应考虑哪些问题?答:随着软件及硬件的发展,特别是计算机网络技术的出现,CAD/CAM系统正在向集成化、智能化、标准化和网络化发展。
由于CAD/CAM系统投资相对较大,应经过详细的考察与分析,科学、合理地选择适合本企业的系统:1)根据企业的特点、规模、追求目标及发展趋势等因素,确定应具有的系统功能;2)从整个产品设计、制造周期中各个阶段的工作要求出发,考核拟选用的系统各模块的功能,包括其开放性和集成性等特点。
然后,根据性能价格比选择合适的硬件与软件环境。
3)考虑如何有效使用、管理系统,并使其发挥应有的作用,为企业创造良好的效益。
何谓几何建模方法?为何在几何建模中必须同时给出几何信息和拓扑信息?答:所谓几何建模方法,就是物体的描述和表达是建立在几何信息和拓扑信息处理的基础上的。
几何信息一般是指物体在欧氏空间中的现状、位置和大小,而拓扑信息则是物体各分量的数目及其相互间连接关系。
如果建模时仅有几何信息而没有拓扑信息,就可能有不同的理解,为保证物体描述的完整性和数学的严格性,必须同时给出几何信息和拓扑信息。
试分析三维几何建模的类型及应用范围?答:三维几何建模可分为三种不同层次的建模类型,即线框建模、曲面(表面)建模、实体建模。
线框建模主要应用在评价物体外部形状、布局、干涉检验或绘制图样等,以及在实体建模的CAD系统中常采用线框模型显示中间结果。
曲面建模主要适用于其表面不能用简单的数学模型进行描述的复杂物体型面,如汽车、飞机、船舶、水利机械和家用电器等产品外观设计以及地形、地貌、石油分布等资源描述中。
实体建模在设计与制造中广为应用,尤其是在运动学分析、干涉检验、机器人编程和五坐标NC铣削过程模拟、空间技术等方面已成为不可缺少的工具,可以说未来的CAD/CAM系统将全部具有三维实体建模功能。
CAE工程分析在汽车行业的应用有哪些?答:汽车开发过程中的计算机辅助工程分析主要有:1)、刚度、强度(应用于整车、大小总成与零部件分析,以实现轻量化设计);2)、NVH分析(各种振动、噪声,包括摩擦噪声、风噪声等);3)、机构运动分析;4)、车辆碰撞模拟分析;5)、金属板件冲压成型模拟分析;6)、疲劳分析;7)、空气动力学分析(气动或流场分析);8)、虚拟试车场整车分析;9)、焊装模拟分析、喷涂模拟分析等。
试论述一个比较完善的CAD/CAM系统应具备的功能。
答:一般来说一个比较完善的CAD/CAM系统应具备如下主要功能:1)交互图形输入及输出功能:为人机合作提供友善的工作界面;2)产品建模功能:包括特征建模、实体建模、线框建模及自由曲面建模等,是CAD/CAM系统的核心;3)工程分析和仿真功能:对产品进行工程分析和仿真;4)处理数控加工信息的功能:用于自动编程、动态仿真及多坐标数控加工控制等;5)信息管理功能:用于处理产品设计过程中的全部信息,实现工程数据信息的共享。
试论述有限元分析的基本思想及前后处理的主要内容。
答:有限元方法是一种根据变分原理进行求解的离散化数值分析方法。
有限元分析的基本思想是:将一个连续的求解域离散化,即分割成彼此用节点(离散点)互相联系的有限个单元,根据一定精度要求,用有限个参数来描述各单元体的特性,而整个连续体的特性就是构成它的全部单元体的特性的总和。
其前处理的主要内容有:1)网格自动化分;2)生成有限元属性数据;3)数据自动检查;其后处理的主要内容有:1)对结果数据的加工处理;2)结果数据的编辑输出;3)有限元数据的图形表示。
试论述CAD/CAM技术未来发展的一些新技术趋势。
答:为实现21世纪制造模式,CAD/CAM技术未来发展的新技术趋势应为:1)集成化技术;2)智能化技术;3)网络技术;4)分布式并行处理智能协同求解技术;5)多学科多功能综合产品设计技术;6)虚拟现实技术;7)人-机-环境系统技术。
CAE工程分析在汽车行业的应用有哪些?答:汽车开发过程中的计算机辅助工程分析主要有:1)、刚度、强度(应用于整车、大小总成与零部件分析,以实现轻量化设计);2)、NVH分析(各种振动、噪声,包括摩擦噪声、风噪声等);3)、机构运动分析;4)、车辆碰撞模拟分析;5)、金属板件冲压成型模拟分析;6)、疲劳分析;7)、空气动力学分析(气动或流场分析);8)、虚拟试车场整车分析;9)、焊装模拟分析、喷涂模拟分析等。
你认为在选择CAD/CAM软件时应注意哪几个问题?答:随着软件及硬件的发展,特别是计算机网络技术的出现,CAD/CAM系统正在向集成化、智能化、标准化和网络化发展。
由于CAD/CAM系统投资相对较大,应经过详细的考察与分析,科学、合理地选择适合本企业的系统:(1分)1)根据企业的特点、规模、追求目标及发展趋势等因素,确定应具有的系统功能;2)从整个产品设计、制造周期中各个阶段的工作要求出发,考核拟选用的系统各模块的功能,包括其开放性和集成性等特点。
然后,根据性能价格比选择合适的硬件与软件环境。
3)考虑如何有效使用、管理系统,并使其发挥应有的作用,为企业创造良好的效益。
何谓几何建模方法?为何在几何建模中必须同时给出几何信息和拓扑信息?答:所谓几何建模方法,就是物体的描述和表达是建立在几何信息和拓扑信息处理的基础上的。
几何信息一般是指物体在欧氏空间中的现状、位置和大小,而拓扑信息则是物体各分量的数目及其相互间连接关系。
如果建模时仅有几何信息而没有拓扑信息,就可能有不同的理解,为保证物体描述的完整性和数学的严格性,必须同时给出几何信息和拓扑信息。
试论述为实现21世纪制造模式,CAD/CAM技术未来发展的一些新技术趋势。
答:为实现21世纪制造模式,CAD/CAM技术未来发展的新技术趋势应为:1)集成化技术;2)智能化技术;3)网络技术;4)分布式并行处理智能协同求解技术;5)多学科多功能综合产品设计技术;6)虚拟现实技术;7)人-机-环境系统技术。
举例说明仿真在CAD/CAM系统中的应用。
答:仿真在CAD/CAM系统中的应用,大致有如下几个方面:1)产品形态仿真;2)零部件装配关系仿真以及工作环境空间的配置仿真;3)动力学仿真;4)运动学仿真;5)工作物理场仿真;6)加工工程仿真;7)零件工艺过程的几何仿真;8)生产过程仿真。
试述CAD、CAPP、CAM基本概念。
答:CAD(计算机辅助设计)是指工程技术人员在人和计算机组成的系统中以计算机为工具,辅助人类完成产品的设计、分析、绘图等工作,并达到提高产品设计质量、缩短产品设计周期、降低产品成本的目的。
CAPP(计算机辅助工艺过程设计)是指在人和计算机组成的系统中,根据产品设计阶段给出的信息,人机交互地或自动地完成产品加工方法的选择和工艺过程的设计。
CAE(计算机辅助制造)有广义与狭义两种定义。
广义是指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动,包括工艺过程设计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。
狭义是指NC程序编制,包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。
实现CAD与CAPP、CAM集成的技术是什么?并说明其集成的基本步骤。
答:实现CAD与CAPP、CAM集成的技术是数据传递与转换技术。
集成的基本步骤为:1)CAD设计产品结构,绘制产品图样,为CAPP、CAM准备数据;2)经数据转换接口,将产品数据转换成中性文件,如初始图形交换规范文件(IGES)、产品数据交换标准文件(STEP);3)CAPP系统读入中性文件,并将其转换为系统所需格式后生成零件工艺过程;4)CAD、CAPP系统生成数控编程所需数据,并按一定标准转换成相应的中性文件;5)CAM系统读入中性文件,并将其转换为本系统所需格式后生成数控程序。
这样所形成的集成系统表达为CAD/CAPP/CAM,也可简写为CAD/CAM。
国际上常见的三维实体模型的计算机内部表示法有哪几种?近几年的发展趋势如何?答:国际上常见的三维实体模型的计算机内部表示法有边界表示法、构造立体几何法、混合模式、空间单元表示法、半空间法。
近几年的发展趋势为:1)采用混合模式,如混合使用线框、曲面、实体元素,混合使用BR法和CSG 法等;2)以精确表示形式存储曲面实体模型;3)引入参量化、变量化建模方法,便于设计修改;4)采用特征建模技术,实现系统集成。
随着cad技术的发展,出现了许多种三维模型的表达方法,其中常见的有以下几种:1)构造型立体几何表达法(constructivesolidgeometry,简称csg法)它采用布尔运算法则(并、交、减),将一些简单的三维几何基元(如立方体、圆柱体、环、锥体)加以组合、变化成复杂的三维模型实体,这种方法的优点是,易于控制存储的信息量,所得到的实体真实有效,并且能方便地修改它的形状。
此方法的缺点是、可用于产生和修改实体的算法有限,构成图形的计算量很大,比较费时。
2)边界表达法(boundary/representation,简称brep)它根据顶点、边和面构成的表面来精确地描述三维模型实体。
这种方法的优点是,能快速地绘制立体或线框模型。
此方法的缺点是、它的数据是以表格形式出现的,空间占用量大,修改设计不如cgs法简单,例如,要修改实心立方体上的一个简单孔的尺勺,必须先用填实来删除这个孔,然后才能绘制一个新孔;所得到的实体不一定总是真实有效,可能出现错误的孔洞和颠倒现象,描述缺乏唯一性。
3)参数表达法(parameterrepresentation)对于自由曲面,难于用传统的几何基元来进行描述,可用参数表达法。
这些方法借助参数化样条、贝塞尔b(ezier)曲线和b样条来描述自由曲面,它的每一个x、y、z坐标都呈参数化形式。
各种参数表达格式的差别仅在于对曲线的控制水平,即局部修改曲线而不影响临近部分的能力,以及建立几何体模型的能力。
其中较好的一种是非一致有理b样条法,它能表达复杂的自由曲面,允许局部修改曲率,能准确地描述几何基元。
为了综合以上方法的优点,目前,许多cad系统常采用csg、brep和参数表达法的组合表达法。
4)单元表达法(cellrepresentation)单元表达法起源于分析(如有限元分析)软件,在这些软件中,要求将表面离散成单元。
典型的单元有三角形、正方形或多边形,在快速成型技术中采用的三角形近似(将三维模型转化成stl格式文件),就是一种单元表达法在三维面的应用形式。
多项选择题:1、一般认为CAD系统功能有:(ABD )A.概念设计B.结构设计C.加工方法选择D.工程分析2、一般认为CAPP系统功能有:(ABD )A.加工方法选择B.工艺路线指定C.复杂曲面设计D.刀夹量具设计3、计算机网络具有单个计算机所不具备的下述功能和优点:(BCD )A、支持复杂工程数据的存储和管理B、能实现信息快速传输处理C、能实现计算机系统资源的共享D、提高计算机可靠性,均衡负载并可协调工作及分布处理4、下列哪些属于CAD/CAM集成软件?(ADE )A.CATIAB.MOLDFLOWC.AUTOCADD.UGE.PRO/E5、计算机的主要组成是( BCDE )。