合工大CADCAM复习重点

总结1.计算机辅助设计（CAD）：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、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。CAD系统的功能：①概念设计、②结构设计、③装配设计、④复杂曲面设计、⑤工程图样绘制、⑥工程分析、⑦真实感及渲染、⑧数据交换接口计算机辅助工艺过程设计(CAPP）计算机辅助制造(CAM）2.CAD／CAM系统的集成分类：1信息集成、2过程集成、3功能集成。3.CAD／CAM系统的集成方案主要有四类：1．通过专用数据接口实现集成；2．利用标准格式接口文件实现集成;3．基于统一产品模型和数据库的集成;4．基于产品数据管理(PDM)的系统集成4.常用的CAD系统有：AutoCAD,Inventor,Catia，UG,SolidWorks,Proe5.计算机集成制造(CIM))CIM的最终目标是以企业为对象，借助于计算机和信息技术，使生产中各部分从经营决策、产品开发、生产准备到生产实施及销售过程中，有关人、技术、经营管理三要素及其形成的信息流、物流和价值流有机集成并优化运行，从而达到产品上市快、高质、低耗、服务好、使企业赢得市场竞争的目的.6.并行工程(CE),是随着CAD／CAM、CIMS技术的发展而提出的一种新系统工程方法。这种方法的思路就是并行的、集成的设计产品开发的过程。它要求产品开发人员在设计的阶段就考虑产品整个生命周期的所有需要，包括质量、成本、进度、用户要求等，以便最大限度地提高产品开发效率及一次成功率。7.虚拟产品开发(VirtualProductDevelopment，VPD)是建立在虚拟现实技术与CAD／CAM技术的有机结合基础之上产生的新概念，它以计算机仿真和产品生命周期建模技术为基础，集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、多媒体技术和虚拟现实等技术于一体，在虚拟环境下，对产品进行构思、设计、制造、测试和分析8.9.用于评价主机处理能力的指标主要有：1、速度2、字长10.速度的评价指标常采用MIPS和MFLOPS。MIPS代表每秒钟执行一百万条整数运算指令，MFLOPS代表每秒钟执行一百万条浮点数运算指令11.字长是指中央处理器在一个指令周期内从内存提取并处理的二进制数据的位数。（子长定义需要清楚）位数愈多表明一次处理的信息量愈大，CPU工作性能愈好。常见的字长有32位、64位12.按照主机功能等级不同.计算机可分为：巨型机.大型机.中型机.小型机.工程工作站.微型机13.CAD/CAM系统软件的分层需要清楚14.操作系统基本概念操作系统的任务一般包括如下几项：1)管理内存中的数据和指令。2)执行对作业和进程的控制，完成各种运算和操作，实现多作业及分时运行。3)管理外存设备上的文件系统。4)管理外围设备，进行各设备之间信息的交换等。15.常用的操作系统(1)UNIX系统(2)DOS操作系统(3)Linux操作系统(4)MS-Windows系统16.三维造型软件：常用SolidWorks等二次开发较容易的三维造型软件等。17.工程数据库的特点：18.数据库技术的特点及应用三种类型：①层次模型、②网状模型、③关系模型19.20.计算机网络的拓扑结构：1．总线型拓扑结构2．星型拓扑结构3．环型拓扑结构4．网状拓扑结构5．混合型拓扑结构6．企业网Intranet21.国际标准化组织(ISO)1977年制定的开放系统互连参考模型(OSI)是得到广泛承认的一种网络模型。OSI包括7层功能及对应的协议OSI有哪七层模型22.网络操作系统和客户／服务器工作模式：1.客户／服务器工作模式(Client/Server，C/S)基本组成：客户机、服务器、联网介质。常见的服务器类型：(1)文件服务器(2)打印服务器(3)应用程序服务器(4)报文服务器(5)数据库服务器2.浏览器／服务器工作模式(Browser/Server，B/S)它将C／S中各种不同的客户端程序统一为浏览器，而服务端则变成Web服务器23.产品设计过程及阶段划分（5个阶段）1．任务规划阶段进行需求分析、市场预测、可行性分析，制定产品设计任务书。2．概念设计阶段产品功能原理的设计。3．结构设计阶段功能原理方案具体化为产品结构草图。4．详细设计阶段进行部件、零件的分解设计、优化计算，编制工艺规程文件等。5．定型生产阶段通过用户试用、设计定型生产规划，投人生产制造。24.25.知识工程(KnowledgeEngineer,KE)：知识工程概念的提出使人工智能技术从科学研究走向实际应用。知识处理三个方面：(1)知识表达知识表达最公共的形式是框架、规则、事例和元模型，近年来的研究热点是神经网络、基于剧本的知识、基于模糊的知识表示以及多层知识表达模式。(2)知识获取知识获取包括自动获取和人工获取。目前知识获取领域的研究热点是数据挖掘技术(KDD)，用数据库管理系统存储数据，用机器学习的方法来分析数据，挖掘大量数据背后的知识。该知识可应用于信息管理、过程控制、决策支持和工程设计等领域。(3)推理机制推理机制是与知识表示方式相对应的，因此相应的有产生式规则推理机、框架推理机、面向对象的推理机、方法推理机和元推理机等。在基于知识的产品创新设计中，常用的推理方法集中在框架一规则方法、基于实例推理(CBR)方法和神经网络方法三种。26.什么是参数化设计？什么是变量化设计？（参考教材）参数化设计：一般是指设计图形拓扑关系不变，尺寸形状由一组参数进行约束。参数与图形的控制尺寸有显式的对应，不同的参数值驱动产生不同大小的几何图形。可见，参数化设计是规格化、系列化产品设计的一种简单、高效、优质的设计方法。变量化设计：是指设计图形的修改自由度不仅是尺寸形状参数，而且包括拓扑结构关系，甚至工程计算条件，修改余地大，可变元素多，设计结果受到一组约束方程的控制和驱动。这种方法为设计者提供了更加灵活的修改空间。27.窗.视变换的图留一个印象28.图形二维变换（变换矩阵-3×3），三维变换（变换矩阵为-4×4），齐次坐标和变换指针以及什么是变换指针概念作为重点！29.产品建模方法有：几何建模、特征建模和全生命周期建模等30.三维几何建模技术：1.线框建模2.表(曲)面建模3.实体建模:利用一些基本体素，如长方体、圆柱体、球体、锥体、圆环体以及扫描体等通过集合运算(布尔运算)生成复杂形体的一种建模技术。31.知道什么叫拓扑信息？拓扑信息：物体各分量的数目及其相互间的连接关系。32.什么是特征？特征建模概念的提出特征（Feature）：是一种集成对象，包含丰富的工程语义，是在更高层次上表达产品的功能和形状信息。对于不同的设汁阶段和应用领域有不同的特征定义，例如功能特征、加工特征、形状特征、精度特征等。特征体现了新的设计方法学。33.线框建模和表面建模看懂面表点表（教材详细）34．三维实体（建）模型的计算机内部表示法：1.边界表示法(BRep)2．构造立体几何法(CSG)3．混合模式4．空间单元表示法35.特征建模的定义36.常见的产品数据交换接口有哪几种？专用数据交换接口，通用数据交换接口两种连接方式：①在专用数据交换接口的基础上实现点与点之间的联接。②在与系统无关的通用数据交换接口的上的星形联接。37．什么叫产品数据交换标准？为什么需要产品数据交换标准？这些都是数据交换的需求：①不同设计部门之间；②设计、生产准备、制造部门之间；③不同合作企业之间；④不同时期的研制产品之间；⑤不同CAD／CAM系统之间；⑥同一CAD／CAM系统的不同版本之间。38．常见的两种产品数据交换接口标准，是IGES和STEP。39．IGES全称：初始图形交换规范IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)知道中英文全称会写40.IGES数据文件的总体结构IGES数据文件作出如下规定：①数据进行顺序存储；②每行记录长度为80个字符；③采用ASCII标准代码。41.IGES数据文件的格式：每行80个字符，每行第73列是区段section标准符。(1)起始段(START-SECTION)提供使用者阅读IGES数据文件的说明语言，格式和行数不限，第73列字符为“S”。(2)全局段(GLOBAL-SECTION)提供和整个模型有关的信息，如文件名、生成日期及前、后置处理器中描述所需信息。第73列字符为“G”。(3)元素索引段(DIRECTORYENTRY-SECTION)记录IGES文件中采用的元素目录，每一种元素对应一个索引，每一个索引记录有关元素类型、参数指针、版本、线形、图层、视图等20项内容。第73列字符为“D”。(4)参数数据段(PARAMETERDATA-SECTION)记录每个元素的几何数据，其记录内容随元素不同而异。第73列字符为“P”。(5)结束段(TERMINATE-SECTION)标识IGES文件的结束，并兼有记录起始段、全局段、元素索引段、参数数据段段码及总行数的任务。第73列字符为“T”。42.STEP的中英文全称：产品数据交换标准STEP（StandardfortheExchangeofProductModelData）43.什么叫STEP模型？STEP技术规定了产品设计、制造以至于产品全生命周期内所需的有关产品形状、解析模型、材料、加工方法、装配顺序、检验测试等方面信息的定义和数据交换的外部描述。因此能够解决生产过程中的产品信息的共享以及从根本上解决CIMS信息的集成问题。44.典型的计算机辅助工程分析工作有举3-5个应用例子ex：1)强度分析2)运动分析3)温度场、电磁场、流体场分析4)产品优化设计5)数控加工刀位轨迹仿真6)产品设计方案和加工方案分析什么叫有限元分析法？全称缩写名词解释求解力学问题的基本思想，什么是位移法力法要知道45.有限元方法(FiniteElementMethod，FEM)是一种根据变分原理进行求解的离散化数值分析方法。46.有限元方法求解力学问题的基本思想是：1）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；2）用有限个参数来描述各单元体的力学特性；3）全部单元体的力学特性的总和，构成整个连续体的力学特性（组装）；4）基于各种物理量的平衡关系，建立刚度方程(即一个线性代数方程组)。求解该刚度方程，即可得出欲求的参量。47两种基本应力分析有限元方法按照所用基本未知量和分析方法划分：位移法：以节点位移为基本未知量，在选择适当的位移函数的基础上，进行单元的力学特征分析，在节点处建立平衡方程(即单元的刚度方程)，合并组成整体刚度方程，求解出节点位移，再由节点位移求解应力。力法：以节点力为基本未知量，在节点上建立位移连续方程，解出节点力后，再计算节点位移和应力。48．★★（论述题）平面问题有限元分析步骤1）结构离散化：将求解区域分割成许多具有某种几何形状的单元，对于连续体，需考虑选择单元的形状、数目和剖分方案，计算出各节点的坐标，并对单元和节点编号。2）单元特性分析：由于单元小，形状简单，可以选择简单且与单元类型相适应的函数，即位移函数近似地表示每个单元上真实位移分布。将所有作用在单元上的力(表面力、体积力、集中力)等效地移置为节点载荷，这样就可以采用力学的变分原理，获得单元的平衡方程组。要达到这一目的，关键在于建立单元内节点位移与节点力的关系矩阵——单元刚度矩阵。3）建立整体矩阵方程把整体结构的各单元矩阵方程合并成一个整体矩阵方程。4）整体矩阵方程求解引入约束条件，对结构的总体矩阵方程求解，得到各节点的位移，进而计算出节点的应变和应力。49.平面问题的有限元分析的单元有哪几种？举出三种单元类型：50．限元网格划分规定：（以三角形单元为例）1）任一三角形单元的节点必须同时也是相邻三角形单元的节点，不能是其相邻三角形单元的内点。2）三角形单元的各边长不应相差太大，避免较大误差。3）考虑结构对称性等特点，应力变化急剧与否而采用疏密不同的网格剖分，还可以在局部区域二次细分及二次分析计算。4）当厚度或者弹性系数有突变时．应