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机械CAD第1篇CAD基础本章目标–掌握数表程序化的方法及编程实现–掌握线图程序化的方法及编程实现3工程手册的数据处理本章学习要点–6个数表实例的程序化方法–一元函数和二元函数插值方法及编程实现–线图程序化的处理方法–最小二乘法的多项式拟合方法与编程实现3工程手册的数据处理本章内容3.1数表的程序化3.3建立经验公式的方法3.2线图的程序化3工程手册的数据处理序在机械设计中,即需要耐心细致,又费神费力的工作莫过于从有关工程手册或设计规范中查找各种系数或数据。如何将这种人工查找转变成CAD进程中的高效、快速处理,是本章要讨论的中心问题。序编制机械设计计算程序的基本步骤熟悉传统的人工设计计算方法,尤其是熟悉准备由计算机代替的部分的计算方法;对设计计算过程进行细致的分析;明确计算机程序中应完成的工作内容;根据设计计算的逻辑过程绘出计算机流程图;按照流程图编制计算机程序。序图示一刚性凸缘联轴器,允许传递的最大转矩T=1500N·m(为静载荷),联轴器材料HT250,[σP]=80MPa。试选择平键并校核键联接的强度。假设工作长度L=100mm。Φ55机械设计习题集第7章P267.16例编制机械设计计算程序的基本步骤序Φ55手工计算算法过程:已知:T、d、[σP]、L1、通过查表选择得:b×h=16×10(查手册P53表4-1)2、校核3、结论:不满足要求hLdTp4223/80~70][/1.10955100101015004mmNmmNp编制机械设计计算程序的基本步骤序已知:T、d、[σP]、L1、通过查表选择得:b×h=16×10(查手册P53表4-1)2、校核3、结论:不满足要求hLdTp4][/1.1095510010101500423pmmN开始输入:T、d、L、YBP根据d检索出hBP=4T/(dLh)BP≤YBP?输出:满足强度条件输出:不满足条件结束计算机:手工计算算法过程:编制机械设计计算程序的基本步骤序开始输入:T、d、L、YBP根据d检索出hBP=4T/(dLh)BP≤YBP?输出:满足强度条件输出:不满足条件结束平键静联接强度校核过程的流程图分析:1、设计数据指设计时给定的某些已知条件及工作参数。可以用赋值语句输入计算机,但是为了提高计算程序的通用性,往往采用人机交互的方式输入设计数据。序平键静联接强度校核过程的流程图分析:1、设计数据确定设计计算中需要检索的有关图标与数据,并以适当的方式将他们输入计算机。开始输入:T、d、L、YBP根据d检索出hBP=4T/(dLh)BP≤YBP?输出:满足强度条件输出:不满足条件结束2、表格、线图及标准规范序平键静联接强度校核过程的流程图分析:1、设计数据开始输入:T、d、L、YBP根据d检索出hBP=4T/(dLh)BP≤YBP?输出:满足强度条件输出:不满足条件结束2、表格、线图及标准规范3、算法设计把数学模型规定的任务转化成解题步骤就是算法。一般而言,应以人工手算的设计计算方法作为依据。序数据分类:数表列表函数表格中数据间没有任何联系表格中数据间存在某种联系序设计图表处理的基本方法设计资料的处理方法:程序化数据库存储在应用程序内部对这些数表及线图进行查表、处理或计算将数表及线图(经离散化)中的数据按数据库中的规定进行文件结构化,如确定文件名、字段名、字段类型、字段宽度等,存放在数据库中,数据独立于应用程序,但又能为所有应用程序提供服务序设计图表处理的基本方法程序化数据库存储表格程序化表格公式化将数表中的数据或线图以数组型式存储和检索,直接编在解题的程序中序设计图表处理的基本方法设计资料的处理方法:程序化数据库存储表格程序化表格公式化对于列表函数,可用曲线拟合的方法形成数学表达式并直接编入程序中序设计图表处理的基本方法设计资料的处理方法:材料的密度数表①材料密度/(g·cm-3)工业纯铁钢材高速钢不锈钢7.787.858.307.753.1数表的程序化3.1.16个实例2019年8月8日5时0分第19页main(){inti;floatGAMA[]={7.78,7.85,8.83,7.75};printf(请选择材料代号:\n);printf(1----工业纯铁\n);printf(2----钢材\n);printf(3----球墨铸铁\n);printf(4----合金钢\n);scanf(%d,&i);printf(材料密度:%f\n,GAMA[i-1]);}2019年8月8日5时0分第20页请选择材料代号:1----工业纯铁2----钢材3----球墨铸铁4----合金钢材料密度:7.781材料密度:8.303平键和键槽的截面尺寸②公称直径D公称尺寸深度bh轴t毂t18~10331.81.410~12442.51.8……………58~65181174.465~7520127.54.975~85221495.43.1数表的程序化3.1.16个实例2019年8月8日5时0分第22页main(){inti,b,h;floatdgiven;floatD[12]={10,12,17,22,30,38,44,50,58,65,75,85};floatkb[12]={3.0,4.0,5.0,6.0,5.0,10.0,12.0,14.0,16.0,15.0,20.0,22.0};floatkh[12]={3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,14.0};printf(请输入轴径\n);while(1){scanf(%f,&dgiven);if(dgiven8||dgiven85)printf(数值越界,请重新输入轴径\n);2019年8月8日5时0分第23页2.1数据表格的程序处理else{for(i=0;i12;i++){if(dgiven=D[i]){b=kb[i];h=kh[i];printf(D为%f的轴选择键的公称尺寸b*h应为:%d*%d\n,dgiven,b,h);break;}}break;}}}2019年8月8日5时0分第24页2.1数据表格的程序处理请输入轴径:数值越界,请重新输入轴径1D为60的轴选择键的公称尺寸b*h应为:18*1160包角影响系数K2③α/(°)18017016015014013012011010090k210.980.950.920.890.860.830.790.740.683.1.16个实例3.1数表的程序化α/(°)180170160…11010090k210.980.95…0.790.740.68材料工业纯铁钢材高速钢不锈钢密度(g·cm-3)7.787.858.307.753.1数表的程序化齿轮传动工况系数KA④原动机工作情况工作机工作情况平稳载荷中等冲击严重冲击工作平稳11.251.75轻度冲击1.251.5≥2中度冲击1.51.75≥2.25I=1I=2I=3J=1J=2J=3IJ3.1.16个实例3.1数表的程序化2019年8月8日5时0分第28页2.1数据表格的程序处理main(){floatKA;inti,j;floatWK[3][3]={{1.0,1.25,1.75},{1.25,1.5,2},{1.5,1.75,2.25}};printf(请选择代表原动机工作情况的系数:\n);printf(1-------工作平稳\n);printf(2-------轻度冲击\n);printf(3-------中度冲击\n);while(1){scanf(%d,&i);if(i1||i3)printf(输入错误,请重新输入);elsebreak;}2019年8月8日5时0分第29页2.1数据表格的程序处理printf(请选择代表工作机工作情况的系数:\n);printf(1-------平稳载荷\n);printf(2-------中等冲击\n);printf(3-------严重冲击\n);while(1){scanf(%d,&j);if(j1||j3)printf(输入错误,请重新输入\n);elsebreak;}KA=WK[i-1][j-1];printf(齿轮传动工况系数为:%f\n,KA);}2019年8月8日5时0分第30页2.1数据表格的程序处理请选择代表原动机工作情况的系数:1-------工作平稳2-------轻度冲击3-------中度冲击输入错误,请重新输入623请选择代表工作机工作情况的系数:1-------平稳载荷2-------中等冲击3-------严重冲击齿轮传动工况系数为:2轴肩圆角处理论应力集中系数aα⑤Dr/dD/d6.03.02.01.51.21.10.101.881.801.731.681.621.590.151.641.591.551.521.481.460.201.491.461.441.421.391.350.251.391.371.351.341.331.313.1数表的程序化3.1.16个实例单根V带的基本额定功率P0⑥3.1数表的程序化3.1.16个实例3.1数表的程序化3.1数表的程序化3.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值α/°170160……11010090k210.980.95……0.780.740.69WHY?●由于列表函数只能给出有限节点处的函数值,当自变量为节点的中间值时,就要用插值法求得其函数值3.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值●在插值点附近选取几个合适的节点,过这些节点构造一个简单函数g(x),在此小段上用g(x)代替原函数f(x),这样插值点的函数值就用g(x)的值来代替。WHAT?3.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值HOW?●3.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值一元抛物线插值一元线性插值1)给定x,且xixxi+1,找出相对应的函数值f(xi),f(xi+1)2)过(xi,yi)和(xi+1,yi+1)两点连直线p(x)替代原来的函数f(x),我们可以得到插值函数值y。iiiiiiyxxxxyyy)(113.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值一元线性插值一元函数的线性插值的程序流程图●输入:n,xi,yi,xi=1x≤xi?i=i+1i=n-1?结束YYNNiiiiiiyxxxxyyy)(11xi,yi——一维数组,存放列表函数中的x,y值n——列表函数中节点数x,y——已知的x插入值及求出的函数值y3.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值一元函数线性插值α/°17016015014013012011010090k210.980.950.920.890.860.820.780.740.693.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值1)给定x,且xixxi+1,找出相对应的函数值f(xi),f(xi+1)2)过(xi,yi)和(xi+1,yi+1)两点连直线p(x)替代原来的函数f(x),我们可以得到插值函数值y。iiiiiiyxxxxyyy)(113.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值一元线性插值HOW?●3.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值一元抛物线插值一元线性插值一元抛物线插值11111111111111))(())(())(())(())(())((iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiyxxxxxxxxyxxxxxxxxyxxxxxxxxy1)给定x,找出相邻的三点xi-1,xi,xi+12)过(xi-1,yi-1)、(xi,yi)和(xi+1,yi+1)三点做抛物线p(x)替代原来的函数f(x),我们可以得到插值函数值y。3.1数表的程序化3.1.2一元函数的插值一元抛物线插值2x3x1ix1nxix2nxnx1x1ix2ixxxxx设插值点为,且x)1,...,
本文标题:工程手册的数据处理
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