土建工程CAD1-5章

第1章CAD概论1.1CAD的基本概念CAD——ComputerAidedDesign——计算机辅助设计1.CAD是以计算机为工具、以人为主体的一种设计方法和技术；2.CAD技术是把计算机的快速、准确、直观与设计者的逻辑思维、综合分析能力及设计经验结合起来融为一体的高科技产物；3.应用CAD技术能够显著提高设计质量，缩短设计周期，降低产品成本，并有助于产品数据的高效管理。CAD系统所应具备的主要功能：1.几何造型和图形处理；2.工程计算和对设计对象的模拟、检验以及优化等；3.计算机绘图与文档编辑；4.工程信息的合理输出与存储；5.人工智能。其他计算机辅助手段和方法1.计算机辅助制造：CAM——ComputerAidedManufacture2.计算机辅助教育：CAE——ComputerAidedEducation1.2CAD的发展历程准备和诞生期（20世纪40年代～50年代）1946年世界上第一台电子计算机ENIAC诞生于美国——CAD发展的物质基础20世纪50年代MIT研制了世界上第一台用APT语言编程的数控铣床；50年代美国Gerber公司生产了世界上第一台平台式绘图仪，但不能人机交互；50年代MIT完成了把CRT显示和光笔技术应用于计算机图形输入/输出和命令指示上，为人机交互提供了极大的可能。蓬勃发展期（20世纪60年代～70年代）1962年，MIT的I.E.Sutherland开始对人机交互系统进行研究，并发表博士论文《Sketchpad：一个人机通信的图形系统》，首次提出计算机图形学、交互技术、分层存储符号的数据结构等新思想——CAD发展的理论基础60年代中后期，专用CAD系统开始问世，CAD首次应用于汽车工业（美国通用汽车）；70年代起，CAD技术开始应用于其他行业，大量通用及专用CAD系统相继面世。广泛应用和日趋成熟期（20世纪80年代～今）20世纪80年代后，CAD技术更加广泛、深入地应用于机械、电子、建筑、土木、汽车、航空航天、化工、医学等各个行业，为提高生产力和推动社会进步发挥了巨大作用。1.3CAD系统的组成CAD系统包括硬件系统和软件系统两大组成部分：CAD系统硬件系统软件系统主机外部设备系统软件应用软件支撑软件1.3CAD系统的组成CAD硬件系统：是一个能进行图形操作的具有高性能计算和交互设计能力的计算机系统。组成：包括主机和外部设备两大部分。主机：CPU+内存+硬盘+显卡+网卡+…外部设备：1.输入设备：键盘+鼠标+扫描仪+手写板+数码相机+…2.输出设备：显示器+打印机+绘图仪+投影仪+…目前的微机配置已基本可满足CAD运行的要求，具体的硬件要求AutoCAD有一个硬件需求列表，不同的版本对配置要求不同，在第二章会列出AutoCAD2008和AutoCAD2013各自的列表。1.3CAD系统的组成软件是计算机运行所需程序和数据的总和。CAD系统的软件按功能可分为三个层次，即系统软件、支撑软件和应用软件。通讯接口网络输入输出设备用户接口统系统软件应用软件支撑软件系统软件：保证计算机正常工作的最基本的软件。操作系统、汇编系统、监督系统和诊断系统等；常用系统软件：Windows、UNIX、OS/2等。支撑软件：用来进一步开发的工具。高级语言环境：如C、C++、VC、VB等；数据库管理系统：如DBASE、Access等；标准图形系统：如CORE、GKS、PHIGS、OpenGL等。应用软件：针对某种用途的特殊软件。通用CAD软件：可应用于多个行业的应用软件，如AutoCAD、3DMAX、ANSYS等；专用CAD软件：针对一个行业或专业的应用软件，如天正建筑、PKPM、TBSA、广厦CAD、Midas/Civil等。1.3CAD系统的组成1.4CAD技术的优点与传统设计相比，CAD技术的优点主要表现在：1.减少绘图劳动量和直接设计费用；2.缩短设计周期，提高计算精度和设计效率；3.易于修改设计，建立标准图及标准设计库。对CAD技术的正确认识1.尽管CAD功能十分强大，但它并没有自我更新能力，没有创造性，必须由人控制它如何工作，设计过程中仍然离不开人的主观判断和决策，计算机仍然不能替代人的主观能动作用。2.完全实现计算机的“人工智能化”尚待计算机科学的进一步发展。1.4CAD技术的应用工程设计：1.建筑设计，包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计、平面布景、建筑构造设计、小区规划等。2.结构设计，包括有限元分析、结构平面设计、框架结构计算和分析、高层建筑结构分析与设计、地基及基础设计、钢结构设计等。3.设备设计，包括水、电、暖各种设备及管道设计。4.城市规划、城市交通设计，如城市道路、高架、轻轨、地铁等各类市政工程设计。5.市政管线设计，如自来水、污水排放、煤气、电力、暖气、通讯等各类市政管道线路设计。6.交通工程设计，如公路、桥梁、铁路、航空、机场、港口、码头等。7.水利工程设计，如大坝、水渠、河海工程等。8.其它工程设计与管理，如房地产开发及物业管理、工程概预算、施工过程控制与管理、旅游景点设计与布置、智能大厦设计等。1.4CAD技术的应用制造业：CAD技术已在制造业中广泛应用，其中以机床、汽车、飞机、船舶等行业应用最为广泛深入。CAD系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统之内。电子和电路设计：CAD技术最早用于电路原理图和布线图的设计工作。目前，CAD技术已扩展到印刷线路板的设计，以及集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计，并推动了微电子技术和计算机技术的发展。仿真模拟和动画制作：应用CAD技术可以真实的模拟机械零件的加工处理过程、飞机降落、物体受损坏分析、飞机训练环境、作战仿真系统、事故现场重现等现象。CAD技术还日益广泛应用于动画片和电影制作。其它领域：CAD技术在轻工、纺织、家电、服装、医疗、体育方面均得到广泛的应用。1.4CAD技术的应用建筑与规划设计：1.目前国内的建筑与规划设计CAD软件大多是以AutoCAD为图形支撑平台作二次开发的系统。这些软件一般能进行建筑的造型设计，从二维的平、立、剖面图到三维的透视图以及建筑渲染效果图均可生成。2.国内主要建筑设计软件：天正建筑、中望CAD、APM、ABD、理正建筑、清华建筑Arch2006等。3.建筑专业常用知名设计软件：3Dmax、3DViz、Photoshop等。给排水设计：国内主要的给排水设计软件：WPM、GPS、天正给排水等。暖通设计：国内主要的暖通设计软件：HPM、CPM、HAVC等。建筑电气设计：国内主要的建筑电气设计软件：EPM、TELEC、理正电气等。AutoCAD绘图实例——建筑平面图AutoCAD绘图实例——建筑立面图第2章AutoCAD2013中文版简介2.1概述2.1.1AutoCAD版本变化AutoCAD的发展（1）AutoCAD（version）1.0：1982.11正式出版，容量为一张360Kb的软盘，无菜单，命令需要背，其执行方式类似DOS命令。（2）AutoCADV1.2：1983.4出版，具备尺寸标注功能。（3）AutoCADV1.3：1983.8，具备文字对齐及颜色定义功能，图形输出功能。（4）AutoCADV1.4：1983.10，图形编辑功能加强。（5）AutoCADV2.0：1984.10，图形绘制及编辑功能增加，如：MSLIDEVSLIDEDXFINDXFOUTVIEWSCRIPT等等。至此，在美国许多工厂和学校都有AutoCAD拷贝。（6）AutoCADV2.17-V2.18：1985年出版，出现了ScreenMenu，命令不需要背，Autolisp初具雏形，二张360K软盘。（7）AutoCADV2.5：1986.7，Autolisp有了系统化语法，使用者可改进和推广，出现了第三开发商的新兴行业，五张360K软盘。（8）AutoCADV2.6：1986.11，新增3D功能，AutoCAD已成为美国高校的inquiredcourse。（9）AutoCADR2.0：1984.11，尽管功能有所增强，但仅仅是一个用于二维绘图的软件。（10）AutoCADR30：1987.6，增加了三维绘图功能，并第一次增加了AutoLisp汇编语言，提供了二次开发平台，用户可根据需要进行二次开发，扩充CAD的功能。2.1概述（11）AutoCADR（Release）9.0：1988.2，出现了状态行下拉式菜单。至此，AutoCAD开始在国外加密销售。（12）AutoCADR10.0：1988.10，进一步完善R9.0，Autodesk公司已成为千人企业。（13）AutoCADR11.0：1990.8，增加了AME（AdvancedModelingExtension），但与AutoCAD分开销售。（14）AutoCADR12.0：1992.8，采用DOS与WINDOWS两种操作环境，出现了工具条。（15）AutoCADR13.0：1994.11，AME纳入AutoCAD之中。（16）AutoCADR14.0：1997.4，适应Pentium机型及Windows95/NT操作环境，实现与Internet网络连接，操作更方便，运行更快捷，无所不到的工具条，实现中文操作。（17）AutoCAD2000（AutoCADR15.0）：1999，提供了更开放的二次开发环境，出现了Vlisp独立编程环境。同时，3D绘图及编辑更方便。（18）AutoCAD2005：2005.1提供了更为有效的方式来创建和管理包含在最终文档当中的项目信息。其2005操作界面优势在于-显着地节省时间、得到更为协调一致的文档并降低了风险。（19）AutoCAD2006：2006.3.19，推出最新功能：创建图形；动态图块的操作；选择多种图形的可见性；使用多个不同的插入点；贴齐到图中的图形；编辑图块几何图形；数据输入和对象选择。（20）AutoCAD2007：2006，3，23，拥有强大直观的界面，可以轻松而快速的进行外观图形的创作和修改，07版致力于提高3D设计效率。（21）AutoCAD2008：2007，12，3，提供了创建、展示、记录和共享构想所需的所有功能。将惯用的AutoCAD命令和熟悉的用户界面与更新的设计环境结合起来，使您能够以前所未有的方式实现并探索构想。（22）AutoCAD2009：2008.5软件整合了制图和可视化，加快了任务的执行，能够满足了个人用户的需求和偏好，能够更快地执行常见的CAD任务，更容易找到那些不常见的命令。（23）AutoCAD2010：2009.3新版本的AutoCAD中引入了全新功能，其中包括自由形式的设计工具，参数化绘图，并加强PDF格式的支持。（24）AutoCAD2011：2010.5在3D功能，曲面造型，实体造型，3D工具以及在API方面都进行了改进和提升。2.1概述ThisarticleprovidesthesystemrequirementsforAutoCAD2008.For32-bitAutoCAD:Intel®Pentium®4processor,2.2GHzRecommendedMicrosoft®WindowsVista™,Windows®XPHomeandProfessional(SP2),Windows®2000(SP4)512MBRAM750MBfreediskspaceforinstallation1024x768VGAwithTrueColorMicrosoft®InternetExplorer®6.0(SP1orhigher)AvailableonCD(Worldwide)andDVD(selectcountriesandlanguages)2.1概述ThisarticleprovidesthesystemrequirementsforAutoCAD2013.SystemRequirementsfo