长江大学机械专业 CAD CAE课程设计
cadcae课程设计
cad cae课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握CAD/CAE的基本原理和操作技能，能够运用CAD进行绘图和设计，运用CAE进行仿真分析和优化。
具体分解为以下三个层面：1.知识目标：使学生了解CAD/CAE的发展历程，掌握CAD/CAE的基本原理和概念，熟悉CAD/CAE的操作界面和工具使用。
2.技能目标：培养学生能够熟练使用CAD软件进行绘图和设计，能够运用CAE软件进行仿真分析和优化，提高学生的实践操作能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对CAD/CAE技术的兴趣和热情，使学生认识到CAD/CAE在工程领域的应用价值，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括CAD和CAE两个部分。
1.CAD部分：包括CAD的基本概念、发展历程、操作界面和工具使用，以及CAD在工程绘图和设计中的应用。
2.CAE部分：包括CAE的基本概念、发展历程、操作界面和工具使用，以及CAE在工程仿真分析和优化中的应用。
教学大纲将按照教材的章节进行安排，每个章节都有明确的学习目标和内容，保证教学的系统性和连贯性。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解和掌握CAD/CAE的基本原理和概念。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解CAD/CAE在工程领域的应用，提高学生的实践能力。
3.实验法：通过上机操作，使学生熟练掌握CAD/CAE的操作技能，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威的CAD/CAE教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：推荐学生阅读一些与CAD/CAE相关的参考书籍，以拓宽知识面。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，以生动形象的方式展示CAD/CAE的操作和应用。
4.实验设备：配备高性能的计算机和CAD/CAE软件，为学生提供良好的实践环境。
cadcaecam课程设计
cadcaecam课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解CAD/CAE/CAM的基本概念，掌握其在工程设计和制造中的应用。
2. 学生能掌握CAD软件的基本操作，进行简单的二维和三维图形绘制。
3. 学生能了解CAE软件在工程分析中的应用，如结构分析、热分析等。
4. 学生能了解CAM软件在制造过程中的作用，如数控编程、路径优化等。
技能目标：1. 学生能运用CAD软件进行创意设计，绘制并修改二维和三维图形。
2. 学生能运用CAE软件进行简单的工程分析，解决实际问题。
3. 学生能运用CAM软件生成数控代码，完成零件加工。
4. 学生能通过团队协作，完成一个综合性的CAD/CAE/CAM项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对CAD/CAE/CAM技术的兴趣和热情，激发创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作和问题解决。
3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力。
4. 培养学生关注工程领域发展，了解现代制造业的前沿技术。
课程性质：本课程为专业技术课程，以实践操作为主，理论讲解为辅。
学生特点：学生处于高年级阶段，具有一定的计算机操作基础和工程理论基础。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重实践与理论相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将CAD/CAE/CAM 技术应用于实际工程项目中，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. CAD技术基础- CAD软件的认识与安装- 二维图形绘制与编辑- 三维图形建模与渲染- 图形尺寸标注与公差表示2. CAE技术基础- 有限元分析基本原理- 结构分析实例操作- 热分析实例操作- 流体力学分析实例操作3. CAM技术基础- 数控编程基本概念- 数控机床的操作与编程- 路径规划与优化- 零件加工工艺设计4. 综合项目实践- 项目分析与需求确定- 团队协作与任务分配- 设计与制造过程实施- 项目成果展示与评价教学内容安排与进度：第一周：CAD技术基础第二周：CAE技术基础第三周：CAM技术基础第四周：综合项目实践教材章节关联：1. CAD技术基础：教材第一章至第四章2. CAE技术基础：教材第五章至第七章3. CAM技术基础：教材第八章至第十章4. 综合项目实践：结合前三部分内容，开展实际项目操作教学内容确保科学性和系统性，以实践操作为主，结合理论知识，使学生在掌握基本技能的同时，能够将所学技术应用于实际工程项目中。
cadcaecam课程设计
cad cae cam课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解CAD/CAM/CAE的基本概念，掌握其应用领域及基本功能；2. 学生能掌握CAD软件的基本操作，如绘图、修改、标注等；3. 学生能了解CAE软件在工程分析中的应用，如有限元分析、流体力学分析等；4. 学生能了解CAM软件在制造业中的应用，如数控编程、加工路径生成等。
技能目标：1. 学生能运用CAD软件进行简单的产品设计，具备一定的绘图能力；2. 学生能运用CAE软件进行简单的工程分析，具备基本的仿真能力；3. 学生能运用CAM软件进行简单的加工路径生成，具备基本的制造能力；4. 学生能通过小组合作，完成一个简单的CAD/CAM/CAE项目，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对CAD/CAM/CAE技术产生兴趣，增强对工程技术的热爱；2. 学生在学习过程中，培养严谨、细致的工作态度，提高自我要求；3. 学生通过课程学习，认识到CAD/CAM/CAE技术在我国制造业中的重要性，增强国家意识；4. 学生在项目实践中，学会尊重他人意见，提高沟通协调能力，培养良好的团队精神。
二、教学内容1. CAD/CAM/CAE基本概念及发展历程- CAD/CAM/CAE的定义与作用- 发展历程及在我国的应用现状2. CAD软件操作与应用- CAD软件的界面与基本功能- 二维绘图、三维建模、装配图绘制- 工程图纸的标注与输出3. CAE软件在工程分析中的应用- 有限元分析基本原理- 流体力学分析基本原理- 典型案例分析与操作演示4. CAM软件在制造业中的应用- 数控编程基本概念与流程- 加工路径生成与优化- 典型加工工艺案例分析5. CAD/CAM/CAE项目实践- 项目任务与要求- 小组合作与分工- 项目实施与成果展示教学内容安排与进度：1. 第1周：CAD/CAM/CAE基本概念及发展历程2. 第2-3周：CAD软件操作与应用3. 第4-5周：CAE软件在工程分析中的应用4. 第6-7周：CAM软件在制造业中的应用5. 第8-9周：CAD/CAM/CAE项目实践教材章节及内容：1. 第一章：CAD/CAM/CAE概述2. 第二章：CAD软件操作与应用3. 第三章：CAE软件在工程分析中的应用4. 第四章：CAM软件在制造业中的应用5. 第五章：CAD/CAM/CAE综合应用案例三、教学方法本课程采用以下教学方法，旨在激发学生学习兴趣，提高教学效果：1. 讲授法：- 用于讲解CAD/CAM/CAE基本概念、发展历程、基本原理等理论知识，使学生对课程内容有整体的认识；- 结合多媒体课件，以图文并茂的形式呈现教学内容，增强学生的学习兴趣和记忆效果。
cadcae软件实践课程设计
cadcae软件实践课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解CAD/CAE软件的基本概念和功能，掌握软件的基本操作流程。
2. 学习并掌握CAD软件中二维图形绘制、三维建模的基本方法。
3. 掌握CAE软件中基础仿真分析的操作步骤，如静态分析、动力学分析等。
技能目标：1. 能够独立使用CAD/CAE软件完成简单的产品设计，并进行基本的仿真分析。
2. 培养学生解决实际工程问题的能力，通过软件操作将理论知识应用于实践。
3. 提高学生的创新意识和团队协作能力，通过项目实践进行有效沟通。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程设计和仿真分析的浓厚兴趣，激发学生的创新精神。
2. 增强学生对我国制造业的认识，树立正确的工程观念和责任感。
3. 通过实践课程，培养学生严谨、务实、勤奋的学习态度，提高自我管理和团队协作能力。
课程性质：本课程为实践性课程，旨在通过CAD/CAE软件的实践操作，帮助学生将理论知识与实际工程相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的理论基础，对实际操作有较高的兴趣，但可能缺乏实践经验。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，通过案例分析、操作演示、项目实践等多种教学手段，帮助学生掌握CAD/CAE软件的使用，并注重培养学生的创新意识和团队协作能力。
同时，关注学生的学习进度和个体差异，进行有针对性的指导。
二、教学内容1. CAD软件基础操作- 熟悉软件界面及基本工具的使用。
- 学习二维图形绘制、修改、标注等基本操作。
- 掌握三维建模的基本方法，如拉伸、旋转、扫掠等。
2. CAE软件基础仿真分析- 理解仿真分析的基本原理，如有限元分析、边界条件设置等。
- 学习静态分析、动力学分析等基本仿真操作流程。
- 掌握结果查看与处理方法，如应力、应变云图等。
3. 实践项目案例- 结合教材案例，进行实际操作演练。
- 分组进行项目实践，完成产品设计及仿真分析。
- 针对不同案例，指导学生运用所学知识解决实际问题。
CAD-CAE-CAM课程设计任务书
课程设计任务书1.课题名称：设计及加工2.课程设计目的及基本要求课程设计目的随着CAD/CAE/CAPP/CAM技术的不断发展，其应用领域越来越广泛。
为了使学生更好地掌握CAD/CAE/CAPP/CAM相关技术在设计及实际加工中的应用，特设计本课程设计。
本课程设计知识覆盖面广，涉及到机械制图学、机械工程材料、机械设计、制造基础、模具设计及制造、数控加工工艺学、三维设计软件、工程设计美学、人机工程学等专业基础理论课的知识，以及产品装配的实践能力。
通过本课程设计，学生能够熟悉应用所学知识结合先进的CAD/CAE/CAPP/CAM软件解决工程实际问题的方法，初步掌握零件设计，模具设计及加工的方法和步骤，培养严肃认真的科学态度，提高对所学知识综合运用的能力，培养团结协作精神，为走向工作岗位奠定基础。
课程设计要求设计产品，应用CAD/CAE/CAPP/CAM相关软件完成产品零件设计，同时确定合适的工程材料，把各零件按照设计及运动要求进行装配，并对关键结构零部件进行工程分析校核。
分析各个零件，确定需要进行机床加工的零件，建立加工模型，编排加工工艺，确定加工参数，完成模拟加工。
【或者零件装配完成之后，设计型芯、型腔，完成模具的加工】。
要求设计的产品具有可装配性、宜人性和可加工性。
课程设计结束后需要上交的Pro/E【UG，SolidWorks】文件格式的内容有：产品的三维数字模型、装配模型、【上下模的数字模型】、加工文件；同时上交JPG文件格式的内容有：产品的三维数字模型的渲染图、【模具上下模数字模型渲染图】；整理、完善设计资料，撰写设计说明书要有详细的计算步骤，涉及到的相关公式、图表等工程数据的，需要注明出处，所使用的相关工程软件，需要明确注明软件版本；修改说明书，完善定稿，打印上交。
3.课程设计的主要内容：课题分析；CAD/CAE/CAPP/CAM软件产品设计模块的综合应用；利用CAD/CAE/CAPP/CAM相关软件进行装配模型、分析模型、加工模型、模具模型等的设计，包括相应的计算公式和计算的具体步骤；CAD/CAE/CAPP/CAM相关软件在产品制造及模拟加工模块的综合运用。
cadcaecam课程设计
cadcaecam课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在让学生掌握CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制造）的基本原理和应用技能。
通过本课程的学习，学生应能理解并运用CAD/CAM 技术进行产品的设计和制造，提高他们的创新能力和工程实践能力。
具体的教学目标包括：1.理解CAD/CAM技术的基本概念和原理。
2.熟悉常见的CAD/CAM软件和工具。
3.掌握产品设计和制造的基本流程。
4.能熟练操作CAD/CAM软件，进行产品设计。
5.能运用CAD/CAM技术进行产品制造和加工。
6.具备一定的工程实践能力和创新能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
2.培养学生对新技术的敏感度和适应能力。
3.培养学生对工程实践的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括CAD/CAM技术的基本概念、原理和应用。
具体的教学内容包括：1.CAD/CAM技术的基本概念和原理：讲解CAD/CAM技术的定义、发展历程和基本原理。
2.CAD/CAM软件和工具：介绍常见的CAD/CAM软件和工具的使用方法和功能特点。
3.产品设计和制造的基本流程：讲解从产品设计到制造的整个流程，包括设计、模拟、加工等环节。
4.工程实践和创新能力培养：通过实际案例和项目，培养学生的工程实践能力和创新能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解和演示，让学生掌握CAD/CAM技术的基本概念和原理。
2.讨论法：通过小组讨论和交流，培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解CAD/CAM技术在工程实践中的应用。
4.实验法：通过实际操作和实验，培养学生的动手能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选择一本与CAD/CAM技术相关的教材，作为学生学习的基础资料。
长江大学Auto CAD上机总结
长江大学Auto CAD上机总结长江大学Auto CAD上机总结AutoCAD上机总结时间过得很快，一转眼就到了CAD实训周结束的时候了。
这两周的AutoCAD 制图实践课程主要是练习使用AutoCAD中的二维绘图。
在老师的指导下，我进一步掌握了CAD的应用，增强了动手操作的能力。
为今后的学习和工作中的工业制图的应用打下了坚实的基础。
虽然时间很短很紧，但是我一直认真去绘制每一个图，思考每一个细节，作图步骤，哪怕是一个很小的问题。
在画第一个图时，我一步步按照书本后面的指导，先点了工具栏中的快捷图标，然后再在命令栏里输入任务。
每一个点都是经过坐标计算然后输入在命令中。
但通过实践发现，这样不仅麻烦，而且经常因为计算时不小心的输入错误而最终只能全部重画。
因为软件使用不够灵活，我第一幅图整整用了两次课的时间才马马虎虎完成。
后来在自己的电脑上也下载了一个AutoCAD20xx的软件并上网查找了一些相关学习资料，通过多幅图的练习和身边同学的帮助下我掌握了一些绘图的小窍门，终于能熟练的使用该软件。
大大缩短了绘图的时间和质量。
比如说为了绘制较为准确的线条，在制图过程中可以先将显示线性关掉并将图局部放大进行对象捕捉，这样可以极大的保证线条之间的连接性。
对于平时作业和绘图时遇到的问题，主要是对于软件很多绘图修改命令的不熟练。
就拿绘制直线为例，如果不打开正交的命令则会导致直线的不平整，对于绘制水平竖直的图形有很大的不便，使之不能很好的对齐，又如不打开线宽的命令就不会体现线条的粗细等等。
还有图层的建立和应用的问题，需要将要绘制的图层设置为当前，很多时候就是因为忘记设置当前，造成了很多不必要的麻烦。
而且图层绘制时也要好好的选择线性和颜色才不会造成后来返工的局面。
本学期的AutoCAD课程学习期间，老师们的耐心讲解和同学的沟通给了我极大地帮助。
除了上课认真听课下课后多练习课程内容外，也需要对AutoCAD的别的功能进行探索，勇于尝试和失败。
课程设计课程(长江大学)
i=1
注意： 1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电 动机额定功率Ped计算。 2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
4、齿轮传动设计
1）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动； 2）选用中碳钢，传动用模数m≥1.5-2mm； 3) 强度计算中的功率用输出功率； 4) β角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消； 5）β=8-15°，Z1=20-40 ，Z2=iZ1求出后圆整； 6）因圆整Z2时i变化了故须验算传动比误差： Δi=[（i-Z2/Z1）/i]100%≤±5% 7）为使图面匀称，中心距：a高≤ 120， a低≤ 140， 8）检查浸油深度，当高速级大齿轮浸油1个齿高 时，低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的 六分之一到三分之一，以降低搅油功耗。
5、验算传动系统速度误差
输送带速实际Vw在求解过程中与理论V发 生了变化，故应验算系统误差。 [（ V-Vw）/V]100%<±5% 若不满足应重新计算。
2.减速器的类型
1）齿轮减速器 特点：传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、 因而应用很广泛。 类型：
潘存云教授研制
单级圆柱齿 轮减速器
长江大学专用
潘存云教授研制
展开式双级圆 柱齿轮减速器
Hale Waihona Puke 大学专用潘存云教授研制
分流式双级圆 柱齿轮减速器
长江大学专用
潘存云教授研制
同轴式双级圆 柱齿轮减速器
分配原则：各级传动尺 寸协调，承载能力接近， 两个大齿轮直径接近以 便润滑。（浸油深度）
1) 确定总传动比ia
nm ia nw
2) 分配各级传动比
ia io i i i1 i2
cad机械设计课程设计
cad机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解CAD机械设计的基本概念，掌握机械设计的基本流程。
2. 学生能掌握CAD软件的基本操作，如绘制图形、修改尺寸、标注等。
3. 学生能了解并运用CAD软件进行简单的机械零件设计。
技能目标：1. 学生能运用CAD软件完成基础的二维图形绘制和三维模型构建。
2. 学生能运用CAD软件进行零件装配，实现机械装置的运动仿真。
3. 学生能通过CAD软件进行工程图纸的生成，掌握工程图纸的基本规范。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械设计的兴趣，激发创新意识，提高解决实际问题的能力。
2. 学生树立正确的工程观念，注重团队合作，培养良好的沟通与协作能力。
3. 学生在学习过程中，能够关注环境保护，遵循可持续发展原则。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，以项目驱动方式进行教学，结合实际案例，让学生在动手实践中掌握CAD机械设计的基本知识和技能。
学生特点：学生在本年级阶段已经具备一定的计算机操作能力和机械基础知识，对CAD软件有一定了解，但实际操作能力有待提高。
教学要求：教师需结合课程目标和学生学习特点，采用任务驱动、分组讨论、个别辅导等教学方法，引导学生掌握CAD机械设计的基本知识和技能。
在教学过程中，注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. CAD机械设计基本概念：介绍CAD技术、机械设计流程、设计原则等基础知识，对应教材第一章内容。
2. CAD软件操作基础：学习CAD软件的界面、工具栏、基本绘图命令和修改命令，使学生掌握软件的基本操作，对应教材第二章内容。
3. 二维图形绘制：学习绘制直线、圆、矩形等基本图形，以及尺寸标注、文字注释等，对应教材第三章内容。
4. 三维模型构建：学习三维建模的基本方法，如拉伸、旋转、扫掠等，掌握三维零件的创建和编辑，对应教材第四章内容。
5. 机械零件设计：结合实际案例，教授常用机械零件的绘制方法，如齿轮、轴、轴承等，对应教材第五章内容。
最新CAD·CAE课程设计-(长江大学过程装备与控制)ansys资料
CAD/CAE软件实践报告专业班级班级序号学生姓名指导教师成绩长江大学机械工程学院2012—2013学年第二学期高压容器筒体与封头连接处应力分析1、问题描述某高压容器设计压力为P=16MPa，筒体内径为R=900mm，筒体壁厚为T1=100mm，封头壁厚为T2=48 mm，筒体削边长度L=95 mm，试对该高压容器筒体与封头连接区进行应力分析，并进行优化。
2、分析问题由于主要讨论封头与筒体过渡区的应力状态，故忽略封头上其他结构，建立如下模型，其中筒体长度远大于边缘应力衰减长度，此处取用体长度为Lc=1200 mm。
有限元采用PLANE82单元，并设定轴对称选项。
通体下端各节点约束轴向位移，球壳对称面上各节点约束水平位移，内部施加均匀压力面载荷。
3、分析过程1、环境设置（1）以交互模式进入ANSYS,在总路径下建立子路径，工作文件名取为wb01（2）设置标题：执行Utility Menu>Change Title命令，弹出Change Title命令，输入wb01 ，单击OK按钮，关闭对话框。
（3）初始化设计变量：执行Utility Menu>Paramerters>Scalar Paramerters命令，弹出Scalar Paramerters对话框，输入数据。
2、定义单元材料（1）定义单元类型：执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，弹出Element Type对话框，单击Add按钮，弹出Library of Element Types 对话框。
（2）单击OK，退回至Element Type对话框。
（3）设置对称轴选项：在Element Type对话框中，单击Option按钮，设置PLANE82 element type options 选项，在Element behavior K3 下拉框中选择Axisymmetric，单击OK。
“CADCAE课程设计”教学教学大纲
“CADCAE课程设计”教学教学大纲《CAD/CAE技术课程设计》教学大纲 Course Design of CAD and CAE Technology第一部分大纲说明1. 课程代码：2. 课程性质：专业选修课3. 学时/学分：20/24. 课程目标：“CAD/CAE技术课程设计”是一项重要的综合性和实践性教学环节，目的在于培养学生进一步熟练掌握先修各门课程的理论知识和实际应用，并综合应用各门课程知识和方法解决工程实际问题，也是对各种CAD软件、有限元软件和其他应用软件较为全面的训练。
培养学生综合应用CAD/CAE技术解决工程实际问题，使学生掌握现代机械专业最先进、最前沿的设计流程、方法和理念，培养学生的科研工作能力、自学能力、创新能力和工程意识。
5. 教学方式：课程设计、自学与讨论相结合6. 考核方式：考察7. 先修课程：“三维CAD”、“有限单元法理论”、“机械优化设计”、“ANSYS程序及应用” 8. 本课程的学时分配表序号 1 2 3 4 教学内容一、液压支架优化设计二、液压支架结构件模型创建三、液压支架有限元分析四、计算说明书和答辩理论学时 28 8 2 实验课时课堂讨论学时 2 2 2 2 课外自学学时 6 24 24 6 9. 教材及教学参考资料：（一）教材：《CAD/CAE课程设计任务和指导书》本校自编（二）教学参考资料：[1]高耀东. 有限元理论及ANSYS应用[M]. 电子工业出版社, 2021. [2]王新敏. ANSYS工程结构数值分析[M]. 人民交通出版社, 2021.[3]李震, 杨建鸣, 韩靖芳等. 机械三维建模教程:SolidWorks与Solid Edge应用[M]. 机械工业出版社, 2021.[4]韩学锐. 机械优化设计方法[M]. 冶金工业出版社, 1985. [5]ANSYS Help[6]司炎飞. 基于有限元法的液压支架优化设计研究[D].太原：太原科技大学硕士学位论文，2021.[7]鲁忠良等. 液压支架设计使用安全辨析[M]. 北京：煤炭出版社，2021. [8]王国法.液压支架技术[M]. 北京：煤炭出版社，1999.[9]王国法. 掩护式液压支架参数优化设计方法的研究[J]. 煤炭学报,1995,06 :27-32. [10]任锡义. 液压支架整体动态特性仿真分析[D].太原理工大学,2021.[11]刘新华，王国法，刘成峰，崔金玉.两柱大采高液压支架的整架有限元分析[J].煤1炭科学技术，2021，08:93-96.[12] MT 312-2000. 液压支架通用技术条件[S]. 2000第二部分教学内容和教学要求一、液压支架优化设计教学内容和要求：按重量和受力最小原则对液压支架进行多目标优化，以确定支架四连杆机构机构尺寸。
cadcae课程设计
cadcae课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握CAD/CAE基本概念，了解其在工程领域的作用和应用。
2. 学习CAD软件的基本操作，包括绘图、编辑、修改等功能。
3. 了解CAE软件的基本原理，掌握前处理、求解器和后处理的基本操作。
技能目标：1. 能够运用CAD软件进行简单零件的绘制和设计。
2. 学会使用CAE软件进行简单的结构分析和优化。
3. 培养学生独立操作CAD/CAE软件，解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对CAD/CAE技术的兴趣，激发其探究精神和创新意识。
2. 增强学生对工程伦理的认识，使其在设计过程中注重环保、节能和可持续发展。
3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力。
课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，结合课本内容，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点分析：学生处于中等年级阶段，具有一定的计算机操作基础，对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散，需要激发兴趣并引导。
教学要求：1. 理论与实践相结合，让学生在实际操作中掌握知识。
2. 注重个体差异，因材施教，提高学生的自主学习能力。
3. 采用任务驱动法，激发学生探究欲望，培养解决问题的能力。
二、教学内容1. CAD基本概念与软件操作- 理解CAD的定义、作用与发展趋势。
- 学习CAD软件的界面与基本工具使用。
- 实践操作：绘制基本图形，如直线、圆、矩形等。
2. CAD绘图与编辑技巧- 掌握图层、线型、颜色等设置。
- 学习尺寸标注、文字注释、表格创建等高级功能。
- 实践操作：完成一幅完整的CAD工程图纸。
3. CAE基本原理与软件应用- 了解CAE的概念、分类与基本流程。
- 学习前处理操作，包括模型导入、网格划分等。
- 学习求解器设置，掌握常见物理场的分析。
4. CAE结果分析与优化- 学习后处理技巧，如云图、矢量图、动画等展示。
- 实践操作：进行简单的结构分析，如应力、应变分析。
- 探讨优化方法，如尺寸优化、形状优化等。
机械CAD CAM软件实践
长江大学工程技术学院机械CAD/CAM软件实践实训报告（2015-2016学年第一学期）系 (部) 机械系专业班级机械61203班学生姓名**学号/序号2012*****/**指导教师***完成时间2015-11-1目录一、课程设计的目的 (2)二、课程设计的内容和要求 (2)三、设计过程 (2)1、正弦线 (2)2、剖面体 (12)3、轴套 (16)4、内六角 (20)四、设计小结 (31)一、课程设计的目的1、巩固和加深学生对应用软件基础课程基本知识的理解和掌握；2、从计算机软件、工程应用几个方面是学生进一步理解有限元方法的实质；3、掌握有限元分析的工具，并具备初步处理工程问题的能力；4、给学生提供一个自主建模分析的优良环境，以培养学生的综合素质和创新能力。
二、课程设计的内容和要求利用Ansys有限元分析软件对给定条件的平面问题进行有限元分析。
1、利用有限元分析软件ANSYS画出正弦线；2、利用有限元分析软件ANSYS将所画部件制作成剖面图；3、利用有限元分析软件ANSYS画出轴套；4、利用有限元分析软件ANSYS研究内六角受力时求解后的应力分布。
三、设计过程1、正弦线（1）启动ANSYS，进入ANSYS界面（2）定义工作文件名Utility Menu>File>Change Jobname（3）定义分析标题Utility Menu>File>1（4）Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Arcs>By Cent & Radius出现新窗口，输入“0，”敲击enter键再输入“1”，单机“OK”出现有一个窗口输入“90”后完成下图：后一项激活按钮：点：（7）单击“OK”，修改如下图：（9）单击“OK”，如图：（10）PlotCtrls>Plot Numbering Controls，选中如图：（11）单击“OK”得到如图：（12）Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS 填写如图：（13）单击“OK”得到如图：（14）Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>Fill between KPs 选中“1”和“7”，单击“OK”，填写如图：（15）单击“OK”得到如图：（16）Main Menu>Preprocessor>Modeling>Copy>Keypoints 选中如图：（17）单击“OK”填写如图：（18）单击“OK”得到如图：图:敲击enter键，再选中“3”，单击“apply”，以此类推，得到如图：单击“OK”，得到：（22）Main Menu>Preprocessor>Modeling>Delete>Line and Below 选中并删除得到如图：（23）选中WorkPlane下拉菜单中第五项中第一行，改变坐标点到“12”如图：（24）Main Menu>Preprocessor>Modeling>Reflect>Lines（25）Main Menu>Preprocessor>numbering Ctrls>Merge Items 选中如图“Keypoints”：（26）Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Lines 选中如图“Deleted”：（27）单击“OK”得到如图：（28）同上把坐标点设在“4”，Reflect>Lines 得到如图：（29）单击“OK”得到如图：（30）同理得到如图：（31）单击“OK”得到如图：（32）通过删除选项删除并得到如图：（33）同理将两条线合并得到如图：2、剖面体（1）启动ANSYS，进入ANSYS界面（2）定义工作文件名Utility Menu>File>Change Jobname（3）定义分析标题Utility Menu>File>1（4）Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Cylinder>Solid Cylinder 填写数据为：“0,0,30,80”和“0,0,15,80”。
CAE原理课程设计
CAD/CAM/CAE原理课程设计课程背景CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）和CAE（计算机辅助工程）是现代制造业不可或缺的重要工具，被广泛应用于机械、电子、建筑等领域。
本课程旨在介绍这三种工具的原理及其在实际应用中的实现方法。
教学目标•了解CAD/CAM/CAE的基本概念，掌握其基本原理；•熟悉CAD/CAM/CAE软件的操作，掌握3D建模、加工路径规划等基本技能；•掌握常用CAD/CAM/CAE软件的特点和差异，能够选择合适的软件完成具体任务；•实现一个小型机械件的CAD/CAM/CAE流程设计，包括3D建模、DIY加工路径规划，材料选择等；课程大纲第一章：CAD原理及应用1.1 CAD概述•CAD的定义、概念、发展历程、功能和分类等。
1.2 CAD工作原理•CAD软件的工作原理、二维绘图、三维建模、CAD模型中的坐标系等。
1.3 CAD应用•CAD在机械设计、电子电气设计、建筑设计等领域的应用场景。
1.4 CAD软件操作•常用CAD软件的界面介绍，基本工具和命令的使用，如AutoCAD、SolidWorks等。
第二章：CAM原理及应用2.1 CAM概述•CAM的定义、概念、发展历程、功能和分类等；2.2 CAM工作原理•原始模型生成、工艺路径生成、机器码生成、加工仿真等。
2.3 CAM应用•CAM在CNC加工、激光切割、铣削等领域的应用场景。
2.4 CAM软件操作•常用CAM软件的界面介绍，基本工具和命令的使用，如MasterCAM、UG等。
第三章：CAE原理及应用3.1 CAE概述•CAE的定义、概念、发展历程、功能和分类等；3.2 CAE工作原理•CAE软件的工作原理，上求解器、下后处理、仿真操作流程等。
3.3 CAE应用•CAE在有限元分析、流体力学、热传导等领域的应用场景。
3.4 CAE软件操作•常用CAE软件的界面介绍、仿真计算设置，支撑的有限元软件，如ANSYS、ABAQUS等。
附录长江大学机械工程学院
长江大学机械工程学院教案2007 ～2008 学年第一学期课程名称计算机绘图系（室）工业设计系授课班级主讲教师职称教材自编上机指导书机械工程学院制二○○七年七月教学内容：第一节绘图软件的用户界面：介绍AutoCAD的启动方式及系统界面第二节命令执行方法：介绍常用的AutoCAD命令的执行方式一、键盘命令二、使用下拉菜单三、使用工具条四、其它输入方法：1、重复执行命令如果需要重新执行刚刚完成的命令，可以在Command：提示下直接按回车或空格键，而不必再输入其它命令。
这种方法只能执行最后一次执行的命令2、透明命令AutoCAD可以在某个命令正在执行期间，插入执行另一个命令。
这个中间插入执行的命令须在其命令名前加一个撇号“ ’”作为前导，我们称这种命令为“透明命令”。
最常用的透明命令有：（1）HELP 帮助（2）REDRAW 重画（3）ZOOM 缩放图形（4）PAN 平移图形（5）DDRMODES 绘图方式对话第三节绘图环境设置：介绍绘图界限及工具条的选择第四节数值输入方法：介绍AutoCAD中数值输入方法及坐标系的基本概念第五节修正错误的一般方法：初步介绍AutoCAD的图形修改方法第六节图形文件：介绍AutoCAD中创建、打开、保存等基本的文件操作命令练习1：启动AutoCAD 操作“今日”对话框和“启动”对话框的各选项。
练习2：熟记AutoCAD 工作界面的各项内容。
用右键菜单方式弹出“对象捕捉”和“标注”工具栏，先移动它们至绘图区底部外，然后再移动至绘图区中并关闭它们。
练习3：用“选项”对话框修改常用的4项默认系统配置.教学内容：第一节基本绘图命：介绍直线、圆、圆弧及文本命令的使用方法技巧讲解：快速调用绘图命令；快速绘制直线的几种方法。
第二节其它常用绘图命令：介绍矩形、正多边形、椭圆的图形的绘制方法第三节复杂图形对象的绘制：介绍多义线、样条曲线和草图线的绘制方法第四节显示控制：介绍图形缩放、平移的基本操作方法第五节精确绘制平面图形--点的精确定位1 用鼠标在屏幕上拾取点。
CAD·CAE课程设计
CAD/CAE软件实践报告专业班级班级序号学生姓名指导教师成绩长江大学机械工程学院20xx—20xx学年第二学期高压容器筒体与封头连接处应力分析1、问题描述某高压容器设计压力为P=16MPa，筒体内径为R=900mm，筒体壁厚为T1=100mm，封头壁厚为T2=48 mm，筒体削边长度L=95 mm，试对该高压容器筒体与封头连接区进行应力分析，并进行优化。
2、分析问题由于主要讨论封头与筒体过渡区的应力状态，故忽略封头上其他结构，建立如下模型，其中筒体长度远大于边缘应力衰减长度，此处取用体长度为Lc=1200 mm。
有限元采用PLANE82单元，并设定轴对称选项。
通体下端各节点约束轴向位移，球壳对称面上各节点约束水平位移，内部施加均匀压力面载荷。
3、分析过程1、环境设置（1）以交互模式进入ANSYS,在总路径下建立子路径，工作文件名取为wb01（2）设置标题：执行Utility Menu>Change Title命令，弹出Change Title 命令，输入wb01 ，单击OK按钮，关闭对话框。
（3）初始化设计变量：执行Utility Menu>Paramerters>Scalar Paramerters命令，弹出Scalar Paramerters对话框，输入数据。
2、定义单元材料（1）定义单元类型：执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，弹出Element Type对话框，单击Add按钮，弹出Library of Element Types 对话框。
（2）单击OK，退回至Element Type对话框。
（3）设置对称轴选项：在Element Type对话框中，单击Option按钮，设置PLANE82 element type options 选项，在Element behavior K3 下拉框中选择Axisymmetric，单击OK。
CAE课程设计
附件：CAD/CAE软件实践课程设计题目及要求机械10804第一题（平面问题）：如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。
第二题（简单三维问题）：卷扬机卷筒心轴的材料为45钢，轴的结构和受力情况如下图所示。
请先用材料力学计算公式校核心轴的强度；然后利用有限元软件对模型进行有限元分析；并最后对两者的结果进行比较分析。
第三题（常见零件）：一、如图所示零件，工作时该零件由图示2个螺栓（沉孔位置）固定在其它支座平面上，沿A向Φ18凸台承受F1作用力，同时Φ16孔承受向下F2作用力，零件材料为铸钢，图中长度单位为mm。
建立三维实体模型，采用静力分析该零件的变形和应力状况。
二、如图所示轴，工作时所受扭矩为T，轴材料为45# 钢，图中长度单位为mm。
建立三维实体模型，采用静力分析其变形和应力状况。
（提示：两键槽传递扭矩）二、课程设计要求1、课程设计时间为2周，学生自己利用时间学习ANSYA软件，集中讲课要按时参加；2、积极答疑，答疑时先联系指导教师；3、课程设计最后一周周日之前交报告，答辩时检查相关的电子文档。
三、报告要求1、报告包括封面、正文和课程设计小结。
2、报告正文内容主要包括：（1）题目（含要求和图）（2）三维建模，要求有主要的步骤和插图，可用其它实体造型软件建模。
（3）参数设置（单元类型，材料属性等）。
（4）网格划分，要求有较详细步骤和插图。
（5）加载，要求有较详细步骤和插图。
（6）求解计算及结果，结果显示主要包括变形、应力状态云图及题目要求的其它结果，要求有详细过程和较详细的插图。
（7）结果分析，从变形和应力状况对结果进行简单的分析。
3、报告正文撰写按题目顺序依次进行，第二大题需先进行理论计算，再用软件计算，完成后并进行结果比较。
4、报告最后附课程设计小结。
5、报告一律用A4纸打印装订，统一封面。
要求条理清楚、排版整齐、插图清晰。
《机械专业AutoCAD—实例22 支撑轴平面图》教学设计
《机械专业AutoCAD—实例22 支撑轴平面图》教学设计五、教学重难点重点：直线命令line，偏移命令offset，圆的命令circle，删除命令erase，修剪命令trim，。
难点：正确掌握旋转命令rotate、以及钳夹拉伸操作的应用。
六、教法与学法项目教学法、讲授法七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图课前准备通过提问，了解学生情况介绍《机械专业AutoCAD》的课程学习对我们未来的发展前景查看作业得失了解新知课前预习教学内容前置课中实施导入新课一张完整的零件图：本课程相对于同类课程比较就是，他最终的目的是让学生能亲自打印出自己绘制的一张完整的零件图。
学完本课程就能够胜任机械类制图员的助手。
学好本课程为机械类的技能大赛打下了基础，例如零部件测绘，工业产品设计，数控铣看图，了解一张零件图的组成。
学生回答：运用企业真实生产用零件图，激发学习兴趣。
讲授新课1. 绘制直线命令：line(或者单击“绘图”工具栏中的按钮) 指定第一点：(用鼠标任取一点) 指定下一点或 [放弃(U)]：@7,0指定下一点或 [放弃(U)]：@35<-90指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]：@7<-180 指定下一点或 [闭合C)/放弃(U)]：c结果如图22-2所示。
2. 偏移处理 命令：offset （或者单击“修改”工具栏中的按钮）指定偏移距离或 [通过(T)]<1.0000>:5选择要偏移的对象或 <退出>：(选择线段1) 指定点以确定偏移所在一侧：(选择线段1的右侧)选择要偏移的对象或<退出>：重复上述命令，将线段2向右偏移30，将线段2分别向上偏移3和15。
结果如图22-3所示。
3. 拉伸**拉伸**(用鼠标双击偏移后的线段端点，当出现红色编辑点时按住鼠标左键拖动鼠标进行拉伸) 指定拉伸点或 [基点(B)/复制(C)/放弃(U)/退出(X)]： 结果如图22-4所示。
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CAD/CAE软件实践课程设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机械11001班序号： 27姓名：夏忠伟指导教师：魏巍、王利成起止日期：2014年2月18日至3月9日第一题（平面问题）：如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。
序号数据（长度单位mm，分布力单位N/cm）A B C D q27 272 58 142 Ф58240 （1）前处理步骤一创建几何实体模型1.生成关键点。
Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints >in Active CS输入节点1(0,0) 点Apply依次输入2(120,96）3(272,96）4（272，150）5（0，150）输完点OK2.连线Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >Straight Line用光标点1，2点，连成直结；再依次点击（2, 3），（3，4），（4，5）连完点“OK”3.生成一个面。
Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary >By lines 点击6条线段，结果如图：4，生成两个圆建立左边的大圆MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circles. 输入: WPX=50 WPY=100 RADIUS=30点Apply建立右边的小圆MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circles.输入: WP X=178 WPY=122 RADIUS=15点OK5在总体中减去2个圆Main Menu>Proprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract> Areas, 弹出对话框中后，用光标先点基体(即总体，此时总体颜色变红），点“OK”，再点左边的大圆和右边的小圆，再点“OK”，结果如图步骤二进行单元属性定义1定义单元类型。
Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete弹出对话框中后，点“Add”。
双弹出对话框，选“Solid”和“8 node 82”,点“OK”，退回到前一个对话框。
2.设置单元选项点“Element Type”对话框中的“Options”K3 处选：Plans strs (表示选平面应力单元没有厚度)K5处选：Nodal stree(表示需要额外输出单元节点应力)K6处选：No extra output.3.定义实常数Main Menu>Preprocessor>Real constants>Add/edit/delete在弹出的对话框中选Add再选Type1d，“THK”值输入“5”，点OK4.定义材料属性Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 弹出对话框，双击Structural>Liner>Elastic>Isotropic。
输入弹性模量21000和泊松比0.3，点OK步骤三对整个图形进行网格划分。
１. 定义网格(单元)尺寸Main Menu>Proprocessor>Meshing>Size Cntrls>Manual Size>Areas> All Areas, 弹出对话框，输入单元边长为: 32. 划分网格Main Menu>Proprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Free, 弹出对话框，点“Pick All”结果如图：步骤四对整个图形施加约束Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structual Displacement>On lines 弹出对话框。
用光标点击线段（1,6），“OK ”,弹出对话框。
选“All DOF”,VALUE 栏中输入0 。
结果如下图：步骤五对右边矩形单元定义载荷。
Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural > Pressure > On Lines,选择需要加分布力的直线,如下图所示在弹出的对话框中输入所加分布力的大小“26”（N/mm）,点ok。
结果如图：Main Menu >Solution> Solve >Current LS（2） 后处理1. 查看总体变形Main Menu >General Postproc >Plot Results > Deformed shape 选择Def+undeformed 则会出现变形前后的图形2查看位移分布图Main Menu >GeneralPostproc >PlotResults >Contour Plot>Nodal Solu,在弹出的对话框中选：Nodal Solution> DOF Solution > Displacement vector sum3. 查看应力分布图Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solution,在弹出的对话框中选：Nodal Solution> Stress >von Mises stress或1stPrincipal stress4. 查看应力和形变列表数据应力情况Main Menu >General Postproc >List Results >Nodal Solution, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution> Stress >von Mises stress 显示下列数据形变情况Main Menu >General Postproc >List Results >Nodal Solution, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution> DOF Solution>Displacement vector sum显示下列数据5. 结果分析a.通过查看位移云图可知，远离固定约束的最末端形变量最大，这和理论分析相符合；b.查看应力云图得知，在平板下端的拐点处应力最为集中，是需要进行强度校核的。
第二题（简单三维问题）：卷扬机卷筒心轴的材料为45钢，轴的结构和受力情况如下图所示。
请先用材料力学计算公式校核心轴的强度；然后利用有限元软件对模型进行有限元分析；并最后对两者的结果进行比较分析。
序号 数据（长度单位mm ，力单位KN ）A B C D E F 36 210 940 92 102 90 20 27200950921028625材料力学公式分析过程：模型简化:由静力平衡方程求出支座反力 竖直方向：RA F + RB F =2F以A 为距心：225F+1150F=1265RB F联系方程组解得：RA F =31.96 KN RB F =38.04 KN 从而可得:在1-1截面处: M1=7.191KN.M 在2-2截面处:M2=5.4332KN.MA1 1B4 43 322在3-3截面处:M3=7.0238KN.M在4-4截面处:M4=4.379KN.M由上数据可见，弯矩最大在1处，但2、3处直径变小，所以需校核1、2、3三处。
MpadM Mpad M Mpad M 877.9133273.440232824.77132333322311=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯=πσπσπσ许用强度是100Mpa ，截面3受到的弯曲应力最大,因此截面3是危险截面。
Ansys 软件分析： (1)前处理步骤一 创建几何实体模型 1.创建关键点Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints >in Active CS 输入节点1 (0,0) 点Apply 再依次输入2（0,46），3（100,46），4（100,45.5），5（220,45.5），6（220,49），7（275,49），8（330,49），9（330,46），10（1145,46），11（1145,49），12（1200,49），13（1255,49），14（1255,52），15（1265,52），16（1265,40），17（1365,40），18（1365,0）2.连线Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >Straight Line 选中1,2点Apply,依次连接18个点。
3.建面Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary >By lines 选中所有线段，点击OK 结果如图：4.旋转Main Menu>Proprocessor> Modeling>Operate>Extrude>Areas >About Axis, 弹出对话框中后，点面积,OK，再点对称线（1,18）,OK在弹出的对话框中输入ARC“360”点ok步骤二进行单元属性定义1定义单元类型。
Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete弹出对话框中后，点“Add”。
双弹出对话框，选“Solid”和brick“8 node 45”,点“OK”，退回到前一个对话框。
2.设置单元选项点“Element Type”对话框中的“Options”K5处选：Nodal stree(表示需要额外输出单元节点应力)3.定义材料属性Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 弹出对话框，双击Structural>Liner>Elastic>Isotropic。