变电架构的三维分析及计算机辅助设计
变电架构的三维分析及计算机辅助设计
发表时间：2018-09-12T15:46:09.763Z 来源：《基层建设》2018年第22期作者：张雪莉1 李骞2 屈曼3 高雄飞4 王英5
[导读] 摘要：本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法，包括三维有限元分析方法及其程序设计，它改变了传统的简化方法，提高了设计精度和速度；同时包括有限元分析中的自动排序功能，该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量；还包括本软件所能实现的自动绘图功能，这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。
1/3/4/5中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司陕西西安 710054；2国网陕西省电力公司西安供电局陕西西安 710054 摘要：本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法，包括三维有限元分析方法及其程序设计，它改变了传统的简化方法，提高了设计精度和速度；同时包括有限元分析中的自动排序功能，该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量；还包括本软件所能实现的自动绘图功能，这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。
关键词：变电架构；三维分析；辅助设计
一、变电架构的三维有限元分析方法
变电架构的三维分析方法，是将变电架构作为空间杆系按照有限元法进行分析，它的力学原理是位移法。空间杆系的位移法是根据平衡条件求出结构上的基本位移（节点位移），再利用杆端力和杆端位移之间的角变位移方程式求出杆端力，从而计算其它截面的内力。
对于空间杆系结构，每个节点六个位移，其中三个线位移，另三个是转角位移。将杆件的局部坐标系转换到结构的总体坐标以后，可按照“对号入座”的方式叠加形成整个结构的位移法方程：
[K][X]=[P]
式中：[K]一系数矩阵，即总刚度矩阵；
[X]一所有的位移。
等式右面的[P]由两部分组成：一部分为作用在节点上的外力，另一部分为原来在等式左面的固端内力分移到等式右面去的。上式中，每个方程式的意义都表示与某一位移对应的节点内外力的平衡。应用线性代数知识求解上述位移法方程组就可以求得各组荷载作用下的节点位移，进而可以求得杆件内力。
关于大型线性代数方程组的求解、对称稀疏矩阵的存贮以及特征值问题，早有比较成熟先进的算法，本文不再引述。下面简要叙述变电架构作为空间杆系的程序设计方法，将通用的位移法原理在具体问题的程序中实现，要做好数据文件的组织，选择好计算方法，并根据规范要求完成内力组合及构件的强度及稳定校核。
在程序设计中，考虑的数据文件如下：（1）总的引导信息；（2）杆件两端节点编号数组；（3）杆件截面积数组；（4）节点坐标数组；（5）杆件截面力学特性数组；（6）关于坐标转换矩阵的指示信息；（7）关于节点荷载和杆上荷载的信息；（8）关于共面节点的指示信息；（9）关于质量矩阵的信息；（10）关于地震力方面的信息。以上数组，对于通用结构可以按照本软件所定的格式填写。这种方法适应范围广，但数据量大、繁杂，并要求力学概念清楚，空间思维明确。
本软件对于变电架构的常用形式，提供了自动排序自动生成上述数组的功能，只要提供少量的控制参数，就可以完成所需的内力分析与组合、构件的强度与稳定校核，并提供与绘图程序所需的接口。在程序实现中，对于总刚度矩阵采用了一维变带冤存贮方式，求解大型线性代数方程组采用改进的平方根法，求解动力计算的特征值方程采用同时迭代法。
二、变电架构计算机辅助设计
1变电架构的绘图功能
变电架构计算机辅助设计软件包是面向屋外变电站架构初步设计及施工图设计的专用软件，除可以完成变电架构的分析计算外，还可以用参数式设计或交互式设计的方法绘制以下各设计阶段的主要图纸。
1）绘制架构透视图并对构件进行分类统计；
2）绘制架构基础平面布置图并对基础进行分类统计；
3）绘制架构梁的加工详图并自动统计材料用量；
4）绘制架构柱身的加工详图并自动统计材料用量；
5）根据用户给定的参数，绘制架构基础的施工详图并自动统计材料用量；
6）应用本构件提供的菜单，绘制土建结构的其它图纸；
7）应用本软件提供的图形汉字库方便地输入图形的汉字说明。
2输电线路三维可视化辅助设计系统
输电线路三维可视化辅助设计系统推荐采用自下而上的4层次型软件体系结构。这种体系结构综合考虑了现有的软硬件技术水平和系统需求的因素，充分体现了软件体系结构设计的系统性和可扩充性，是一套面向可视化输电线路设计的、具有高重用度的软件体系结构。系统各层功能和设计考虑如下：
（1）专业应用层。专业应用层构成了辅助设计系统与用户交互的界面，包括各种可视化的输电线路显示、查询、设计、数据管理、图表输出等功能。
（2）模型对象层。主要功能是把多数据源的地理数据转化为单一的、综合的、基于数据模型的对象，从而有效地解决了GIS中多数据源多数据类型的问题。在模型对象层中，设置了代表三维场景中的地形、覆盖在地形上的矢量对象（如公路、地区边界、河流等）、立体建模的地物对象（如主要的居民地、重要的河流、输电线路上主要的跨越和标注等）和输电线路上的电力器件对象（如输电线、避雷线、杆塔和绝缘子等）。
（3）数据层。在数据层中，采用文件系统加关系数据库来构成系统的基础数据库，由关系数据库来管理系统的属性数据，由文件系统来管理系统的空间数据。考虑到三维GIS中对空间数据查询、显示以及分析的特殊要求，需要对管理空间数据的文件系统采用多种形式的优化。
（4）转换通信层。转换通信层包含数据转换和连接通信两个子层，通信子层的设立屏蔽了各种物理通信介质和网络通信协议的差别，为数据转换子层提供统一格式的数据；数据转换子层负责将不同分系统间的数据分类、转换、融合后上传到数据层；通信层实现了与
计算机三维建模
CAD三维建模技术的发展和应用 摘要 三维建模技术的崛起以及虚拟现实技术的出现，为生产设计和创新提供了一种非常好的工作平台。设计人员可以直接从三维概念和构思入手，通过模型仿真来分析和评价设计方案的可行性和可靠性。随着三维建模理论的日趋成熟，出现了许多优秀的建模技术与软件，其应用领域也越来越广泛。 关键词：CAD 三维建模
1、CAD的基本概念 计算机辅助设计（CAD）技术是在产品开发过程中使用计算机系统辅助产品创建、修改、分析和优化的有关技术。这样，任何嵌入了计算机程序和在设计过程中使工程变得容易进行的应用程序，都归类人CAD软件。换言之，CAD工具包括了从创建形体的几何建模工具到诸如分析、优化应用程序的所有工具。目前，可以使用的典型工具包括公差分析、质量属性计算、有限元建模和分析结果的可视化。CAD 最基本的功能是定义设计的几何形状，这里所说的设计可以是机械零件、建筑结构、电子电路和建筑平面布局等的设计，这是因为设计的几何形状是产品周期中后续各项工作的基础。计算机辅助绘图系统和几何建模系统典型地应用于这一目的，这也是这些系统被称为CAD软件的原因。此外，这些系统所建立的几何模型是执行后续CAE和CAM 中其他功能的基础，这是CAD最大的优点之一，因为它可以节省重新定义几何形状所需要的大量时间，也可以减小因此而造成的出错概率。因此，我们说计算机辅助绘图系统和几何建模系统是CAD中最重要的组成部分。 2、CAD技术的产生和发展 CAD是指使用计算机系统进行设计的全过程，包括资料检索、方案构思。零件造型、工程分析、工程制图、文档编制等。在设计的各个阶段，计算机都能发挥其辅助作用，因此CAD概念一产生，就成为一门新兴的学科，引起了工程界的关注和支持，并迅速得到发展和日益完善起来。
计算机辅助设计论文
计算机辅助设计论文：计算机三维辅助软件在机械设计中的应用 摘要：介绍了三维CAD在机械设计中的显著优势，并对目前国内企业机械产品开发过程三维CAD系统应用现状和存在问题进行了分析。从产品开发的实际需求和产品特点与软件功能出发，对企业应用三维CAD过程提出了改进方案，最后介绍了三维CAD技术发展的趋势。 关键词：三维CAD；机械设计；应用 1三维设计软件现状及其应用 产品设计是决定产品外形和产品功能，同时也是决定产品质量最重要的环节，产品的设计工作对产品的成本也起到至关重要的作用。随着计算机的不断发展，CAD技术即计算机辅助设计已成为设计人员不可缺少的工具。CAD技术正从二维CAD向三维CAD过渡。三维设计软件具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形，工程数据库的管理，生成设计文件等功能。三维CAD技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率得以迅速提高。我国CAD技术的研究、开发和推广已取得较大进展，产品设计已全面完成二维CAD技术的普及，结束了手工绘图的历史，对减轻人工劳动强度、提高经济效益起到了明显的作用。有相当一部分CAD 应用较早的企业已完成了从二维CAD向三维CAD转换，并取得了巨大的经济效益和社会效益。随着市场经济的逐步深入，市场竞争日趋激烈，加强自身的设计能力是提高企业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力的关键。 2三维设计软件的优势 2.1 CAD技术应用在机械设计的多个方面 2.1.1零件的实体建模 设计软件为三维建模提供了多种工具，包括最基本的几何造型如球体、圆柱等，对简单的零件，可通过对其结构进行分析，将其分解成若干基本体，对基本体进行三维实体造型，之后再对其进行交、并、差等布尔运算，便可得出零件的三维实体模型。对于较复杂的图形，软件提供了草图工具，设计人员可以通过它先勾勒出截面，再拉伸出较复杂的几何形体。为了满足人们不断提高的审美要求，目前主要流行的几款三维设计软件基本上都提供面片模块，该模块为设计人员提供了非常方便的曲面设计工具。对于具有大块曲面的零件，设计师可以方便地对单个面或片体进行变形处理，以达到需要的曲面。 2.1.2产品造型修改简便 企业生产的产品往往是按系列区分，各系列中每一代产品与上一代产品之间的区别较小，也许只是增加了一个功能部件或是产品造型尺寸上有所改动。三维CAD可以方便地修改一些参数就能达到设计师更改造型的目的。三维CAD在建模中一般使用参数化建模，整个建模的步骤和产品的外型尺寸被参数化，这些参数是与产品的造型直接关联的。若要对尺寸或造型进行局部的更改，只需要更改相关参数，整个造型将被自动更新。这样不仅大大减少了设计人员的工作量，还保证了产品外造型的延续性。 2.1.3生成实体装配图 实体装配不仅能让设计人员直观地看到各零件装配后的状态，还可以测量各零件之间的空间大小，方便零件的布置。在装配完成后，零件可以被隐藏或设置成半透明的状态，方便设计人员观察内部结构。此外，在装配状态下，软件提供的标准件库，也方便了设计人员对标准件型号的选择。装配状态下的干涉分析也是常用的功能，计算机通过计算各装配零件的体积的大小和位置来确定是否有相交的部分，并确定各零件是否干涉，自动生成分析报告，明确指出互相干涉零件的名称和干涉的尺寸。方便设计师修改产品设计尺寸。 2.2模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展，为了减轻人工劳动强度，提高产品的精度，制造行业装备从
变电架构的三维分析及计算机辅助设计
变电架构的三维分析及计算机辅助设计 发表时间：2018-09-12T15:46:09.763Z 来源：《基层建设》2018年第22期作者：张雪莉1 李骞2 屈曼3 高雄飞4 王英5 [导读] 摘要：本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法，包括三维有限元分析方法及其程序设计，它改变了传统的简化方法，提高了设计精度和速度；同时包括有限元分析中的自动排序功能，该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量；还包括本软件所能实现的自动绘图功能，这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。 1/3/4/5中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司陕西西安 710054；2国网陕西省电力公司西安供电局陕西西安 710054 摘要：本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法，包括三维有限元分析方法及其程序设计，它改变了传统的简化方法，提高了设计精度和速度；同时包括有限元分析中的自动排序功能，该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量；还包括本软件所能实现的自动绘图功能，这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。 关键词：变电架构；三维分析；辅助设计 一、变电架构的三维有限元分析方法 变电架构的三维分析方法，是将变电架构作为空间杆系按照有限元法进行分析，它的力学原理是位移法。空间杆系的位移法是根据平衡条件求出结构上的基本位移（节点位移），再利用杆端力和杆端位移之间的角变位移方程式求出杆端力，从而计算其它截面的内力。 对于空间杆系结构，每个节点六个位移，其中三个线位移，另三个是转角位移。将杆件的局部坐标系转换到结构的总体坐标以后，可按照“对号入座”的方式叠加形成整个结构的位移法方程： [K][X]=[P] 式中：[K]一系数矩阵，即总刚度矩阵； [X]一所有的位移。 等式右面的[P]由两部分组成：一部分为作用在节点上的外力，另一部分为原来在等式左面的固端内力分移到等式右面去的。上式中，每个方程式的意义都表示与某一位移对应的节点内外力的平衡。应用线性代数知识求解上述位移法方程组就可以求得各组荷载作用下的节点位移，进而可以求得杆件内力。 关于大型线性代数方程组的求解、对称稀疏矩阵的存贮以及特征值问题，早有比较成熟先进的算法，本文不再引述。下面简要叙述变电架构作为空间杆系的程序设计方法，将通用的位移法原理在具体问题的程序中实现，要做好数据文件的组织，选择好计算方法，并根据规范要求完成内力组合及构件的强度及稳定校核。 在程序设计中，考虑的数据文件如下：（1）总的引导信息；（2）杆件两端节点编号数组；（3）杆件截面积数组；（4）节点坐标数组；（5）杆件截面力学特性数组；（6）关于坐标转换矩阵的指示信息；（7）关于节点荷载和杆上荷载的信息；（8）关于共面节点的指示信息；（9）关于质量矩阵的信息；（10）关于地震力方面的信息。以上数组，对于通用结构可以按照本软件所定的格式填写。这种方法适应范围广，但数据量大、繁杂，并要求力学概念清楚，空间思维明确。 本软件对于变电架构的常用形式，提供了自动排序自动生成上述数组的功能，只要提供少量的控制参数，就可以完成所需的内力分析与组合、构件的强度与稳定校核，并提供与绘图程序所需的接口。在程序实现中，对于总刚度矩阵采用了一维变带冤存贮方式，求解大型线性代数方程组采用改进的平方根法，求解动力计算的特征值方程采用同时迭代法。 二、变电架构计算机辅助设计 1变电架构的绘图功能 变电架构计算机辅助设计软件包是面向屋外变电站架构初步设计及施工图设计的专用软件，除可以完成变电架构的分析计算外，还可以用参数式设计或交互式设计的方法绘制以下各设计阶段的主要图纸。 1）绘制架构透视图并对构件进行分类统计； 2）绘制架构基础平面布置图并对基础进行分类统计； 3）绘制架构梁的加工详图并自动统计材料用量； 4）绘制架构柱身的加工详图并自动统计材料用量； 5）根据用户给定的参数，绘制架构基础的施工详图并自动统计材料用量； 6）应用本构件提供的菜单，绘制土建结构的其它图纸； 7）应用本软件提供的图形汉字库方便地输入图形的汉字说明。 2输电线路三维可视化辅助设计系统 输电线路三维可视化辅助设计系统推荐采用自下而上的4层次型软件体系结构。这种体系结构综合考虑了现有的软硬件技术水平和系统需求的因素，充分体现了软件体系结构设计的系统性和可扩充性，是一套面向可视化输电线路设计的、具有高重用度的软件体系结构。系统各层功能和设计考虑如下： （1）专业应用层。专业应用层构成了辅助设计系统与用户交互的界面，包括各种可视化的输电线路显示、查询、设计、数据管理、图表输出等功能。 （2）模型对象层。主要功能是把多数据源的地理数据转化为单一的、综合的、基于数据模型的对象，从而有效地解决了GIS中多数据源多数据类型的问题。在模型对象层中，设置了代表三维场景中的地形、覆盖在地形上的矢量对象（如公路、地区边界、河流等）、立体建模的地物对象（如主要的居民地、重要的河流、输电线路上主要的跨越和标注等）和输电线路上的电力器件对象（如输电线、避雷线、杆塔和绝缘子等）。 （3）数据层。在数据层中，采用文件系统加关系数据库来构成系统的基础数据库，由关系数据库来管理系统的属性数据，由文件系统来管理系统的空间数据。考虑到三维GIS中对空间数据查询、显示以及分析的特殊要求，需要对管理空间数据的文件系统采用多种形式的优化。 （4）转换通信层。转换通信层包含数据转换和连接通信两个子层，通信子层的设立屏蔽了各种物理通信介质和网络通信协议的差别，为数据转换子层提供统一格式的数据；数据转换子层负责将不同分系统间的数据分类、转换、融合后上传到数据层；通信层实现了与
计算机辅助设计大作业
2015—2016 学年第二学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目：计算机辅助设计与制造 学生所在院（系）：机电工程学院 学生所在学科：机械工程 姓名：张娜娜 学号：1502210093 题目：应用三维建模软件构建一个零件模型，描述建模过程。针对该零件的具体情况（比如相关模型的表示方法、数据结构、显示操作情况等），就涉及到的所学知识进行论述。
问题 1. 应用三维建模软件构建一个零件模型，描述建模过程。针对该零件的具体情况（比如相关模型的表示方法、数据结构、显示操作情况等），就涉及到的所学知识进行论述。 2. 计算机是如何帮助我们完成设计任务的？你了解哪些CAD系统？结合你应用过的软件加以论述。
问题1: 应用Pro/E对平口虎钳的固定钳身进行三维建模。 1. 启动Pro/E，新建文件，选择零件设计。 2. 选择俯视基准面，绘制如图1-1所示的截面。 ●知识点：由于矩形已经形成了特征，所以经过确定矩形的两个对角点即可确定矩形，完成后修改对应的长宽即可完成草图的绘制。 四叉树。二维图形是以四叉树的形式存储数据的。它的基本思想是将平面划分为四个子平面，这些子平面任可以继续划分，通过定义这些平面的“有图形”和“无图形”来描述不同形状的物体。 图1-1 草绘截面图1-2 拉伸的实体 3. 退出草图绘制，单击拉伸命令，其参数的设置如图1-2所示。单击对勾，完成的拉伸实体如图1-2所示。 ●知识点：八叉树。拉伸厚度是以八叉树的形式存储数据的。八叉树用以描述三维物体，它设想将空间通过三坐标平面XY、XZ、ZX划分为八个子空间。八叉树中的每一个节点对应着每一个子空间。 图1-3 拉伸草图图1-4 拉伸实体
《计算机辅助设计(三维)》教学大纲选修
《计算机辅助设计（三维）》教学大纲 Computer Aided Design （Three Dimensional）学时：36学时学分2 理论学时：18学时实验或讨论学时：18学时 适用专业：不限课程代码：ZRX019303 大纲执笔人：大纲审定人： 一、说明（500字左右） 1、课程的性质、地位和任务 本课程是计算机辅助设计（CAD）的入门课程，面向全校工程类专业学生及非工程类专业中的计算机爱好者，是计算机文化、技术、应用基础教育课程中，对提高就业能力具有重要意义的技能性课程。通过本课程的学习，使学生了解计算机辅助设计的概念、起源、发展历史和应用现状；熟练操作一种流行的CAD概念设计软件；提供一个表达概念设计的专业工具。 2、课程教学的基本要求 本课程是实践性很强的课程，包括课堂讲授和上机实习两个主要环节，这两个环节是相辅相成密不可分的。课堂讲授分为三个大的部分：介绍计算机辅助设计在本专业上应用的概况，要求覆盖面广、重点突出，对主要的应用方向要做详细介绍；对现有的三维CAD设计软件要介绍其主要功能、特点、主要的优点和不足；讲授CAD概念设计软件的使用方法和操作步骤，演示应用软件的操作使用，讲清操作要领。上机实习部分指导学生熟悉软件的集成环境，演练操作步骤和要领。课程设计在教师的指导下，每个学生课下独立完成，能够表达校园中的建筑和环境。 3、课程教学改革 本课程在教学过程中将依托精品课程“园林计算机辅助设计”构建的自主学习环境，包括全程教学视频、互动交流论坛等教学资源，尝试学生自主学习与课堂教学的结合，训练学生面对新版软件新增功能时的自学能力。使学生掌握计算机辅助设计的入门知识、操作步骤和设计技法，提高学生的就业能力。 二、教学大纲内容 （一）课程理论教学 第一章计算机辅助设计技术概况 讲授CAD技术的发展史、系统构成、应用、发展展望。
计算机辅助设计大作业(DOC)
2015-16学年二学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目：计算机辅助设计与制造 学生所在院（系）：机电工程学院 学生所在学科：机械制造及其自动化 姓名：王永明 学号：1502210051 题目：应用三维建模软件构建一个零件模型，描述建模过程。请结合该模型涉及到的课程学习知识（如模型表示方法、数据结构、显示等），针对该零件的具体情况进行论述。对所论述技术的发展趋势做出讨论。
题目： 1.应用三维建模软件构建一个零件模型，描述建模过程。请结合该模型涉及到的课程学习知识（如模型表示方法、数据结构、显示等），针对该零件的具体情况进行论述。对所论述技术的发展趋势做出讨论。 2.为什么要使用数据库？数据库的基本原理是什么？尝试用office的组件Access 数据库建立一个数据库，结合你的设计过程论述数据库的设计过程。
在UG中建立一个三维模型如下图所示 效果预览： 建模步骤： 第一步、绘制正八边形，内接圆半径为50，如下图所示。 第二步、建立一条起点在原点，长度为30，沿着Z轴的直线，见下图。
第三步、以八边形的两个端点及上步建立直线的顶点为中点建立下图圆弧。 第四步、对圆弧进行修剪，留下四分之一圆弧，见下图。 第五步、运用变换旋转-45°建立同样的圆弧，如下图所示。
第六步、运用曲线组命令建立伞布的曲面，如下图所示。 第七步、将WCS原点移到下图位置，并绘制半径为80的小圆弧。 第八步、以上步建立的曲线为截面进行对称拉伸，拉伸距离为3，见下图。
第九步、运用修剪体命令对伞布进行修剪，效果如下图所示。 第十步、对伞布曲面进行加厚处理，如下图所示。 第十一步、对伞布的边圆弧曲线进行偏置，距离为0.1，见下图。
《机械三维计算机辅助设计实验指导书》
《机械CAD技术》实验指导书（机电模块） （附多媒体课程实例光盘，其中有详细的过程演示， 这里没有列出详细的操作步骤） 课程编号：02204930 课程名称：机械CAD技术 实验一CAD系统组成及其软硬件认识实验 一、实验目的 全面地认识和了解学院现有机械CAD系统主要的软件和硬件的配置情况。 二、实验的主要内容 了解机械CAD系统硬件的配置，了解当前使用的操作系统，了解各类CAD软件，了解各类数据库和软件开发语言，了解与CAD系统密切相关的后续CAPP、CAM和NC软件。 三、实验设备和工具 计算机主机及网络，输入设备（键盘、鼠标、扫描仪等）；输出设备（打印机，绘图仪等）各类CAD、CAM软件（Solidworks， Pro-Engineer，AutoCAD，UG，MasterCAM, PDM等），各类数据库（Foxpro，Excell，Oracal，SQL等），软件开发语言（Visual Basic，Visual C++等）。 四、实验原理 认识类实验，通过实验老师的介绍综观机械CAD系统的软件和硬件的应用情况及配置。 五、实验方法和步骤 在实验老师的指导下了解机械CAD软件和硬件的配置情况。 1、CAD系统相关硬件的了解和认识； 2、CAD系统相关软件的了解和认识。 六、实验报告主要内容及要求 绘制机械CAD系统结构框图，以及CAD软件的三层结构（系统软件，支撑软件和应用软件） 七、实验注意事项 由于受当前设备和软件配置的局限，通过实验所了解到的情况只是学院的机械CAD系统
的配置情况。 实验二三维零件建模实验 一、实验目的 通过该项实验熟练掌握使用一种或多种CAD软件建立三维零件实体模型的方法。 二、实验的主要内容 1、新建一个零件； 2、草图绘制和编辑修改与尺寸的标注； 3、实体建模的几种方法：拉伸、旋转、扫描、放样等； 4、实体模型的编辑修改：倒角、倒圆角、加筋、抽壳、阵列（线性、圆周）、镜向； 5、设置参考几何体：参考基准面、参考基准轴、参考坐标系、参考点的设置； 5、参数化设计：齿轮的参数化设计； 三、实验设备和工具 计算机硬件：主机、网络、键盘、鼠标和绘图仪；CAD软件：Solidworks，ProEngineer 或Catia。 四、实验原理 按CAD软件中所提供的各种实体生成方法，完成零件的实体造型以及实体的编辑修改。 五、实验方法和步骤 1、分析草图； 2、使用软件提供的草图绘制和施加几何约束命令或工具绘制草图； 3、使用软件提供的草图编辑命令或工具绘制草图； 4、使用软件提供的尺寸标注命令或工具标注草图上的尺寸； 5、对已经绘制完成的草图使用拉伸、旋转等命令或工具建立三维零件模型； 6、使用实体编辑修改命令或工具修改实体模型； 7、特征造型和参数化设计。 六、实验报告主要内容及要求 1、完成下列草图的绘制：
计算机辅助设计试题及答案
一、单项选择题（共15题，每题1分） 1、设置AUTOCAD图形边界的命令是limits。 A、GRID B、SNAP和GRID C、LIMITS D、OPTIONS 知识点：1.1 2、在“创建图纸集”向导中，图纸集可以创建。 A．从图纸集样例B．从现有图形文件C．从图形样板文件D．A和B 知识点：1.1 3、将绘制的图形保存为样板文件的文件名为。 A *.dwg B *.dxf C *.dwt D *.dwf 知识点：1.3 4、AUTOCAD的坐标体系包括世界坐标系和。 A、绝对坐标系 B、平面坐标系 C、相对坐标系 D、用户坐标系 知识点：2.1
5、若图面已有一点A (2,2) ，要输入另一点B (4,4) ，以下方法不正确的是。 A、4,4 B、@2,2 C、@4,4 D、@2<45 知识点：2.2 6、移动圆对象，使其圆心移动到直线中点，需要应用。 A、正交 B、捕捉 C、栅格 D、对象捕捉 知识点：2.3 7、在输入一条长度为200的直线时，命令行出现了创建零长度的提示信息，并在某点绘制了一条长度为0的直线，这种情 况可能造成的原因是。 A、坐标数据输入的优先级设置为“键盘输入” B、坐标数据输入的优先级设置为“对象捕捉” C、坐标数据输入的优先级设置为“键盘输入，脚本例外” D、“Windows标准加速键”被关闭 知识点：3.4 8、在AutoCAD 2008中，用CIRCLE命令在一个三角形中画一内接圆，在提示3P/2P/TTR
计算机辅助设计
一、填空题：（共40分，每空1分） 2、CAD是Computer Aided Design 的简称； 3、CAD系统工作过程中涉及到的CAD基础技术有产品信息建模技术，图形处理技术， 工程分析技术，数据库与数据交换技术，文档处理技术，软件设计技术。 3、CAD系统的三个软件层次为：系统软件，支撑软件和应用软件。 8、文件名为model01.prt.3中，数值3代表第三个版本，prt代表零件。 8、在计算机中表示一个图形的方法有点阵法和参数法两种。 10、半径标注时在圆周上单击鼠标，直径标注时在圆周上双击鼠标。 10、列举出定义曲线和曲面常用的三种方法：插值、拟合和逼近。 11、旋转剖面直径的标注是以鼠标左键先选取旋转剖面边界，再选旋转轴，然后再选旋转剖面 边界，最后按鼠标中键。 13、在创建扫描特征时，其Z轴方向是2D 剖面沿着轨迹线移动，Y轴方向是轨迹线绘图平面的正 方向。 13、代表保存的视图列表，代表拉伸，代表草绘模式下切换尺寸显示的开/关，约束 中的代表相切。 一、单项选择题（共15题，每题1分） 1、设置AUTOCAD图形边界的命令是 A、GRID B、SNAP和GRID C、LIMITS D、OPTIONS 2、在“创建图纸集”向导中，图纸集可以创建。 A．从图纸集样例 B．从现有图形文件 C．从图形样板文件 D．A和B 3、将绘制的图形保存为样板文件的文件名为。 A *.dwg B *.dxf C *.dwt D *.dwf 4、AUTOCAD的坐标体系包括世界坐标系和。 A、绝对坐标系 B、平面坐标系 C、相对坐标系 D、用户坐标系 5、若图面已有一点A (2,2) ，要输入另一点B (4,4) ，以下方法不正确的是。 A、4,4 B、@2,2 C、@4,4 D、@2<45 6、移动圆对象，使其圆心移动到直线中点，需要应用。 A、正交 B、捕捉 C、栅格 D、对象捕捉 7、在输入一条长度为200的直线时，命令行出现了创建零长度的提示信息，并在某点绘制了一条长度为0的直线，这种情况可能造成的原因是。 A、坐标数据输入的优先级设置为“键盘输入” B、坐标数据输入的优先级设置为“对象捕捉” C、坐标数据输入的优先级设置为“键盘输入，脚本例外” D、“Windows标准加速键”被关闭知 8、在AutoCAD 2008中，用CIRCLE命令在一个三角形中画一内接圆，在提示3P/2P/TTR