现代设计技术复习指导.docx

一、名词解释：

1.现代设计技术

是以满足市场产品质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为H的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多学科方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。

2.计算机辅助设计

计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)是计算机系统在T程和产品设计的各个阶段中，为设计人员提供快速、有效的工具和手段，加快和优化设计过程以达到最佳设计效杲的一种技术。

3.扫描转换

将图形对象表示转换成点阵表示，即确定一个像索集合及其颜色，用于显示一个图形的过程, 称为图形的扫描转换或光栅化。

4.儿何造型技术

能将物体的形状及其属性(颜色、纹理等)存储在计算机内，形成该物体的三维儿何模型的技术。

5.计算机辅助工程

计算机辅助匚程CAE(Computer Aided Engineering)是指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，模拟工程或产品未来的状态和运行状态，及早地发现设计缺陷，为优化设计提供依据。

6.逆向工程(狭义定义)

根据实物模型的处标测量数据，构造实物的数字化模型(CAD模型)，使得能利用CAD/CAM. RPM、PDM及CIMS等先进技术对其进行处理或管理，主要指儿何形状的反求。

7.虚拟现实

虚拟现实是当代信息科学的前沿研究领域，它综合运用计算机图形学，计算机视觉，心理学, 传感器等多方面技术，在计算机屮营造一个虚拟的环境，通过实时的，立体的三维图形显示、声音模拟、口然的人机交互界面来仿真现实II上界中早已发主、止在发主或尚未发生的事件, 并使用户产生身临其境的真实感觉。

& 虚拟油泥设计★(答案不确定)

可以适应创造性设计过程所提出的直观要求，设计人员可以在焜拟环境空间屮，利川轨迹跟踪系统可以削掉和涂抹虚拟的油泥材料。

9.数据挖掘技术

从大量的、不完全的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但乂是潜在有用的信息和知识的过程。

10.3D打印技术

3D 打印(3D printing),学术名称为快速成型技术(RPRapid Prototyping Manufacturing),它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或觀料等对粘合材料，通过逐层打卬的方式来构造物体的技术。

二、简答题：

1、简述现代设计技术的特征及发展趋势。

特征：1）设计理论与方法的延伸、思维的变化及设计范畴的扩展

2）多种设计技术、理论与方法的交叉与综合

3）设计手段的精确化、计算机化、自动化与虚拟化

4）并行化、最优化和智能化的设计过程

5）而向产品寿命周期全过程的可信性设计

6）多种设计试验技术的综合运用

发展趋势：1）设计过程的数字化

2）设计过程的自动化和帮能化研究

3）网络化并行设计及协同设计技术、方法及软件的研究

4）虚拟设计和仿真虚拟试验及快速成形技术的深入研究

5）C AD技术的应川研究，研制开发功能强的商品化软件

6）面向集成制造和分布式经营管理的设计方法、规划

7）微型机电系统的设计理论及设计方法和技术的研究

8）而向生态环境的绿色设计理论与方法的研究

9）注重基础性设计理论及共性设计技术的深层次研究

2、简述计算机辅助设计发展过程中的5个阶段。

初级阶段：线框造型技术

第一次技术革命：曲血（表面）造型技术

第二次技术革命：实体造型技术

第三次技术革命：参数化造型技术

第四次技术革命：变量化造型技术

3、简述目而在工程领域5种常用的CAD软件及它们各自的特点。

a.CATIA

CATIA是法国达索飞机公司开发的世界一流CAD/CAM软件。

CATIA源于航空航天工业，是业界无可争辩的领袖。以其耕确安全，可靠性满足商业、防御和航空航天领域各种应用的需要。

CATIA是汽车工业的事实标准，是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统oCATIA 在造型风格、车身及引擎设计等方而具有独特的长处。

b.UG

被业界证实的数控加工。UG的CAM模块功能非常强人，它提供了一•种产生精确刀具路径的方法，该模块允许用户通过观察刀具运动來图形化地编辑刀具轨迹，如延伸、修剪等。

c.PRO/E

集成了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、板金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析、产品数据库管理等功能于一体。

d.SOLIDWORKS

使川直观简单，界面友好；数据转换接口丰富，转换成功率高；自上而下的装配体设计技术。

e.Auto CAD

AutoCAD诞生于1982年，山美国Autodesk公司开发，经过20多年的发展，AutoCAD目前已

广泛应川于机械、建筑等众多二维CAD绘图领域，其DWG/DXF文件格式已成为事实上的国际标准。二维CAD绘图的业界领袖。

4、简述图形与图像的区别。

图像一定是二维的；图像的最小单位是像素；图像的基本参数包括图幅参数，灰度级分辨率和颜色分辨率等；图像分为黑白图、灰度图、彩色图利真彩色图。

图形可以是二维的也口J以是三维的；图形的基本信息包括基本几何要素（必须的），拓扑关系以及颜色、材质、纹理等可选要索。

5、简述线框儿何造型的优缺点。

优点

结构简单，计算机内部易于表达和处理；

模型的儿何信息为线段端点坐标，用键盘或文件输入。

缺点

有歧义性：

不能进行物体儿何特性（体积、面积、重量等）计算：

不便于消除隐藏线等。

6、简述CAD二次开发的三种方式。

a.完全自主版权的开发，一切需从底层做起；

b.基于某个通用CAD系统的二次开发，CATIA -次开发等；

c.基于某种几何内核的开发，此类开发比二次开发可以更深入核心层，具有开发周期短、见

效快、系统稳定和功能强等特点。

7、简述有限元分析的基木原理。

把一个原来是连续的物体剖分（离散）成有限个单元，而且他们相互连接在有限个节点上, 承受等效的结点载荷，并根据平衡条件进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合起来，成为一个组合体，再综合求解。rh于单元的个数是有限的，结点数目也是有限的, 所以称为有限元法。

8、简述CAX技术所包含的内容。

计算机辅助设计（CAD）

计算机辅助制造（CAM）

计算机辅助工艺设计（CAPP）

计算机辅助工程分析（CAE）

产品数据管理系统（PDM）

9、简述逆向工程的关键技术及各关键技术所包含的内容。

1、数字化测量

数字化测量是是逆向工程建模的第一步,它是用一-定的设备对实物进行测量来获取实物的表面数据（有时也包括内部数据）。

2、测量数据预处理

坏点去除，点云精简，数据平滑，数据修复，数据拼合，三角化

3、模型重构