计算机辅助设计试卷1

四川大学期末闭卷考试试题A卷

（2008——2009学年上学期）

课程号：30222620 课序号：0、1 课程名称：计算机辅助设计与制造任课教师：刁燕罗华成绩：适用专业年级：2005机制学生人数：印题份数：学号：姓名：

考试须知

四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。

四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。

一、填空题：（共40分，每空1分）

1、制造业信息化的基本特点是制造业信息流的数字化。

2、CAD是Computer Aided Design 的简称；CAE是Computer Aided Engineering 的简称；

CAPP是Computer Aided Process Planning 的简称。

3、CAD/CAM系统的三个软件层次为：系统软件，支撑软件和应用软件。

4、举出3个常见的CAD/CAM软件：AutoCAD ，Solidworks ，Pro/E 。

5、数据结构除描述客观事物数据本身外，还用以描述数据之间的组织形式。

6、线性表中的栈为元素后进先出，而队列为先进先出。

7、列举出二叉树的五种基本形态：空树、仅有一个根节点、右子树为空、

左子树为空、左右子树都不为空。（考试时最好写上各自的符号）

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。

9、写出点[3，2]的规格化齐次坐标[3，2，1] 。

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、采用齐次坐标表示图形的两个好处是：为几何图形的二维、三维至高维空间的坐标变换提供了统一

的矩阵运算方法，可以表示无穷远点。

12、文件名为model01.prt.3中，数值3代表第三个版本，prt代表“零件”。

13、代表保存的视图列表，代表草绘模式下切换尺寸显示的开/关，约束中的代

表相切。

14、有限元分析的一般步骤为：结构和受力分析、离散化处理、单元分析、

整体分析、引入边界条件求解。

15、PROE中创建基准平面的方法有，，

，。

二、简答题：（共20分，每题5分）

1．简述参数化造型的主要技术特点。

答：参数化造型的主要技术特点有：①约束（Constraint）。约束是指利用一些法则或限制条件来规定构成实体的元素之间的关系。②尺寸驱动原理。通过约束推理确定需要修改某一尺寸参数时，系统自动检索出此尺寸参数对应的数据结构，找出相关参数计算的方程组并计算出参数，驱动几何图形形状的改变。③数据相关。对形体某一模块尺寸参数的修改导致其他相关模块中的相关尺寸得以全盘更新。

④基于特征的设计。将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可调参数，进而形成实体，以此为基础来进行更为复杂的几何形体的构造。

2．列举出常用的三维实体造型方法。

答：单元分解法，空间枚举法，参数形体调用法，扫描表示法，构造实体几何法，边界表示法。

3.以一个圆柱体为例，画出其线框模型、表面模型与实体模型，并比较三种模型的特点。

（a）线框模型由物体上的点、直线和曲线组成。线框模型数据结构的关键在于正确地描述每一线框的棱边，它在计算机内部是以点表和边表来表达和存储的。点表描述每个顶点的编号和坐标，边表说明每一棱边起点和终点的编号。表示的图形有时含义不确切，也不能进行物体几何特性（体积、面积、重量、惯性矩等）计算，不能满足表面特性的组合和存储及多坐标数控加工刀具轨迹的生成等方面的要求。另外，由于它仅仅给出了物体的框架结构，没有表面信息，故不能进行隐藏线面的消除。

（b）表面模型是以物体的各个表面为单位来表示其形体特征的，它在线框模型的基础上增加了有关面与边的拓扑信息，给出了顶点的几何信息及边与顶点、面与边之间的二层拓扑信息。但它并未指出该物体是实心还是空心，哪里是物体的内部和外部的信息，因此，表面模型仅适用于描述物体的外壳，例如飞机、汽车车身、轮船船体和涡轮叶片等。

（c）实体造型表示要能区分出三维形体的内部和外部，研究如何方便地定义形状简单的几何形体（即体素）以及如何经过适当的布尔集合运算造出所需的复杂形体，并在图形设备上输出其各种视图的方法。实体模型的数据结构较复杂，其与线框模型和表面模型的根本区别在于不仅记录了全部几何信息，而且记录了全部点、线、面、体的拓扑信息。

(a) (b) (c)

4．简述快速原型技术的定义和特点；

答：快速原型制造（Rapid Prototyping Manufacturing，RPM）技术是在制造过程中工件材料既没有变形，也没有被切除，而是通过不断增加工件材料来获取所要求的工件形状。快速原型制造技术因其具有不同特点而有不同的名称，主要有以下几种：快速原型，直接CAD制造，桌面制造系统，分层制造，实体自由制造，材料增长制造

注：1试题字迹务必清晰，书写工整。本题2 页，本页为第 1 页

2 题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号：

3务必用A4纸打印

三、如图所示的树结构(10分)

A

B C D

E F G H

I

1．指出树的深度和度数分别为多少？

答：深度为4，度数为3。

2．用定长的链式存储结构存储该树结构。

答:A B E I F G C D H

3.画出转化后的二叉树结构。

变换过程如下：

四、如图所示，在坐标系XOY内，有两个图形，要求写出由图形（一）变换到图形（二）的转换矩阵。（12分）.

解；设图形（一）的左下角点的坐标为（x，y）

思路：先将图形（一）平移到原点，即将点（x，y），

平移到原点。

再绕o点进行旋转变换（逆时针为正计数的角度）。

其最终变换矩阵如下

其中θ的值为270°