機械電子工程第三學期《CAD技術(shù)》

1、2019年9月26日13（CAD 技術(shù)）（A）一、填空題1 .通常將CATIA工具軟件作為 航空 行業(yè)的CAD標準，而UG則作為模具行業(yè)的標準, AUTOCAD則常用于機械產(chǎn)品 的設(shè)計場合。2 . CAD軟件系統(tǒng)的構(gòu)成包括了：設(shè)計數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序庫 和 交互圖形庫 三個功能層面的軟件系統(tǒng)。3 . CAD系統(tǒng)按照計算機類型劃分為五種配置形式：微型機CAD系統(tǒng)、小型機CAD系統(tǒng)、中型機 CAD系統(tǒng)、 大型機CAD系統(tǒng) 和 巨型機CAD系統(tǒng) 。4 .自動繪圖機的工作原理是插補原理，其基本思想是直線插補 或 逐點比較插補計算。5 .陰極射線管圖形顯示器根據(jù)其工作原理通?？煞譃槿悾?直接存儲管式 顯

2、示器、射線刷新式顯示器、光柵掃描式顯示器。4 .采用計算機對工程手冊的數(shù)據(jù)處理中，對設(shè)計資料的處理方法有 最小二乘法 以及 插值法 兩種。5 .數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)也稱存儲結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機中的映像。計算機中存儲結(jié)構(gòu)保留著 數(shù)據(jù)的兩個信息，具體說有順序存儲結(jié)構(gòu)和 鏈式存儲結(jié)構(gòu) 兩種。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)點信息包括兩種域：數(shù)據(jù)域和和指針域 。6 .樹的邏輯結(jié)構(gòu)中，最高層的父節(jié)點稱為根節(jié)點 ；最下層的子節(jié)點稱為葉節(jié)點；各節(jié)點之間連線稱為邊乙二叉樹遍歷方法中前序遍歷的順序是根、左子樹、右子樹 。7 .信息在計算機中存儲與管理方式一般分為兩種：文件系統(tǒng)和,其中文件系統(tǒng)幾種常用文件組織形式有：順序文件 、索引文件

3、、相對文件、直接文件（隨機文件）。8 .眾多的消隱算法可以被分成兩大類，即線消隱和 面消隱。簡答題1 .簡述最小二乘法擬合曲線的基本思想。在科學實驗數(shù)據(jù)處理中，往往要根據(jù)一組給定的實驗數(shù)據(jù),掰），求出自變量x與因變量y的函數(shù)關(guān)系 =式耳與名）01）,這是為待定參數(shù)，由于觀測數(shù)據(jù)總有誤差，且待定參數(shù)ai的數(shù)量比給定數(shù)據(jù)點的數(shù)量少（即nm）,因此它不同于插值問題.這類問題不要求，=乳藥=8與,，勺）通過點0,L，虎），而只要求在給定點過上的誤差不=虱外）-招-=01，切）的平方和J。 最小.當鼠R）曰叩劃鈾，的，姆叫,即（芥）=鼻口低+ /部1（工）+樂/（芯）這里外（力,附（幻,小0）曰切是線性

4、無關(guān)的函數(shù)族，假定在%句上給出一組數(shù)據(jù)a）/ = QL，0號，方以及對應(yīng)的一組權(quán)；,這里向。為權(quán)系數(shù)，要求式x）=*加1%,仍,，典）使）最小，其中JW1包,即,n）=2/式/）-必20*Z (一芍卜M p =桁加 i=&S(x)=a)(t(x)+aitp f+%加，耳(ni等比例縮?。籵si等比例放大直線Ax+By+C=0的對稱變換的組合變換矩陣為： T awm wy M? 1 b = 0(CAD技術(shù))(B)一、填空題1 . CAD系統(tǒng)的基本構(gòu)成由五部分組成：輸入裝置、外存儲器、生產(chǎn)裝備、 輸出裝置_和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其配置形式有四種：主機終端形式、分布式臺式計算機形式、工作站、 網(wǎng)絡(luò)式。2 .自

5、動繪圖機的工作原理是插補原理，其基本思想是脈沖增量插補或 數(shù)字增量插補。3 .陰極射線管圖形顯示器根據(jù)工作原理可分為三類，即隨機掃描刷新式顯示器、直接存儲管式顯示器、光柵掃描式顯示器。4 .工程手冊的數(shù)據(jù)處理中對設(shè)計資料的處理方法有最小二乘法 和 插值法兩種。5 .數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)也稱存儲結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機中的映像。計算機中存儲結(jié)構(gòu)保留著 數(shù)據(jù)的兩個信息，具體說有順序存儲結(jié)構(gòu)和 鏈式存儲結(jié)構(gòu) 兩種。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)點信息包括兩種域：數(shù)據(jù)域和和指針域 。6 .樹的存儲結(jié)構(gòu)可有 定長 方式和 不定長方式兩種描述結(jié)點的方式。對二叉樹而言，深度為k的有2 k-1個結(jié)點的二叉樹稱為滿二叉樹 .結(jié)點的度數(shù)或

6、者為 0或者為2的二叉樹稱為二叉樹。二叉樹遍歷方法中先序遍歷的順序是左子樹、根、右子樹 。7 .信息在計算機中存儲與管理方式一般分為兩種：文件系統(tǒng)和 ,其中文件系統(tǒng) 幾種常用文件組織形式有順序文件、相對文件、索引文件、 直接文件（隨機文件）。對于順序文件中某個記錄查找的方式又可以有靜態(tài)查找、動態(tài)查找、哈希表查找 等方法。8 .眾多的消隱算法可以被分成兩大類線消隱 和 面消隱。二、簡答題1 .簡述CAD技術(shù)所涉及的基礎(chǔ)技術(shù)。以計算機為工具，通過人機交互，處理產(chǎn)品設(shè)計過程中的圖形和數(shù)據(jù)信息，輔助完成整個產(chǎn)品設(shè)計過程的一門綜合技術(shù)。包括數(shù)據(jù)管理技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、成組技術(shù)等2 .試述常用的 CAD

7、系統(tǒng)的外部存貯設(shè)備及其應(yīng)用特點。外部存儲器，主要指各種驅(qū)動器磁盤。軟盤光盤硬盤U盤等。缺點是速度慢，但可以不需要電力來維持，因此可以方便攜帶。軟盤是早期電腦信息傳播的主要途徑。3 .編寫參數(shù)法繪圖程序中確定參數(shù)的原則有哪些？原則：獨立性：功能明確單純（子函數(shù)）抽象性：適應(yīng)多種場合（特征參數(shù)）可修改性：“牽一發(fā)而動全身”4 .簡述SolidWorks工具軟件在特征造型中常用的四種特征命令，以及其操作要點和主要功能。SolidWorks工具軟件在特征造型中常用特征命令包括拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等。拉伸凸臺/基體：以一個或兩個方向拉伸一草圖或繪制的草圖輪廓來生成一實體旋轉(zhuǎn)凸臺/基體：繞軸心旋轉(zhuǎn)一草圖

8、或所選草圖輪廓來生成一實體特征。掃描：沿開環(huán)或閉合路徑通過掃描閉合輪廓來生成實體特征。放樣凸臺/基體：在兩個或多個輪廓之間添加材質(zhì)來生成實體特征。三、論述題1.試述最小二乘法擬合曲線的基本思想。在科學實驗數(shù)據(jù)處理中，往往要根據(jù)一組給定的實驗數(shù)據(jù)（3），,求出自變量x與因變量y的函數(shù)關(guān)系V式即小，名）8m）,這是a為待定參數(shù)，由 于觀測數(shù)據(jù)總有誤差，且待定參數(shù)ai的數(shù)量比為定數(shù)加點的數(shù)量少（即nm）,因 此它不同于插值問題.這類問題不要求* =呂8=s區(qū)為，通過點冊）,而只要求在給定點外上的誤差5廣式勺）-必= 0，的平立J1方和3 最小.當）叩孫帝，外曲J時，即s （工）=/林5） +W1S）

9、 +樂中式工）這里內(nèi)（限仍（幻,45）曰e匕2是線性無關(guān)的函數(shù)族，假定在%句上給出一組數(shù)據(jù)a.）/ = o,L，財，“4/”以及對應(yīng)的一組權(quán) :,這里出 （）為權(quán)系數(shù)，要求5=睜加1%,仍,，得）使最小，其中JW工（劭,鼻1，）=工總式/）-乂?i0Z 1 5(H)小 |2 i 必i=O2:“岬,心0十日/中,+.+1打中和(ni等比例縮??；osi等比例放大（CAD 技術(shù)）（C）一、填空題1 .通常將CATIA工具軟件作為航空 行業(yè)的CAD標準，而UG則作為模具行業(yè)的標準,AUTOCAD則常用于機械產(chǎn)品 的設(shè)計場合。2 . CAD軟件系統(tǒng)的構(gòu)成包括了：設(shè)計數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序庫 和 交百圖形庫 .

10、三個功能層面的軟件系統(tǒng)3 . CAD系統(tǒng)按照計算機類型劃分為五種配置形式：微型機CAD系統(tǒng)、小型機CAD系統(tǒng)、中型機 CAD系統(tǒng)、 大型機CAD系統(tǒng) 和 巨型機CAD系統(tǒng) 。4 .自動繪圖機的工作原理是插補原理，其基本思想是直線插補 或 逐點比較插補計算。5 .陰極射線管圖形顯示器根據(jù)其工作原理通?？煞譃槿?，即直接存儲管式 顯示器、射線刷新式顯示器、光柵掃描式顯示器。6 .采用計算機對工程手冊的數(shù)據(jù)處理中，對設(shè)計資料的處理方法有最小二乘法以及 插值法 兩種。7 .數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)也稱存儲結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機中的映像。計算機中存儲結(jié)構(gòu)保留著數(shù)據(jù)的兩個信息，具體說有順序存儲結(jié)構(gòu) 和 鏈式存儲結(jié)

11、構(gòu) 兩種。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)點信息包括兩種域：數(shù)據(jù)域和和指針域 。8 .樹的邏輯結(jié)構(gòu)中，最高層的父節(jié)點稱為根節(jié)點 ；最下層的子節(jié)點稱為葉節(jié)點；各節(jié)點之間連線稱為邊一二叉樹遍歷方法中前序遍歷的順序是根、左子樹、右子樹 。9 .信息在計算機中存儲與管理方式一般分為兩種：文件系統(tǒng)和 ,其中文件系統(tǒng)幾種常用文件組織形式有：順序文件 、 索引文件、相對文件、直接文件（隨機文件）。10 .眾多的消隱算法可以被分成兩大類，即線消隱和 面消隱。二、簡答題1 .簡述最小二乘法擬合曲線的基本思想。在科學實驗數(shù)據(jù)處理中，往往要根據(jù)一組給定的實驗數(shù)據(jù)（號，次。=0,1，,加），求出自變量x與因變量y的函數(shù)關(guān)系，虱芭以這是為待

12、定參數(shù)，由 于觀測數(shù)據(jù)總有誤差，且待定參數(shù)ai的數(shù)量比給定數(shù)據(jù)點的數(shù)量少（即nm）,因 此它不同于插值問題.這類問題不要求 廣式即寸X%，鼻）通過點依= 01，固），而只要求在給定點外上的誤差辛式0.1,，的平方和最小.當忒K），.創(chuàng)小研，用時,即s （工）=/林。）+為W1S） +/W式芯）這里巴（,仍（而,心。）Ec區(qū)川是線性無關(guān)的函數(shù)族，假定在/句上給出一組數(shù) 據(jù)（xj）,lO工，晨/以及對應(yīng)的一組權(quán),這里忍0為權(quán)系數(shù)，要求式. span。,研,用使胸 口網(wǎng)最小，其中1包,即，）=Er5a）一乃i-0y=S(x)J*附 一芍M F = mbii=9S(x)=a(t(x)at r+% 帆

13、f*J(n4n)這就是最小二乘逼近，得到的擬合曲線為y=s(x),這種方法稱為曲線擬合的最小二乘法2 .工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點是什么？用于工程、產(chǎn)品設(shè)計和分析；數(shù)據(jù)類型多，數(shù)據(jù)間關(guān)系復(fù)雜，每類數(shù)據(jù)調(diào)用量少；從查詢到 分析均依賴數(shù)據(jù)庫，每次處理周期長，涉及記錄量大；動態(tài)，歲設(shè)計過程展開，最終形成設(shè) 計模型和結(jié)果；除數(shù)值字符外，還有圖形數(shù)據(jù)，隨設(shè)計過程，數(shù)據(jù)量迅速增長；模式復(fù)雜， 數(shù)據(jù)節(jié)點表現(xiàn)為多對多”的遞歸關(guān)系。3 .簡述基于編碼的求交算法的編碼規(guī)則把包含窗口的平面區(qū)域沿窗口的四條邊線分成九個區(qū)域，如下圖所示。用四位二進制碼來標識線段的端點位于九個區(qū)域中的哪一個區(qū)域內(nèi)。四位編碼規(guī)則如下：100

14、11000101000010000 窗口0010010101000110第一位置1:線段端點位于窗口左側(cè)；第二位置1:線段端點位于窗口右側(cè)；第三位置1:線段端點位于窗口下面；第四位置1:線段端點位于窗口上面；否則相應(yīng)位置零。對于不能判定完全可見和完全不可見的線段，需要對線段進行再分割，即找到與窗口一個邊框的交點，根據(jù)交點位置，也賦予4位代碼，并對分割后的線段進行檢查，或者接受，或者舍棄，或者再次進行分割。重復(fù)這一過程，直到全部線段均被舍棄或被接受為止。線段與窗 口邊求交次序的選擇是任意的。但是無論哪種次序，對于有些線段的裁剪，可能不得不重復(fù) 次，計算與4條窗口邊的交點。4.簡述在CAD工程設(shè)計中，對于設(shè)計數(shù)據(jù)的一元列表函數(shù)的插值處理方法。線性才1值（兩點插值）Xx1x2x3xnYyiy2y3yng(x)=y1 (x-x)X2 -X1改寫成為：X -X2X - X1g(x)=y1 y2XI -X2X2 -X1拋物線插值（三點插值）g(x)=(x -x2 )( x - x3)(x1 -x2 )( x -)yi(x xi)( x x3)l% -%收-x3)(x -xi)(x -x2)y2 y3(x3 -xi)(x3 -x2)2019年9月