現(xiàn)代設計方法(第一章 計算機輔助設計)

第一節(jié)CAD系統(tǒng)概述什么是CAD?什么是CAD系統(tǒng)？CAD是計算機輔助設計的縮寫。指人們在計算機軟、硬件的輔助下對產品或工程進行設計、繪圖、分析計算、修改和編寫技術文件以及顯示、輸出的一種設計方法；CAD系統(tǒng)：一般把應用于CAD作業(yè)的計算機（中、小型或微型計算機等）軟件（計算機的操作系統(tǒng)、圖形支撐軟件和專業(yè)應用軟件等）以及外圍設備（打印機和繪圖儀等），總稱為CAD系統(tǒng)；CAD技術在機械工業(yè)中的主要應用有以下幾方面：1）二維繪圖、2）圖形及符號庫、3）參數(shù)化設計、4）三維造型、5）工程分析、6）設計文檔和生成報表；與傳統(tǒng)設計方法相比較CAD技術的主要特點有哪些？1） 制圖速度快，減少手工繪圖時間，提高了工作效率。2） 圖樣格式統(tǒng)一，質量高，促進設計工作規(guī)范化、系列化和標準化。3） 提高分析計算速度、能解決復雜的設計計算問題。4） 易于技術資料的保存和查找，修改設計快，縮短了產品設計周期。5） 設計時可預估產品性能。CAD:計算機與人的分工計算機：信息存儲與檢索、分析與計算、圖形作圖與文字處理；人：在設計策略、邏輯控制、信息組織及發(fā)揮經驗和創(chuàng)造性方面；CAD是一門綜合性應用新技術，它涉及到以下基礎技術：1）圖形處理技術、2）工程分析技術、3）數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術、4）文檔處理技術、5）軟件設計技術、從硬件方面看，CAD系統(tǒng)大致可分為幾種類型？每種類型的特點如何？1） 集中式主機系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一臺集中大型機（或中型、小型機）與若干圖形終端連接而成。優(yōu)點是有一個集中的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理所有數(shù)據(jù)。缺點是由于所有軟件都存在中集中，一旦主機失誤，將影響用戶的工作。另一方面，當計算量過大時，系統(tǒng)響應變慢，甚至于會出現(xiàn)個別終端等待的現(xiàn)象。2） 分布式工程工作站系統(tǒng)。工程工作站系統(tǒng)本身就是一個獨立的單獨用戶CAD系統(tǒng)。也可以一臺主服務器為中心將若干臺工程工作站或微機連成網(wǎng)絡。這種CAD系統(tǒng)的圖形功能強，速度快，內存、外存容量大，是從事CAD課題的首選設備。3） 微型計算機系統(tǒng)。它的計算能力和圖形處理功能不如工程工作站，但是價格低、使用方便。第二節(jié)CAD系統(tǒng)的硬件和軟件一個典型CAD系統(tǒng)的硬件一般有哪幾部分組成？由主機、輸入設備、輸出設備和存儲設備四部分組成。輸入設備的作用是什么？常用的輸入設備有哪些？輸入設備：將字符、平面上或空間中點的坐標輸入計算機，其基本功能是“定位”和“拾取”。如：操縱桿、跟蹤球、光筆、鼠標器、數(shù)字化儀、摸感屏和掃描儀等。用232接口連接的：輸入設備工作原理簡介1） 鍵盤：由鍵盤控制數(shù)據(jù)存入磁盤，然后再輸入計算機，適合于大批量數(shù)據(jù)的輸入。2） 光筆：一種檢測裝置，它能夠將屏幕上的顯示狀態(tài)（明暗變化）轉換為電信號，送給計算機。（圖）3）鼠標器：手動輸入的屏幕指示裝置，一般有2-3個功能鍵，用來控制和移動光標在屏幕上的位置，以便在該位置上輸入圖形、字符或從屏幕菜單上選擇需要的項目。有光電式和機械式之分。4）數(shù)字化儀：電磁感應式，靜電感應式，超聲波式，磁致伸縮式，作用是輸入圖形，跟蹤控制光標位置和選擇菜單。5）圖形掃描儀：直接把圖形掃描輸入計算機中，以像素信息進行存儲表示的設備。工作原理：用光源照射原稿，投射光線經過一組光鏡頭射到CCD器件上，再經過模/數(shù)轉換器、圖像數(shù)據(jù)暫存器等，最終輸入到計算機，或者圖形/文字輸出輸出設備。（圖）10.主要圖形輸入設備比較光筆鼠標器帶觸筆的數(shù)字化儀優(yōu)占八、、能快速輸入簡單圖形易于實現(xiàn)圖形跟蹤出錯率低拾取圖形的效率咼高精度和高分辨率使用方便舒適有微調能力使用時運不遮擋屏幕高精度、高分辨率適合于人的工作習慣不遮擋顯示屏幕冃匕兀成數(shù)字化、拾取、跟蹤、手書等多種功能有微調功能缺占八、、與真正的鋼筆寫字和作圖相去甚遠，使用起來疲勞工作時會擋住屏幕上的部分畫面精度低輸入圖形時速度低不適于手書和徒手畫圖鼠標器需要專門的工作臺面在操縱桿和跟蹤球上難安裝開關及功能鍵需要專門的工作臺面輸出設備的作用是什么？常用的輸出設備有哪些？輸出設備：將計算結果或者輸出到屏幕上，或者輸出到紙面上。一類是與圖形輸入設備相結合，構成具有交互功能的可以快速生成和刪改的顯示設備；另一類是在紙或其它介質上輸出的可以永久保存圖形的繪圖設備。常用的輸出設備有：顯示設備、繪圖設備、數(shù)據(jù)存儲設備；顯示設備的分類，光柵掃描式顯示器的工作原理及增加清晰度的方法和它的優(yōu)點。分類：隨機掃描式、存儲管式和光柵掃描式；都是基于陰極射線管CRT的原理。光柵掃描式顯示器的工作原理：在CRT中裝有水平（行）偏轉線圈和垂直（場）偏轉線圈，前者產生一個水平磁場，后者產生一個垂直磁場，在其中通以線性變化的電流，因而產生的磁場也是線性變化的。電子束在水平偏轉線圈產生的水平磁場作用下，沿著水平方向掃描，稱為“水平掃描”或“行掃描”增加清晰度的方法：一。在水平掃描頻率不變的前提下把水平掃描線數(shù)量增加一倍，這時只能采用隔行掃描，這種方法顯示的CAD圖形質量不是太好；二。仍然采用逐行掃描但水平掃描頻率提高，這種方法在CAD中應用較多，但是其硬件電路復雜。光柵掃描式顯示器優(yōu)點：不僅可以顯示物體的廓線，特征線等所謂的線圖形，而且可以顯示被多種高度和顏色的像素所填充的所謂面圖形，這就使得輸出具有真實感的立體圖形成為可能。另外，它具有較好的動態(tài)性能，因而適宜于做模擬器，成了當前普遍使用的圖形顯示器。不足之處在于交互操作時的響應還比較慢，輸入圖形信息也比較慢；另外在顯示直線時，線條的階梯效應解決起來比較麻煩。512（水平線上的點數(shù)）X512（水平線線數(shù)）個點；30（幀）X512X512繪圖設備滾筒式繪圖儀、平板式繪圖儀、靜電式繪圖儀CAD系統(tǒng)的軟件可分為哪三類？其作用各是什么？1）系統(tǒng)軟件：直接配合硬件工作，并對其他軟件起支撐作用的軟件，主要指操作系統(tǒng)和各種計算機語言；2） 支撐軟件：指在CAD系統(tǒng)中，支撐用戶進行CAD工作的通用性功能軟件；3） 專用應用軟件：是專門為適應用戶特定使用條件需要而開發(fā)的軟件；系統(tǒng)軟件包括哪些類型的軟件？操作系統(tǒng)、計算機語言、網(wǎng)絡通信及管理軟件、數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理軟件。什么是操作系統(tǒng)？它的主要功能有哪些？操作系統(tǒng)是對計算機系統(tǒng)硬件及系統(tǒng)配置的各種軟件進行全面控制和管理的程序的集合。它負責對計算機系統(tǒng)內的所有資源進行監(jiān)控，使之協(xié)調、高效地工作，是計算機最底層的軟件，其它軟件都要在操作系統(tǒng)的支持下工作。它具有五方面的管理功能，即內存分配管理、文件管理、外部設備管理、作業(yè)管理及中斷管理。機械CAD的支撐軟件主要有哪些？其作用各是什么？支撐軟件從功能上劃分可分成三類：第一類解決幾何圖形設計問題；第二類解決工程分析與計算問題；第三類解決文檔寫作與生成問題；基本圖形資源軟件：這是一些根據(jù)各種圖形標準或規(guī)范實現(xiàn)的軟件包，大多是供應用程序調用的圖形子程序包或函數(shù)庫；二維、三維繪圖軟件：主要解決零件圖的詳細設計問題，輸出符合工程要求的零件圖或裝配圖。幾何造型軟件：主要解決零部件的結構設計問題，存儲它們的三維幾何數(shù)據(jù)及相關信息。工程分析及計算軟件：文檔制作軟件：可以快速的生成設計結果的各種報告、表格、文件、說明書等；什么是軟件工程？以軟件工程方法開發(fā)軟件，大體要經過哪些主要階段？軟件工程是采用工程化的方法進行軟件開發(fā)。需求分析和可行性研究階段，系統(tǒng)功能和系統(tǒng)結構設計階段，程序設計及編寫階段，軟件測試階段，使用與維護階段。第三節(jié)CAD系統(tǒng)的圖形處理圖形輸出圖形輸出的基本形式是屏幕顯示和硬拷貝（繪圖或打印）；按其輸出的最基本圖素類型可分為兩類：一類以直線線段為最基本圖素，也就是以矢量圖素為最基本圖素，屬于這一類的有隨機矢量掃描式顯示器和筆式繪圖儀。二類以點為最基本圖素，也就是以像素為最基本圖素，屬于這一類的有光柵掃描式顯示器和點陣打印機。什么是用戶坐標系、設備坐標系、規(guī)格化設備坐標系？在圖形程序設計中，采用規(guī)格化設備坐標系有什么好處？用戶坐標系統(tǒng)，是世界坐標系，它是一個符合右手定則的直角坐標系，用來定義用戶在二維平面或三維世界中的物體。理論上，世界坐標系是無限大且連續(xù)的，即它的定義域為實數(shù)域。設備坐標系：圖形輸出設備自身都用一個坐標系。它是一個二維平面坐標系，它的試題單位是步長或像素，因此它的定義域是整數(shù)域且是有界的。規(guī)格化設備坐標系：采用一種無量綱的單位代替設備坐標，當輸出圖形時，再轉換為具體的設備坐標。規(guī)格化設備坐標系的左下角（0.0，0.0），右上角（1.0，1.0）。用戶的圖形數(shù)據(jù)經轉換成規(guī)格化設備坐標系中的值，使應用程序與圖形設備隔離開，增強了應用程序的可移植性。在進行圖形處理時，為什么要引入規(guī)格化設備坐標系？用于用戶的圖形是定義在世界坐標系里，而圖形的輸出是定義在設備坐標系里。不同的圖形設備具有不同的設備坐標系且其工作范圍也不相同。（2）為了便于圖形處理，有必要定義一個標準設備，引入與設備無關的規(guī)格化設備坐標系，采用一種無量綱的單位代替設備坐標，當輸出圖形時，再轉化為具體的設備坐標。（3）規(guī)格化設備坐標系的取值范圍是左下角（0,0）,右上角（1,1）,其工作范圍為0?1。什么是規(guī)格化設備坐標系？在圖形程序設計中，采用規(guī)格化設備坐標系有什么好處？為了便于圖形處理,引入一個與設備無關的坐標系,采用一種無量綱的單位代替誰被坐標,當圖形輸出時,再轉換為具體的設備坐標。這就是規(guī)范化設備坐標系2）采用規(guī)格化誰被坐標系的好處是：用戶的圖形數(shù)據(jù)經轉換成規(guī)格化設備坐標系中的值。使應用程序與圖形設備隔離開,增強了應用程序的可移植性。窗口與視區(qū)是如何匹配的？有何作用？窗口：在用戶坐標系中定義的確定顯示內容的一個矩形區(qū)域,只有在這個區(qū)域內的圖形才能在設備坐標下輸出,而窗口個的部分則被裁掉。視區(qū)：是在設備坐標系中定義的一個矩形區(qū)域,用于輸出窗口中的圖形。視區(qū)決定了窗口中的圖形要顯示于屏幕上的位置和大小。作用：固定視區(qū)參數(shù),改變窗口參數(shù),可以改變視區(qū)中圖形顯示的比例和部位。窗口與視區(qū)的匹配,就是將兩個矩形區(qū)域的點按相對位置一一對應起來。簡述窗口、視區(qū)與剪裁的定義及它們的作用。窗口：在用戶坐標系中定義的確定顯示內容的一個矩形區(qū)域,只有在這個區(qū)域內的圖形才能在設備坐標下輸出,而窗口個的部分則被裁掉。剪裁：通過定義窗口和視區(qū),可以把圖形的某一部分顯示于屏幕上的指定位置,這不僅要進行窗口-視區(qū)變換,更重要的是必須要正確識別圖形在窗口內部分和窗口外部分,以便把窗口內圖形信息輸出,而窗口外的部分則不輸出。當然,為適應某種需要變可裁剪掉窗口內的圖形,使留出的窗口空白區(qū)作文字說明或其它用途。這種處理方法稱為覆蓋。窗口與視區(qū)的匹配：視區(qū)：在設備坐標系（通常是屏幕）中定義的一個矩形區(qū)域,用于輸出窗口中的圖形。視區(qū)決定了窗口中的圖形要顯示于屏幕上的位置和大小。在把窗口的圖形信息送到視區(qū)去輸出之前,必須進行坐標變換,即把用戶坐標系的坐標值轉化為設備（屏幕）坐標系的坐標值,方法是將兩個矩形區(qū)域的點按相對位置一一對應起來。（方法）作用：固定視區(qū)參數(shù),改變窗口參數(shù),可以改變視區(qū)中圖形顯示的比例和部位。如果同時增大窗口的高度和寬度,則視區(qū)顯示內容范圍增大,圖形比例縮小。放大縮小與搖視：如果同時增大窗口的高度和寬度,則視區(qū)顯示內容范圍增大,圖形比例縮小。在圖形處理軟件中,常常用放大縮小（ZOOM）稱呼這一功能。如果只改動窗口左下角坐標，則顯示的比例不變，但顯示的范圍產生左右、上下移動，在圖形處理軟件中，常常用搖視（PAN）稱呼這一功能。簡述剪裁算法中的Cohen-Sutherland算法原理。Cohen-Sutherland算法（編碼裁剪法）基于下述考慮：每一線段或者整個位于窗口的內部，或者能夠被窗口分割而使其中的一部分能很快地被舍棄。因此，該算法分為兩步：第一步先確定一條線段是否整個位于窗口外，若是則舍棄；第二步，如果第一步的判斷均不成立，那么就通過窗口邊界所在的直線線段分成兩部分，再對每一部分進行第一步的測試。如果兩個端點的編碼都為“0000”，則線段全部位于窗口內，如果兩個端點編碼的位邏輯乘不為0，則整條線段必位于窗口外。如果線段不能由上述兩種測試決定，則必須把線段再分割，簡單的分割方法是計算出線段與窗口某一邊界的交點，再用上述兩種條件判別分割后的兩條線段，從而舍棄位于窗口外的一段。1（上）1（下）1（右）1（左）在消隱處理中，常用的檢驗規(guī)則有哪些？簡要說明其原理。1） 面可見性測試：平面外法矢指向觀察者方向的面是可以的，否則是不可見的。是通過計算法矢N和視線矢量S的夾角來實現(xiàn)的。當法線矢量N和視線矢量S的夾角大于90度，為可見面，小于90度為不可見面；但它僅適合于單凸的物體。2） 最小最大測試：也叫重疊測試或邊界盒測試，用來檢查兩個多邊形是否重疊。方法：找到每個多邊形的極值（最大和最小的X、Y值），然后用一矩形去外接每個多邊形，接著檢查在X和Y方向任意兩個矩形是否相交，如果不相交，則相應的多邊形不重疊。3） 包含性測試：用來檢查一個給定的點是否位于給定的多邊形內4） 深度測試：用來測定一個物體遮擋其它物體的基本方法消隱算法1） Z向深度緩沖區(qū)算法：1、該算法采用幀緩沖區(qū)存放像素值采用一個與屏幕對應的深度信息緩沖存儲器（簡答Z緩沖區(qū)）,記錄像素所顯示的空間點的Z坐標（即深度值）；2）對景物中的每個多邊形找到當多邊形投影到屏幕時位于多邊形內或邊界上的所有像素點.對每一個像素在（x,y）處計算多邊形的深度Z,并與Z緩沖區(qū)的對應值，同時將（x,y）處的多邊開的明暗寫入幀緩沖區(qū)中對應于該屏幕代表的單元中；3）當所有邊多形處理完畢后在幀緩沖區(qū)中保留的就是已經消隱過的最終結果；2） 掃描線算法：掃描線算法通過計算每一行掃描線與各物體在屏幕上投影之間的關系來確定該行的有關顯示信息。每條掃描線被各多邊形邊界在xy平面上的投影分割成若干段，在每段中最多只有一個多邊形是可見的。只要在段內任一點處，找出在該處Z值最大的一個多邊形，這個段上的每個像素點就用這個多邊形的顏色來填充。什么是參數(shù)化繪圖、參數(shù)化繪圖有何優(yōu)點？常用的實現(xiàn)方法有哪幾種？參數(shù)化繪圖是一種利用零件或產品在形狀上的相似性，以基本參數(shù)作為變量，編制相應的程序或通過系統(tǒng)提供的功能來定義圖形的方法。優(yōu)點：使得設計圖可以隨著某些結構尺寸的修改和使用環(huán)境的變化而變化，工作效率高。設計方法有：作圖規(guī)則匹配法、幾何作圖局部求解和輔助線作圖法。什么叫事物物性表？其作用是什么？是一種組合排列對象的事物和關系特性的表格。可用于概括地述、限制和選擇標準的、非標準的，物質的和非物質的以及相互近似的事物對象。將其用于CAD中，可規(guī)范化的支持CAD數(shù)據(jù)的歸檔、存儲和交換。標準件圖形特性文件1） 七種類型的特性：產品標準特性、主導特性、補充特性、功能特性、算法特性、分類特性、屬性特性2） 標準件和圖形構成可以分為四個層次：A類構件、B類構件、K類整件、G類組件。3） 裝配圖的形成方法：1.子圖拼合法：將裝配圖分解成一些子圖形，繪制裝配圖時調用已編制好的子圖形程序，將子圖形組合到合適的位置，最終完成整幅裝配圖的繪制；對軟件要求較低，但要編制專用的裝配圖程序，且輸入的參數(shù)較多，修改設計及應變能力較差。2.集合運算法：先編制一些對應于零件的基本圖形，然后對基本圖形進行并、交、差集合運算，以形成復雜的圖形，最后分清零件的層次，再繪上剖面線，完成裝配圖的繪制；對于硬件的要求較低，通用性較強，使用方便靈活，有較大的實用價值。工程圖管理系統(tǒng)工程圖樣由三部分組成：圖樣本身、零件細目表、工程指令。圖樣管理系統(tǒng)除對圖樣本身進行管理外，還應包括對圖樣的名稱、編號、幅面大小以及設計、校對、審核、相關專業(yè)等的簽字方面的管理。另外還必須包括對每種基本型號的產品及派生出多種不同型號的產品進行管理。圖樣管理系統(tǒng)應根據(jù)型號的變化在通用的圖樣基礎上對圖樣進行管理。系統(tǒng)還應有對圖樣是新的、修改過的及修改版本的管理及說明等。幾何模型的分類只有幾何信息組成的模型稱為幾何模型。按其描述和存儲內容的特征可分為：線框幾何模型：物體各外表面之間的交線組成物體外輪廓的框架；表面幾何模型：在線框模型的基礎上發(fā)展起來的，它除了存儲線框線段外，還存儲各個外表面的幾何描述信息；實體幾何模型：存儲完整的三維幾何信息；?簡述三維建模中表面幾何模型的主要特點除了儲存線框線段外還儲存各個外表面的集合描述信息?？商幚砼c圖形相關的大多數(shù)問題，如求兩面的交線及隱藏線，形體的剖面線。不能自動進行體積、重量、重心等計算說明實體幾何模型有哪些主要應用。答：實體幾何模型支持繪制真實感強和消去隱藏先的透視圖和渲染圖；自動計算生成剖視圖；自動進行物性計算；可將有關零部件組裝在一起，動態(tài)顯示其運動狀態(tài)，并檢查空間能否發(fā)生干涉；支持三維有限元網(wǎng)格自動剖分等在CAD系統(tǒng)中，常用的幾何建模方法有哪幾種？各有何特點？CSG方法：體素構造法，基本思想：各種各樣形狀的幾何形體都可以由若干基本單元形體，經過有限次形狀集合運算構建得到。如圓柱體，錐體、六面體等都可以作為基本形體。需要儲存的幾何模型信息是：所有的基本形體的類型、參數(shù)和所有的拼合運算過程B-rep方法：邊界表面表示法，基本思想：幾何實體都是由若干邊界外表面包容的，可以通過定義和全面存儲這些邊界外表面信息的方法建立實體幾何模型。幾何信息數(shù)據(jù)：各外表面頂點坐標值和描述各外表面數(shù)學方程式的系數(shù)值。拓撲信息數(shù)據(jù)：各外表面的組成及其相互位置關系。光線投影法：光線追蹤法，基本思想：模擬照相的逆過程，從觀察點出發(fā)向顯示器屏幕的每一像素投射光線，光線與相距最近的可見表面相交，計算交點處的表面法矢量，然后根據(jù)光源位置和景物的表面特性計算像素的色彩和亮度，生成景物的真實感明暗圖。歐拉操作：給用戶提供了直接使用頂點、邊、面等基本元素構造三維形體的手段。構造過程從最底層開始：先輸入一個點，作為建立體的開始；然后輸入第二點，與第一點相連形成一條邊；若干條邊構成一個面的邊界；若干個面圍成一個體等。參數(shù)曲面實體：掃描表示法：一個平面圖形在空間中按一定的規(guī)則運動，就可以“掃成”一實體。平移法和旋轉法什么是特征造型？在特征造型中如何很好地確定特征？所謂特征指的是反映零件特點的、可按一定原則分類、具有相對獨立意義的典型結構形狀?；谔卣鞯脑煨头Q為特征造型。基于特征的造型是把特征作為產品零件定義的基本單元，將產品描述為特征的集合，包括形狀特征、精度特征、材料特征和其他工藝特征，從而為工藝設計和制造過程的各個環(huán)節(jié)提供充分的信息。特征建模系統(tǒng)與其它建模系統(tǒng)的區(qū)別何在？過去的CAD技術從二維繪圖起步，經歷了三維線框、曲面和實體造型發(fā)展階段，都是著眼于完善產品的幾何描述能力；而特征造型則著眼于更好地表達產品完整的技術和生產管理信息，為建立產品的集成信息砸開服務。它的目的是用計算機可以理解和處理的統(tǒng)一產品模型替代傳統(tǒng)的產品設計和施工成套圖樣以及技術文檔，使得一個工程項目或機電產品的設計和生產準備各個環(huán)節(jié)可以并行展開，信息流暢通。它使產品設計工作在更高的層次上進行，設計人員的操作對象不再是原始的線條和體素，而是產品的功能要素，像螺紋孔、定位孔等。特征的引用直接體現(xiàn)了設計意圖，使得建立的產品模型容易為別人理解和組織生產，設計圖樣更容易修改。它有助于加強產品設計、分析、工藝準備、加工、檢驗各部門間的聯(lián)系，更好地將產品的設計意圖貫徹到各個后續(xù)環(huán)節(jié)并且及時得到后者的意見反饋，為開發(fā)新一代的基于統(tǒng)一產品信息模型CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)創(chuàng)造前提。它有助于推動各行業(yè)實踐經驗的歸納、總結，從中更多地提煉出規(guī)律性知識，從此豐富各種領域專家系統(tǒng)的規(guī)則庫，促進智能CAD系統(tǒng)和智能制造系統(tǒng)的逐步實現(xiàn)。第四節(jié)工程數(shù)據(jù)的計算機處理在CAD作業(yè)過程中，對設計中常用到的數(shù)據(jù)一般如何處理？程序化：在應用程序內部對這些數(shù)表及線圖進行查表、處理或計算。具體處理方法有兩種，第一種，是將數(shù)表中的數(shù)據(jù)或線圖經離散化后存入一維、二維或三維數(shù)組，用查表、插值等方法檢索所需數(shù)據(jù)第二種，將數(shù)表或線圖擬合成公式，編入程序計算出所需數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫存儲：將數(shù)表及線圖中的數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)庫的規(guī)定進行文件結構化，如確定文件名、字段名、字段類型、字段寬度等，存放在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)獨立于應用程序，但又能為所有應用程序提供服務。說明一元函數(shù)插值的原理。在插值點附近選取幾個合適的節(jié)點，過這些選取的構造一個簡單函數(shù)g(x),在此小段上用g(x)代替原來函數(shù)f(x),這樣插值點的函數(shù)值就用g(x)的值來代替。有線性插值、拋物線插值；拋物線插值中，插值點X介于X和X之間，共有n個插值點，說明如何選取合適的插值節(jié)點。i-1i說明二元函數(shù)插值的原理。從幾何意義上講是在三維空間內選定幾個點，通過這些點構造一塊曲面g(x,y),用它近似地表示在這區(qū)間同原有的曲面f(x,y)，從而得插值后的函數(shù)值為Z=g(x,y)。有直線-直線插值，拋物線-直線插值，拋物k線-拋物線插值。線圖的程序化有以下幾種處理方法：找到線圖原來的公式，將公式編入程序。將線圖離散化為數(shù)表，再將數(shù)表進行程序化。用曲線擬合的方法求出約束力的經驗公式，再將公式編入程序。什么叫曲線擬合。在實際的工程問題中，時常需要用一定的數(shù)學方法將一系列測試數(shù)據(jù)或統(tǒng)計數(shù)據(jù)擬合成近似的經驗公式，這種建立經驗公式的過程也稱為曲線擬合。什么是最小二乘擬合？說明其擬合過程。及注意事項已知由線圖或試驗所得m個點的值(xl,yl),(x2,y2),?,(x,y),設擬合公式為y=f(x)，因此每一節(jié)點mm處的偏差為e=f(x)-yi=1,2,?,m偏差的平方和為 擬合公式y(tǒng)=f(x)具有一定的函數(shù)類型i ii及系數(shù)，例如y=aO+alx即為直線方程，如何定系統(tǒng)a0和al的值呢？最基本的要求就是由該系數(shù)決定的直線與各節(jié)點的偏差的平方和最小，因此稱最小二乘法擬合。采用最小二乘法的多項式擬合時，要注意以下問題：多項式的幕次不能太高，一般小于7,可先用較低的幕次，如誤差較大則再提高。一組數(shù)據(jù)或一條線圖有時不能用一個多項式表示其全部，此時應分段處理，分段大都發(fā)生在拐點或轉折之處。此外，如欲提高某區(qū)間的擬合精度，則應在該區(qū)間上采集更多的點。什么是數(shù)據(jù)庫？數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特征是什么？為滿足某一組織中多個用戶的多種需要，在計算機系統(tǒng)上按照一定的數(shù)據(jù)模型組織、存儲和使用的相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。主要特征：1)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，減少了數(shù)據(jù)冗余。2)數(shù)據(jù)存儲結構化。3)增強了數(shù)據(jù)的獨立性。4)加強了對數(shù)據(jù)的保護。最常用的數(shù)據(jù)模型有哪幾種？其特點各是什么？層次性。指記錄間是樹型的組織結構。它體現(xiàn)了記錄間的“一對多”的關系。具有結構簡單。清晰的特點，適用于記錄之間本身就存在一種自然的層次關系，但是它難于處理記錄之間的復