計算機輔助設(shè)計（AutoCAD 2020）思政課件PPT第2篇 AutoCAD技術(shù)在國家建設(shè)中的應(yīng)用與成果展示

第二篇AutoCAD技術(shù)在國家建設(shè)中的應(yīng)用與成果展示——導(dǎo)讀了解AutoCAD的設(shè)計成果，提升自己的學(xué)習(xí)興趣！1.CAD技術(shù)在我國的發(fā)展CAD技術(shù)就是計算機輔助設(shè)計。經(jīng)歷了幾個階段的發(fā)展，已逐漸成熟并成為現(xiàn)代社會各方面不可缺少的應(yīng)用技術(shù)。初期階段。引進國外的CAD系統(tǒng)，對CAD技術(shù)作原理和算法上的研究，形成了我國自己的CAD技術(shù)研究隊伍。隨后開發(fā)出一批試驗性系統(tǒng)，取得一些應(yīng)用性成果，CAD技術(shù)也向更多的行業(yè)、領(lǐng)域擴散。土木建筑是較早應(yīng)用CAD技術(shù)的行業(yè)之一。

20世紀70年代，工程設(shè)計及科研使用國產(chǎn)計算機（如圖強16計算機/TQ16等）來完成數(shù)值計算與結(jié)構(gòu)分析。拓展知識1：1958年，中國第一臺計算機--103型通用數(shù)字電子計算機研制成功，運行速度每秒1500次，標(biāo)志著我國第一臺電子計算機的誕生。1963年，中國第一臺大型晶體管電子計算機--109機研制成功。1973年3月，上海無線電十三廠吸收X—2型計算機和709型計算機的部分指令系統(tǒng)和設(shè)計思想，自行設(shè)計、生產(chǎn)出TQ-16中型通用數(shù)字集成電路計算機。拓展知識2：20世紀60年代初期出現(xiàn)了CAD的曲面片技術(shù)，中期推出商品化的計算機繪圖設(shè)備。70年代，完整的CAD系統(tǒng)開始形成，后期出現(xiàn)了能產(chǎn)生逼真圖形的光柵掃描顯示器，推出了手動游標(biāo)、圖形輸入板等多種形式的圖形輸入設(shè)備，促進了CAD技術(shù)的發(fā)展。

20世紀80年代，隨著超大規(guī)模集成電路制成的微處理器和存儲器件的出現(xiàn)，工程工作站問世，CAD技術(shù)在中小型企業(yè)逐步普及。80年代中期以來，CAD技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化方向發(fā)展。一些標(biāo)準(zhǔn)的圖形接口軟件和圖形功能相繼推出，為CAD技術(shù)的推廣、軟件的移植和數(shù)據(jù)共享起了重要的促進作用；系統(tǒng)構(gòu)造由過去的單一功能變成綜合功能，出現(xiàn)了計算機輔助設(shè)計與輔助制造聯(lián)成一體的計算機集成制造系統(tǒng)；固化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多處理機和并行處理技術(shù)在CAD中的應(yīng)用，極大地提高了CAD系統(tǒng)的性能；人工智能和專家系統(tǒng)技術(shù)引入CAD，出現(xiàn)了智能CAD技術(shù)，使CAD系統(tǒng)的問題求解能力大為增強，設(shè)計過程更趨自動化。CAD已在建筑設(shè)計、電子和電氣、科學(xué)研究、機械設(shè)計、軟件開發(fā)、機器人、服裝業(yè)、出版業(yè)、工廠自動化、土木筑、地質(zhì)、計算機藝術(shù)等各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。經(jīng)過多年的開發(fā)和發(fā)展，目前我國已有多種商品化應(yīng)用軟件在設(shè)計部門得到廣泛應(yīng)用。（如PKPM、TBSA、TUS、ABDS、PIEMCAD、SACB、MSTCAD、3D3S等）隨著計算機容量、速度、顯示分辨率等硬件性能的提高以及國外高性能的圖形支撐軟件的引進，繼結(jié)構(gòu)設(shè)計CAD技術(shù)的率先成功之后，建筑及設(shè)備專業(yè)的CAD技術(shù)也日益成熟，可以進行三維造型，自動生成平、立、剖施工圖，渲染圖可以表現(xiàn)光影、質(zhì)感和紋理。目前我國軟件如HOUSE建筑CAD軟件包、ABD建筑繪圖軟件、MxCAD繪圖軟件，以及國外引進的軟件如3DStudio、3DMAX、Photoshop、CorelDraw等已在建筑設(shè)計中廣泛使用。通過多年的努力，工程設(shè)計行業(yè)計算機應(yīng)用環(huán)境有了極大的改善，應(yīng)用水平得到了很大的提高。MxCAD的應(yīng)用基本上覆蓋了勘察設(shè)計的全過程，從而促進了CAD應(yīng)用技術(shù)的普及和提高。目前在設(shè)計單位中，都不同程度地應(yīng)用了CAD技術(shù)，CAD出圖率平均達80%以上。在我國建筑行業(yè)中CAD技術(shù)已成為一種必不可少的技術(shù)手段，也是建筑行業(yè)不斷與國際接軌的體現(xiàn)。2.CAD技術(shù)在國家建設(shè)中的應(yīng)用與成果展示CAD技術(shù)領(lǐng)域很廣，應(yīng)用最為廣泛的是二維、三維的幾何形體建模、繪圖、各種機械零部件的設(shè)計、電路設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計以及力學(xué)分析等，在國家建設(shè)中發(fā)揮了極大作用。（1）CAD技術(shù)在我國建筑設(shè)計方面的應(yīng)用成果CAD技術(shù)在我國建筑設(shè)計方面有著輝煌的成果，以中國建筑設(shè)計研究院為例，被評為90年代十大建筑的北京國際飯店、外研社辦公樓等，以及現(xiàn)在著名的建筑代表——北京大興國際機場、國家體育場（鳥巢）和國家游泳中心（水立方/冰立方）等，都是CAD技術(shù)支持下的優(yōu)秀建筑。北京國際飯店北京國際飯店地處首都外交及商貿(mào)區(qū)的中心地段長安街上，距離京城歷史名勝紫禁城（故宮）咫尺之遙。飯店擁有風(fēng)格迥異的各式客房，集豪華與古樸、典雅與輝煌為一體，展現(xiàn)了東西方文明的不同側(cè)面。酒店開業(yè)時間1987年，新近裝修時間2012年，樓高28層，客房總數(shù)909間（套）。北京國際飯店外語教學(xué)與研究出版社辦公樓外語教學(xué)與研究出版社辦公樓是一座集辦公、商務(wù)、接待于一體的綜合性建筑，由建設(shè)部建筑設(shè)計院、中旭建筑設(shè)計事務(wù)所共同設(shè)計，主持建筑師為崔愷；分為兩期建設(shè)，一期竣工于1997年10月，二期竣工于1999年6月。在建筑設(shè)計上，建筑師考慮用建筑造型與空間語言來處理與特定城市環(huán)境的關(guān)系，并著重用東西方文化的雙重建筑語言來表現(xiàn)外研社在中西方文化交流中的地位與功能特點。二期建筑在保留原有結(jié)構(gòu)的限制中創(chuàng)造了新的空間形態(tài)，設(shè)計中對建筑的景觀價值與人文價值的考慮并重，在建筑語匯上與一期協(xié)調(diào)一致，并在建筑的外飾面和內(nèi)裝修上做進一步的推敲，使二者成為一個既和諧統(tǒng)一又互有特色的完整的建筑藝術(shù)作品。該建筑在立面處理、平面布局、室內(nèi)外裝飾、室內(nèi)外空間設(shè)計上都有獨特新穎的手法，一期建筑南北立面平和，而東西立面展現(xiàn)出強烈的個性。二期設(shè)計從室內(nèi)空間穿插出的廊橋，使兩期建筑連成一體，并與一期建筑自然圍合成一個室外庭院，一道空中廊橋從樹冠間穿梭而過，東西側(cè)的橋墩上鑲嵌著古人如畫的詩句，不論在外觀上還是在室內(nèi)中，以及環(huán)境設(shè)計構(gòu)思里，兩期建筑都體現(xiàn)了共同的設(shè)計思想。外語教學(xué)與研究出版社辦公樓北京大興國際機場——“共和國超級工程”（中國新聞網(wǎng)）被評為“新世界七大奇跡”的北京大興國際機場，為4F級國際機場、世界級航空樞紐、國家發(fā)展新動力源。截至2021年2月，北京大興國際機場航站樓面積為78萬平方米；民航站坪設(shè)223個機位，其中76個近機位、147個遠機位；有4條運行跑道，東一、北一和西一跑道寬60米，分別長3400米、3800米和3800米，西二跑道長3800米，寬45米；可滿足2025年旅客吞吐量7200萬人次、貨郵吞吐量200萬噸、飛機起降量62萬架次的使用需求。2014年12月26日，北京新機場項目開工建設(shè)；2018年9月14日，北京新機場項目定名“北京大興國際機場”；2019年9月25日，北京大興國際機場正式通航。北京大興國際機場國家體育場（鳥巢）和國家游泳中心（水立方/冰立方）國家體育場（鳥巢），位于北京奧林匹克公園中心區(qū)南部，為2008年北京奧運會的主體育場，占地20.4萬平方米，建筑面積25.8萬平方米，可容納觀眾9.1萬人。在這里舉行了奧運會、殘奧會開閉幕式、田徑比賽及足球比賽決賽。奧運會后成為北京市民參與體育活動及享受體育娛樂的大型專業(yè)場所，并成為地標(biāo)性的體育建筑和奧運遺產(chǎn)。體育場由雅克·赫爾佐格、德梅隆、艾未未以及李興鋼等設(shè)計，由北京城建集團負責(zé)施工。體育場的形態(tài)如同孕育生命的“巢”和搖籃，寄托著人類對未來的希望。設(shè)計者們對這個場館沒有做任何多余的處理，把結(jié)構(gòu)暴露在外，因而自然形成了建筑的外觀。2022年2月，成為2022年北京冬季奧運會開幕式、閉幕式舉辦地。國家體育場（鳥巢）國家游泳中心（水立方/冰立方）,國家游泳中心（水立方/冰立方）是2008年北京奧運會的精品場館和2022年北京冬奧會的經(jīng)典改造場館，也是唯一一座由港澳臺同胞、海外華僑華人捐資建設(shè)的奧運場館，曾被評為“中國十大新建筑奇跡”，是北京的新名片。國家游泳中心總建筑面積65000—80000平方米，其中地下部分的建筑面積不少于15000平方米，長寬高分別為177×177×30米。場館外觀如同一個冰晶狀的立方體，造型簡潔現(xiàn)代。場館內(nèi)部是一個6層樓建筑，平面呈正方形。館內(nèi)設(shè)施主要包括比賽大廳、熱身池，多功能大廳以及大型嬉水樂園?！氨⒎健北线\動中心位于國家游泳中心南廣場地下空間，整體建筑面積約8000平方米，由一塊1830平方米的標(biāo)準(zhǔn)冰場和一塊由四條45×5米的標(biāo)準(zhǔn)冰壺場地及配套服務(wù)設(shè)施組成。國家游泳中心（水立方/冰立方）使用CAD技術(shù)，應(yīng)用計算機進行輔助設(shè)計和輔助繪圖，尤其建立了計算機網(wǎng)絡(luò)輔助設(shè)計與管理后，使得以上這些建筑的設(shè)計工作量大大減少，提高設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周期。CAD技術(shù)的應(yīng)用使建筑工程設(shè)計人員如虎添翼，在更加廣闊的天地里施展才華。（2）CAD技術(shù)在機械設(shè)計與制造方面的應(yīng)用CAD技術(shù)在我國機械制造業(yè)中也得到廣泛應(yīng)用，主要用來繪制裝配圖和機械結(jié)構(gòu)圖。在機械裝備制造企業(yè)中，例如上海電機集團、哈爾濱電機集團、東方電機集團、沈陽鼓風(fēng)機集團、陜西鼓風(fēng)機集團等知名裝備制造企業(yè)都已經(jīng)在不同時期采用CAD技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計，AutoCAD、CAXA、Pro/E、Solidworks等制圖軟件早已普及。主要將CAD作為一種繪圖的工具，計算機輔助設(shè)計繪圖。CAD技術(shù)也在我國大型機械制造中同樣發(fā)揮了極大的作用?！伴_天神推”——山推SD90-C5履帶式推土機中國又一款大國重器亮相，一款名為“開天神推”的履帶式推土機隆重登場。這款推土機，10天就能夠推平一座山！“開天神推”全名為山推SD90-C5履帶式推土機，是山推工程機械有限公司的產(chǎn)品。2019年，全球首臺5G遠程遙控大馬力推土機實現(xiàn)商業(yè)化，5G技術(shù)應(yīng)用和智能制造水平進一步提升；展現(xiàn)了中國的基建高水平；代表著中國的大國重器再一次于國際市場上受到熱烈歡迎。山推SD90-C5推土機強大的不僅僅在于它高強度的牽引力和穿透力。它還搭載了許多中國自主研發(fā)的世界頂尖水平的先進技術(shù)，包括智能化浮動地盤系統(tǒng)、高壓變量液壓系統(tǒng)、4D全息光場技術(shù)、全方位事業(yè)監(jiān)控等。山推SD90-C5具有5G遙控技術(shù)，可以實現(xiàn)無人遠程遙控，在危險的施工現(xiàn)場進行工作（不必讓工作人員冒著生命危險）?！伴_山神推”是世界高端工程機械領(lǐng)域新的耀眼成果，保障了中國重要大型裝備的產(chǎn)業(yè)安全，是中國制造技術(shù)水平的又一里程碑。我們相信，中國制造會不斷打造新的國際一流成果，為中國和世界人民帶來更加強大、更高性能的產(chǎn)品，向世界展現(xiàn)中國強大的裝備制造業(yè)的實力?！伴_天神推”推土機國產(chǎn)最大直徑盾構(gòu)機——“京華號”2020年9月27日，“京華號”在湖南長沙下線，將用于北京東六環(huán)改造工程。2022年，“京華號’盾構(gòu)機已掘進2700多米，第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，地表沉降量始終控制在2毫米以內(nèi)，管片上浮量也始終控制在10毫米以內(nèi)。2022年4月25日，東六環(huán)入地改造工程西線隧道中，“京華號”盾構(gòu)機在地下59米深，距城市副中心站樞紐工程底板22.7米處完成第1646環(huán)推進，安全、平穩(wěn)、順利穿越城市副中心站交通樞紐。2022年9月25日，隨著國產(chǎn)首臺16米級盾構(gòu)機“京華號”精準(zhǔn)出洞，由首發(fā)集團組織實施，中鐵十四局集團承建的東六環(huán)改造工程西線隧道順利完成中間風(fēng)井接收。接下來，“京華號”盾構(gòu)機將在中間風(fēng)井內(nèi)進行檢修維保，預(yù)計在11月初完成二次始發(fā)，開啟后半段的隧道掘進工作。2022年10月29日，隨著負環(huán)管片封頂塊安裝到位，“京華號”盾構(gòu)機的刀盤開始轉(zhuǎn)動，緩緩向前推進，標(biāo)志著由首發(fā)集團組織實施、中鐵十四局集團承建的東六環(huán)改造工程西線隧道盾構(gòu)機再次順利始發(fā)，“京華號”盾構(gòu)機將開始第二段地下掘進。2023年6月28日上午，隨著國產(chǎn)首臺16米級盾構(gòu)機“京華號”頂推到位，由北京市首都公路發(fā)展集團建設(shè)、中鐵十四局施工的北京東六環(huán)改造工程西線隧道順利貫通。“京華號”盾構(gòu)機“神州第一挖”——700噸超大液壓挖掘機十多年前，200噸以上的超大型挖掘機，還必須從國外購買。2018年，我國自主研發(fā)的第一臺700噸超大型液壓挖掘機——“神州第一挖”正式下線。被稱為“神州第一挖”的這臺挖掘機，強悍的動力來自于兩臺功率1700馬力的柴油發(fā)動機，這相當(dāng)于近30輛家用小轎車的動力，一斗可以鏟起60噸物料，接近一節(jié)火車皮的容量，最大挖掘高度18.7米，相當(dāng)于7層樓的高度。至此，我國也成為世界上第4個具備700噸級以上液壓挖掘機研發(fā)制造能力的國家?！吧裰莸谝煌凇蓖诰驒C（3）CAD技術(shù)在我國橋梁與隧道建設(shè)方面的應(yīng)用成果港珠澳大橋港珠澳大橋是一座連接香港、廣東珠海和澳門的橋隧工程，是世界建筑史上里程最長、投資最多、施工難度最大，也是最長的跨海大橋。港珠澳大橋的建設(shè)創(chuàng)下多項世界之最，非常了不起，體現(xiàn)了一個國家逢山開路、遇水架橋的奮斗精神，體現(xiàn)了中國綜合國力、自主創(chuàng)新能力，體現(xiàn)了勇創(chuàng)世界一流的民族志氣。港珠澳大橋