合工大CADCAM復(fù)習(xí)重點(diǎn)

總結(jié)1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）：是指工程技術(shù)人員在人和計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中以計(jì)算機(jī)為工具，輔助人類完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、繪圖等工作，并達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本的目的。CAD系統(tǒng)的功能：①概念設(shè)計(jì)、②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、③裝配設(shè)計(jì)、④復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)、⑤工程圖樣繪制、⑥工程分析、⑦真實(shí)感及渲染、⑧數(shù)據(jù)交換接口計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)(CAPP）計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM）2.CAD／CAM系統(tǒng)的集成分類：1信息集成、2過程集成、3功能集成。3.CAD／CAM系統(tǒng)的集成方案主要有四類：1．通過專用數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)集成；2．利用標(biāo)準(zhǔn)格式接口文件實(shí)現(xiàn)集成;3．基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫的集成;4．基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)的系統(tǒng)集成4.常用的CAD系統(tǒng)有：AutoCAD,Inventor,Catia，UG,SolidWorks,Proe5.計(jì)算機(jī)集成制造(CIM))CIM的最終目標(biāo)是以企業(yè)為對象，借助于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)，使生產(chǎn)中各部分從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備到生產(chǎn)實(shí)施及銷售過程中，有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素及其形成的信息流、物流和價(jià)值流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行，從而達(dá)到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、使企業(yè)贏得市場競爭的目的.6.并行工程(CE),是隨著CAD／CAM、CIMS技術(shù)的發(fā)展而提出的一種新系統(tǒng)工程方法。這種方法的思路就是并行的、集成的設(shè)計(jì)產(chǎn)品開發(fā)的過程。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計(jì)的階段就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期的所有需要，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度、用戶要求等，以便最大限度地提高產(chǎn)品開發(fā)效率及一次成功率。7.虛擬產(chǎn)品開發(fā)(VirtualProductDevelopment，VPD)是建立在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與CAD／CAM技術(shù)的有機(jī)結(jié)合基礎(chǔ)之上產(chǎn)生的新概念，它以計(jì)算機(jī)仿真和產(chǎn)品生命周期建模技術(shù)為基礎(chǔ)，集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、并行工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)于一體，在虛擬環(huán)境下，對產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制造、測試和分析8.9.用于評價(jià)主機(jī)處理能力的指標(biāo)主要有：1、速度2、字長10.速度的評價(jià)指標(biāo)常采用MIPS和MFLOPS。MIPS代表每秒鐘執(zhí)行一百萬條整數(shù)運(yùn)算指令，MFLOPS代表每秒鐘執(zhí)行一百萬條浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令11.字長是指中央處理器在一個(gè)指令周期內(nèi)從內(nèi)存提取并處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。（子長定義需要清楚）位數(shù)愈多表明一次處理的信息量愈大，CPU工作性能愈好。常見的字長有32位、64位12.按照主機(jī)功能等級不同.計(jì)算機(jī)可分為：巨型機(jī).大型機(jī).中型機(jī).小型機(jī).工程工作站.微型機(jī)13.CAD/CAM系統(tǒng)軟件的分層需要清楚14.操作系統(tǒng)基本概念操作系統(tǒng)的任務(wù)一般包括如下幾項(xiàng)：1)管理內(nèi)存中的數(shù)據(jù)和指令。2)執(zhí)行對作業(yè)和進(jìn)程的控制，完成各種運(yùn)算和操作，實(shí)現(xiàn)多作業(yè)及分時(shí)運(yùn)行。3)管理外存設(shè)備上的文件系統(tǒng)。4)管理外圍設(shè)備，進(jìn)行各設(shè)備之間信息的交換等。15.常用的操作系統(tǒng)(1)UNIX系統(tǒng)(2)DOS操作系統(tǒng)(3)Linux操作系統(tǒng)(4)MS-Windows系統(tǒng)16.三維造型軟件：常用SolidWorks等二次開發(fā)較容易的三維造型軟件等。28.圖形二維變換（變換矩陣-3×3），三維變換（變換矩陣為-4×4），齊次坐標(biāo)和變換指針以及什么是變換指針概念作為重點(diǎn)！29.產(chǎn)品建模方法有：幾何建模、特征建模和全生命周期建模等30.三維幾何建模技術(shù)：1.線框建模2.表(曲)面建模3.實(shí)體建模:利用一些基本體素，如長方體、圓柱體、球體、錐體、圓環(huán)體以及掃描體等通過集合運(yùn)算(布爾運(yùn)算)生成復(fù)雜形體的一種建模技術(shù)。31.知道什么叫拓?fù)湫畔ⅲ客負(fù)湫畔ⅲ何矬w各分量的數(shù)目及其相互間的連接關(guān)系。32.什么是特征？特征建模概念的提出特征（Feature）：是一種集成對象，包含豐富的工程語義，是在更高層次上表達(dá)產(chǎn)品的功能和形狀信息。對于不同的設(shè)汁階段和應(yīng)用領(lǐng)域有不同的特征定義，例如功能特征、加工特征、形狀特征、精度特征等。特征體現(xiàn)了新的設(shè)計(jì)方法學(xué)。33.線框建模和表面建?？炊姹睃c(diǎn)表（教材詳細(xì)）34．三維實(shí)體（建）模型的計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示法：1.邊界表示法(BRep)2．構(gòu)造立體幾何法(CSG)3．混合模式4．空間單元表示法35.特征建模的定義36.常見的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換接口有哪幾種？專用數(shù)據(jù)交換接口，通用數(shù)據(jù)交換接口兩種連接方式：①在專用數(shù)據(jù)交換接口的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)點(diǎn)與點(diǎn)之間的聯(lián)接。②在與系統(tǒng)無關(guān)的通用數(shù)據(jù)交換接口的上的星形聯(lián)接。37．什么叫產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)？為什么需要產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)？這些都是數(shù)據(jù)交換的需求：①不同設(shè)計(jì)部門之間；②設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造部門之間；③不同合作企業(yè)之間；④不同時(shí)期的研制產(chǎn)品之間；⑤不同CAD／CAM系統(tǒng)之間；⑥同一CAD／CAM系統(tǒng)的不同版本之間。38．常見的兩種產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換接口標(biāo)準(zhǔn)，是IGES和STEP。39．IGES全稱：初始圖形交換規(guī)范IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)知道中英文全稱會寫40.IGES數(shù)據(jù)文件的總體結(jié)構(gòu)IGES數(shù)據(jù)文件作出如下規(guī)定：①數(shù)據(jù)進(jìn)行順序存儲；②每行記錄長度為80個(gè)字符；③采用ASCII標(biāo)準(zhǔn)代碼。41.IGES數(shù)據(jù)文件的格式：每行80個(gè)字符，每行第73列是區(qū)段section標(biāo)準(zhǔn)符。(1)起始段(START-SECTION)提供使用者閱讀IGES數(shù)據(jù)文件的說明語言，格式和行數(shù)不限，第73列字符為“S”。(2)全局段(GLOBAL-SECTION)提供和整個(gè)模型有關(guān)的信息，如文件名、生成日期及前、后置處理器中描述所需信息。第73列字符為“G”。(3)元素索引段(DIRECTORYENTRY-SECTION)記錄IGES文件中采用的元素目錄，每一種元素對應(yīng)一個(gè)索引，每一個(gè)索引記錄有關(guān)元素類型、參數(shù)指針、版本、線形、圖層、視圖等20項(xiàng)內(nèi)容。第73列字符為“D”。(4)參數(shù)數(shù)據(jù)段(PARAMETERDATA-SECTION)記錄每個(gè)元素的幾何數(shù)據(jù)，其記錄內(nèi)容隨元素不同而異。第73列字符為“P”。(5)結(jié)束段(TERMINATE-SECTION)標(biāo)識IGES文件的結(jié)束，并兼有記錄起始段、全局段、元素索引段、參數(shù)數(shù)據(jù)段段碼及總行數(shù)的任務(wù)。第73列字符為“T”。42.STEP的中英文全稱：產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)STEP（StandardfortheExchangeofProductModelData）43.什么叫STEP模型？STEP技術(shù)規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造以至于產(chǎn)品全生命周期內(nèi)所需的有關(guān)產(chǎn)品形狀、解析模型、材料、加工方法、裝配順序、檢驗(yàn)測試等方面信息的定義和數(shù)據(jù)交換的外部描述。因此能夠解決生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品信息的共享以及從根本上解決CIMS信息的集成問題。44.典型的計(jì)算機(jī)輔助工程分析工作有舉3-5個(gè)應(yīng)用例子ex：1)強(qiáng)度分析2)運(yùn)動分析3)溫度場、電磁場、流體場分析4)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)5)數(shù)控加工刀位軌跡仿真6)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和加工方案分析什么叫有限元分析法？全稱縮寫名詞解釋求解力學(xué)問題的基本思想，什么是位移法力法要知道45.有限元方法(FiniteElementMethod，F(xiàn)EM)是一種根據(jù)變分原理進(jìn)行求解的離散化數(shù)值分析方法。46.有限元方法求解力學(xué)問題的基本思想是：1）將一個(gè)連續(xù)的求解域離散化，即分割成彼此用節(jié)點(diǎn)(離散點(diǎn))互相聯(lián)系的有限個(gè)單元；2）用有限個(gè)參數(shù)來描述各單元體的力學(xué)特性；3）全部單元體的力學(xué)特性的總和，構(gòu)成整個(gè)連續(xù)體的力學(xué)特性（組裝）；4）基于各種物理量的平衡關(guān)系，建立剛度方程(即一個(gè)線性代數(shù)方程組)。求解該剛度方程，即可得出欲求的參量。47兩種基本應(yīng)力分析有限元方法按照所用基本未知量和分析方法劃分：位移法：以節(jié)點(diǎn)位移為基本未知量，在選擇適當(dāng)?shù)奈灰坪瘮?shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行單元的力學(xué)特征分析，在節(jié)點(diǎn)處建立平衡方程(即單元的剛度方程)，合并組成整體剛度方程，求解出節(jié)點(diǎn)位移，再由節(jié)點(diǎn)位移求解應(yīng)力。力法：以節(jié)點(diǎn)力為基本未知量，在節(jié)點(diǎn)上建立位移連續(xù)方程，解出節(jié)點(diǎn)力后，再計(jì)算節(jié)點(diǎn)位移和應(yīng)力。48．★★（論述題）平面問題有限元分析步驟1）結(jié)構(gòu)離散化：將求解區(qū)域分割成許多具有某種幾何形狀的單元，對于連續(xù)體，需考慮選擇單元的形狀、數(shù)目和剖分方案，計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，并對單元和節(jié)點(diǎn)編號。2）單元特性分析：由于單元小，形狀簡單，可以選擇簡單且與單元類型相適應(yīng)的函數(shù)，即位移函數(shù)近似地表示每個(gè)單元上真實(shí)位移分布。將所有作用在單元上的力(表面力、體積力、集中力)等效地移置為節(jié)點(diǎn)載荷，這樣就可以采用力學(xué)的變分原理，獲得單元的平衡方程組。要達(dá)到這一目的，關(guān)鍵在于建立單元內(nèi)節(jié)點(diǎn)位移與節(jié)點(diǎn)力的關(guān)系矩陣——單元剛度矩陣。3）建立整體矩陣方程把整體結(jié)構(gòu)的各單元矩陣方程合并成一個(gè)整體矩陣方程。4）整體矩陣方程求解引入約束條件，對結(jié)構(gòu)的總體矩陣方程求解，得到各節(jié)點(diǎn)的位移，進(jìn)而計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的應(yīng)變和應(yīng)力。49.平面問題的有限元分析的單元有哪幾種？舉出三種單元類型：50．限元網(wǎng)格劃分規(guī)定：（以三角形單元為例）1）任一三角形單元的節(jié)點(diǎn)必須同時(shí)也是相鄰三角形單元的節(jié)點(diǎn)，不能是其相鄰三角形單元的內(nèi)點(diǎn)。2）三角形單元的各邊長不應(yīng)相差太大，避免較大誤差。3）考慮結(jié)構(gòu)對稱性等特點(diǎn)，應(yīng)力變化急劇與否而采用疏密不同的網(wǎng)格剖分，還可以在局部區(qū)域二次細(xì)分及二次分析計(jì)算。4）當(dāng)厚度或者彈性系數(shù)有突變時(shí)．應(yīng)把突變線作為單元的邊界線。節(jié)點(diǎn)編號按右手規(guī)則，編號最大差值為最小的原則。否則所需的計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量增大。51.什么事單元剛度矩陣，什么是整體剛度矩陣？整體剛度方程構(gòu)建和求解過程這種題目太難，不考！知道就行52.有限元分析常用的單元類型：一維的軸力桿單元；梁單元；彈簧單元；二維三角形單元；四邊形單元；薄板彎曲單元；薄殼單元；軸對稱環(huán)體單元；旋轉(zhuǎn)殼單元；三維的四面體；六面體單元等。53.有限元分析法求解范圍：位移計(jì)算、應(yīng)力計(jì)算、溫度場計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算、自振特性動力響應(yīng)計(jì)算、接觸問題計(jì)算、斷裂計(jì)算、撞擊、損傷、疲勞54.什么是有限元前處理？前處理要干些什么？有限元前處理：包括從構(gòu)造幾何模型、劃分有限元網(wǎng)格，到生成、校核、輸入計(jì)算模型的幾何、拓?fù)洹⑤d荷、材料和邊界條件數(shù)據(jù)。有限元分析數(shù)據(jù)前處理包括以下基本內(nèi)容：（1）網(wǎng)格自動劃分：生成各種類型的單元及其組合而成的網(wǎng)格，產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、節(jié)點(diǎn)編號、單元拓?fù)涞葦?shù)據(jù)。網(wǎng)格的疏密分布可由用戶來控制，對生成的節(jié)點(diǎn)應(yīng)能優(yōu)序編號以減少總剛度矩陣帶寬。（2）生成有限元屬性數(shù)據(jù)：屬性數(shù)據(jù)主要包括載荷、材料數(shù)據(jù)及邊界條件描述數(shù)據(jù)。（3）數(shù)據(jù)自動檢查：將網(wǎng)格化的力學(xué)模型顯示出來，以便對各種數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行檢查和修正，確保各種數(shù)據(jù)的正確無誤。55.有限元數(shù)據(jù)后處理干哪些事情？提取所需數(shù)據(jù)，如危險(xiǎn)載面應(yīng)力值、應(yīng)力集中區(qū)域等。分析結(jié)果數(shù)據(jù)直觀可視化顯示。有限元分析數(shù)據(jù)后處理包括：（1）結(jié)果數(shù)據(jù)的加工處理如強(qiáng)度分析中應(yīng)力值的提取和加工。（2）結(jié)果數(shù)據(jù)的編輯和輸出有選擇地處理、輸出數(shù)據(jù)。如按照用戶的要求輸出規(guī)格化的數(shù)據(jù)文件；找出應(yīng)力值高于某一閾值的節(jié)點(diǎn)或單元；輸出某一區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力等。（3）有限元數(shù)據(jù)的圖形表示主要有網(wǎng)格圖、結(jié)構(gòu)變形圖、應(yīng)力等值線圖、彩色填充圖(云圖)、應(yīng)力矢量圖和動畫模擬等。56.優(yōu)化設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：1）建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型；2）采用適當(dāng)?shù)淖顑?yōu)化方法，求解數(shù)學(xué)模型57.優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型求解過程1）設(shè)計(jì)變量2）約束條件3）目標(biāo)函數(shù)58.常用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法：1.粒子群優(yōu)化法（什么是粒子群法？）粒子群算法基于這樣的概念，即個(gè)體通過社會交互不斷修正自己關(guān)于搜索空間的知識。在社會交互過程中，所有個(gè)體傾向于模仿成功的同伴，最終導(dǎo)致了社會規(guī)范的涌現(xiàn)。2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法（什么是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法？）人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是模擬生理學(xué)上真實(shí)人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能，并對若干基本特征的某些理論進(jìn)行抽象簡化和模擬而構(gòu)成的一種信息處理系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：具有高度的并行性、高度的非線性全局作用、良好的容錯(cuò)性與聯(lián)想記憶功能，以及強(qiáng)大的自適應(yīng)自學(xué)習(xí)功能。3.遺傳算法（什么叫遺傳算法？）是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過程而形成的一種自適應(yīng)全局優(yōu)化概率搜索算法。CAPP的概念？什么叫CAPP？中英文全稱！CAPP應(yīng)用的意義是什么？58.CAPP概念：計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（CAPP,ComputerAidedProcessPlanning），是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助工藝設(shè)計(jì)人員，以系統(tǒng)、科學(xué)的方法確定零件從毛坯到成品的整個(gè)技術(shù)過程(即工藝規(guī)程)59、CAPP應(yīng)用意義：?將工藝設(shè)計(jì)人員從繁瑣和重復(fù)性的勞動中解放出來，可以從事新產(chǎn)品及新工藝開發(fā)等創(chuàng)造性的工作?節(jié)省工藝過程編制時(shí)間和編制費(fèi)用，縮短工藝設(shè)計(jì)周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品在市場上的競爭力?有助于對工藝設(shè)計(jì)人員的寶貴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行集中、總結(jié)和繼承，提高工藝過程合理化的程度，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)?較少依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，有利于實(shí)現(xiàn)工藝過程的標(biāo)準(zhǔn)化，提高相似或相同零件工藝過程的一致性?降低對工藝過程編制人員知識水平和經(jīng)驗(yàn)水平的要求?減少所需的工裝種類，提高企業(yè)的適應(yīng)能力?CAPP是CAD與CAM的橋梁，為實(shí)現(xiàn)CIMS創(chuàng)造條件60.CAPP系統(tǒng)的種類（至少列出四種）：檢索式派生式創(chuàng)成式綜合式61.什么叫創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)？基本原理：根據(jù)零件的信息，通過邏輯推理規(guī)則、公式和算法等，做出工藝決策而自動地“創(chuàng)成”一個(gè)零件的工藝規(guī)程62.CAPP的發(fā)展趨勢：1）集成化趨勢2）工具化趨勢3）智能化趨勢63.CAD/CAPP/CAM/CIMS的發(fā)展趨勢64.常用的CAM軟件：UG，CATIA,MasterCAM、SurfCAM、Pro/E65.CAD系統(tǒng)的功能：①概念設(shè)計(jì)、②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、③裝配設(shè)計(jì)、④復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)、⑤工程圖樣繪制、⑥工程分析、⑦真實(shí)感及渲染、⑧數(shù)據(jù)交換接口CAPP系統(tǒng)主要功能：①毛坯設(shè)計(jì)、②加工方法選擇、③工藝路線制定、④工序設(shè)計(jì)、⑤刀、夾、量具設(shè)計(jì)66.CAD／CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)有下面四個(gè)功能：(1)編程功能包括：①點(diǎn)位加工編程；②二位輪廓加工編程；③平面區(qū)域加工編程；④平面型腔加工編程；⑤曲面區(qū)域加工編程；⑥多曲面加工編程；⑦曲面交線加工編程；⑧若干曲面特征的自動編程；⑨約束面(線)控制加工編程。(2)刀具軌跡計(jì)算方法包括：①參數(shù)線法；②截平面法；③投影法。(3)刀具軌跡編輯功能包括：①刀具軌跡的快速圖形顯示；②刀具軌跡文本顯示與修改；③刀具軌跡的刪除；④刀具軌跡的拷貝；⑤刀具軌跡的粘貼；⑥刀具軌跡的插入；⑦刀具軌跡的恢復(fù)；⑧刀具軌跡的移動；⑨刀具軌跡的延伸；⑩刀具軌跡的修剪；⑾刀具軌跡的轉(zhuǎn)置；⑿刀具軌跡的反向；⒀刀具軌跡的幾何變換；⒁刀具軌跡上到位點(diǎn)的均化；⒂刀具軌跡的編排；⒃刀具軌跡的加載和存儲。(4)刀具軌跡驗(yàn)證功能包括：①刀具軌跡的快速圖形顯示；②截面法驗(yàn)證；③動態(tài)圖形顯示驗(yàn)證(高級功能,即加工模擬)。67.制造業(yè)的發(fā)展趨勢：68.21世紀(jì)制造模式CAD／CAM技術(shù)應(yīng)在下列幾方面作較深入的發(fā)展：1）集成化技術(shù)2）智能化技術(shù)3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4）分布式并行處理智能協(xié)同求解技術(shù)5）多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)6）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)7）人－－機(jī)－－環(huán)境系統(tǒng)技術(shù)69.CIMS的概念，中英文名稱計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(ComputerIntegrate