《计算机辅助设计技术基础》读书报告Word格式文档下载.docx
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三：
80年代。
真正意义上的CAD开始阶段，由于计算机技术的重大发展，生产成本的降低，使得具有高性能的微机和工作站的价格能为广大的企业和用户所接受，从而促进了CAD的深入发展和广泛应用。
到80年代中期，出现了像ICAD的基于知识的CAD系统。
这些系统基于AI技术，有效地将专家的设计制造知识用于实际设计过程，在相似产品设计方面，显示了较强的优势。
80年代末，出现的以Pro/Engineer为代表的参数化特征造型系统则成了新一代CAD系统的象征，被认为是CAD发展史上又一次质的飞跃。
它以实体模型为基础，提供用户特征设计手段，以参数驱动模型，允许设计者自由修改这些参数，大大简化了产品的造型过程，并且极大地方便了系统产品的设计过程。
四：
90年代初期。
随着网络技术和分布式技术的发展，这些技术也应用到CAD的领域，因此CAD在这个时期的特点是开放的、集成化、分布式。
CAD软件通过产品数据管理（PDM）、统一的产品信息模型和数据交换规模STEP（StandardfortheExchangeofProductModelData）支持分布式工作环境下的协同设计。
它的实现方法是基于数据库的网路集成，支持人机交互和机机交互。
五：
90年代中期到现在。
随着计算机网络技术，特别是WWW的迅猛发展，人们对传统的CAD技术提出了新的要求。
用户希望能够通过应用现有的网路技术和协同架构来支持用户操作环境由单机用户到分布式网络结构的转变，实现用户对同步或异步协同设计的需求以及异构系统的无缝集成。
这时CAD越来越要求强调人机交互和人人交互，转向于协同CAD的开发。
CAD的发展趋势
CAD技术涉及面广而复杂、技术变化快，新的理论、技术和方法的研究，从未停止过。
到目前从总体上讲,CAD技术的发展趋势是参数化、智能化、集成化和标准化。
参数化：
传统的CAD绘图软件都是用固定的尺寸值定义几何元素，要进行图面修改只有删除原有的线条后重画，而新产品的打样设计不可避免的要进行多次的修改，进行零件形状和尺寸的综合协调、优化，而且大多数设计工作都是在原有设计基础上的改进。
智能化：
现有的计算机辅助设计系统智能化程度越来越高,原来繁琐的操作逐渐由计算机智能化地进行处理。
如图纸尺寸标注,原来每增加一个尺寸,都要作很多操作。
现在用户只要指明要标注的对象,尺寸就能在图上适当的位置标注出来。
甚至对整个设计对象自动标注尺寸。
图形的修改更加方便了。
用户只需要很少的操作就能把图形作合理的修改。
在图形的绘制方面,很多系统增加了智能导引的机制。
系统始终猜测用户的设计意图,并根据当时的设计环境提供不同的人机交互工具,使用户感觉非常顺手。
集成化：
它的内涵是借助计算机，把企业中与制造有关的各种技术系统地集成起来，进而提高企业适应市场竞争的能力。
这个概念强调了两个方面:
一方面是企业的各个生产环节不可分割，需要统一安排组织；
另一方面是产品制造过程实质上是信息采集、传递、加工处理的过程。
标准化：
随着CAD技术的不断发展和日益成熟以及各行业CAD应用的不断深入，CAD标准化工作越来越显示出了它的重要性。
2举例说明数据库的应用实例
实例一：
SQLJ开发JAVA数据库应用实例
实例二：
某学生的记录由学号、8门课程成绩和平均分组成，学号和8门课程的成绩已在主函数中给出，请编写函数fun，其功能是：
求出该学生的平均分，并放入记录的ave成员中。
例如，学生的成绩是：
85.5,76,69.5,85,91,72,64.5，87.5，则他的平均分应为78.875。
注意：
部分源程序在文件PROG1.C中。
请勿改动主函数main和其它函数中的任何内容，仅在函数fun部位中填入你编写的若干语句。
#include<
stdio.h>
#defineN8
typedefstruct
{charnum[10];
doubles[N];
doubleave;
}STREC;
voidfun（STREC*a）
{
oidfun（STREC*a）
doubleave=0.0;
inti;
for（i=0;
i<
N;
i++）
a->
ave=a->
ave+a->
s[i];
/*求各门成绩的总和*/
ave/=N;
/*求平均分*/
}
main（）
{STRECs={"
GA005"
85.5,76,69.5,85,91,72,64.5,87.5};
voidNONO（）;
fun（&
s）;
printf（"
The%s'
sstudentdata:
\n"
s.num）;
i++）
%4.1f\n"
s.s[i]）;
\nave=%7.3f\n"
s.ave）;
NONO（）;
voidNONO（）
{/*本函数用于打开文件，输入数据，调用函数，输出数据，关闭文件。
*/
FILE*out;
inti,j;
STRECs[10]={
{"
85.5,76,69.5,85,91,72,64.5,87.5},
GA001"
82.5,66,76.5,76,89,76,46.5,78.5},
GA002"
72.5,56,66.5,66,79,68,46.5,58.5},
GA003"
92.5,76,86.5,86,99,86,56.5,88.5},
GA004"
82,66.5,46.5,56,76,75,76.5,63.5},
GA006"
75.5,74,71.5,85,81,79,64.5,71.5},
GA007"
92.5,61,72.5,84,79,75,66.5,72.5},
GA008"
72.5,86,73.5,80,69,63,76.5,53.5},
GA009"
66.5,71,74.5,70,61,82,86.5,58.5},
GA010"
76,66.5,75.5,60,76,71,96.5,93.5},
};
out=fopen（"
out.dat"
"
w"
）;
for（i=0;
i<
10;
i++）{
fun（&
s[i]）;
fprintf（out,"
%7.3f\n"
s[i].ave）;
}
fclose（out）;
3列出你所了解的CAD和CAE的应用软件，并说明各软件的基本功能极其特点
答：
我了解的CAD是目前计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）领域最流行的CAD软件包，此软件功能强大、使用方便、价格合理，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。
.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。
在国内外广泛应用于机械、建筑、家居、纺织等诸多行业。
AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件，市场占有率位居世界第一。
AutoCAD软件功能：
平面绘图绘图辅助工具
编辑图形·
标注尺寸书写文字图层管理功能
三维绘图
网络功能数据交换
二次开发AutoCAD允许用户定制菜单和工具栏，并能利用内嵌语言Autolisp、VisualLisp、VBA、ADS、ARX等进行二次开发还可以加载运行脚本，实现系统本身所没有的功能，比如三维自动旋转。
AutoCAD软件具有如下特点：
（1）具有完善的图形绘制功能。
（2）有强大的图形编辑功能。
（3）可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。
（4）可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。
（5）支持多种硬件设备。
（6）支持多种操作平台
（7）具有通用性、易用性，适用于各类用户
此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使AutoCAD系统更加完善。
网管联盟bitsCN_com
虽然AutoCAD本身的功能集已经足以协助用户完成各种设计工作，但用户还可以通过Autodesk以及数千家软件开发商开发的五千多种应用软件把AutoCAD改造成为满足各专业领域的专用设计工具。
这些领域中包括建筑、机械、测绘、电子以及航空航天等。
CAE:
一指工程设计中的计算机辅助工程CAE（ComputerAidedEngineering），指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等。
而CAE软件可作静态结构分析，动态分析；
研究线性、非线性问题；
分析结构（固体）、流体、电磁等。
另外，也指高级英语证书（CAE），是英语使用人士的高级而权威的资格证明，英国多数大学都承认CAE符合入学英语条件。
CAE软件对工程和产品的分析、模拟能力，主要决定于单元库和材料库的丰富和完善程度，单元库所包含的单元类型越多，材料库所包括的材料特性种类越全，其CAE软件对工程或产品的分析、仿真能力越强。
CAE软件有
LS-DYNA，强大的动态问题求解器，专门汽车分析模块，
Nastran，线性问题求解器
Pamcrash，专门的碰撞研究软件
Moldflow，模流分析软件
AutoForm，钣金冲压，特别是拉深分析软件
Madymo，汽车安全系统，如气囊，安全带整车碰撞性能分析软件
一个CAE软件的计算效率和计算结果的精度，主要决定于解法库。
先进高效的求解算法与常规的求解算法，在计算效率上可能有几倍、几十倍，甚至几百倍的差异。
前后处理是近十多年发展最快的CAE软件成分，它们是CAE软件满足用户需求，使通用软件专业化、属地化，并实现CAD、CAM、CAPP、PDM等软件无缝集成的关键性软件成分。
它们是通过增设CAD软件，例如Pro/Engineer，UG，Solidedge，CATIA，MDT等软件的接口数据模块，实现了CAD/CAE的有效集成。
CAE通常指有限元分析和机构的运动学及动力学分析。
有限元分析可完成力学分析（线性、非线性、静态、动态）;
场分析（热场、电场、磁场等）;
频率响应和结构优化等。
机构分析能完成机构内零部件的位移、速度、加速度和力的计算，机构的运动模拟及机构参数的优化。
4.说明矩形法、梯形法及辛普森数值积分的基本思想。
矩形法是一种计算定积分近似值的方法，其思想是求若干个矩形的面积之和，这些矩形的高由函数值来决定。
将积分区间
（a,b）
划分为
n
个长度相等的子区间，每个子区间的长度为
Δx
=（b
−
a）
/
。
这些矩形左上角、右上角或顶边中点在被积函数图像上。
这样，这些矩形的面积之和就约等于定积分的近似值。
有：
其中i'
可以是以下三个值
i
−1，
，
−1
2之一，由函数图像上的点为矩形的左上角、右上角或顶边中点来决定。
当
逐渐扩大时，此近似值更加准确。
矩形法的计算本质上是与黎曼积分的定义相吻合的。
上述的i'
无论取哪个值，最终和式的值都将趋近于定积分的值。
i'
=
v:
shapes="
_x0000_i1027"
>
2
i
（二）.下面我用一个例子来说明梯形法及辛普森数值积分的基本思想：
一，通过求定积分的程序设计，使学生理解和掌握C++语言的函数、函数指针等设计方法，培养学生综合利用C++语言解决数学计算问题，使学生将所学知识转化为分析和设计简单实际问题的能力，并学会查资料和工具书,进行创新设计。
提高学生建立程序文档、归纳总结的能力。
进一步巩固和灵活运用先修课程《计算机文化基础》有关文字处理、图表分析、数据归整、应用软件之间图表、数据共享等信息技术处理的综合能力。
二，
要求用模块化设计和C++的思想来完成程序的设计；
要求用函数分别编写梯形法和辛普生法求定积分的程序，分别存到不同的.CPP文件中；
在VC++6.0环境中，学会调试程序的方法，及时查究错误，独立调试完成。
程序调试通过后，完成程序文档的整理,加必要的注释。
三，设计方法和基本原理。
课题功能描述
本题目的功能是对梯形法和辛普森法，在不同区间数下计算所得的定积分的值，进行精度比较。
问题详细描述。
数值积分
求一个函数f（x）在[a,b]上的定积分∫baf（x）
dx,其几何意义是求f（x）曲线和直线x=a,y=0,x=b所围成的曲边梯形面积。
为了近似求出此面积，可将[a,b]区间分成若各个小区间，每个区间的宽度为（b-a）/n,n为区间个数。
近似求出每个小的曲边梯形面积，然后将n个小面积加起来，就近似的到总的面积。
既定积分的近似值，当n愈大（即区间分的愈小），近似程度愈高。
数值积分常用的算法有：
1）梯形法
用小梯形代替小曲边梯形，几何意义如图所示。
第一个小梯形的面积为：
第i个小梯形的面积为：
其中：
2）
辛普生（Sinpson）法
在小区间范围内，用一条抛物线代替该区间的f（x）。
将（a,b）区间分成2n个小区间，则辛普生法求定积分的公式为：
（2）要求分别采用梯形法和辛普生法分别计算f1（x）和
f2（x）的定积分。
2、问题的解决方案：
（1）
编写一个梯形法求定积分的通用函数integralt（）,其函数原型为：
double
integralt（double
a,
b,
double（*f）（
double））;
函数的形参a,b,f分别为定积分的下限、上限和函数名
其中f为函数指针。
（2）
编写一个辛普生法求定积分的通用函数integrals（）,其函数原型为：
integrals（double
（3）
对所求的被积分表达式分别编写函数f1和f2：
f1（x）=1+x2
f2（x）=1+x+x2+x3
（4）
在主函数中输入a,b（0，1）的值，先调用梯形法求积分的integralt（）函数,分别计算f1和f2的定积分，并输出计算结果。
再输入a,b（0,1）的值，调用辛普生法求积分的integrals（）函数，分别计算f1和f2的定积分，并输出计算结果。
再次输入a,b（0，2）的值，再分别调用梯形法和辛普生法分别计算f1和f2的定积分，并输出计算结果。
（5）
要求在n相同的情况下，对同一个被积函数同区间采用梯形法和辛普生法的积分结果的精度进行分析，主要观察随着n值的增加，积分结果的有效数字位数有何变化，两种方法与精确值的误差。
要求n值，分别取2，10，100，1000，5000，20000，50000进行观察。
四、主要技术问题的描述：
1、函数指针
一个函数在编译时被分配一个入口地址，可以将该地址赋给一个指针变量，这样，这个指针变量持有函数的入口地址，它就指向了该函数，称这种指针为指向函数的指针，简称函数指针。
2、函数指针定义的一般形式：
数据类型
（*指针变量）（形式参数）；
例：
int
（*pf）（int
a,int
b）;
3、调用的形式举例：
integral
（double
a,double
b,int
n,double（*f）（double
））
ff1=（*f）（a）;
5、写出二分法方程求根的程序流程图。
6.写出三维空间平移、旋转（绕X轴）、镜像（以原点）比例变换矩阵，并证明其变换功能。
绕y轴旋转
绕x轴旋转
7说明如何实现CAD/CAPP/CAM的集成
CAD集成的问题就显得日益迫切。
目前，CAD/CAPP集成方法主要有以下几种：
（1）基于标准中间文件的系统集成。
基于中间文件的集成方式优点在于能用性好，非常灵活。
但是中间文件的数据交换标准非常的复杂，使得系统开发的工作量大，研制周期长，开发成本较高。
（2）基于PDM的CAD/CAPP集成方式。
PDM（ProductDataManagement）技术是以软件技术为核心，通过计算机网络和数据库技术，将所有产品信息和过程储存在同一数据平台上，进行统一的管理。
但是PDM仅仅实现了子系统间信息传递的管理和控制、信息的载体仍然是文本，因此并不是真正意义上的集成。
（3）直接集成。
这种集成方式把CAD和CAPP作为一个整体来规划和开发。
CAPP的功能直接在CAD平台上进行开发实现，整个系统高度集成。
其最大特点在于CAD和CAPP是一个高度集成的整体，有效地实现了CAD/CAPP系统的信息集成和功能集成。
8.参考文献
1迟毅林，杨建明，刘康.计算机辅助设计技术基础.重庆：
重庆大学出版社，2000.8
2刘子建等.计算机图形处理原理与CAD应用技术.湖南科技出版社
3许卓群.数据结构.北京：
机械工业出版社
4.孙江宏.计算机辅助设计--AutoCAD2009实用教程.水利水电出版社,2009.10
5.王小娟.组合查询技术在电器元件数据库中的应用实例.西北水电.2009（01）
6.贾志强.李涛.SQLJ开发Java数据库应用实例.计算机时代.2003（03）
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