《机械CAD、CAM技术(第4版)》王隆太第2章PPT文件格式下载.ppt

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赋值运算符：

=及其扩展条件运算符：

?

:

逗号运算符：

指针运算符：

*&

求字节数：

sizeof强制类型转换：

（类型）分量运算符：

.-下标运算符：

其它：

（）-,34种运算符,这是用C语言书写程序时，在程序中所允许使用的数据的全部的数据类型。

简单的C语言程序介绍,/*example1.1ThefirstCProgram*/#includemain（）printf（“Hello,World!

”）;

输出：

Hello,World!

/*example1.2calculatethesumofaandb*/#include/*Thisisthemainprogram*/main（）intadd（intx,inty）;

inta,b,sum;

a=10;

b=24;

sum=add（a,b）;

printf（”sum=%dn,sum）;

/*Thisfunctioncalculatesthesumofxandy*/intadd（intx,inty）intz;

z=x+y;

return（z）;

运行结果：

sum=34,格式特点,习惯用小写字母，大小写敏感不使用行号，无程序行概念可使用空行和空格常用锯齿形书写格式,main（）.,#includemain（）inti,j,sum;

sum=0;

for（i=1;

i10;

i+）for（j=1;

j10;

j+）sum+=i*j;

printf（“%dn”,sum）;

优秀程序员的素质之一:

使用TAB缩进对齐有足够的注释有合适的空行,结构特点,1.C程序是由函数构成的。

每个程序由一个或多个函数组成，其中必须有且仅有一个主函数main（）。

函数容易实现程序的模块化.2.一个可执行的C语言程序总是从main函数开始执行，而不论其在整个程序中的位置如何。

3.每条语句和数据定义的最后必须有一个分号（；

）。

说明：

在以下三种情况下不允许有分号：

a.所定义的函数的名称后面不使用分号；

b.在右花括号“”后面不使用分号；

c.预处理语句后面不使用分号。

max（）;

while（i=100）i+;

s=s+i;

#include;

4.C对输入输出实行函数化。

5.C程序书写格式自由，一行内可以写几个语句，一个语句也可以分写在多行上。

6.可用/*/对C程序中的任何部分作注释，注释可以写在程序的任何位置上，“/*”与“*/”也可不在同一行上。

7.C语言中大小写字母代表不同含义（即大小写敏感）。

（C语言一般用小写字母）,例2.1编写将字符元素X插入到字符线性表第i个元素前的C语言程序。

2）链式存储结构-用任意的存储单元存放线性表中各个数据元素，用指针指示各元素的前驱和后继。

链表结点结构：

数据域和指针域。

指针域：

有单向指针和双向指针，可构成单向链表和双向链表。

a）单向循环链表b）双向循环链表,例2.2编写创建单向字符链表的C语言程序。

例2.3编写单向字符链表的插入运算C语言程序。

提示：

申请新结点存储单元；

将插入元素存放在新增结点数据域；

链接新增结点指针。

线性表顺序存储与链式存储结构比较,顺序存储：

优点：

结构均匀，便于数据元素访问和修改操作。

不足：

删除插入大量数据元素时需进行移动操作，运算效率低。

应用：

多用于查找频繁、很少增删的场合。

链式存储：

删除插入效率高，不需进行数据元素的移动操作，不需事先分配存储空间，存储空间利用充分。

搜索效率低，需从头结点开始顺次搜寻。

多用于事先难以确定容量、频繁增删的场合。

谢谢！

入队,出队,队列数据结构,循环队列,2.1.3栈和队列栈（Stack）:

限定在表尾进行插入或删除操作，为“后进先出”型线性表。

队列（Queue）:

限定在表一端插入，在另一端删除的“先进先出”型线性表。

栈的数据结构,2.1.4树树结构（层次结构）：

每个结点有一个以上后继，除根结点之外，所有结点仅有一个直接前驱。

树的逻辑结构,树结构相关术语：

结点：

树的基本单元，包含一个数据元素及若干指向其子树的指针；

结点度：

各结点子树个数；

树的度：

树中最大结点的度，图示树的度为4；

叶结点：

度为0的结点或终端结点，如图中C、E、K、G、H、I、L等；

分支结点：

度不为0的结点或非终端结点；

结点层数：

根结点为第一层，根的子结点为第二层，其余类推；

树的深度：

树的最大层数，图示深度为4；

森林：

森林是n棵互不相交树的集合。

树的存储结构：

一般采用链式存储结构。

不定长树存储结构,树结构,定长树存储结构,2.1.5二叉树二叉树：

各结点仅有左子树和右子树的特殊树结构。

满二叉树：

所有结点都有左子树和右子树，所有叶结点都在同一层上。

完全二叉树：

结点数为n的二叉树，从1至n每一结点编号都与满二叉树编号一致。

二叉树存储结构顺序存储：

仅适合于完全二叉树，若用于一般二叉树将有许多空存储单元。

链式存储：

每结点除包含有数据域及左子树和右子树指针。

preorder（structbtree*node）if（!

node）return；

printf（“%d”，node-data）；

preorder（node-lchild）；

preorder（node-rchild）；

先序遍历结点顺序：

ABDGHCEIF,二叉树的遍历算法：

所谓遍历，即每节点被访问且仅能访问一次。

常用遍历算法：

先序遍历、中序遍历、后序遍历。

先序遍历：

先访问根结点，然后先序遍历左子树，再先序遍历右子树。

二叉树,二叉树先序遍历C语言函数,inorder（structbtree*node）if（!

inorder（node-lchild）；

inorder（node-rchild）；

中序遍历：

先中序遍历左子树，然后访问根结点，再中序遍历右子树。

中序遍历结点顺序：

GDHBAEIGF,二叉树,二叉树中序遍历C语言函数,postorder（structbtree*node）if（!

postorder（node-lchild）；

postorder（node-rchild）；

后序遍历：

先后序遍历左子树、后序遍历右子树，再访问根结点。

后序遍历结点顺序：

GHDBIEFCA,二叉树,二叉树后序遍历C语言函数,一般树转换为二叉树步骤：

将各层兄弟结点用水平线连起来；

除最左子结点外，去掉各结点与其父结点连线；

以根为中心，将整棵树顺时针旋转45，最终得到所需二叉树。

作业：

用二叉树表示下列实体的CSG建模集合运算和几何变换的过程。

2.2.1文件管理模式数据文件：

具有相同性质和结构记录的集合。

文件管理系统：

是由操作系统提供，规定数据文件的存取方法，管理文件存储地址。

特点：

系统简单、实现方便灵活、处理效率高。

数据冗余度大；

缺乏数据独立性；

数据完整性、安全性难以保证。

2.2数据管理技术,应用程序与数据文件间的关系,2.2.2数据库管理模式数据库管理系统特点：

数据的存储独立于应用程序，数据结构的改变不会影响应用程序；

应用程序的开发，可不考虑数据的存储管理；

实现数据的共享，减少了数据的冗余；

有DBMS对数据进行统一管理和控制，保证了数据的完整性和保密性。

数据库与数据管理系统的关系,数据库常用数据模型层次模型：

是一种树结构，可表示“一对多”关系；

网状模型：

各节点可有多个父节点，可表示“多对多”关系；

关系模型：

是一种二维数表结构，每张二维数表可看作是一种关系，关系与关系之间可通过关键码实现联系。

关系模型,层次模型,网状模型,机械CAD/CAM涉及的数据类型管理型数据如设计标准、产品目录、技术资料等，其数据结构不变，数据间关系分明，数据相对稳定。

设计型数据如产品功能数据、设计分析参数、各种资源描述数据等，其特点是动态性，随设计过程的展开在不断地变化。

加工制造型数据包括工艺数据、数控指令、监控数据等，其实时性要求较高。

图形类数据包括各种图表、零件图和装配图等，其特点呈动态变化，随设计过程急剧增加，如三维图形经剖切后，将产生新交点、交线和面等大量新的图形数据。

工程数据库：

存储和管理工程设计的数据库，包含有几何的、物理的、技术的、工艺的数据及其它技术实体特性及其相互间的关系。

工程数据库与一般商用数据库的比较,2.2.3产品数据管理PDMPDM：

是管理所有与产品相关的信息和过程的技术。

与产品相关的信息：

CAD/CAM文件、材料清单、产品配置、电子表格、供应商及用户清单等。

与产品相关的过程：

设计过程、加工工序、工作流程、审批发放过程、产品变更过程等。

PDM的体系结构,PDM体系结构第1层-支持层包括计算机硬件、计算机网络以及关系型数据库管理系统第2层-对象层采用面向对象的技术，通过若干个二维关系数表描述一个个产品对象数据及其动态变化。

第3层-功能层。

包括系统管理类模块以及基本功能模块，如文档管理、产品配置管理、工作流程管理、零件分类和检索管理、项目管理等。

第4层-用户层为不同用户提供的友好操作平台。

PDM基本功能电子资料室管理与检索这是PDM最基本的功能，是PDM核心。

产品配置管理以电子资料室为底层支持，以物料清单BOM为组织核心，将所有产品数据和文档联系起来，对产品对象及其相互间关系进行维护和管理。

工作流程管理实现产品设计与修改过程的跟踪与控制，包括产品资料的提交、修改控制、监视审批、文档的分布控制、自动通知控制等。

项目管理实现项目实施过程中的计划、人员以及相关数据的管理与配置，进行项目运行状态监控，完成计划反馈。

基于PDM的集成平台,PDM集成平台应用PDM系统封装嵌入功能，可将CAD、CAE、CAPP、CAM等单元系统封装在PDM同一设计开发平台，使CAD/CAPP/CAM作业时可从PDM中提取各自所需要的信息，将处理结果放回PDM中，从而实现CAD/CAM系统的集成。

2.3工程数表的计算机处理技术,工程数表,常数数表,列表函数,程序化,文件化,数据库,插值计算,函数拟合,2.3.1工程数表的类型和处理方法,2.3.2数表的程序化处理,例2.2将下列一维数表进行程序化处理。

用C语言两个一维数组进行程序化处理：

floatalfa8=90.0,100.0,110.0,120.0,130.0,140.0,150.0,160.0;

floatkalfa8=0.68,0.74,0.79,0.83,0.86,0.89,0.92,0.95;

例2.3将下列V型带参数二维数表进行程序化处理，并编程根据已知型号查找该V带的尺寸参数。

V带数表程序化及其检索C语言程序如下：

#includevoidmain（）inti;

floatbp7=5.3,8.5,11.0,14.0,19.0,27.0,32.0;

floatb7=6.0,10.0,13.0,17.0,22.0,32.0,38.0;

floath7=4.0,6.0,8.0,11.0,14.0,19.0,23.0;

floata7=40.0,40.0,40.0,40.0,40.0,40.0,40.0;

while

（1）scanf（请输入V带型号（0,1,2,3,4,5,6）：

%d,elseprintf（“您所输入的V带型号不对，请重新输入！

”）；

例2.4用一个二维数组将下列二维数表程序化，并编制根据给定条件检索齿轮传动工况系数的C语言程序。

C语言程序：

#includevoidmain（）inti,j;

floatka33=1.0,1.25,1.75,1.25,1.5,2.0,1.5,1.75,2.25;

while

（1）printf（“输入原动机载荷特性（0,1,2）:

scanf（“%d”，,例2.5将下列V带传递功率的三维数表进行程序化处理。

用三维数组N07425定义并赋值V带功率参数：

2.3.3数表的文件化处理,数表程序化处理存在的不足：

使程序膨胀、累赘，仅适合于小型数表；

数据的独立性较差，数据变动均需修改程序。

数表文件化处理特点：

可使程序简练；

使数表与应用程序分离；

一个数据文件可供多个应用程序使用；

提高了数据的可维护性。

例2.6编程将平键参数表建立数据文件，并根据给定的轴径检索所建数据文件中的平键参数。

创建数据文件“key.dat”程序：

#include#definenum=12structkey_GBfloatd1,d2,b,h,t,t1;

key;

voidmain（）inti;

FILE*fp;

If（fp=fopen（“key.dat”,”w”）=NULL）printf（“Cannotopenthedatafile”）;

exit（）;

for（i=0;

inum;

i+）printf（“record%d:

d1,d2,b,h,t,t1=”,i）;

scanf（“%f,%f,%f,%f,%f,%f”,给定轴径d，编写检索已建数据文件key.dat中键槽尺寸程序：

while

（1）printf（“Inputtheshaftdiameterd=”）;

scanf（“%f”,2.3.4数表的公式化处理,改写成为：

可见，g（x）是两个基本插值多项式的线性组合。

1）线性插值（两点插值）,1、函数插值在插值点附近选取若干已知结点，用过结点的构造函数g（x）近似原有未知函数f（x）。

2）抛物线插值（三点插值）,3）拉格朗日插值（多点插值）,2、函数拟合,函数插值存在的不足：

严格通过每个结点，复印了原有的结点误差；

仍需将各结点数据进行存贮，占用存贮空间。

函数拟合:

不要求函数曲线通过已知结点，仅反映数据变化趋势。

函数拟合方法：

最小二乘法，即曲线到各结点误差平方和最小。

拟合思路：

绘制已知结点；

根据结点变化趋势确定近似函数；

应用最小二乘法求出待定系数。

例2.9如下列表函数各结点呈现一种单调的线性关系，用最小二乘法进行线性函数的拟合，即：

误差函数：

求导数：

方程组求解，求得待定系数为:

线性函数最小二乘法拟合：

指数函数最小二乘法拟合：

对上式两边取对数，将之转化为线性函数：

令,有,用最小二乘法求解上式线性函数系数u和v，然后再求出原待定系数a和b，最终得到所拟合的指数函数。

2.3.5数表的数据库管理,1、VFP数据库管理系统简介属关系型数据库模式，被称为大众型数据库管理系统；

提供友好的集成环境，具有Windows窗口功能；

可通过系统菜单、工具条或命令窗口对数据库进行操作，包括数据库创建、记录输入、修改、插入、删除、剪切、拷贝、粘贴等作业。

有较强的数据库管理功能、丰富的开发工具，用户可利用编辑器、设计器、项目管理器等工具，开发自身应用程序。

VFP常用数据类型：

字符型（character）：

用于表示包括各类字符和汉字在内的字符型变量。

数字型（numical）：

用于表示包括正负号、小数点以及0-9的数字型变量。

日期型（Data）：

用于表示月、日、年的日期型变量。

逻辑型（logical）：

用于表示由逻辑真或逻辑假构成的逻辑型变量。

备注型（Memory）：

用于存放可变长的由ASCII码组成的字段。

货币型（Current）：

用于表示货币值的变量数值。

通用型（Geranal）：

用于存放OLE（对象链接和嵌入）各种对象数值。

2、VFP数据库管理系统应用实例,例2.7应用VFP将深沟球轴承参数数表进行建库存储、修改和查询作业。

1）数据库数表结构定义可通过菜单、图标或Create窗口命令定义数表结构，弹出如下表结构定义对话框。

2）数表记录的输入数表结构定义后，系统弹出数据录入界面，按已定义数表格式依次输入各个数据记录。

3）添加、修改和浏览数表文件可用APPEND命令添加记录，用EDIT命令修改，用BROWSE、LIST、DISPLAY命令浏览数表文件。

4）数表查询例如，若查询型号为204轴承参数，可使用窗口命令：

LOCATEFOR轴承型号=202系统自动将数表指针指向数表的第3个记录，显示该轴承各个参数。

2.4线图的计算机处理技术,2.4.1线图一般处理方法：

附有公式的线图：

将公式直接编写到程序中；

一般线图：

先将线图离散为数表，再对数表进行程序化处理；

复杂线图：

分别编程处理。

2.4.2一般线图的离散化处理,x=0时渐开线齿轮当量齿数与齿形系数的关系曲线,分割离散原则：

各分割点间的函数值不致相差很大。

若为多条线图，可将之离散化为一张二维数表。

2.4.3复杂线图的计算机处理需通过编程对线图逐条进行处理。

V型皮带选型折线图,编程思路：

界定各皮带型号区域边界，拟合边界方程，根据给定功率和转速确定V带所在型号区域。

对数直线边界方程：

由已知Px值，求解边界值,进而求得：

voidbelt（intn,floatp,int*k）floatc;

c=log10（490.0）+（log10（p）-log10（0.8）*（log10（4900.0）-log10（490.0）/（log10（2.8）-log10（0.8）if（n=4900|n=10*c）*k=0；

O型带elsec=log10（100.0）+（log10（p）-log10（1.0）*（log10（3400.0）-log10（100.0）/（log10（10.5）-log10（1.0）if（n=3400|n=10*c）*k=1；

A型带else,