機(jī)械電子工程第三學(xué)期《CAD技術(shù)》

1、（ CAD 技術(shù)）（A ）一、填空題1通常將CATIA 工具軟件作為航空行業(yè)的 CAD 標(biāo)準(zhǔn)，而UG 則作為 模具行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，AUTOCAD則常用于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)場(chǎng)合。2. CAD 軟件系統(tǒng)的構(gòu)成包括了：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序庫(kù)和交互圖形庫(kù)三個(gè)功能層面的軟件系統(tǒng)。3.CAD 系統(tǒng)按照計(jì)算機(jī)類型劃分為五種配置形式：微型機(jī) CAD 系統(tǒng)、小型機(jī) CAD 系統(tǒng)、中型機(jī) CAD 系統(tǒng)、大型機(jī) CAD 系統(tǒng) 和巨型機(jī) CAD 系統(tǒng)。4.自動(dòng)繪圖機(jī)的工作原理是插補(bǔ)原理，其基本思想是直線插補(bǔ)或 逐點(diǎn)比較插補(bǔ)計(jì)算。5.陰極射線管圖形顯示器根據(jù)其工作原理通常可分為三類，即直接存儲(chǔ)管式顯示器、射線刷新式顯示器、光柵

2、掃描式顯示器。4.采用計(jì)算機(jī)對(duì)工程手冊(cè)的數(shù)據(jù)處理中，對(duì)設(shè)計(jì)資料的處理方法有最小二乘法以及插值法兩種。5. 數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)也稱存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的映像。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)保留著數(shù)據(jù)的兩個(gè)信息， 具體說(shuō)有順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)兩種。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)信息包括兩種域：數(shù)據(jù)域和 和 指針域。6.樹的邏輯結(jié)構(gòu)中，最高層的父節(jié)點(diǎn)稱為根節(jié)點(diǎn)；最下層的子節(jié)點(diǎn)稱為葉節(jié)點(diǎn)；各節(jié)點(diǎn)之間連線稱為邊。二叉樹遍歷方法中前序遍歷的順序是根 、 左子樹、右子樹。7.信息在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)與管理方式一般分為兩種：文件系統(tǒng)和，其中文件系統(tǒng)幾種常用文件組織形式有：順序文件、索引文件、相對(duì)文件、直接文件（隨機(jī)文件）。8.眾多的消

3、隱算法可以被分成兩大類，即線消隱 和面消隱。二、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述最小二乘法擬合曲線的基本思想。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，往往要根據(jù)一組給定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出自變量 x 與因變量 y 的函數(shù)關(guān)系，這是為待定參數(shù)，由2019年9月26日1于觀測(cè)數(shù)據(jù)總有誤差， 且待定參數(shù) ai 的數(shù)量比給定數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量少( 即 nm)，因此它不同于插值問題 . 這類問題不要求通過點(diǎn)，而只要求在給定點(diǎn)上的誤差的平方和最小.當(dāng)時(shí)，即這里是線性無(wú)關(guān)的函數(shù)族，假定在上給出一組數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的一組權(quán)，這里為權(quán)系數(shù)，要求使最小，其中這就是最小二乘逼近，得到的擬合曲線為y=s(x) ，這種方法稱為曲線擬合的最小二乘法.2工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主

4、要特點(diǎn)是什么？用于工程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析；數(shù)據(jù)類型多，數(shù)據(jù)間關(guān)系復(fù)雜，每類數(shù)據(jù)調(diào)用量少；從查詢到分析均依賴數(shù)據(jù)庫(kù)，每次處理周期長(zhǎng)，涉及記錄量大；動(dòng)態(tài)，歲設(shè)計(jì)過程展開，最終形成設(shè)計(jì)模型和結(jié)果；除數(shù)值字符外，還有圖形數(shù)據(jù)，隨設(shè)計(jì)過程，數(shù)據(jù)量迅速增長(zhǎng)；模式復(fù)雜，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)為“多對(duì)多 ”的遞歸關(guān)系。3. 簡(jiǎn)述在 CAD 系統(tǒng)造型技術(shù)中，B 樣條曲線所具備的特性有哪些？2019年9月26日2B 樣條曲線具有二階連續(xù)性。每段曲線在連接點(diǎn)能自然地保持斜率、曲率的連續(xù)和貫通；同時(shí)它還具有局部的可調(diào)性，改變某個(gè)控制點(diǎn)的位置，只影響到與該點(diǎn)有關(guān)的局部曲線.4簡(jiǎn)述在CAD 工程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表結(jié)構(gòu)的種類及其應(yīng)用特點(diǎn)

5、，以及其邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)。鏈表結(jié)構(gòu)是一種物理存儲(chǔ)單元上非連續(xù)、非順序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，鏈表中各元素在存儲(chǔ)介質(zhì)上的順序與其邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的順序也不必一致，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序?qū)崿F(xiàn)的。所以為表示數(shù)據(jù)元素之間的邏輯順序關(guān)系，除了要有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)域外，還要有存儲(chǔ)指針的指針域。循環(huán)鏈表：是一種首尾相連的鏈表，其特點(diǎn)是鏈表中后一個(gè)結(jié)點(diǎn)的指針不再為空，而是指向頭結(jié)點(diǎn)或第一個(gè)結(jié)點(diǎn)。這樣從表中任一結(jié)點(diǎn)出發(fā)都可找到表中其它結(jié)點(diǎn)。單向鏈表：表中每個(gè)數(shù)據(jù)元素占據(jù)一個(gè)存儲(chǔ)單位(結(jié)點(diǎn) )雙向鏈表：?jiǎn)蜗蜴湵頍o(wú)法實(shí)現(xiàn)逆向操作，這導(dǎo)致它在有些情況下操作不便，效率低。雙向鏈表即是在單向鏈表中增加一個(gè)指向前

6、趨結(jié)點(diǎn)的指針，這樣鏈表就有兩條方向不同的鏈，故稱為雙向鏈表。2019年9月26日3三、計(jì)算分析題abp1 . 說(shuō)明二維圖形變換矩陣的一般表達(dá)式T=cdq各部分的具體含義；寫出相對(duì)于任lms意直線 Ax+By+C=0的對(duì)稱變換的分析操作步驟，并且列出其齊次組合變換矩陣。abT1cd實(shí)現(xiàn)圖形的比例、對(duì)稱、錯(cuò)切、旋轉(zhuǎn)等基本幾何變換；T 2lm實(shí)現(xiàn)圖形平移變換；T3p實(shí)現(xiàn)圖形透視變換；qT 4s 實(shí)現(xiàn)圖形全比例變換， s>1等比例縮?。?0<s<1等比例放大。直線 Ax+By+C=0的對(duì)稱變換的組合變換矩陣為：2019年9月26日4（ CAD 技術(shù)）（ B）一、填空題1 CAD 系統(tǒng)

7、的基本構(gòu)成由五部分組成：輸入裝置、外存儲(chǔ)器、生產(chǎn)裝備、輸出裝置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其配置形式有四種：主機(jī)終端形式、分布式臺(tái)式計(jì)算機(jī)形式、工作站式、網(wǎng)絡(luò)式。2自動(dòng)繪圖機(jī)的工作原理是插補(bǔ)原理，其基本思想是脈沖增量插補(bǔ)或數(shù)字增量插補(bǔ)。3陰極射線管圖形顯示器根據(jù)工作原理可分為三類，即隨機(jī)掃描刷新式顯示器、直接存儲(chǔ)管式顯示器、光柵掃描式顯示器。4工程手冊(cè)的數(shù)據(jù)處理中對(duì)設(shè)計(jì)資料的處理方法有最小二乘法和插值法兩種。5數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)也稱存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的映像。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)保留著數(shù)據(jù)的兩個(gè)信息， 具體說(shuō)有順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)兩種。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)信息包括兩種域：數(shù)據(jù)域和 和指針域。6樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)可有

8、定長(zhǎng)方式和不定長(zhǎng)方式兩種描述結(jié)點(diǎn)的方式。對(duì)二叉樹而言，深度為 k 的有 2 k-1個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹稱為滿二叉樹，結(jié)點(diǎn)的度數(shù)或者為0或者為 2的二叉樹稱為二叉樹。二叉樹遍歷方法中先序遍歷的順序是左子樹、根、右子樹。7信息在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)與管理方式一般分為兩種：文件系統(tǒng)和，其中文件系統(tǒng)幾種常用文件組織形式有順序文件、相對(duì)文件、索引文件、直接文件（隨機(jī)文件）。對(duì)于順序文件中某個(gè)記錄查找的方式又可以有靜態(tài)查找、動(dòng)態(tài)查找 、 哈希表查找等方法。8眾多的消隱算法可以被分成兩大類線消隱和面消隱。二、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述 CAD 技術(shù)所涉及的基礎(chǔ)技術(shù)。2019年9月26日5以計(jì)算機(jī)為工具，通過人機(jī)交互，處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中

9、的圖形和數(shù)據(jù)信息，輔助完成整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的一門綜合技術(shù)。包括數(shù)據(jù)管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、成組技術(shù)等2試述常用的CAD 系統(tǒng)的外部存貯設(shè)備及其應(yīng)用特點(diǎn)。外部存儲(chǔ)器，主要指各種驅(qū)動(dòng)器磁盤。軟盤光盤硬盤U 盤等。缺點(diǎn)是速度慢，但可以不需要電力來(lái)維持，因此可以方便攜帶。軟盤是早期電腦信息傳播的主要途徑。3編寫參數(shù)法繪圖程序中確定參數(shù)的原則有哪些？原則：獨(dú)立性：功能明確單純（子函數(shù)）抽象性：適應(yīng)多種場(chǎng)合（特征參數(shù)）可修改性：“牽一發(fā)而動(dòng)全身”4簡(jiǎn)述 SolidWorks 工具軟件在特征造型中常用的四種特征命令，以及其操作要點(diǎn)和主要功能。SolidWorks 工具軟件在特征造型中常用特征命令包括拉伸、

10、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等。拉伸凸臺(tái) /基體：以一個(gè)或兩個(gè)方向拉伸一草圖或繪制的草圖輪廓來(lái)生成一實(shí)體旋轉(zhuǎn)凸臺(tái) / 基體：繞軸心旋轉(zhuǎn)一草圖或所選草圖輪廓來(lái)生成一實(shí)體特征。掃描：沿開環(huán)或閉合路徑通過掃描閉合輪廓來(lái)生成實(shí)體特征。放樣凸臺(tái) / 基體：在兩個(gè)或多個(gè)輪廓之間添加材質(zhì)來(lái)生成實(shí)體特征。三、論述題1試述最小二乘法擬合曲線的基本思想。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，往往要根據(jù)一組給定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出自變量 x 與因變量 y 的函數(shù)關(guān)系，這是為待定參數(shù)，由于觀測(cè)數(shù)據(jù)總有誤差， 且待定參數(shù) ai 的數(shù)量比給定數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量少( 即 nm)，因此它不同于插值問題 . 這類問題不要求通過點(diǎn)，而只要求在給定點(diǎn)上的誤差的平方和最

11、小.當(dāng)時(shí)，即2019年9月26日6這里是線性無(wú)關(guān)的函數(shù)族，假定在上給出一組數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的一組權(quán)，這里為權(quán)系數(shù)，要求使最小，其中這就是最小二乘逼近，得到的擬合曲線為y=s(x) ，這種方法稱為曲線擬合的最小二乘法.abp2說(shuō)明二維圖形變換矩陣的一般表達(dá)式T=cdq各部分的具體含義，并寫出對(duì)任意lms直線 Ax+By+C=0的對(duì)稱變換的組合變換矩陣。abT1cd實(shí)現(xiàn)圖形的比例、對(duì)稱、錯(cuò)切、旋轉(zhuǎn)等基本幾何變換；T 2lm實(shí)現(xiàn)圖形平移變換；2019年9月26日7T3p實(shí)現(xiàn)圖形透視變換；qT 4s 實(shí)現(xiàn)圖形全比例變換， s>1等比例縮??； 0<s<1等比例放大。直線 Ax+By+C=

12、0的對(duì)稱變換的組合變換矩陣為：（ CAD 技術(shù)）（C）一、填空題1通常將CATIA 工具軟件作為航空行業(yè)的 CAD 標(biāo)準(zhǔn)，而UG 則作為 模具行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，AUTOCAD則常用于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)場(chǎng)合。2. CAD 軟件系統(tǒng)的構(gòu)成包括了：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序庫(kù)和交互圖形庫(kù)三個(gè)功能層面的軟件系統(tǒng)3.CAD 系統(tǒng)按照計(jì)算機(jī)類型劃分為五種配置形式：微型機(jī) CAD 系統(tǒng)、小型機(jī) CAD 系統(tǒng)、中型機(jī) CAD 系統(tǒng)、大型機(jī) CAD 系統(tǒng) 和巨型機(jī) CAD 系統(tǒng)。4.自動(dòng)繪圖機(jī)的工作原理是插補(bǔ)原理，其基本思想是直線插補(bǔ)或 逐點(diǎn)比較插補(bǔ)計(jì)算。5.陰極射線管圖形顯示器根據(jù)其工作原理通?？煞譃槿?，即直接存儲(chǔ)管式顯示

13、器、射線刷新式顯示器、光柵掃描式顯示器。6.采用計(jì)算機(jī)對(duì)工程手冊(cè)的數(shù)據(jù)處理中，對(duì)設(shè)計(jì)資料的處理方法有最小二乘法以及插值法兩種。7. 數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)也稱存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的映像。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)保留著2019年9月26日8數(shù)據(jù)的兩個(gè)信息， 具體說(shuō)有順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)兩種。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)信息包括兩種域：數(shù)據(jù)域和 和 指針域。8. 樹的邏輯結(jié)構(gòu)中，最高層的父節(jié)點(diǎn)稱為根節(jié)點(diǎn)；最下層的子節(jié)點(diǎn)稱為葉節(jié)點(diǎn)；各節(jié)點(diǎn)之間連線稱為邊。二叉樹遍歷方法中前序遍歷的順序是根 、 左子樹、右子樹。9. 信息在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)與管理方式一般分為兩種：文件系統(tǒng)和，其中文件系統(tǒng)幾種常用文件組織形式有：順序文件、索

14、引文件、相對(duì)文件、直接文件（隨機(jī)文件）。10. 眾多的消隱算法可以被分成兩大類，即線消隱 和面消隱。二、簡(jiǎn)答題1 簡(jiǎn)述最小二乘法擬合曲線的基本思想。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，往往要根據(jù)一組給定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出自變量 x 與因變量 y 的函數(shù)關(guān)系，這是為待定參數(shù)，由于觀測(cè)數(shù)據(jù)總有誤差， 且待定參數(shù) ai 的數(shù)量比給定數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量少( 即 nm)，因此它不同于插值問題 . 這類問題不要求通過點(diǎn)，而只要求在給定點(diǎn)上的誤差的平方和最小.當(dāng)時(shí)，即這里是線性無(wú)關(guān)的函數(shù)族，假定在上給出一組數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的一組權(quán)，這里為權(quán)系數(shù)，要求使最小，其中2019年9月26日9這就是最小二乘逼近，得到的擬合曲線為y=s(x)

15、 ，這種方法稱為曲線擬合的最小二乘法.2工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？用于工程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析；數(shù)據(jù)類型多，數(shù)據(jù)間關(guān)系復(fù)雜，每類數(shù)據(jù)調(diào)用量少；從查詢到分析均依賴數(shù)據(jù)庫(kù)，每次處理周期長(zhǎng)，涉及記錄量大；動(dòng)態(tài)，歲設(shè)計(jì)過程展開，最終形成設(shè)計(jì)模型和結(jié)果；除數(shù)值字符外，還有圖形數(shù)據(jù)，隨設(shè)計(jì)過程，數(shù)據(jù)量迅速增長(zhǎng)；模式復(fù)雜，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)為“多對(duì)多 ”的遞歸關(guān)系。3. 簡(jiǎn)述基于編碼的求交算法的編碼規(guī)則。把包含窗口的平面區(qū)域沿窗口的四條邊線分成九個(gè)區(qū)域，如下圖所示。用四位二進(jìn)制碼來(lái)標(biāo)識(shí)線段的端點(diǎn)位于九個(gè)區(qū)域中的哪一個(gè)區(qū)域內(nèi)。四位編碼規(guī)則如下：2019年9月26日10第一位置1：線段端點(diǎn)位于窗口左側(cè)；第二位置1：

16、線段端點(diǎn)位于窗口右側(cè)；第三位置1：線段端點(diǎn)位于窗口下面；第四位置1：線段端點(diǎn)位于窗口上面；否則相應(yīng)位置零。對(duì)于不能判定完全可見和完全不可見的線段，需要對(duì)線段進(jìn)行再分割，即找到與窗口一個(gè)邊框的交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)位置，也賦予4 位代碼，并對(duì)分割后的線段進(jìn)行檢查，或者接受，或者舍棄，或者再次進(jìn)行分割。重復(fù)這一過程，直到全部線段均被舍棄或被接受為止。線段與窗口邊求交次序的選擇是任意的。但是無(wú)論哪種次序，對(duì)于有些線段的裁剪，可能不得不重復(fù)4次，計(jì)算與 4 條窗口邊的交點(diǎn)。4簡(jiǎn)述在 CAD 工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一元列表函數(shù)的插值處理方法。線性插值(兩點(diǎn)插值）Xx1x2x3.xnYy1y2y3.yng( x) y1y2y1 ( x x1)x2x1改寫成為：g(x)xx2 y1xx1 y2x1 x2x2 x12019年9月26日11拋物線插值（三點(diǎn)插值）g (x)( x x2 )( x x3 )y1( xx1 )( x x3 )1 y2(x x1 )( x x2 )y3(x1 x2 )(