計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第1頁。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第1頁。附錄：英文資料及翻譯計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)基本上是一種設(shè)計(jì)工具，計(jì)算機(jī)是用來分析所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的各個(gè)方面。CAD系統(tǒng)支持各種階段的設(shè)計(jì)過程—設(shè)計(jì)構(gòu)想、初步設(shè)計(jì)及最終設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者然后可在各種環(huán)境條件，比如溫度的變化或不同機(jī)械壓力下檢驗(yàn)產(chǎn)品的狀況。盡管CAD系統(tǒng)并非一定要包含計(jì)算機(jī)繪圖，但能將設(shè)計(jì)的產(chǎn)品顯示在屏幕上是CAD系統(tǒng)的最有價(jià)值的特征之一。物體的圖形通常顯示在陰極線管屏幕上（CRT）。計(jì)算機(jī)圖形功能使設(shè)計(jì)者可用多種辦法研究物體：將物體在計(jì)算機(jī)屏幕上旋轉(zhuǎn)、將其分成幾段、將物體局部放大以仔細(xì)研究以及在運(yùn)動(dòng)程序的幫助下研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。大多數(shù)CAD系統(tǒng)使用互動(dòng)式圖形系統(tǒng)?；ソ皇綀D形系統(tǒng)使用戶可直接和計(jì)算機(jī)通過交互作用以對(duì)圖形進(jìn)行調(diào)整及修改。對(duì)CAD系統(tǒng)來說，交互式圖形系統(tǒng)就算不是必要的，也已經(jīng)是很有價(jià)值的工具。許多CAD系統(tǒng)的最終產(chǎn)品是在與計(jì)算機(jī)連接的繪圖儀中產(chǎn)生的圖形。在CAD圖形中，最難解決的問題之一是消去那些被擋住的線。計(jì)算機(jī)生成的圖形是線框圖線。由于計(jì)算機(jī)定義物體時(shí)沒有考慮圖的透視效果，它顯示出物體的所有面，而不考慮這些面是在朝向觀測者的一面還是位于通常人眼無法看到的背面?？墒褂枚喾N不同辦法在計(jì)算機(jī)屏幕上生成圖形。一種辦法是采用幾何模板形式，這種辦法是用基本形狀和基本的元素創(chuàng)建圖形，元素的長度及半徑可以修改。例如，圓柱是一個(gè)基本元素，在已顯示的零件上去掉一個(gè)規(guī)定半徑和長度的圓柱就可以生成一個(gè)孔。但是每次變化都保留零件所有的幾何特征。另外，CAD系統(tǒng)使用成組技術(shù)設(shè)計(jì)零件。成組技術(shù)是在功能、結(jié)構(gòu)相同或加工方法相似的工件基礎(chǔ)上采用分組編碼的一種加工方法。采用成組技術(shù)可使工廠減少所用零件得數(shù)量，并使零件在工廠中的制造、運(yùn)輸效率更高。最近的CAD系統(tǒng)使用了壓力有限元分析法。在用這種方法時(shí)，待分析物體用很多有壓力及彎曲特征的小元素組成的模型表示。這種分析辦法要求同時(shí)分解許多方程，用計(jì)算機(jī)執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)，物體的彎曲可以通過生成動(dòng)畫的方式顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第2頁。采用這些辦法中的任一種或其它常用辦法，CAD系統(tǒng)在設(shè)計(jì)段生成了單個(gè)的幾何數(shù)據(jù)庫，它可用于設(shè)計(jì)的各個(gè)階段及其后的制造、裝配和檢驗(yàn)過程。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第2頁。二維繪圖CAD使多視圖的二維繪圖成為可能，視圖空間可以從微米到米的比例范圍內(nèi)無限變化。它提供給機(jī)械設(shè)計(jì)師放大的功能，即使在恰當(dāng)配合的裝配零件中最小的元件也能看清楚，設(shè)計(jì)程序甚至能自動(dòng)辨認(rèn)CAD裝配圖中的潛在問題。針對(duì)具有不同特征的零件，如運(yùn)動(dòng)的或靜止的，在顯示時(shí)可以被指定成不同的顏色。為了有利于工程設(shè)計(jì)的變化，可使用帶有自動(dòng)尺寸變化的系統(tǒng)對(duì)零件進(jìn)行尺寸標(biāo)注。三維繪圖隨著三維建模的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)者具有了更多的自由度。他們可以生成三維零件圖并且可以無限制地修改以獲得所需的結(jié)果。通過有限元分析，應(yīng)力加到計(jì)算機(jī)模型上，并且以圖形化的方式顯示其結(jié)果，在產(chǎn)品物理模型真正生產(chǎn)之前，對(duì)設(shè)計(jì)中的任何內(nèi)在問題給設(shè)計(jì)者一個(gè)快速的反饋。三維模型可用線框、曲線或?qū)嶓w方式生成。在線框模型中，直線和圓弧構(gòu)成了模型邊界。結(jié)果是一個(gè)可以從任何位置觀察的三維模型，但仍只是一個(gè)框架形式。創(chuàng)建曲面猶如在骨架上包上皮。一旦這樣生成后，模型就可以被渲染，使得圖形看上去更逼真。曲面模型普遍用于構(gòu)建板金的展開和重疊以用于制造。實(shí)體模型是最復(fù)雜的建模層次，并且用于建立實(shí)體模型的程序在一段時(shí)期內(nèi)只用在大型計(jì)算機(jī)上。只有近年來微型計(jì)算機(jī)才達(dá)到這個(gè)能力水平，也可運(yùn)行復(fù)雜的算法，生成實(shí)體模型。計(jì)算機(jī)“認(rèn)為”實(shí)體模型是一種具有實(shí)體質(zhì)量的模型，所以它可被“鉆孔“加工”“焊接”，好象它是一個(gè)實(shí)際的零件。它能夠由任何材料構(gòu)成并呈現(xiàn)其材料特性，因此，能夠進(jìn)行質(zhì)量計(jì)算。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）意思是用計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)單個(gè)零件或設(shè)計(jì)系統(tǒng)，如航空器。設(shè)計(jì)過程經(jīng)常包括計(jì)算機(jī)繪圖。計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）意思是用計(jì)算機(jī)來幫助制造零件。CAM可分為兩種主要類型：（1）在線應(yīng)用，即用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制加工系統(tǒng)，比如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）以及機(jī)床的自適應(yīng)（AC）；（2）離線應(yīng)用，即在產(chǎn)品的規(guī)劃以及非實(shí)時(shí)輔助零件加工時(shí)使用計(jì)算機(jī)。CAD/CAM是一個(gè)統(tǒng)一的軟件系統(tǒng)，其中CAD部分是在計(jì)算機(jī)內(nèi)與CAM連接在一起的。當(dāng)今CAD/CAM系統(tǒng)的最終結(jié)果通常是程序列或穿孔帶形式的零件程序。先進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)中，零件程序可直接輸入到控制數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)及檢驗(yàn)站中。CAD/CAM系統(tǒng)中的主要構(gòu)想是生成可用于所有設(shè)計(jì)及加工動(dòng)作的通用數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第3頁。庫。這其中包括：產(chǎn)品的規(guī)格化、設(shè)計(jì)構(gòu)想、最終設(shè)計(jì)、繪圖、加工及檢驗(yàn)。在次過程中的每一個(gè)階段，數(shù)據(jù)都可以添加、修改、使用以及分配給工作站的終端和計(jì)算機(jī)中。單個(gè)數(shù)據(jù)庫從實(shí)質(zhì)上減少了認(rèn)為誤差，極大的縮短了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)構(gòu)想到制造出最終產(chǎn)品所需的時(shí)間。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第3頁。所需計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的大小及容量取決于產(chǎn)品的復(fù)雜程度。在航空航天工業(yè)中，要用CAD/CAM處理器完成航天器設(shè)計(jì)，系統(tǒng)必須能夠容納從不同用戶處得到的新的數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)的修改。因此，它們所用的系統(tǒng)必須有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。與之相對(duì)，如果公司設(shè)計(jì)的產(chǎn)品簡單，所需的CAD/CAM只需一個(gè)計(jì)算機(jī)終端即可。如今CAD/CAM系統(tǒng)的主要用戶是航天工業(yè)及汽車工業(yè)。但是隨著CAD/CAM系統(tǒng)價(jià)格的降低，也增加了其他方面用戶的數(shù)量。先進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)除了有線框方式圖形外還包括固體幾何模塊功能。當(dāng)CAM系統(tǒng)中涉及數(shù)控檢驗(yàn)程序以及加工時(shí)要求同時(shí)觀測零件的變化狀況時(shí)，固體幾何模塊描述就很重要。最近幾年CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)提高了工業(yè)生產(chǎn)率。CAD/CAM技術(shù)是朝向未來工廠設(shè)計(jì)方向邁出的重要一步。有限元優(yōu)化的應(yīng)用在結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的情況下，當(dāng)工程師們工作時(shí)，他們需要合理的、可靠的、快速而經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)工具。過去二十多年里，有限元分析法已經(jīng)成為判別和解決涉及這些復(fù)雜設(shè)計(jì)課題時(shí)的最常用方法。因?yàn)楣こ讨械拇蠖鄶?shù)設(shè)計(jì)任務(wù)都是可定量的，所以實(shí)踐上，為了快速找到一些可供選擇的設(shè)計(jì)方案。計(jì)算機(jī)令繁瑣的重復(fù)設(shè)計(jì)過程發(fā)生了深刻的變革。但是，即使是現(xiàn)在，許多工程師仍然使用人工的試湊法。這樣一種方法使得即使是很簡單的設(shè)計(jì)任務(wù)也變的困難，因?yàn)橥ǔＫǜL的時(shí)間，需要廣泛的人一機(jī)交互配合，且偏于用設(shè)計(jì)組的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)。優(yōu)化設(shè)計(jì)是以理論數(shù)學(xué)的方法為基礎(chǔ)，改進(jìn)那些對(duì)于工程師來說過于復(fù)雜的設(shè)計(jì)，使其設(shè)計(jì)過程自動(dòng)化。如果在一部臺(tái)式計(jì)算機(jī)平臺(tái)上能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，那就可以節(jié)省大量的時(shí)間和金錢。優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的就是要將對(duì)象極大化或極小化，例如，重量或基頻，主要受到頻響和設(shè)計(jì)參數(shù)方向的約束。尺寸和結(jié)構(gòu)形狀決定著優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。觀察一下作為零件優(yōu)化設(shè)計(jì)過程，使它變的更容易理解。第一步，包括預(yù)處理分析和后處理分析，正像慣常使用的有限元分析（FEA）和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）程序應(yīng)用。（CAD的特點(diǎn)在于根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)建立了課題的幾何圖形）。第二步，定義優(yōu)化目標(biāo)和響應(yīng)約束。而最后一步，反復(fù)自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)作業(yè)。優(yōu)化設(shè)計(jì)程序?qū)⒃试S工程師們監(jiān)督該設(shè)計(jì)步驟和進(jìn)度，必要時(shí)停止設(shè)計(jì)，改變?cè)O(shè)計(jì)條件和重新開始。一項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的功力取決于有效的預(yù)處理和分析能力。二維和三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用既需要自動(dòng)進(jìn)行也需要設(shè)計(jì)參數(shù)的結(jié)網(wǎng)性能。因?yàn)樵趦?yōu)化計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第4頁。循環(huán)過程中，課題的幾何條件和網(wǎng)格會(huì)改變，所以優(yōu)化程序必須包含誤差估計(jì)和自適應(yīng)控制。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第4頁。修改、重配網(wǎng)格和重新估算模式以期獲得特定目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是以輸入初始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)開始的。接著，是規(guī)定合格的公差并形成約束條件以獲得最優(yōu)結(jié)果，或最后改進(jìn)設(shè)計(jì)，解決問題。為了使產(chǎn)品從簡單輪廓圖形到三維實(shí)體模型系統(tǒng)化、系列化，設(shè)計(jì)者必須廣泛接觸設(shè)計(jì)目標(biāo)和特性約束條件。為了易于確定而利用下列參數(shù)作為約束和目標(biāo)函數(shù)的附加特性條件，也將是需要的：重量、體積、位移、應(yīng)力、應(yīng)變、頻率、翹曲安全系數(shù)、溫度、溫度梯度和熱通量。此外，工程師們應(yīng)該能夠通過多學(xué)科的不同類型的優(yōu)化分析使多種約束條件結(jié)合起來。例如設(shè)計(jì)者為了應(yīng)力分析，可以進(jìn)行熱力分析和加熱以變更溫度，也可將多種約束條件，諸如最高溫度、最大應(yīng)力和變形聯(lián)系在一起進(jìn)行研究，然后規(guī)定一個(gè)所希望的基本頻率范圍。目標(biāo)函數(shù)代表著整體模式或部分模式。甚至更重要的是通過說明重量或者成本應(yīng)因素，就應(yīng)該能反映該模式的各個(gè)部分的重要性。計(jì)算機(jī)輔助繪圖的好處用計(jì)算機(jī)完成繪圖及設(shè)計(jì)任務(wù)的好處是令人難忘的：提高速度、提高準(zhǔn)確性、減少硬拷貝存儲(chǔ)空間及易于恢復(fù)信息、加強(qiáng)信息傳遞能力、改善傳輸質(zhì)量和便于修改。速度工業(yè)用計(jì)算機(jī)能以平均每秒3300萬次完成一項(xiàng)任務(wù)；更新的計(jì)算機(jī)起速度更快。用計(jì)算機(jī)計(jì)算零件的變形量是一個(gè)重要功績。當(dāng)理論上的載荷力加到零件上時(shí)、通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行有限元分析或者在監(jiān)視器上顯示一個(gè)城市的整體規(guī)劃時(shí)，這兩者都是既費(fèi)時(shí)又計(jì)算最大的任務(wù)。AutoCAD軟件可根據(jù)需要多次復(fù)制所需模型的形狀和幾何尺寸，快速自動(dòng)地進(jìn)行剖面填充及尺寸標(biāo)注。準(zhǔn)確AutoCAD程序依靠操作系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)平臺(tái)每點(diǎn)具有14位的精度。這在用數(shù)字計(jì)算諸如一個(gè)圓的線段數(shù)、程序必須圓整線段數(shù)時(shí)是十分重要的。存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)能夠在物理中存儲(chǔ)上千幅圖，這空間能夠存儲(chǔ)上百幅手工圖。而且計(jì)算機(jī)能夠很容易地搜索和找到一幅圖，只要操作者擁有正確的文件名。傳輸由于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)是以電子形式存儲(chǔ)，它能被送到各個(gè)位置。最明顯的位置是監(jiān)視器。計(jì)算機(jī)可以在屏幕上以不同方式顯示數(shù)據(jù)，如圖形，并能方便地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可讀圖形。這些數(shù)據(jù)也可被傳送給繪圖機(jī)，打印出常見的圖紙，通過直計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第5頁。接連接到計(jì)算機(jī)輔助制造機(jī)床或電話線傳到地球的任何地方。你可以不再冒損壞或丟失的危險(xiǎn)去郵寄圖紙，現(xiàn)在圖紙可以通過電信網(wǎng)立即發(fā)送到目的地。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第5頁。質(zhì)量計(jì)算機(jī)總是從最初生成的數(shù)據(jù)形式保存數(shù)據(jù)。它可以不顧疲勞的不斷地重復(fù)同一個(gè)數(shù)據(jù)輸出。線型將總是鮮明和清晰的，具有一致的線寬，而文本也總是清晰明了的。計(jì)算機(jī)不會(huì)改變輸出質(zhì)量，因?yàn)橛?jì)算機(jī)不會(huì)像人那樣因周末的郊游或深夜觀看娛樂節(jié)目而疲勞。修改計(jì)算機(jī)以某種便于修改的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并且不斷地提供反饋給用戶。某些圖形一旦畫成，它就不必再畫，因?yàn)槲矬w可以被復(fù)制、延伸、改變尺寸并且在不重畫的情況下，可以多種形式加以修改。除了最初購買CAD工作站的花費(fèi)，CAD的唯一缺點(diǎn)是它是一個(gè)小軟件，而它能容易被克服。由于圖形是以電子格式存儲(chǔ)而不是圖紙格式，所以有可能會(huì)容易地刪除繪圖文件。這就是為什么強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)自己一個(gè)好的繪圖習(xí)慣以避免意外地刪除繪圖文件。一盎司的保護(hù)等于一磅的治療。如果你按照正確的順序操作，則有很多種成功恢復(fù)文件的方式。如此輕松！計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第6頁。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第6頁。Computer-AidedDesign(CAD)ACADsystemisbasicallyadesigntoolinwhichthecomputerisusedtoanalyzevariousaspectsofadesignedproduct.TheCADsystemsupportsthedesignprocessatalllevels—conceptual,preliminary,andfinaldesign.Thedesigncanthentesttheproductinvariousenvironmentalconditions,suchastemperaturechanges,orunderdifferentmechanicalstress.AlthoughCADsystemsdonotnecessarilyinvolvecomputergraphics,thedisplayofthedesignedobjectonascreenisoneofthemostvaluablefeaturesofCADsystems.Thepictureoftheobjectisusuallydisplayedonthesurfaceofcathode-raytube(CRT).Computergraphicsenablesthedesignertostudytheobjectbyrotatingitonthecomputerscreen,separatingitintosegments,enlargingaspecificportionoftheobjectinordertoobserveitindetail,andstudyingthemotionofmechanismswiththeaidofprograms.MostCADsystemsareusinginteractivegraphicssystem.Interactivegraphicsallowstheusertointeractdirectlywiththecomputerinordertogeneratemanipulate,andmodifygraphicdisplays.Interactivegraphicshasbecomeavaluabletool,ifnotanecessaryprerequisite,ofCADsystem.TheendproductsofmanyCADsystemsaredrawinggeneratedonaplotterinterfacedwiththecomputer.OneofthemostdifficultproblemsinCADdrawingistheeliminationofhiddenlines.Thecomputerproducesthedrawingaswireframediagram.Sincethecomputerdefinestheobjectwithoutregardtoone’sperspective,itwilldisplayalltheobject’ssurfaces,regardlessofwhethertheyarelocatedonthesidefacingtheviewerorontheback,whichnormallytheeyecannotsee.Variousmethodsareusedtogeneratethedrawingofthepartonthecomputerscreen.Onemethodistouseageometricmodelingapproach,inwhichfundamentalshapesandbasicelementsareusedtobuildthedrawing.Thelengthsandradiioftheelementscanbemodified.Forexample,acylinderisabasicelement,thesubtractionofacylinderwithaspecificradiusandlengthwillcreateholeinthedisplayedpart.Eachvariation,however,maintainstheoverallgeometryofthepart.OtherCADsystemsusegrouptechnologyinthedesignofparts.Grouptechnologyisamethodofcodingandgroupingpartsonthebasisofsimilaritiesinfunctionorstructureorinthewaystheyareproduced.Applicationofgrouptechnologycanenableacompanytoreducethenumberofpartsinuseandtomake計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第7頁。theproductionofpartsandtheirmovementintheplantefficient.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第7頁。RecentlyCADsystemsareusingthefinite-elementmethod(FEM)ofstressanalysis.Bythisapproachtheobjecttobeanalyzedisrepresentedbyamodelconsistingofsmallelements,eachofwhichhasstressanddeflectioncharacteristics.Theanalysisrequiresthesimultaneoussolutionofmanyequations;ataskwhichisperformedbythecomputer,thedeflectionsoftheobjectcanbedisplayedonthecomputerscreenbygeneratinganimationofthemodel.Withanyofthesemethods,orotherwhichareused,theCADsystemgeneratesatthedesignstageasinglegeometricdatabasewhichcanbeusedinallphasesofthedesignandlaterinthemanufacturing,assemble,andinspectionprocesses.CAD/CAMSystemsComputer-aideddesign(CAD)meanstheuseofacomputertoassistinthedesignofanindividualpartorasystem,suchasanaircraft.Thedesignprocessusuallyinvolvescomputergraphics.Computer-aidedmanufacturing(CAM)meanstheuseofacomputertoassistinthemanufactureofapart.CAMcanbedividedintotwomainclasses:(1)On-lineapplications,namely,theuseofthecomputertocontrolmanufacturingsystemsinrealtime,suchasCNCandACsystemsofmachinetools.(2)Off-lineapplications,namelytheuseofthecomputerinproductionplanningandnon-real-timeassistanceinthemanufacturingofparts.CAD/CAMisaunifiedsoftwaresystem,inwhichtheCADportionisinterfacedinsidethecomputerwiththeCAMsystem.TheendresultofcurrentCAD/CAMsystemsisusuallyapartprogramintheformofalistorpunchedtape.InadvancedCAD/CAMsystemspartprogramscanbedirectlyfedintothecontrolcomputersofCNCmachinesandinspectionstations.ThemainconceptofCAD/CAMsystemsisthegeneratingofacommondatabasewhichisusedforallthedesignandmanufacturingactivities.Theseincludespecificationsoftheproduct,conceptualdesign,finaldesign,drafting,manufacturing,andinspection.Ateachstageofthisprocess,datacanbeadded,modified,used,anddistributedovernetworksofterminalsandcomputers.Thesingledatabaseprovidesasubstantialreductioninhumanerrorsandasignificantshorteningofthetimerequiredformtheintroductionofaconceptofaproducttothemanufacturingofthefinalphysicalproduct.Thesizeandcapabilityoftherequiredcomputersystemdependonthecomplexityoftheproduct.Intheaerospaceandaeronauticsindustry,whereacompleteaircraftcanbedesignedwithaCAD/CAMprocessor,thesystemmustaccommodatenewdataandchangesindataarrivingfromavarietyofusers.Thereforethesesystemsmusthaveastrongdatamanagementcapability.Bycontrast,ifacompanydesignedsimpleproducts,therequiredCAD/CAMsystemwouldneedonlyonecomputerterminal.TodaythemajorusersofCAD/CAMsystemsaretheaerospacesandautomotives,butthedecliningpriceofthesesystemsenlargethenumberofotherusers.AdvancedCAD/CAMsystemsincludesolidgeometrymodelingcapability,inadditiontothewireframemodediagrams.Thesoliddescriptionisimportantwhen計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第8頁。NCverificationprogramsareincludedintheCAMsystem,andthechangingstatusoftheworkpieceduringmachiningsimulationshouldbeobserved.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第8頁。InrecentyearsCAD/CAMtechnologyhasimprovedindustryproductivity.Itisasignificantsteptowardthedesignofthefactoryofthefuture.OptimizationforFiniteElementApplicationsAsengineersworkwithincreasingcomplexstructures,theyneedrational,reliable,fast,andeconomicaldesigntools.Overthepasttwodecades,finiteelementanalysishasproventobethemostfrequentlyusedmethodofidentifyingandsolvingtheproblemsassociatedwiththesecomplicateddesigns.Becausemostofthedesigntasksinengineeringarequantifiable,computershaverevolutionizedthehighlyiterativedesignprocess,particularlytheproceduresforquicklyfindingalternativedesigns.Butevennow,manyengineersstillfollowamanualtrial-and-errorapproach.SuchAnapproachmakesdesigning-evenforseeminglysimpletasksmoredifficultbecauseitusuallytakeslonger,requiresextensivehuman-machineinteraction,andtendstobebiasedbythedesigngroup’sexperience.Designoptimization,whichisbasedonarationalmathematicalapproachtomodifyingdesignstoocomplexfortheengineertomodify,automatesthedesigncycle.Ifautomatedoptimizationcanbedoneonadesktopplatform,itcanbesavealottimeandmoney.Thegoalofoptimizationistominimizeormaximizeanobjective,suchasweightorfundamentalfrequencythatissubjecttoconstraintsonresponseanddesignparameters.Thesizeand/orshapeofthedesigndeterminetheoptimizationapproach.Lookingatoptimizationaspartofthedesignprocessmakesiteasiertounderstand.Thefirststepincludespreprocessing,analysis,andpostprocessing,justasincustomaryfiniteelementanalysis(FEA)andcomputer-aideddesign(CAD)programapplications(thedifferenceinCADliedinbuildingtheproblem’sgeometryintermsofthedesignparameters).Inthestep,theoptimizationobjectiveandresponseconstraintsaredefined.Andinthelaststep,Therepetitivetaskofdesignadjustmentisautomated.Optimizationprogramsshouldallowengineerstomonitortheprogressofthedesign,stopitifnecessary,changethedesignconditions,andrestart.Thepowerofanoptimizationprogramdependsontheavailablepreprocessingandanalysiscapabilities.Applicationsfor2-Dand3-Dneedbothautomaticandparametricmeshingcapabilities.Errorestimateandadaptivecontrolmustbeincludedbecausetheproblem’sgeometryandmeshmightchangeduringtheoptimizationloops.Revising,andreevaluatingmodelstoachievespecificdesigngoalsstartwithpreliminarydesigndatainput.Nextcomesthespecificationofacceptabletolerancesandposedconstraintstoachieveanoptimum,oratleastimprovesolution.Tooptimizeproductsrangingfromsimpleskeletalstructurestocomplicatedthree-dimensionalsolidmodels,designersneedaccesstoawidevarietyofdesignobjectivesandbehaviorconstraints.Additionalcapabilitieswillalsobeneededforeasydefinitionanduseofthefollowing:weights,volumes,displacements,stresses,strains,frequencies,bucklingsafetyfactors,temperatures,temperaturegradients,and計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第9頁。heatfluxesasconstraintsandobjectivefunctions.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第9頁。Moreover,engineersshouldbeabletocombineconstraintsfromdifferenttypesofanalysesinmultidisciplinaryoptimization.Forexample,designerscanperformthermalanalysisandtransfertemperaturesasthermalloadsforstressanalysis,putconstraintsovermaximumtemperature,maximumstress,anddeflection,andthenspecifyarangeforthedesiredfundamentalfrequency.Theobjectivefunctioncanrepresentthewholemodeloronlypartsofit.Evenmoreimportant,itshouldreflecttheimportanceofthedifferentportionsofthemodelbyspecifyingweightorcostfactors.TWO-DimensionalDrawingsCADmakespossible2Ddrawings,withanendlesspossibilityofviewsinarangeofscalesfrommicronstometers.ItgivesthemechanicaldesignertheabilitytomagnifyeventhesmallestofcomponentstoascertainiftheassembledcomponentsfitproperlyandeventodesignprogramstoidentifyautomaticallypotentialproblemsinCADassembly.Partswithdifferentcharacteristics,suchasmovableorstationary,canbeassigneddifferentcolorsonthedisplay.Partscanbedimensionedwithautomaticdimensioningchanges,allowingforexpedientengineeringdesignchanges.Three-DimensionalDrawingsDesignershaveevenmorefreedomwiththeadventof3Dmodeling.Theycancreate3Dpartsandmanipulatetheminendlessvariationstoachievethedesiredresults.Throughfiniteelementanalysis(FEA),stressescanbeappliedtoacomputermodelandtheresultsgraphicallydisplayed,givingthedesignerquickfeedbackonanyinherentproblemsinadesignbeforethecreationofaphysicalprototype.3Dmodelscanbecreatedinwire-frame,insurfacesorinsolidform.Inwire-frame,linesandarcsformedgesthatgeneratethemodel(Fig.8-la).Theresultisa3Dformthatcanbeviewedfromanylocationbutisstillonlyaskeletalform.Creatingasurfacestretchesaskinovertheskeleton(Fig.8-lb).Oncethisisdone,themodelcanberenderedsothatappearsmoretangible.Surfacemodelsarecommonlyusedinthecreationofsheetmetaldevelopmentsthatcanbeunfoldedformanufacture.Solidmodelsarethemostcomplexlevelofmodelingandwhiletheprogramstocreatethemhavebeenavailableforsometimeonlargemainframecomputers,itisonlyrecentlythatmicrocomputerhavereachedalevelofpowerthatallowstherunningofthesophisticatedalgorithmsneededtocreatesolidmodel(Fid.8-2).Thecomputer“thinks”thesolidmodelisasolidmasssoitcanbe“drilled,”machined,“welded”asifitwereanactualphysicalpart.Itcanbemadeoutofanymaterialandcantakeonthatmaterial’scharacteristics,therebyallowingcalculationsofmasstobemade.CAD’sBenefitsThebenefitsofcomputeruseindraftinganddesigntasksareimpressedspeed,greateraccuracy,reductionofhardcopystoragespaceaswellasbetterrecall,enhancedcommunicationcapabilities,improvedqualityandeasiermodification.SpeedApersonalcomputerusedinindustrycanperformataskatanaveragerateof計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第10頁。33millionoperationspersecond;newercomputerareevenfaster.Thisisanimportantfeatwhenusingittocalculatetheamountofdeflectionofacomponent,whentheoreticalphysicalforcesareappliedtoit,throughfiniteelementanalysis(FEA)orwhendisplayinganentirecityplanonamonitor,bothofwhicharetime-consumingandcalculation-intensivetasks.AutoCADsoftwarecanduplicateanygeometryasmanytimesasrequiredandcanalsoperformcrosshatchinganddimensioningautomaticallyandequallyasfast.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)外文翻譯全文共11頁，當(dāng)前為第10頁。AccuracyTheAutoCADprogramhasanaccuracyof14significantdigitsofprecisionforeachpoint,dependingontheoperatingsystemandcomputerplatform.Thisextremelyimportantwhentheprogrammustroundoffnumbersduringmathematicalcalculationsuchassegmentingacircle.StorageThecomputercanstorethousandsofdrawingsinthephysicalspacethatitwouldtaketostorehundredsofmanualdrawings.Also,thecomputercansearchandfindadrawingwith