机械电子工程第三学期《CAD技术》

1、2019年9月26日13（CAD 技术）（A）一、填空题1 .通常将CATIA工具软件作为 航空 行业的CAD标准，而UG则作为模具行业的标准, AUTOCAD则常用于机械产品 的设计场合。2 . CAD软件系统的构成包括了：设计数据库、应用程序库 和 交互图形库 三个功能层面的软件系统。3 . CAD系统按照计算机类型划分为五种配置形式：微型机CAD系统、小型机CAD系统、中型机 CAD系统、 大型机CAD系统 和 巨型机CAD系统 。4 .自动绘图机的工作原理是插补原理，其基本思想是直线插补 或 逐点比较插补计算。5 .阴极射线管图形显示器根据其工作原理通常可分为三类，即 直接存储管式 显

2、示器、射线刷新式显示器、光栅扫描式显示器。4 .采用计算机对工程手册的数据处理中，对设计资料的处理方法有 最小二乘法 以及 插值法 两种。5 .数据的物理结构也称存储结构，是数据结构在计算机中的映像。计算机中存储结构保留着 数据的两个信息，具体说有顺序存储结构和 链式存储结构 两种。数据结构结点信息包括两种域：数据域和和指针域 。6 .树的逻辑结构中，最高层的父节点称为根节点 ；最下层的子节点称为叶节点；各节点之间连线称为边乙二叉树遍历方法中前序遍历的顺序是根、左子树、右子树 。7 .信息在计算机中存储与管理方式一般分为两种：文件系统和,其中文件系统几种常用文件组织形式有：顺序文件 、索引文件

3、、相对文件、直接文件（随机文件）。8 .众多的消隐算法可以被分成两大类，即线消隐和 面消隐。简答题1 .简述最小二乘法拟合曲线的基本思想。在科学实验数据处理中，往往要根据一组给定的实验数据,掰），求出自变量x与因变量y的函数关系 =式耳与名）01）,这是为待定参数，由于观测数据总有误差，且待定参数ai的数量比给定数据点的数量少（即nm）,因此它不同于插值问题.这类问题不要求，=乳药=8与,，勺）通过点0,L，虎），而只要求在给定点过上的误差不=虱外）-招-=01，切）的平方和J。 最小.当鼠R）曰叩划铀，的，姆叫,即（芥）=鼻口低+ /部1（工）+乐/（芯）这里外（力,附（幻,小0）曰切是线性

4、无关的函数族，假定在%句上给出一组数据a）/ = QL，0号，方以及对应的一组权；,这里向。为权系数，要求式x）=*加1%,仍,，典）使）最小，其中JW1包,即,n）=2/式/）-必20*Z (一芍卜M p =桁加 i=&S(x)=a)(t(x)+aitp f+%加，耳(ni等比例缩小；osi等比例放大直线Ax+By+C=0的对称变换的组合变换矩阵为： T awm wy M? 1 b = 0(CAD技术)(B)一、填空题1 . CAD系统的基本构成由五部分组成：输入装置、外存储器、生产装备、 输出装置_和网络设备，其配置形式有四种：主机终端形式、分布式台式计算机形式、工作站、 网络式。2 .自

5、动绘图机的工作原理是插补原理，其基本思想是脉冲增量插补或 数字增量插补。3 .阴极射线管图形显示器根据工作原理可分为三类，即随机扫描刷新式显示器、直接存储管式显示器、光栅扫描式显示器。4 .工程手册的数据处理中对设计资料的处理方法有最小二乘法 和 插值法两种。5 .数据的物理结构也称存储结构，是数据结构在计算机中的映像。计算机中存储结构保留着 数据的两个信息，具体说有顺序存储结构和 链式存储结构 两种。数据结构结点信息包括两种域：数据域和和指针域 。6 .树的存储结构可有 定长 方式和 不定长方式两种描述结点的方式。对二叉树而言，深度为k的有2 k-1个结点的二叉树称为满二叉树 .结点的度数或

6、者为 0或者为2的二叉树称为二叉树。二叉树遍历方法中先序遍历的顺序是左子树、根、右子树 。7 .信息在计算机中存储与管理方式一般分为两种：文件系统和 ,其中文件系统 几种常用文件组织形式有顺序文件、相对文件、索引文件、 直接文件（随机文件）。对于顺序文件中某个记录查找的方式又可以有静态查找、动态查找、哈希表查找 等方法。8 .众多的消隐算法可以被分成两大类线消隐 和 面消隐。二、简答题1 .简述CAD技术所涉及的基础技术。以计算机为工具，通过人机交互，处理产品设计过程中的图形和数据信息，辅助完成整个产品设计过程的一门综合技术。包括数据管理技术、计算机网络技术、成组技术等2 .试述常用的 CAD

7、系统的外部存贮设备及其应用特点。外部存储器，主要指各种驱动器磁盘。软盘光盘硬盘U盘等。缺点是速度慢，但可以不需要电力来维持，因此可以方便携带。软盘是早期电脑信息传播的主要途径。3 .编写参数法绘图程序中确定参数的原则有哪些？原则：独立性：功能明确单纯（子函数）抽象性：适应多种场合（特征参数）可修改性：“牵一发而动全身”4 .简述SolidWorks工具软件在特征造型中常用的四种特征命令，以及其操作要点和主要功能。SolidWorks工具软件在特征造型中常用特征命令包括拉伸、旋转、扫描、放样等。拉伸凸台/基体：以一个或两个方向拉伸一草图或绘制的草图轮廓来生成一实体旋转凸台/基体：绕轴心旋转一草图

8、或所选草图轮廓来生成一实体特征。扫描：沿开环或闭合路径通过扫描闭合轮廓来生成实体特征。放样凸台/基体：在两个或多个轮廓之间添加材质来生成实体特征。三、论述题1.试述最小二乘法拟合曲线的基本思想。在科学实验数据处理中，往往要根据一组给定的实验数据（3），,求出自变量x与因变量y的函数关系V式即小，名）8m）,这是a为待定参数，由 于观测数据总有误差，且待定参数ai的数量比为定数加点的数量少（即nm）,因 此它不同于插值问题.这类问题不要求* =吕8=s区为，通过点册）,而只要求在给定点外上的误差5广式勺）-必= 0，的平立J1方和3 最小.当）叩孙帝，外曲J时，即s （工）=/林5） +W1S）

9、 +乐中式工）这里内（限仍（幻,45）曰e匕2是线性无关的函数族，假定在%句上给出一组数据a.）/ = o,L，财，“4/”以及对应的一组权 :,这里出 （）为权系数，要求5=睁加1%,仍,，得）使最小，其中JW工（劭,鼻1，）=工总式/）-乂?i0Z 1 5(H)小 |2 i 必i=O2:“岬,心0十日/中,+.+1打中和(ni等比例缩小；osi等比例放大（CAD 技术）（C）一、填空题1 .通常将CATIA工具软件作为航空 行业的CAD标准，而UG则作为模具行业的标准,AUTOCAD则常用于机械产品 的设计场合。2 . CAD软件系统的构成包括了：设计数据库、应用程序库 和 交百图形库 .

10、三个功能层面的软件系统3 . CAD系统按照计算机类型划分为五种配置形式：微型机CAD系统、小型机CAD系统、中型机 CAD系统、 大型机CAD系统 和 巨型机CAD系统 。4 .自动绘图机的工作原理是插补原理，其基本思想是直线插补 或 逐点比较插补计算。5 .阴极射线管图形显示器根据其工作原理通常可分为三类，即直接存储管式 显示器、射线刷新式显示器、光栅扫描式显示器。6 .采用计算机对工程手册的数据处理中，对设计资料的处理方法有最小二乘法以及 插值法 两种。7 .数据的物理结构也称存储结构，是数据结构在计算机中的映像。计算机中存储结构保留着数据的两个信息，具体说有顺序存储结构 和 链式存储结

11、构 两种。数据结构结点信息包括两种域：数据域和和指针域 。8 .树的逻辑结构中，最高层的父节点称为根节点 ；最下层的子节点称为叶节点；各节点之间连线称为边一二叉树遍历方法中前序遍历的顺序是根、左子树、右子树 。9 .信息在计算机中存储与管理方式一般分为两种：文件系统和 ,其中文件系统几种常用文件组织形式有：顺序文件 、 索引文件、相对文件、直接文件（随机文件）。10 .众多的消隐算法可以被分成两大类，即线消隐和 面消隐。二、简答题1 .简述最小二乘法拟合曲线的基本思想。在科学实验数据处理中，往往要根据一组给定的实验数据（号，次。=0,1，,加），求出自变量x与因变量y的函数关系，虱芭以这是为待

12、定参数，由 于观测数据总有误差，且待定参数ai的数量比给定数据点的数量少（即nm）,因 此它不同于插值问题.这类问题不要求 广式即寸X%，鼻）通过点依= 01，固），而只要求在给定点外上的误差辛式0.1,，的平方和最小.当忒K），.创小研，用时,即s （工）=/林。）+为W1S） +/W式芯）这里巴（,仍（而,心。）Ec区川是线性无关的函数族，假定在/句上给出一组数 据（xj）,lO工，晨/以及对应的一组权,这里忍0为权系数，要求式. span。,研,用使胸 口网最小，其中1包,即，）=Er5a）一乃i-0y=S(x)J*附 一芍M F = mbii=9S(x)=a(t(x)at r+% 帆

13、f*J(n4n)这就是最小二乘逼近，得到的拟合曲线为y=s(x),这种方法称为曲线拟合的最小二乘法2 .工程数据库系统的主要特点是什么？用于工程、产品设计和分析；数据类型多，数据间关系复杂，每类数据调用量少；从查询到 分析均依赖数据库，每次处理周期长，涉及记录量大；动态，岁设计过程展开，最终形成设 计模型和结果；除数值字符外，还有图形数据，随设计过程，数据量迅速增长；模式复杂， 数据节点表现为多对多”的递归关系。3 .简述基于编码的求交算法的编码规则把包含窗口的平面区域沿窗口的四条边线分成九个区域，如下图所示。用四位二进制码来标识线段的端点位于九个区域中的哪一个区域内。四位编码规则如下：100

14、11000101000010000 窗口0010010101000110第一位置1:线段端点位于窗口左侧；第二位置1:线段端点位于窗口右侧；第三位置1:线段端点位于窗口下面；第四位置1:线段端点位于窗口上面；否则相应位置零。对于不能判定完全可见和完全不可见的线段，需要对线段进行再分割，即找到与窗口一个边框的交点，根据交点位置，也赋予4位代码，并对分割后的线段进行检查，或者接受，或者舍弃，或者再次进行分割。重复这一过程，直到全部线段均被舍弃或被接受为止。线段与窗 口边求交次序的选择是任意的。但是无论哪种次序，对于有些线段的裁剪，可能不得不重复 次，计算与4条窗口边的交点。4.简述在CAD工程设计中，对于设计数据的一元列表函数的插值处理方法。线性才1值（两点插值）Xx1x2x3xnYyiy2y3yng(x)=y1 (x-x)X2 -X1改写成为：X -X2X - X1g(x)=y1 y2XI -X2X2 -X1抛物线插值（三点插值）g(x)=(x -x2 )( x - x3)(x1 -x2 )( x -)yi(x xi)( x x3)l% -%收-x3)(x -xi)(x -x2)y2 y3(x3 -xi)(x3 -x2)2019年9月