T工程爆破讲义5

六、计算机辅助设计6计算机辅助设计6.1概述1基本概念计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，简称CAD)，是指以计算机图形学为核心，将计算机科学技术和各种应用科学技术紧密结合在一起，形成的一种综合型的、集成化的辅助设计工具技术。CAD技术包括资料检索、方案构思、计算分析、工程绘图和编制技术文件等，是工程技从员以计算机为工具进行设计活动的总称。CAD技术是一种不断发展、变化的综合性高新技术，随着计算机技术的飞速发展，该技术也得到不断的完善和扩充。CAD技术已从单纯代替人工完成设计计算和自动绘图等功能，逐步发展成为一种人机交互的综合性系统。它把人的思维、判断和计算机系统的严谨运算紧密结合在一起，用来求解最优方案。

6.1计算机辅助设计6.1概述1基本概念一个完整的计算机辅助设计过程大致可分为以下几个步骤：需求分析，选择工程设计总体方案；根据工程设计需求和总体设计方案要求，应用计算机辅助设计软件计算和优化设计参数，栅过人机交互过程把设计思想和初步设计方案以数据和图形的方式展现在计算机的输出设备臣；对设计方案进行评估，找出设计缺陷所在，并通过人机交互方式反映到设计中去，对设计方案进行优化修改；设计方案的形成，以及设计结果的输出，如图8-9l所示。6.1计算机辅助设计6.1概述2计算机辅助系统的分类一套完善的计算机辅助设计系统由3个层次结构组成：基础层：包括CAD配套硬件组成和操作系统软件；支持层：包括各种支撑软件、开发工具等；应用层：即针对不同领域的CAD软件系统。6.1计算机辅助设计6.1概述2计算机辅助系统的分类从CAD系统的硬件组成角度，可以把CAD系统划分为以下3类：单机式CAD系统。其硬件系统由PC机构成，配合单机操作系统和相应单机版CAD应用系统组成其应用软件系统，单机系统具有一定的计算能力和图形处理能力。单机系统的特点是软硬件系统配置灵活，成本低廉；同时，功能完善，应用简单方便，能够担当基本的CAD工作。其缺点是缺乏协调、协同作业机制，适于简单工程领域的应用，对需要协作完成的复杂系统应用显得力不从心。6.1计算机辅助设计6.1.1概述2计算机辅助系统的分类从CAD系统的硬件组成角度，可以把CAD系统划分为以下3类：集中式系统它由一台主机连接若干图形终端组成，是典型的Host-Clients系统，要求主机功能要强大。这种系统的一次性投资较大，使用不灵活。这种系统在20世纪80年代中期以前应用比较广泛，目前随着PC机软硬件技术的日益强大和相应CAD软件的日益完善，这种系统已经被PC系统以及由PC系统组成的工作站网络所取代。6.1计算机辅助设计6.1概述2计算机辅助系统的分类从CAD系统的硬件组成角度，可以把CAD系统划分为以下3类：工作站网络系统工作站网络系统是目前大型CAD应用系统的首选结构，也是CAD系统的发展方向。这种结构不但具有单机CAD系统的灵活简洁、应用方便的特点，而且解决了协作设计问题，可以进行并行计算处理，其图形功能强大，处理速度快，存储空间大，同时具有开放式的结构特点，有很大的扩充潜力。其系统结构示意图如图8-93所示。图8-93网络式CAD系统6.1计算机辅助设计6.1概述3计算机辅助设计系统的优越性计算机辅助设计技术和传统的手工设计相比有以下明显的优势：①CAD技术的应用提高了设计效率、缩短了设计周期。②CAD技术的应用提高了设计质量。CAD系统可以对爆破工程进行精确的计算分析，可以获得最佳设计方案和最优设计质量。人机交互的作业方式极大地方便了设计人员作业手段，从而大大提高了设计水平o③CAD系统的应用，把设计人员从繁重的设计计算和绘图工作中解脱出来，使他们可以更多地进行创造性的开发与研究o④统一设计作业程序和标准的数据接口，规范了爆破设计方法和设计成果的输出存储格式，便于设计资料的归纳总结和共享交流。6计算机辅助设计6.2计算机辅助设计的系统组成CAD系统的硬件组成计算机主机图形输入设备图形显示设备图形输出设备CAD