文档介绍：土木工程概论
第十二章计算机在土木工程中的应用
土木工程概论
计算机辅助设计
土木工程的计算机仿真
土木工程专家系统
计算机辅助设计
计算机辅助设计的概述,以及其起源和发展
puter Aided Design,简称CAD)是一种利用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法和技术,是一门多学科综合应用的新科学。到目前为止计算机应用已经渗透到了机械、电子、建筑等领域当中,利用计算机,puter Aided Make,简称CAM)、puter Aided Engineering,简称CAE)、puter Aided Processing Planning,简称CAPP)、产品数据管理(Product Data Management,简称PDM)、企业资源计划(Enterprise Resource Planning,简称ERP)等等。CAD系统准确地讲是指计算机辅助设计系统,其内容涵盖产品设计的各个方面。把计算机辅助设计和计算机辅助制造集成在一起,称为CAD/CAM系统。习惯上工程界把CAD/CAM系统甚至CAD/CAM/CAE系统仍然叫做CAD系统,这样CAD系统的内涵就在无形中被扩大了
CAD的起源应追溯到二十世纪50年代中期,由麻省理工大学林肯实验室为美国空军研发的SAGE(Semi Automatic Ground Environment)防空系统,该系统使用CTR显示器展现经过计算机处理的雷达以及其他信息
其后,CAD/CAM之父的Patrick ,世界上第一个数控编程系统
紧接着在1959年Ivan Sutherland在麻省理工大学林肯实验室使用TX-2计算机开发了SKETCHPAD系统,这套能够通过使用光笔在屏幕上与计算机系统进行人机交互作业的系统被人们认为是CAD工业迈出的第一步
进入二十世纪70年代之后,计算机硬件性能和计算机图形学都有了很大的发展,建筑设计人员开始与软件设计人员密切配合,促使专业化的计算机辅助建筑设计(CAAD)软件诞生
二十世纪80年代到90年代,计算机性能的提高以及个人电脑的出现使CAD系统发展的格局有了不小的变化,从当初针对大型机转向对PC的开发
二十世纪末二十一世纪初,国际CAD产业进入了一个联合、收购、兼并频繁的时期,迄今制造业的CAD产品已经被兼并成四大谱系:IBM/Dassault、EDS/Unigraphics、PTC和Autodesk
Patrick
因对计算机辅助设计与制造领域作出突破性贡献而被公认为CAD/CAM之父
Ivan Sutherland
1959年在麻省理工大学林肯实验室使用TX-2计算机开发了SKETCHPAD系统,这套能够通过使用光笔在屏幕上与计算机系统进行人机交互作业的系统被人们认为是CAD工业迈出的第一步
在TX-2计算机上运行的Sketchpad系统
CATIA V5
CAD在我国建筑工程领域的应用
使用AutoCAD R14作为平台的理正建筑设计软件图
从三维实体到二维投影的思维方式
早期的AutoCAD针对的主要是二维图形的绘制,但是从其R12版本开始从平面到立体的思维方式转变成了从立体到平面。从前设计者们往往绘制的就是建筑物的三向投影图,但今天设计者们可以首先将脑海中建筑物的形体直接在AutoCAD的绘图空间中表达出来,然后再针对不同的平面获取这个形体的投影图或是轴测图
对象捕捉、跟踪,以及橡皮筋与拖拽
使用AutoCAD进行设计前首先要掌握的是其对象捕捉、对象跟踪、图层、控制点、坐标系这些重要的概念,对象实际上是指在绘图空间中的一切图素,如一个圆、一条多义线甚至是一个实体,而对象捕捉则是指光标在靠近对象的时候,由AutoCAD自动的将焦点聚于对象上符合捕捉模式的控制点之上
四个同样的矩形被放置在不同的图层当中
图层可以说是并行的绘图空间,在这一点上有些像“四维时空”——分属于不同时间的空间重叠起来,却又互不关联,同样的在不同图层中的对象也不会相互干扰,这样就为管理繁杂的图块提供了便利。一般来说如果没有特别指定的话,对象的颜色、线型等属性都会由其所属的图层指定(ByLayer)
几种不同的AutoCAD二次开发手段的比较
作为一个开放的平台,AutoCAD提供了几种进行二次开发的手段:AutoLISP、VBA、以及ObjectARX
由北京天正工程软件有限公司开发的天正系列软件是国内最早开始对AutoCAD进行二次开发的CAAD软件之一,从1994年至今已经发展出天正建筑、电气、暖通、给排水、日照、结构、装修、市政等一系列建筑工程相关软件