文档介绍：郑州大学现代远程教育《土木工程CAD》课程论文浅谈CAD技术在我国土木工程领域的应用与发展学号:**********姓名:刘诚浩完成时间:2014年10月19日浅谈CAD技术在我国土木工程领域的应用与发展摘要:本文主要介绍CAD技的概念,介绍CAD技术的几个发展阶段和发展趋势,以及CAD技术在工程设计中的应用和实施情况关键词CAD技术;发展阶段;应用;puterAidedDesign)是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员完成工程或产品的设计和分析的一种技术。自1950年诞生以来,已广泛应用于航空航天业、船舶制造业、模具制造业、电子电器业、建筑设计业等相关领域。随着产品设计要求的不断提升,CAD技术也相应的不断发展。puterAidedManufac-turing,简称CAM)、puterAidedEngineering,简称CAE)、产品数据管理技术(ProductDataManagement,简称PDM)、puterAidedProcessPlanning,简称CAPP)、puterIntegratedManufacturingSystem,简称CIMS)等技术实现集成化,将它们融为一体,从而提高设计效率。一、CAD技术的发展阶段:第一阶段:线框造型技术阶段20世纪50年代出现的CAD模型是极为简单的线框式模型,它表示的是物体的棱边。它由物体上的点、直线、曲线等几何要素组成,在计算机内部以点表和边表来表达。由于线框模型的构成元素是点、线、圆弧、B样条曲线等,其数据结构简单,运算速度快,有很好的交互作图功能。但它也有局限性,如不能进行体积、面积、重量等几何特性的计算。第二阶段:曲面造型技术阶段进入70年代,正是飞机和汽车工业的蓬勃发展时期。此间遇到了大量的自由曲面问题,由此曲面造型技术得以发展。曲面模型是以物体的各表面为单位来表示物体的形体特征,它在线框模型的基础上增加了有关面、边的结构信息(拓扑信息),给出了顶点、边、面之间的二层拓扑信息。而限于当时的技术,那时的曲面造型只能采用多截面试图和特征纬线来近似表达所设计的自由曲面,同时制造商也只能依赖于油泥模型来近似模拟曲面。由于曲面造型比线框造型增加了有关面边信息、表面特征等内容,该格式的模型可以用许多小面片拼合而成。这些面片可以是平面、规则曲面(解析曲面)和参数曲面。采用表面模型可以对产品作消隐、着色、剖面、表面积计算、曲面求交等操作,这使得在CAD阶段建立的模型数据在CAM阶段可用;但曲面模型只能表达形体的表面信息,无法包含零件的物理信息,如质量、材料等,故对零件CAE的分析支持有限。第三阶段:实体造型技术阶段随着产品设计的持续发展,计算机辅助工程分析——CAE的需求日益高涨。CAE要求能获得形体的完整信息;在此背景下,发展了实体造型技术。实体造型采用有向棱边右手法则确定所在面外法线的方向,以此来描述表面的哪一侧存在实体,这样就能分清实体内部、实体外部,形成实体模型。它的计算比线框模型和表面模型复杂得多,而且它记录的不单单是物体全部的几何信息,还记录了全部点、线、面、体的拓扑结构信息,是一种可以全面反映物体的结构、尺寸和性质的几何模型,从而有效的支持了CAE的分析需求。实体造型常用的表示形式有:构造实体几何表示、边界表示和扫描表示;关键运算有实体的求交运算、集合运算等。