道路工程CAD相關(guān)內(nèi)容題型講述

1、道路工程制圖CAD第一章 緒論第一節(jié) CAD技術(shù)的概念和內(nèi)涵CAD技術(shù)涉及的基礎(chǔ)技術(shù)如下：（1）圖形處理技術(shù)。如自動(dòng)繪圖、幾何建模、圖形仿真及其他圖形輸入與輸出技術(shù)。（2）數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術(shù)。如數(shù)據(jù)庫(kù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范及接口技術(shù)等。（3）工程分析技術(shù)。如優(yōu)化技術(shù)、有限元分析及面向各個(gè)工程專(zhuān)業(yè)的工程分析方法等。（4）文檔處理技術(shù)。如文檔制作、編輯及文字處理等。( 5 ) 軟件設(shè)計(jì)技術(shù)。如窗口界面設(shè)計(jì)、軟件工具、軟件工程規(guī)范等。另外需要指出，不能將CAD與計(jì)算機(jī)繪圖、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)混淆起來(lái)?，F(xiàn)分別對(duì)計(jì)算機(jī)繪圖和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)加以簡(jiǎn)要介紹：硬件。如圖形輸入設(shè)備、圖形處理設(shè)備、圖形顯

2、示設(shè)備和圖形繪制設(shè)備等。圖形軟件開(kāi)發(fā)。如二維繪圖系統(tǒng)、三維造型系統(tǒng)、動(dòng)畫(huà)制作系統(tǒng)等。圖形處理技術(shù)。如幾何元素和圖形生成方法、實(shí)體表示和拼合、圖形變換、圖形的消隱與裁剪、真實(shí)圖形感的形成等。實(shí)際應(yīng)用中的圖形處理問(wèn)題。計(jì)算機(jī)繪圖只是CG中涉及工程圖形繪制的一個(gè)部分，計(jì)算機(jī)繪圖不是CAD的全部?jī)?nèi)涵，但它是CAD技術(shù)的基礎(chǔ)之一，CG是一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，有自己豐富的內(nèi)涵技術(shù)，與CAD技術(shù)有明顯的區(qū)別，是CAD技術(shù)的重要基礎(chǔ)。 第二節(jié) CAD技術(shù)發(fā)展概況工程和制造業(yè)的生命力在于工程和產(chǎn)品的創(chuàng)新，而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的關(guān)鍵，除了設(shè)計(jì)思想和概念外，最主要的技術(shù)保障就是采用先進(jìn)可靠的CAD/CAE軟件。CAD軟件是迅速發(fā)展

3、中的計(jì)算數(shù)學(xué)、相關(guān)的工程科學(xué)、工程管理學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，而形成的一種綜合性、知識(shí)密集型信息產(chǎn)品。CAD技術(shù)作為20世紀(jì)世界公認(rèn)的重大技術(shù)成就之一，正深刻地影響著當(dāng)今工業(yè)和各個(gè)工程領(lǐng)域，已為各行各業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，成為人們所熟悉的并能推動(dòng)生產(chǎn)力前進(jìn)的新技術(shù)。最早的CAD技術(shù)研究始于20世紀(jì)50年代，但人們公認(rèn)的第一個(gè)真正應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作的CAD系統(tǒng)，是1963年美國(guó)麻省理工學(xué)院的Ivan Sutherland 博士研制的SKETCHPAO-A系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個(gè)陰極攝像管顯示裝置（CRT）及林肯-TXT計(jì)算機(jī)組成，該系統(tǒng)為設(shè)計(jì)者提供了人機(jī)對(duì)話的工作方式，被認(rèn)為是圖形庫(kù)的最初嘗試，是

4、最早實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間信息交換的系統(tǒng)。這一新技術(shù)的發(fā)展，促成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的產(chǎn)生。這一代CAD系統(tǒng)主要用于二維畫(huà)圖，當(dāng)時(shí)首先被應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)，如飛機(jī)制20世紀(jì)70年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的飛速發(fā)展，特別是小型機(jī)和微型機(jī)的出現(xiàn)，使系統(tǒng)的價(jià)格大幅度下降，從此CAD技術(shù)獲得飛躍發(fā)展，使CAD在工程上的應(yīng)用從單純的分析計(jì)算變?yōu)榇罅啃畔⒋鎯?chǔ)、檢索、繪圖、計(jì)算為一體的獨(dú)立系統(tǒng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。其代表是1976年市場(chǎng)上出現(xiàn)的“TURNKEY SYESTEM”.這一代，相關(guān)內(nèi)容：一、計(jì)算機(jī)圖形和幾何造型技術(shù)運(yùn)用解析數(shù)據(jù)描述工程實(shí)體的點(diǎn)、線和面的位置，然后用幾何造型技術(shù)構(gòu)造工程實(shí)體的解析模型。二、數(shù)據(jù)庫(kù)

5、技術(shù)描述工程實(shí)體的解析模型需要大量的數(shù)字、符號(hào)和其他各種信息，統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)。三、數(shù)據(jù)采集和輸入技術(shù)測(cè)量傳統(tǒng)方法：經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀平板儀等現(xiàn)代測(cè)量方法：全站儀、航空攝影測(cè)量、GPS測(cè)量四、設(shè)計(jì)方案優(yōu)化技術(shù)即快速形成多個(gè)方案并選擇優(yōu)化參數(shù)、評(píng)出最優(yōu)化方案的技術(shù)。五、集成化技術(shù)將設(shè)計(jì)、繪圖、制造、測(cè)試等集成起來(lái)的技術(shù)第二章 道路工程CAD基礎(chǔ)1.道路工程CAD系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。2.操作系統(tǒng)是協(xié)調(diào)和組織計(jì)算機(jī)運(yùn)行的軟件，它是最底層的系統(tǒng)軟件，是對(duì)硬件系統(tǒng)功能的首次擴(kuò)充，也是其他系統(tǒng)軟件能夠在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的基礎(chǔ)。所謂系統(tǒng)軟件，是指管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件 3.系統(tǒng)的硬件配置主機(jī)輸

6、入設(shè)備輸出設(shè)備4.AutoCAD 坐標(biāo)體系絕對(duì)直角坐標(biāo)系：0,0 420,297相對(duì)直角坐標(biāo)系: 80,60絕對(duì)極坐標(biāo)系: 100<35相對(duì)極坐標(biāo)系: 100<45相關(guān)題型名稱(chēng)解釋 1.輸入設(shè)備 在CAD系統(tǒng)中，圖形輸入設(shè)備是人與計(jì)算機(jī)通信的工具，用戶(hù)通過(guò)它將各種圖形送入計(jì)算機(jī)并發(fā)出指令，由計(jì)算機(jī)完成某些功能處理。 2.矢量圖在矢量方式中，圖形以平面直角坐標(biāo)（x，y）表示，點(diǎn)是構(gòu)成地形圖圖形的最基本要素。矢量式圖形用數(shù)字化儀輸入，用筆式矢量繪圖儀輸出。 3.曲線型設(shè)計(jì)方法 “曲線型”設(shè)計(jì)方法是先根據(jù)地形、地物條件設(shè)置合適的圓曲線或直

7、線，然后把這些圓曲線和直線用適當(dāng)?shù)幕匦€連接起來(lái)，形成以曲線為主的連續(xù)線形。 4.RTK   實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法，RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法。 5.條分法 條分梯形法的基本設(shè)計(jì)思想是在路基填、挖范圍內(nèi)，過(guò)設(shè)計(jì)線各轉(zhuǎn)折點(diǎn)分別向地面線作垂直線求交點(diǎn)，并過(guò)地面線各個(gè)折點(diǎn)向設(shè)計(jì)線分別作垂線求交點(diǎn)，這些垂線將整個(gè)斷面劃分為若干個(gè)梯形或三角形。 6.輸出設(shè)備輸出設(shè)備負(fù)責(zé)把計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)完成的結(jié)果，轉(zhuǎn)換成用戶(hù)需要的形式送給使用者，或傳送給某種存儲(chǔ)設(shè)備。 7.數(shù)字地面模型數(shù)字地

8、面模型是指地形表面形態(tài)等多種信息的數(shù)字表示。它由許多規(guī)則或無(wú)規(guī)則排列的地形點(diǎn)三維坐標(biāo)x、y、z組成，是數(shù)字化了的地形資料存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)的產(chǎn)物。  8.直線型設(shè)計(jì)方法      “直線型”設(shè)計(jì)方法是根據(jù)選定的路線方案和該路等級(jí)相應(yīng)的幾何標(biāo)準(zhǔn)，先定出一系列與地形相適應(yīng)的直線作為路線基本單元，然后在兩直線轉(zhuǎn)折處用曲線予以連接的定線方法。 9.偽距測(cè)量        偽距測(cè)量就是測(cè)定衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，即由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS

9、接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得的距離。 10.閉合多邊形法    閉合多邊形法的工作原理是在路基填、挖范圍內(nèi)，左右兩側(cè)分別由里向外對(duì)橫斷面設(shè)計(jì)線與地面線求交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)位置組成一個(gè)個(gè)獨(dú)立相鄰的多邊形區(qū)域，有的區(qū)域是填方、有的是挖方，將不同類(lèi)型區(qū)域的多邊形求面積累加可得整個(gè)斷面的填、挖方面積。工作步驟是：設(shè)計(jì)線與地面線求交點(diǎn)，組合多邊形，求面積，分類(lèi)累加。 11.微型計(jì)算機(jī)      微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)本身及其外圍設(shè)備組成。一般來(lái)說(shuō)，微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)包括：主機(jī)

10、、外存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備等。 12.差分定位        GPS相對(duì)定位，也叫GPS差分定位，是確定觀測(cè)點(diǎn)（也稱(chēng)流動(dòng)站）與某一地區(qū)參考點(diǎn)（也稱(chēng)基準(zhǔn)點(diǎn)）的相對(duì)位置。相對(duì)定位廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量、精密工程測(cè)量、地球動(dòng)力學(xué)的研究和精密導(dǎo)航。 13.全球定位系統(tǒng)     全球定位系統(tǒng)（GPS）是目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)是一種可以授時(shí)和測(cè)距的空間交會(huì)定點(diǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，可向全球用戶(hù)提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置、三維速度和時(shí)間信

11、息。 14.道路橫斷面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)           道路橫斷面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)就是在平縱線形確定后，根據(jù)設(shè)計(jì)模板確定的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面和縱斷面設(shè)計(jì)高程要求，在原始地形上逐樁自動(dòng)布置道路橫斷面，提供土石方數(shù)量表和每個(gè)斷面的填挖工程量等信息，通過(guò)人機(jī)交互修改調(diào)整、優(yōu)化方案，最后得到滿(mǎn)意的結(jié)果。二、簡(jiǎn)答1.用HintCAD路線設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有哪些設(shè)計(jì)模塊？ 答：HintCAD軟件具有路線、互通式立體交叉、隧道、擋土墻、土石方調(diào)配、虛擬仿真等設(shè)計(jì)模塊。 2.在進(jìn)行數(shù)據(jù)采

12、集時(shí)矢量方式與格柵方式的區(qū)別有哪些？    答：在矢量方式中，圖形以平面直角坐標(biāo)（x,y）表示，點(diǎn)是構(gòu)成地形圖圖形的最基本要素。在格柵方式中，圖形以其通過(guò)的格柵單元，用行和列作為小標(biāo)構(gòu)成的二維數(shù)據(jù)矩陣表示，單元格柵（像元）是構(gòu)成圖形的最基本要素。矢量式圖形用數(shù)字化儀輸入，用筆式矢量繪圖儀輸出；格柵式圖形用掃描儀輸入，可用噴墨式、激光或電磁式點(diǎn)陣?yán)L圖儀輸出。 3.線路CAD系統(tǒng)進(jìn)行橫斷面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)具備的功能有哪些？    答：（1）完善的橫斷面設(shè)計(jì)策略    &

13、#160;  （2）高效的人機(jī)交互手段與修改手段       （3）設(shè)計(jì)圖表輸出 4.CAD縱斷面設(shè)計(jì)模塊中的計(jì)算模塊主要包括的內(nèi)容有哪些？    答：縱斷面計(jì)算模塊負(fù)責(zé)兩類(lèi)計(jì)算工作：（1）縱斷面設(shè)計(jì)高程計(jì)算模塊，這是縱斷面設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的核心模塊，負(fù)責(zé)計(jì)算各樁號(hào)的設(shè)計(jì)高程和設(shè)計(jì)填高、挖深。 （2）工程數(shù)量估算模塊。在縱斷面設(shè)計(jì)階段。橫斷面尚未設(shè)計(jì)，因此，精確的土石方工程量無(wú)法求得，但對(duì)縱斷面方案優(yōu)劣的評(píng)價(jià)中，土石方工程量又是一個(gè)很重要的指標(biāo)。因此在

14、縱斷面設(shè)計(jì)中，可以對(duì)土石方數(shù)量計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)化，利用實(shí)際橫斷面地面線，得到指定范圍內(nèi)的估算工程量。 5.工程數(shù)據(jù)庫(kù)具有哪些特點(diǎn)？    答：（1）數(shù)據(jù)的多態(tài)性 （2）模式的動(dòng)態(tài)修改 （3）數(shù)據(jù)模型的可擴(kuò)展性 (4)數(shù)據(jù)庫(kù)的版本管理 6.集成化工路CAD系統(tǒng)有哪些主要特點(diǎn)？    答：（1）提出了數(shù)據(jù)集成+控制集成接口的公路CAD系統(tǒng)集成方式。       （2）開(kāi)發(fā)了具有實(shí)時(shí)查詢(xún)、實(shí)時(shí)修改、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)以及支持分布式設(shè)計(jì)功能的公路工程庫(kù)和公路標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。       （3）提出了公路設(shè)計(jì)的三階段設(shè)計(jì)過(guò)程模型并建立了平面設(shè)計(jì)導(dǎo)航模型。       （4）建立了平縱自適應(yīng)修改模型。