chp1土木工程CAD技術(shù)基礎(chǔ)引言

1、1土木工程CAD技術(shù)根底Fundamentals of Civil Engineering CAD Technology12第1章引言1.1 CAD的根本概念1.2 CAD的目的和意義1.3 CAD的開展及應(yīng)用領(lǐng)域1.4 CAD在土木工程中的應(yīng)用1.5 本課程的任務(wù)及學(xué)習(xí)方法231.1 CAD的根本概念1.1.1 CAD的概念CAD：Computer Aided Design即計算機輔助設(shè)計是綜合應(yīng)用計算機及相關(guān)技術(shù)輔助人們進行工程和產(chǎn)品設(shè)計的技術(shù)34CAD技術(shù)的廣泛性 除了花草樹木這些自然景物,從茶杯到桌子、建筑、公路、橋梁、火車所有跟普通人生活息息相關(guān)的物品和工程設(shè)施,都需要設(shè)計45CAD

2、技術(shù)的核心 用計算機表現(xiàn)設(shè)計成果：物體形狀、屬性 設(shè)計圖 關(guān)鍵：用計算機處理圖形56土木工程CAD 土木工程CAD即關(guān)于土木工程的CAD本課程主要關(guān)注 建筑工程結(jié)構(gòu)專業(yè)CAD （簡稱：建筑結(jié)構(gòu)CAD）671.1.2 CAD的理論根底1. 計算機圖形學(xué)（CG, Computer Graphics）研究如何以圖形或符號的形式,通過計算機生成、修改或顯示數(shù)據(jù)的學(xué)科。2. 計算機繪圖（Computer Aided Drafting）計算機圖形學(xué)涉及工程圖繪制的一個分支,是用計算機繪制工程圖的技術(shù)。3. 有限元方法（FEM, Finite Element Method）一種數(shù)值離散化的、用于進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力

3、分析的方法。781.1.3 CAD的技術(shù)根底1. 軟件工程技術(shù)2. 圖形圖像處理技術(shù)3. 數(shù)據(jù)管理技術(shù)4. 數(shù)據(jù)交換技術(shù)5. 人機交互技術(shù)6. 工程分析技術(shù)891.2 CAD的目的和意義1.2.1 工程及產(chǎn)品設(shè)計的特點包含的工作分類1. 創(chuàng)造性的工作分析、研究2. 重復(fù)性的工作計算、繪圖以建筑物設(shè)計為例非常規(guī)建筑常規(guī)建筑的方案確定：建筑方案結(jié)構(gòu)方案給排水方案9101.2.2 CAD的目的通過讓人機結(jié)合,優(yōu)勢互補人：思維、概念化、創(chuàng)造計算機：高速、大容量存儲、準(zhǔn)確、直觀實現(xiàn)減輕設(shè)計者的工作強度提高設(shè)計者的工作效率擴展設(shè)計者的設(shè)計能力 更好的設(shè)計創(chuàng)造性的工作重復(fù)性的工作10111.2.3 CAD的

4、意義1. 提高設(shè)計效率2. 縮短設(shè)計周期3. 提高設(shè)計質(zhì)量4. 降低設(shè)計本錢意味著：設(shè)計期可縮短設(shè)計時間不變情況下：可形成多方案從中擇優(yōu)本錢質(zhì)量工期11121.3 CAD的開展及應(yīng)用領(lǐng)域1.3.1 CAD開展歷史標(biāo)志性事件1950 飛機制造數(shù)控加工 圖形顯示器1958 平板式繪圖儀 滾筒繪圖儀1962 交互式圖形處理系統(tǒng) 標(biāo)志CAD技術(shù)誕生1964 實用的CAD系統(tǒng)DAC-1系統(tǒng)1213CAD開展階段1. 大型機 ：60年代使用大型計算機,只有少數(shù)大企業(yè)有能力購 置,用在航空和汽車業(yè)中2. 小型機：70年代使用小型計算機,更多的企業(yè)有能力購置,用在微電子行業(yè)中3. 微機和工作站：80年代以來使

5、用微機和工作站,在更多行業(yè)中得到應(yīng)用1314CAD各開展階段的代表性產(chǎn)品1. 大型機 ：60年代通用汽車公司：DAC-I系統(tǒng),用于汽車設(shè)計洛克希德公司：CADAM系統(tǒng),用于飛機設(shè)計2. 小型機：70年代 Applicon公司：AGS系統(tǒng) Computer Vision公司：CADDS系統(tǒng)3. 微機和工作站：80年代以來 Autodesk公司：AutoCAD PTC公司：Pro/ENGINEERING1415我國土木工程中的CAD應(yīng)用歷史70年代開始用在結(jié)構(gòu)分析中80年代工作站和微機CAD系統(tǒng)開始得到應(yīng)用2000年設(shè)計院甩掉圖板先進的CAD系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)等得到應(yīng)用15161.3.2 目前CA

6、D的應(yīng)用領(lǐng)域航空與汽車工業(yè)電子工業(yè)機械制造造船工業(yè)土木工程其他行業(yè)制衣業(yè)、模具業(yè)等16171.4 CAD在土木工程中的應(yīng)用1.4.1 CAD在不同的土木工程中的應(yīng)用建筑工程水利工程道路工程橋梁工程港口工程空港工程鐵道工程17181.4.2 CAD在土木工程不同階段中的應(yīng)用在規(guī)劃中的應(yīng)用1. 規(guī)劃表示系統(tǒng)2. 規(guī)劃展示系統(tǒng)3. 規(guī)劃信息管理系統(tǒng)1819在設(shè)計中的應(yīng)用1. 通用CAD系統(tǒng)主要用于繪制設(shè)計圖2. 專業(yè)應(yīng)用CAD系統(tǒng)建筑造型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計系統(tǒng)給排水CAD系統(tǒng)3. 協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)支持異地協(xié)同設(shè)計1920在施工中的應(yīng)用1. 施工方案系統(tǒng)施工過程模擬系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)2. 施工管理系統(tǒng)4D-

7、CAD系統(tǒng)3. 施工設(shè)計系統(tǒng)臨時設(shè)施設(shè)計系統(tǒng)20211.5 本課程的任務(wù)及學(xué)習(xí)方法1.5.1 本課程的目的 1. 提高計算機應(yīng)用能力2. 為有效地選擇、使用及自主開發(fā)CAD系統(tǒng)奠定 根底21221.5.2 本課程的內(nèi)容土木工程CAD技術(shù)根底CAD根底知識CAD系統(tǒng)根本原理土木工程CAD相關(guān)技術(shù)土木工程CAD系統(tǒng)設(shè)計第1章 引言第2章 CAD系統(tǒng)概論第3章 計算機圖形技術(shù)第4章 AutoCAD應(yīng)用技術(shù)第5章 三維幾何造型第6章 人機交互技術(shù)第7章 工程分析與優(yōu)化設(shè)計 第8章 工程數(shù)據(jù)處理與交換第9章 土木工程CAD系統(tǒng)開發(fā)第10章 現(xiàn)代CAD技術(shù)參照“教學(xué)日歷22231.5.3 本課程的教學(xué)要求

8、1. 了解土木工程CAD系統(tǒng)的組成和選型知識 2. 掌握計算機圖形生成根本原理和幾何造型法 3. 掌握人機對話和交互作圖技術(shù) 4. 了解工程分析與工程數(shù)據(jù)處理方法 5. 了解CAD應(yīng)用軟件的設(shè)計過程和根本方法 6. 培養(yǎng)一定的CAD系統(tǒng)開發(fā)能力 23241.5.5 本課程的考核方法24251.5.6 本課程的特點1. 綜合性涉及多門學(xué)科知識,包括： 計算機圖形學(xué) 計算機程序設(shè)計語言 軟件工程2. 實踐性 只有通過實踐,才有可能掌握本課程的知識 25261.5.7 本課程的學(xué)習(xí)方法1. 把握根本環(huán)節(jié) 預(yù)習(xí)聽課復(fù)習(xí)請大家提前打印課件,課上補記2. 抓住根本思路根本概念實現(xiàn)方法現(xiàn)有系統(tǒng)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)3. 應(yīng)用根本方法理解實踐再理解3 個根本26271.5.8 本課程的教學(xué)措施1. 分層要求、分層輔導(dǎo)、因材施教作業(yè)分：基此題,選作題編程能力：保證根本要求,每人學(xué)有提高2. 培養(yǎng)創(chuàng)新能力加大作業(yè)中自主查詢、設(shè)計內(nèi)容的比例能力強、有興趣的同學(xué)可參加科研小組驗收合格者可免課程設(shè)計27283. 重視教學(xué)相長充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂 教學(xué)通知 對上機情況及作業(yè)進行總結(jié)點評 反響意見和要求 答疑和討論問題每