計算機輔助設計范文

導語：如何才能寫好一篇計算機輔助設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：計算機輔助設計軟件； 應用；階段

Abstract: In this paper, the computer aided design concept and the development of each of the different design stage, analysis of the correct use of computer aided design software, thus more quickly, present architectural design results more perfect.

Keywords: computer aided design software; application; stage

中圖分類號：G623.58

計算機輔助設計與制圖，九十年代初逐步引入各大建筑設計院，開始作為建筑師施工圖繪制的工具得到廣泛的運用，隨著專業建筑軟件如天正建筑，在工程中的大量應用及其技術的成熟，現在幾乎所有設計院的建筑設計人員都在使用計算機繪圖。從建筑方案到施工圖設計每一步都離不開計算機，這其實是不合理的工作方式，筆者從事建筑設計多年。在對計算機輔助設計分析的基礎上，對設計每一階段如何正確合理的運用計算機輔助設計軟件來談談自己體會。

1計算機輔助設計概念及發展（簡稱CAD）

計算機輔助設計（Computer Aided Design,CAD）即運用計算機軟件制作并模擬實物設計，展現新開發商品的外型，結構，色彩，質感等特色。

CAD最早的應用是在汽車制造、航空航天以及電子工業的大公司中。隨著計算機變得更便宜，應用范圍也逐漸變廣。

CAD的實現技術從那個時候起經過了許多演變。

這個領域剛開始的時候主要被用于產生和手繪的圖紙相仿的圖紙。在建筑設計行業中，計算機輔助設計主要被用來繪制施工圖等圖紙，從技術層面上講，那時的CAD僅僅如針管筆一樣，是繪圖的工具罷了。計算機技術的發展使得計算機在設計活動中有更有技巧的應用。現今，CAD已經不僅僅用于繪圖和顯示，它開始進入設計者的專業知識中更"智能"的部分。如在建筑設計中，我們可以利用計算機輔助設計軟件對建筑設計本身進行各種校驗和分析，比較常用的有日照分析、節能分析、風場及熱輻射模擬等等。CAD從單純的手的輔助工具逐漸成為設計師腦的輔助工具。

CAD從80年代開始在我國少數院所使用，由于當時的硬件性能以及價格的限制，并受制于CAD軟件自身功能的不足與缺陷，人們還無法完全擺脫手繪制圖紙。到90年代末由于軟硬件性能的提高、完善，以及CAD技術的突出優點，使得CAD迅速在全國普及，大大推動了中國建筑設計業的發展。

CAD在建筑設計行業中的應用范圍也不斷擴展，并逐步滲透到建筑設計行業的各個領域和專業。在這樣的發展歷程中，建筑設計工作的效率及精確性得到了劃時代的提高，建筑設計行業的效率也隨之大幅提高，建筑設計行業所創造的價值不斷攀升。

2 每階段如何正確合理的運用計算機輔助設計軟件

2．1方案設計階段

方案設計起始階段，需要建筑師繁復的感性和瞬間的思維，需要方案有多變的形式、需要對方案整體的把握、比例的控制，但由于電腦屏幕尺寸的限制，設計師機繪制時關注到的只能是設計的局部，對全局的把握有一定影響，使得整個建筑物的比例、體量失控，同時CAD的精確性要求其每一筆都要有準確的數據，使得方案設計中需要的模糊性、隨機性被扼殺。建筑師好的靈感、好的創意不能表達出來，此時在計算機操作反而束縛了建筑師的思路。建議在方案構思階段，建筑師們用專業基本功來傳統的手繪草圖。手繪的透視圖、平面圖、立面圖往往更能被設計者迅速的撲捉到創意的閃光點、智慧的火花，從而創作出優秀的作品。

方案設計成熟階段，此時可以運用草圖大師也就是SketchUp輔助設計。SketchUp是為了開發創意以及合成信息所專門設計的一種軟件。不同于 CAD，也不是傳統的三維建模軟件，它相對于 3DMax 和 Photoshop 來說，簡單易學，運行速度快，建筑師很容易掌握軟件的操作。它可以形象的展現方案，如規劃地塊的各單體之間的關系，單體體塊之間的關系，能讓建筑師很好的把控全局，補充思維局限，創作出好的作品。

方案設計展現階段，設計師們的作品最終是需要以圖文的形式表達給廣大建筑的使用者的，而建筑是一門融科技、藝術、文化、哲學于一體的學科，如何能直接的、通俗易懂的把建筑師的抽象的設計理念傳遞給大眾呢？這時就需要專業的三維繪制軟件如3DMax和專業平面設計軟件如Photoshop，繪制平面彩圖、建筑效果圖，三維動畫圖。計算機輔助設計軟件繪制的圖形，其透視關系、光影關系、建筑材料的質感，再加上樹木、人、天空、汽車配景，可以惟妙惟肖的呈現設計的待建建筑在現實環境的場景，包括室外環境和室內空間。最后在方案表達上，通過文本的制作（Photo－shop），幻燈片的制作（PowerPoint），建筑三維動畫的制作等，可以更系統、更全面的完成整個方案。

2．2施工圖設計繪制階段

施工圖繪制階段，現在設計院一般運用AutoCAD輔助設計軟件。是一個功能強大、易學易用的軟件。同時也是最早普及、最廣泛運用的建筑師使用軟件。最能體現計算機輔助設計的優越性，其出現大大降低了建筑師的勞動強度，縮短了設計周期。傳統的用手繪，硫酸紙上畫墨線圖，需要專用的繪圖桌、繪圖板，高腳座凳，工作人員常常手里拿著幾只不同粗細的墨線筆，丁字尺、三角板、曲線板等工具不停的在手里更換，而且一旦畫錯，修改非常費事，甚至從頭來過，圖面修修補補很是臟亂。用計算機輔助設計繪圖則只用一臺電腦，用一只鼠標就可以做想做的任何事情。AutoCAD繪圖軟件，有統一的線型庫、字體庫，配景庫，使繪制出的圖面整潔、規范。軟件所提供的UNDO功能讓不必擔心畫錯，可以返回到畫錯之前的那一步。AutoCAD軟件繪圖真正做到方便、整潔、清潔、輕松。AutoCAD繪圖軟件設計在施工圖繪制中發揮巨大的作用還在于，設計成果的重復利用，因其有強大的復功能。一些相近、相似的工程設計，尤其是詳圖構造部分，只要簡單修改一下就行了，或者直接套用。每個單位可以建立自己統一的樣圖庫，給規范出圖，統一管理，提供了可能。AutoCAD繪圖軟件繪制的建筑設計圖紙的精度真正提高到了毫米，而對于復雜、不規整平面的建筑圖離開了CAD繪制，困難將是成倍增長。運用計算機輔助設計可以快速的將圖形顯示出來，使設計人員及時對設計做出判斷和修改；利用計算機可以進行圖形的尺寸標注、編輯、放大、縮小、平移和旋轉等數據加工工作，大大減輕設計人員的勞動強度。

AutoCAD 繪圖軟件的產生，使得描圖工種消失，CAD 軟件可以將建筑圖直接轉成設備底圖，使水、暖、電氣等工程師們不用再在描繪設備底圖上浪費時間。重復工作越多，這種優勢越明顯。

3．3 資料存檔階段

計算機輔助設計軟件繪制的圖形、圖像文件可以直接存儲在軟盤、硬盤上，資料的保管，調用極為方便。你可以將設計項目刻錄成光盤，數據至少可以保存 50 年。現在還可以將以前的圖紙通過掃描儀，數字化儀輸入電腦，避免資料因受潮、蟲蛀以及破壞性查閱成的不必要損失。電子文件歸檔使得工程設計成本降低15％－30％；產品設計周期縮短30％－50％；設備利用率提高2－3倍；產品質量提高5－15倍；加工過程減少30％－60％。其中人工成本降低 5％－20％，大大提高了工作效率。

4 結束語

綜上所述，計算機輔助設計技術的產生和運用，給建筑設計行業帶來了巨大變化，使建筑設計能很快和國際接軌，為廣大建筑師們開拓了設計視野、提高了繪圖質量，縮短了設計周期。建筑師們在縮短設計周期和提高設計質量同時又需要正視它的局限性，善用其長處。也就是設計者把復制、計算、畫圖、數據存儲和處理等繁重工作交給計算機完成，而把主要精力用于方案的概念性、創造性的構思，施工圖節點構造的設計，在每個不同的設計階段正確使用計算機輔助設計軟件，來更快捷、更完美的呈現建筑設計成果。

參考文獻

1. 申曉輝.計算機輔助設計在建筑設計中的運用[J].福建建筑.2001(05)

2. 岳德義.計算機輔助設計在建筑設計中的若干技術問題研究[J].哈爾濱工程大學.2007(05)

篇2

中不同光源的使用方法以及藝術表現方式的要點進行分析,總結出設計是真實感與美感的重要觀點。在實際設計過程中要充分考慮現實生活材料的物理屬性,在設計中進行合理的渲染,以達到最佳光影藝術表現效果。

關鍵詞:計算機輔助;軟件;室內設計;光影效果;研究

室內空間是一個私密性較強的地方,主要是能夠為生活、生產經營等提供必需的場所,同時也承擔較多的其他功能。在進行室內設計的時候,要能夠滿足基本用戶的基本需求,同時也要能夠對用戶的個性、追求等方面具有充分的展現。

計算機輔助設計是目前室內設計的重要方案,同時光影也是室內設計最重要的因素,因此，充分掌握光影進行場景中的形、色、質與空間、構圖等元素之間表現具有很強的藝術感染力,借助于計算機輔助技術,設計師能夠進行滿足情感

需求以及功能需求的室內空間設計。

1計算機輔助在室內設計中的意義

傳統的室內設計的大部分設計工作都是基于二維設計媒介,或者借助于二維媒介實現三維設計的效果。目前計算機技術在設計領域取得了重要的應用,對于提升設計的效果,提高設計的工作效率都具有重要的意義。計算機輔助技術在三

維造型、渲染等方面具有較為明顯的技術優勢,尤其是在室內光影效果方面可以進行全面的表現。目前計算機輔助設計對室內設計的主要影響有以下幾個方面。

1.1計算機輔助設計決定了抽象方案的實際可行性

很多優秀的室內設計都是源于設計師的靈感,為了能精確進行靈感的定義,實現靈感在圖形以及其他具體形式的精確的定義,計算機輔助軟件可以實現從靈感到底稿的完成,同時也可以實現最初的想象到精確計量,可以通過效果圖來監測

想象的可行性。這些在室內光影設計中的應用尤為明顯。

1.2計算機輔助室內設計的技術優勢

目前計算機輔助技術已經在室內設計行業獲得了極為重要的應用,成為了室內設計師的首先工具。在光影設計中計算機輔助設計能夠產生根本性的轉變,將傳統設計方案不能表現的光影、色彩、材質、反射等表現得淋漓盡致。同時計

算機可以實現細節的完美體現,逼真地反應實際效果。

2計算機輔助室內設計的光影形態

2.1點光源、線光源以及面光源

在光源的作用下就必然會產生投影,不同的光影配置,不同的光源都會產生不同的光影效果。目前一般認為,光影在是室內設計中的作用有照亮場景以及美化環境兩個方面。優秀的室內設計,精確的燈光配置,良好的光影效果是其中最為

重要的原因之一。光影中的陰影就是光線照射物體的時候被隱藏或者不可見的區域。陰影的存在對于光線具有重要的陪襯作用,對空間關系的確定具有顯著的影響。光影效果可以判斷光源的位置以及物體得材質,是室內設計中重要的

視覺藝術效果表現形式,室內設計中常用的光電就是點光源、面光源以及線光源。

2.2計算機輔助室內設計的光影藝術表現

光影藝術形態的藝術表現中要求有不同的光影強度,一般在是室內設計中都分為家居、娛樂空間以及辦公等不同的要求。在家居空間的設計中,光影的要求一般都傾向于較為柔和,以此達到溫暖的感覺,辦公室一般為了明亮以及空間的

開闊,往往采用亮度較高的設計;而娛樂空間則通過對局部光影的塑造,表現較為豐富的設計。因此,在計算機輔助室內設計中,要能夠按照不同的居住要求進行合理的光影藝術表現。

3用光造型和色彩對室內場景的影響

3.1物理世界中的用光造型

在物理世界中用光類型主要從光度、光位、光質、光比、光形等方面進行區分。光度知識的室內設計中光源的發光強度,光位指的是光的投影方位,也就是在三維空間中燈光的實際位置,室內設計中,逆光的效果一般都是未知神秘,而順

光則能夠對主體起到強調與突出的作用。在室內裝修設計中,一般而言光質分為軟質光與硬質光兩個類型,硬光質能夠較為明顯體現光照下物體的特征,反差對比效果明顯,能夠對受光面的細節進行良好的體現,同時能夠形成鮮活的視覺

效果。軟質光由于其漫散射性質,其光線較為柔和,強度均勻,在計算機輔助室內設計中要能夠對主光進行補充,柔化主光照射帶來的鋒利陰影效果;光形為光線的照明形式,在計算機室內輔助設計中可以分為主光、模擬光等等。

3.2計算機輔助室內設計的用光造型

計算機輔助室內設計中,用光造型的目的一般認為有真實感以及美感兩個方面,這也是計算機輔助室內設計的重要要求,對于真實感,常用的表現方法主要有兩種:首先是光影效果的充分運用,通過在直射條件下,前側光、逆光等進行明暗對

比產生空間感;其次可以利用影調的對比,以近暗遠亮的方式進行視圖透視產生明顯的空間感,這些正是計算機輔助設計的重要技術優勢。美感就是通過明暗的協調處理、投影的合理運用以及影調的排列綜合產生各種線條效果,形成室

內設計用光造型的美感。

4材質與質感等因素對光影的影響

4.1計算機輔助室內設計的材質與質感

計算機輔助室內設計中材質以及質感對于作品的光影效果具有重要的影響。因此,采用計算機技術可以清晰表達產品的表面材質的光影效果,可以更為真實展現不同光影和材質的空間特征,對于室內設計中的材料選擇以及最終效果的實

現具有至關重要作用。物理世界中的物體的質感主要為物理屬性以及表面特性,其性質決定了光影設計中的透明、反射、高光等性質,因此,在計算機輔助設計中對這些性質進行了真實反應。

4.2軟裝飾對光影效果表現的影響

軟裝飾也是影響室內設計效果的重要因素,雖然軟裝飾不能對室內設計的表現效果進行較大幅度的改變,但是能夠在某些局部形成對空間格調的優化,形成視覺空間的延伸。軟裝飾對環境光影層次的豐富、環境色彩的調節以及空間氛圍

的烘托具有畫龍點睛的作用。這些復雜效果的表現,傳統設計方案無法實施,計算機輔助設計可以完美真實體現。

作者:陳丹單位:江蘇省揚州技師學院

參考文獻:

[1]賈琳.淺談室內設計效果圖的電腦表現[J].藝術與設計(理論)，2008(8):62-64.

[2]鄭曙旸.綠色設計之路——室內設計面向未來的唯一選擇[J].建筑創作,2002(10):34-40.

[3]韓冬青.建筑形態建構方式的比較和探索[J].新建筑,1994(3):26-30.

篇3

近年來，利用計算機輔助電信網設計成為可能。計算機輔助設計局所規劃程序流程圖如圖所示。是以全網總費用最少為準則，求最經濟的局所布局。

關鍵詞：電信網規劃　計算機輔助設計　市話網

在我們知道了交換區域的劃分，交換局位置確定原則，用戶環路的基本設計方法，中繼路由選擇及計算方法，這些規劃一個市話網時必須考慮的問題后，還要考慮其他環節，如交換設備，局所土建費用，長市中繼及其費用等。電信網分析設計是一個非常復雜的問題，要想用手工的方法進行優化設計，工作量之大是可以想象得到的，甚至是很難實現的。

近年來，利用計算機輔助電信網設計成為可能。計算機輔助設計局所規劃程序流程圖如圖所示。是以全網總費用最少為準則，求最經濟的局所布局。

框圖說明如下：

一、局所規劃中所需輸入的原始數據

1.各規劃期用戶密度圖

2.線路和設備的單價

用戶線費用系數（元/對 km）,交換設備費用系數（元/門）、局所土建費用系數（元/門）——該項包括征地價、遷費，大樓和附屬用房建設等費用。根據各局情況選取相應的情況進行計算。

3.個規劃期預測的平均每戶發、受話話務量。

4.保留局級初始確定的分局，支局或遠程用戶集線器的地址和坐標。

5.路由區矩陣及所需障礙物（或稱渡越點）地址坐標。

二、交換區界劃分（也稱局界劃分）

在已確定的全網局所數目、類型（分局、支局或遠端模塊）、局址（可動局址還是固定局址）的情況下?？紤]影響交換區界劃分的諸因素，求得最經濟的各局交換區范圍和最佳局所容量。

通常是按最小費用的原則來劃分局界的，即在所規劃的每個局的局界范圍內的任一用戶連到它所屬局址的所需費用應小于或等于連到其他任一局址的費用。

任一用戶聯到任一局的費用主要包括用戶線費用，中繼線費用及由于自然地理條件等限制，需經渡越點或障礙物所繞路由增加的用戶線盒中繼費用。

式中：

Cs：用戶線費用（元/對 km）

：用戶線長度（i,j表示用戶的坐標），并考慮渡越點的影響；

：與格分局的用戶數，話務量有關的比例常數；

：中繼線費用（元/對 km）；

：中繼線長度，并應考慮渡越點影響

具體劃分局界是還應考慮下列因素：

為盡可能縮短用戶線長度，應盡量避免狹長形。

為確保通信安全可靠，并便于電纜管道的施工和維護，應考慮自然地理條件的限制，如江、河、湖、鐵路、山脈等障礙物。應設置必要的渡越點，設置渡越點的地址盡可能使用線和中繼線的距離最短。

交換區界應與自然地理條件特征相一致，以使用戶可能不經過渡越電點。

關系密切的地區應劃在同交換區界。

篇4

關鍵詞：計算機輔助設計；機械設計；應用

計算機輔助設計技術是借助計算機本身強大的數據計算能力和圖形處理分析能力，通過繪圖軟件操作幫助有關工程技術設計人員來對工程產品進行分析、設計，從而設計出符合社會發展的工程零件，促進社會的發展進步。傳統的機械設計一般是應用手繪來設計圖紙的，而應用計算機輔助設計技術之后能夠方便設計操作，促進對產品的研發和修改，相比傳統的機械設計而言，計算機輔助設計技術的應用提升了產品的質量。

1 計算機輔助設計技術在機械設計中應用的意義

1.1 實現和人腦思維適應性的匹配

機械設計師在進行產品設計的時候需要在腦海中進行構思，之后將自己所構思的進行表達。在一般情況下，機械設計師在腦海中構思的物體形狀是立體的，需要應用三維模型對產品的屬性、形狀等進行反映，計算機輔助設計技術有利于三維模型的制作。

1.2 能夠提升機械設計的工作效率

計算機輔助設計技術進行機械三維設計能夠將復雜、多樣的幾何造型進行體現，之后應用運算軟件和簡單的幾何實體來計算復雜的實體，形成截交線和相貫線，降低機械設計的工作難度，減少機械設計的工作周期，提升機械設計產品的生產效率。

1.3 方便對機械設計零件的修改

計算機輔助設計技術的應用能夠在不同裝配環境下進行新零件的設計，并根據零件的位置信息和形狀等信息進行新零件的設計，提升零件設計的方便性和快速性，實現不同零件之間的有效配合，減少零件設計中可能出現的錯誤。在裝配環境下，機械設計工作人員可以根據箱子的形狀在較短的時間內設計出和箱子相匹配的箱蓋。在完成機械零件設計之后，通過資源查找能夠發現機械零件設計的具體操作步驟，從而更好的進行機械零件設計。

1.4 提升機械產品的設計質量

在社會科技和機械技術的不斷發展下，在機械設計領域逐漸實現了機械產品設計和信息技術的結合發展，通過應用計算機輔助設計技術提升了機械設計產品的設計效率，提高了機械設計產品的質量。計算機輔助設計技術在機械設計中的應用具體體現在機械產品設計優化、分析機械產品有限受力情況等方面，通過對這些問題的分析能夠提升機械設計產品的質量。同時，伴隨大型企業內部數控加工工作的完善化發展，需要相應的提升機械產品的應用質量。在應用計算機輔助設計技術之后，能夠準確的描述機械設計零件的位置、大小和形狀，幫助有關工作人員更為準確、全面的了解產品的設計意圖。

2 計算機輔助設計技術在機械設計中的應用

2.1 計算機輔助設計技術在機械設計逆向工程中的應用

在機械設計中，逆向工程是一種消化、吸收和應用先進科學技術的機械設計方法，通過應用這種方法能夠提升機械產品的設計效率和質量。但是在機械設計逆向工程應用發展中存在成本耗費大、受市場限制的問題，想要實現有效的機械設計目標需要有關人員投入更多的精力。計算機輔助設計技術在機械設計逆向工程中的應用能夠對先進國家的技術更好的消化和吸收，將這些技術轉變為自身機械生產設計的動力。

傳統的逆向工程設計研究和應用注重實體物上，關注是對新產品的制造，具體實施在只有實物模型的條件下，在了解產品設計之后，對產品零部件進行逆向重構的過程。傳統逆向工程設計研究往往是通過對產品的拆解和重新構建實現新產品的制造。在計算機輔助設計技術的應用發展下能夠借助坐標測量設備、通用CAD軟件等將實體物進一步轉化為CAD模型，在計算機輔助軟件和計算機集成制造系統的配合下對產品進行處理、再設計。算機輔助設計技術在逆向工程中的應用以仿真的方式為有關人員的機械產品設計提供了實物分析，加強了有關工作人員對產品特點和產品零部件模型的充分認識。

2.2 計算機輔助設計技術在汽車覆蓋件中的應用

汽車覆蓋件模型的設計對汽車車型和汽車的個性化設計都具有重要的影響。在現代汽車覆蓋模型設計中，常常會出現設計人員設計和工藝人員設計之間的沖突現象，導致汽車覆蓋件的設計人員無法在汽車覆蓋件生產和制造環節中有效工作，嚴重的還會出現返工的現象，無形中增加了汽車覆蓋件設計的成本費用，不利于提升汽車覆蓋件的生產效率。汽車覆蓋件的設計一般包括對市場需求的了解、模具結構的制造、模具工藝和熱度問題的分析等。計算機輔助設計技術在汽車覆蓋件設計中的應用能夠將汽車覆蓋件轉變為實物，如果出現了設計的問題之后可以返回上一次操作重新設計。另外，在汽車覆蓋件的繪圖設計中，傳統的繪圖方式采用的手工的方式，對設計人員的手工操作有著較高的要求，在具體操作的時候很容易出現問題。而將計算機輔助設計技術應用在繪圖設計中能夠應用相關軟件進行設計操作，提升了汽車覆蓋件設計的效率。

2.3 計算機輔助設計技術在零件裝配觀察中的應用

機械零件裝配的設計需要設計人員應用不同的裝配來實現自己的設計理念，由此帶來的機械零件裝配設計效果也是多樣的。而計算機輔助設計技術在機械零件裝配中的應用能夠借助計算機系統操作演示不同機械設計之間的不同搭配，從而進行搭配設計的篩選， 剔除掉不符合實際需要的零件裝配設計，節省機械零件裝配設計所需要不必要的時間和測試費用，提高工作效率。

3 結束語

綜上所述，將計算機輔助設計技術應用到機械產品的設計中能夠提升機械產品設計的準確度，實現對復雜數據和圖形的簡化分析。為了進一步提升機械產品的設計加工效率，需要有關設計人員加強對計算機輔助設計技術的研究應用。需要注意的是，計算機輔助設計技術大多來自于發達國家，我國自主研發的較好，將其應用在機械產品加工設計中和國外相比仍有較大的差距。為此，還需要有關人員加強對計算機輔助設計技術的自主研發力度，結合社會主義經濟市場發展需要和對該技術的應用情況提升計算機輔助設計技術的應用水平，加大力度宣傳計算機輔助設計技術，從而為計算機輔助設計技術的發展應用提供更為廣闊的空間。

參考文獻

[1]沈進.淺談計算機輔助設計技術在機械設計中的應用[J].信息與電腦（理論版），2011，12：34.

篇5

1計算機輔助服裝設計教學的意義

計算機技術引入服裝設計教學中對于教師和學生來說都有著重大的意義，它從本質上顛覆了過去傳統的圖紙教學，以三維的、動畫的形式展現服裝設計的各個元素。具體來說，其意義有以下幾個方面的表現。

1.1提高課堂教學效率，降低學習壓力

計算機輔助服裝設計教學首先一點便是提高課堂教學效率，節省大量的時間，還能避免一些人為失誤造成的影響。比如在課堂上如果學生用手繪的形式繪制衣服服裝設計圖，那么幾乎會占據課堂大部分時間，有了計算機技術，學生利用Photoshop繪制服裝更加的高效方便，可以在電腦上快速的繪制出色調和背景顏色，即時出現了錯誤也能及時的更正。相比于手繪服裝圖，計算機技術繪制設計圖減輕了學生學習的壓力，增強了學生學習的主動性和積極性。

1.2保證資源的存儲和共享

計算機能夠實現大容量的存儲和快速查詢，因此，對于服裝設計教學來說，能夠將大量的教學資料和圖片存儲在計算機內，也可以將學生完成的作業存儲在電腦中，節省了因手繪圖紙占用的空間。計算機可以通過建立同一局域下共享計算機功能實現教學資源和設計作品之間的共享和交流，還可以通過互聯網技術實現資源的下載和上傳。

1.3教學形式的改變與進步

計算機輔助教學是教學形式的一種改變，是對傳統教學形式和教學理念的沖擊。筆者認為計算機輔助服裝設計教學能夠打破教師傳統的教學思維，尋求一種符合教學實際的育人理念。計算機輔助服裝設計教學同時也緊密結合了社會實踐。因為現在企業都試圖去利用計算機技術來輔助服裝的設計和生產，高校服裝設計教學與計算機技術的結合緊密銜接了社會實際狀況，培養了學生社會實踐能力。

2計算機輔助設計的角色探索

計算機技術作為教學領域的新生事物必然會打破傳統的教學格局，注入新的教學元素。因此，如何定位好計算機輔助教學的角色是運用計算機教學的首要任務。計算機技術在高校服裝設計教學中的輔助作用的體現主要表現在以下幾個方面。

2.1計算機技術在教學中的工具價值

計算機技術在高校服裝設計中的工具價值主要表現在兩個方面，一是教師可以利用多媒體技術進行服裝設計的課件教學；二是，教師和學生可以運用諸如Photoshop，CAD，CoreIDROW等軟件進行服裝草圖的設計、繪制。具體來說有以下幾點：多媒體教學的工具價值。多媒體技術將聲、光、影等元素有機結合有利于增進學生學習的興趣和關注度。尤其是對于服裝設計教學這門課程來說，需要對服裝的造型樣式、色調搭配進行全面的解剖，利用多媒體教學更能直觀的呈現出這些教學元素。同時，還可以通過投影儀展現學生優秀的作品設計，實現資源間的共享和交流。計算機軟件的工具價值。教師和學生通過對Photoshop這樣的軟件進行學習和運用，能夠快速提升學生學習的效率和軟件操作的技能。如運用Photoshop軟件，學生可以制作服裝效果圖，提高自己色調搭配的能力，對局部的色彩進行調整。這種軟件的運用增強服裝效果的真實性和可視性，同時也增進了學生學習的動力和興趣。資源流動的工具價值。計算機技術能夠實現資源的流動，這種流向可以是單向的，也可以是雙向的，甚至是網絡狀的流向。學生可以通過網絡平臺下載到域外資源，也可以將線下資源變為線上資源?？梢詫崿F一對一的評審交流，也可以通過一對多的作品評審，還可以通過網絡狀的作品評審交流。

2.2計算機在教學中的紐帶作用

有人說21世紀是計算機時代，誰掌握了計算機技術誰就適應社會的發展。因此，我國官方和社會都很重視計算機技術的發展和運用。筆者認為計算機技術在高校服裝設計中的運用是理論教學與實踐教學的紐帶，是連接高校教學和社會實踐得到紐帶。

2.3計算機教學中的局限性

談到局限性并非否定其價值性，認清局限性正是認清事物本質的一個重要過程。計算機輔助服裝設計教學有其一定的局限性，主要表現在工具價值意義充分下的感性價值缺失。換句話說，計算機教學未能將教學的人文價值很好的展現出來。高校服裝設計的教學不是簡單的技術、造型的教學，而應該是藝術與工藝相結合的教學。服裝設計教學是美術與工藝的結合，必然要求塑造學生美學欣賞的能力，而計算機技術在教學中更多的是突出其理性價值和工具價值的作用。因此，筆者認為，在計算機輔助教學的同時不能忽視對學生美學藝術理念的引導，培養學生美與技術結合的能力。

結束語

計算機輔助設計在高校服裝設計中的角色主要表現在其工具價值，這種工具價值是任何形式所不能替代的，也是高校服裝設計教學所不可或缺的。計算機輔助教學對教學的形式、教學的效率都作出了巨大的改變，有利于激發學生學習的積極性和主動性。同時，應注意計算機輔助教學存在的局限性，在教學中不能忽視對學生藝術能力的培養。

引用：

篇6

關鍵詞：計算機輔助設計；平面設計；便捷性；高效性

中圖分類號：J524 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2014）02-0058-02

隨著科學技術與計算機技術的發展，計算機應用已經與人們的工作和生活密不可分。平面設計自然也不例外，利用計算機輔助設計軟件進行圖文設計和制作，已成為設計發展的趨勢。利用計算機這個先進的工具，使設計實現了從繁重的、緩慢的和傳統的工作中解放出來。為設計師提供了更大的想象和創作的空間，展現了一個全新的視覺世界。實現了設計思維的轉變，充分體現了計算機輔助設計在平面設計中的便捷性和高效性。

一、計算機輔助設計在平面設計中字體設計與編排方面的應用

在平面設計中文字是傳遞信息的重要載體，是平面設計的最基本媒介。文字的作用主要是對設計內容起加強說明的作用，它與圖形設計相輔相成。應用計算機輔助設計出現之前，進行字體設計及編排時需要設計者的專業技能很強，設計者經常需要將大量的時間花在書寫字體的訓練上，最終經常無法表達出設計作品的創意內容。隨著計算機輔助設計的應用，這種現象迎刃而解。在計算機輔助設計軟件中，有大量的字體可以參考應用及變形（圖1-1），還可以很方便利用計算機輔助設計軟件對字體的排列方式及色彩進行編輯，使文字具有了圖形化特點，設計者可以根據設計需求自由地變換字體（圖1-2），拓展了設計者的創意想象空間。同樣在文字編排上也非常便捷，文字的編排只需要通過計算機輔助軟件的菜單命令（以ILLUSTRATOR軟件為例）就能實現：將文字改變字體，調整大小，改變行距，改變字體的水平和垂直縮放比例，設置基線偏移等，將文字左對齊、最后行左對齊，所有行齊行，自動調整左縮進，右縮進，段前間隔等形式，大大便利了文字的編排且高效省時。計算機輔助設計以多樣、便捷的變化賦予了文字深刻的吸引力和內涵，大大便捷了設計者在文字設計和編排上的困難，因此計算機輔助設計在平面設計中字體設計與編排方面起到了非常重要的作用。

二、計算機輔助設計在平面設計中圖形對象方面的應用

在平面設計中圖形對象是設計作品的核心，它是所設計作品在整個畫面中的視覺中心，是平面設計最重要的構成元素。因此在平面設計中首先從圖形著手，要用圖形來詮釋創意，使創意表達更加完整、更加清晰和更加準確。計算機輔助設計軟件（以PHOTOSHOP軟件為例）提供了多種圖形處理技巧和手段，它可以在屏幕上直接對圖形對象操作，設計者可以將所需圖形進行自由拼貼、重新組合、縮放、旋轉、斜切、扭曲、透視、著色等多元素的組合（圖2-1）；還可以利用圖形的特效處理功能，對圖形進行風格化、素描、紋理、像素化、渲染等藝術效果效果的嘗試（圖2-2）；在編輯圖像時還可以根據設計內容的需求制作圖形對象的材質，如玻璃、塑料、金屬等效果（圖2-3），這些真實、完美多變的圖形效果，使藝術作品的形象內涵得到了升華，大大增強了設計作品的藝術感。

三、計算機輔助設計在繪制圖形方面的應用

計算機輔助設計在繪制圖形方面同樣提供了豐富的表現技法（以PAINTER軟件為例），它既能模仿中國畫、油畫、水彩畫、壁畫等效果，也能模仿其它繪畫手法無法表現及現實世界不可能存在的超越現實想象的形態，隨心所欲地表現出來造成一種現實與幻想相結合的神話般境界，這往往創造出攝影也無法達到的效果。同時設計者還可以運用計算機輔助設計輕松改變一幅作品的風格，計算機設計在這些方面均顯示了極大的便捷性和高效性，給我們展示了一個全新的視覺天地。

四、計算機輔助設計在平面設計中色彩方面的應用

在傳統平面設計中，需要用手繪方式來表達設計者的創意，這樣難免會經常出現：速度慢、上色不均、涂錯等問題，而且經常遇到最終的作品與事先設想的效果往往相差甚遠的狀況，在這一點上計算機輔助設計取得了全新的突破（以PAINTER軟件為例），下圖色盤（圖3-1）和顏色調板中就提供了豐富的色彩供設計者選擇和調配，設計者可以很容易給需要上色的對象上色，上色過程中遇到自己感覺不理想的顏色，只要輕輕用鼠標在顏色轉盤上點擊就可以更改顏色，而且在更改顏色前，還可以復制之前的副本，這樣就可以形成鮮明的對比，設計過程中一旦發現不理想可以返回到之前的副本，保證了設計師創作的靈感，最終設計出最滿意的對象。

綜上所述，計算機輔助設計在平面設計中文字、圖形對象、繪畫、色彩等方面的應用，突破了以往平面設計的設計技巧，設計手段，設計方法和設計思維等方面的局限，特別是近年來計算機硬件的高速發展及相關軟件的不斷開發，為設計師提供了前所未有的方便和快捷，再加上激光掃描、彩色打印和數碼影像等配套設備的普及和發展，使計算機輔助設計在平面設計方面得到了更加廣泛的應用。

參考文獻：

[1]張駿.美術?設計與電腦[M].北京廣播學院出版社，2004.

[2]門小勇.平面設計史[M].湖南大學出版社，2004.

[3]劉曼.簡析電腦技術在平面設計中的優越性[J].教育技術導刊，2005.

篇7

關鍵詞：計算機輔助設計；以學生為中心；實踐教學；教學模式

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）10-2319-02

Abstract：In the teaching of Computer Aided Design， theoretical teaching and practical teaching are disjointed， thus failing to reflect its’ strong points in practice and so the teaching is not effective enough. According to years of teaching research and teaching practice， a series of exploration will be done on teaching content and teaching mode about the Computer Aided Design course. A student-centered teaching mode will be employed， which emphasizes the participation of students in the process of learning and thinking to stimulate the enthusiasm of students' autonomous learning and finally to improve the teaching quality.

Key words：Computer Aided Design； Student-centered； Practice Teaching； Teaching Mode

1 概述

為了對接社會對計算機輔助設計人才的需求，目前許多學校開設了《計算機輔助設計》課程?，F實社會考核學生不僅僅是停留在理論設計層面上，在招聘過程中，用人單位一般給一個物品讓學生做分析與繪圖，考核學生的綜合分析能力、解決問題能力和繪圖能力，這就給從事《計算機輔助設計》課程教育的教師帶來的新的挑戰，面對挑戰和學生就業的壓力，教師如何教，學生怎樣學，這就成為專業教師在教學過程中需要解決的問題。該文結合長期實踐教學中的一些感受與想法，對照勞動和社會保障部全國計算機信息高新技術考試關于CAD中級繪圖員認證考試的要求，引入“以學生為中心”的教學法，對《計算機輔助設計》課程教學探索。

由于近十多年來大學擴招等各種社會原因，現在學生的文化功底薄弱，對新事物缺乏探索和追求的精神，對于計算機應用專業的學生來說，他們沒有開設機械制圖、工程力學、工程材料等基礎課程，設計方面底子薄，計算機操作表面上非常熟悉，實際上到專業應用和專業操作層面就不夠熟練。

傳統的教學方法一般是按照教材的章節順序給學生上課，每節課教師利用多媒體教學課件進行課程講解，并且做示范操作演示，然后學生模仿教師操作自行在計算機上練習，接著教師總結，學習完畢。教師在教學過程中只是一味地充當知識的灌輸者，學生卻不能參與到教學活動中去，形成了“講臺是教師的舞臺，臺下是學生喪失斗志的刑臺”，教師在講臺上激情洋溢的講解，換來的卻是學生睡覺、說話、玩游戲、玩手機等各種形態的厭煩課堂表現，這樣教學模式使得學生往往當時能夠聽懂、基本會使用，但到真正單獨繪制完整的實例圖時，完全處于一片茫然之中，也使得整個教與學的目標難以完成。這里主要的原因在于教師把教學活動中師生互動活動變成了教師單向的傳道授業，學生只有被動的吸取知識。在課堂上以教師灌輸為主要方式，忽視了學生個體的能力的培養和學生學習的主動性，導致學生對AutoCAD輔助設計的學習缺乏興趣和內在動力，這樣傳統的教學模式不能適應現代社會對應用型人才培養的要求。

2 教學實踐的過程

2.1 課程的導入

在教學實踐中《計算機輔助設計》課程的第一次課非常重要，以往有些教師將第一堂課看成是基礎課，完全按照教材上內容講解計算機輔助設計發展的歷史和用途等方面內容，筆者完全拋開教材，事先準備好一些零部件，例如汽車模型、水杯、積木、電子禮品等帶入課堂，結合已經就業的學生在計算機設計各個領域的工作現狀和反思，讓學生了解將來他們畢業后可以從事的行業及行業的要求，例如在工裝領域，不光要求學生會繪圖，在與客戶交流時一邊交流一邊用工筆畫形式記錄客戶的需求，回到工作室立即將溝通的工筆畫轉換成CAD圖紙，發給客戶確認；了解各種裝飾材料的特點與用途，適當地推薦合適的材料供客戶選擇；了解施工要求與規范，讓客戶了解哪些設計可以做到哪些設計無法在現實施工中完成，這樣可以更好的服務于客戶。通過這個案例告訴學生對《計算機輔助設計》課程的學習不是單單一門課程的學習，還要有其他課程的理論支撐與社會實踐共同協作才能夠真正學好《計算機輔助設計》課程，然后將學生分成若干小組，分別發給每個小組一個部件，給他們15～20分鐘時間，要求每組對部件進行分析，并且提出部件的設計方案，然后每個小組派一位代表講解部件設計的步驟，在這個過程中，教師在旁邊觀察各個小組的討論過程，積極引導學生快速進入討論環節，在學生代表講解完成后，教師對各個小組的方案進行點評，這種以學生為中心的導入課程方式對學生的學習氣氛、學習興趣有非常大的幫助，有利于開展下一步教學。

2.2 教學內容的精選

AutoCAD 功能非常強大，對于一般的高職高專的學生來講，要在短短的一個學期的時間內學得精通、透徹、全面幾乎不可能。清楚學生未來的就業方向，了解學生未來的需求，是教師首先需要考慮的問題，為了適應國家關于高職高專的雙證書制度，提高學生的動手能力，我們對《計算機輔助設計》課程的考核時要求學生通過勞動和社會保障部全國計算機信息高新技術考試CAD中級繪圖員模塊考試，考試大綱的八個模塊分別是：文件操作、簡單圖形繪制、圖形屬性、圖形編輯、精確繪圖、尺寸標注、三維繪圖、綜合繪圖[1]。教師可以在這八個模塊中有選擇的設計教學。

2.3 以學生為中心的教學過程

2.3.1 創設情境

通過展示教師自己的一系列的創作作品，結合實際設計案例，使學生在好奇、驚嘆中進入到AutoCAD的學習環境中，使學生有一種創作的欲望。例如，在講房屋設計案例時，先提出幾個問題，單開門、門、窗戶尺寸多少？樓層高度多少？是否需要與傳統風水習俗相結合？一個房屋設計總共需要多少張圖紙？施工與監理過程中需要注意哪些問題？學生會積極參與這些問題的思考，有些學生提出課堂沒有測量工具，教師就引導學生用自己的身體尺寸來丈量；有些學生提出風水是一種迷信，教師就舉例告訴學生許多現代建筑設計理念與風水學是緊密相聯的，這個時候整個課堂氣氛一下活躍起來。在這種預設情境中，學生通過對教室的門窗等測量及上網資料的搜尋，各自完成一幅房屋的繪制作品，教師通過這樣的情境創設，讓學生在輕松愉快的環境中自主學習、創新學習，這種情境的創設對后續的課程學習有非常大的幫助。

2.3.2 分組進行項目討論和學習

在教學過程中，教師在運用多媒體教學時，只是將多媒體作為一種輔教學手段，教學中堅持“推動者-教師，主導者-學生”的基本原則，主動權交給學生，教師將學生分成10個小組，提前一次課將每個章節20例實例圖平均分配給每個小組，要求每組學生在上課前準備好兩例實例圖的制作過程，在正式上課時間讓每個小組派一位代表講解制作思路，演示制作過程，同時要求每次每組分派不同的學生講解，教師就在下面記錄每組學生的情況，并針對每組學生的制作情況進行分析和講解，對所有小組進行評分，給優勝的前三組給予小小的獎勵。教師在講解過程中針對學生經常出現的問題，準備一系列難度逐步增加的解決提案，讓學生有一個思維熟悉的過程，教師在這個過程中，讓學生看清楚、想明白，接著再讓學生自己獨立操作，靈活運用，最終解決問題。在教學過程中，教師恰當控制，合理安排教學進程，并做出適當的評價和獎勵，讓學生在輕松愉快的氛圍中積極參與、自主學習。

3 教學評價

根據國務院的《關于（中國教育改革和發展綱要）的實施意見》精神，對高職高專的學生進行“雙證書”并重制度，以保證生產企業與高職高專順利接口，為此，理論教育體系與職業技能考證的相結合會在日常教學中體現，學生通過必要的理論學習和實踐操作，參加勞動和社會保障部全國計算機信息高新技術考試CAD中級繪圖員模塊考證，滿足社會對高職高專的學生的人才市場需求。以考證作為推動力，發掘學生的創造潛能，提高學生分析和解決實際問題的能力[2]。這種“雙證書”模式試行后，學校不是單純在課堂上進行教學，教師經常帶領學生直接到設計公司和生產企業去見習，學生在這個見習過程中逐步理解計算機輔助設計的用途及學生現在所學的內容與現實社會需求的差距，學生這個時候會主動調節學習的方向，學生學習與參考欲望非常高，學習興趣大大增強，很多學生還主動要求教師提供社會實踐的機會，從而提早適應就業崗位能力的要求，使得學生在完成課程學習的同時順利獲得《AutoCAD中級技能證書》。近三年，考證合格率高達100%，許多學生通過本課程的學習，掌握了計算機輔助設計的基本原理和操作，學生突破自我，實現自我，自覺主動進入AutoCAD高級技能的學習，為將來的就業鋪平道路。

4 結論

通過五個學期的AutoCAD課程的教學實踐，利用“以學生為中心” 的教學方法，將《計算機輔助設計》課程的理論教學分散在學生小組的項目探索中，教師營造學習情境、豐富教學手段、合理評價、有效反饋，使學生成為學習的主人，學生的獨立思考能力、分析能力、制圖能力、職業技能等得到極大的提升，學生的《計算機輔助設計》課程教育成果喜人，畢業后能夠較快、較好地適應社會需求。

參考文獻：

[1] 國家職業技能鑒定專家委員會.AutoCAD2002/2005試題匯編（繪圖員級）（2012修訂版）[M].北京：北京希望電子出版社，2012.

[2] 杜秋銓.AutoCAD實踐教學探索[J]. 課程教育研究，2012（5）：121-122.

[3] 張云杰.AutoCAD2007從入門到精通[M].北京：電子工業出版社，2008.

篇8

【關鍵詞】鋼絲繩結構;計算機輔助設計CAD技術;數學模型

對于鋼絲繩結構設計，以往傳統的方法是手工計算，這樣頗為復雜，且計算誤差大。目前市場對于鋼絲繩的品種、規格的要求越來越多，鋼絲繩的品種、結構已經發展到上種，而他的規格更是上千種。傳統的手算難以適應社會發展的需要。在這一社會背景下，計算機輔助設計的廣泛應用和推廣，為提高鋼絲繩結構設計的效率，解決精度低的問題做出了貢獻，在該領域中有著十分重要的意義。

計算機輔助設計的基本概念

計算機輔助設計是采用的CAD（Computer Aided Design）技術，也是指用計算機輔助設計并建立、修改、分析和優化的一項高科技技術。采用CAD技術設計之所以能提高產品設計的周期、提高設計質量及降低成本，是因為它把蘊含著計算機精準、快速、形象、直觀的優點，結合設計者充分分析和思考，并運用自己的設計經驗作為導向，加速和優化設計的進程，解決設計問題亦不是難事。

中國市場經濟逐日激烈，生產廠家需要尋求新的設計辦法以節儉成本、提高效益，才能在市場競爭中占據一定優勢。也就是在這一背景下，改善產品的設計手段逐步發展，CAD技術作為其中一種方法得到了廣泛的發展和應用。就目前對該技術的運用的一些實例，在產品設計縮短周期，提高質量及降低成本等方面來看，CAD技術起到了很大的作用。該技術涉及的技術方面十分多，例如信息管理及處理、結構的設計手段、數據的分析和處理、某些圖型的顯示問題等諸多方面。

目前的鋼絲繩的生產正在由以往的普通點接觸向線，甚至面接觸、異形股方向發展。這些新開發的結構鋼絲繩有有高強度、抗疲勞磨損等優點，使用的壽命明顯比傳統的鋼絲高1~3倍。所以對于生產這種優質的鋼絲繩，傳統的方法即人工手算這種計算量大，精度低，耗時間長是遠不能滿足設計的要求。CAD的開發和運用就很好的解決了這一問題。

一、系統設計的一般思路

鋼絲繩的結構設計的理論設計和電腦編程方面工作量很大，CAD設計系統需要建立通用的計算型模型以及設計中的直觀化和計算機化。所以系統的設計思路尤為重要，下面是設計的一般思路。

(1)系統的設計自頂向下。首先需要全面和系統的了解整個設計的系統，然后再針對其可行性進行詳細的論證，最后從最上層逐步向下分解，直到系統的板塊都足夠小，以便于掌握，同事還需要保證它的獨立性。這種整體的設計方法容易發現錯誤便于更改，也易于擴展，這樣系統通過容易通過測試。

(2)系統的設計逐步細化。在有了整個設計板塊后，再對系統中分解出來的模塊進行再分解細化。在細化的過程中需注意一步一步逐步進行，這樣才能使相鄰的兩步之間的變化較小，以便設計后的檢驗。逐步分解細化是設計問題中的通用技術被，也是上一步設計過程的具體實現。

(3)建立聯系，并完善系統。上一步分解細化好的模塊需要建立一定的聯系，采用數據的傳輸的調用關系的方法來實現，才能構成一個完整的有機的設計系統，系統應具備的功能才能得以實現，并滿足設計的要求。

(4)開發語言的選擇。根據系統的實現和設計者個人對開發語言的偏好可以選擇不同的開發語言，筆者選擇C語言，C語言發展迅速，它把高級語言的基本結構和語句與低級語言的使用性結合起起來，具有高級語言優點和低級語言的某些特點，易于編寫系統軟件。用C語言編制軟件能解決設計軟件與其它軟件的接口編程的問題，保證系統的穩定。

二、系統的實現

系統設計實現的最主要的問題是合法的算法，通過擇選適當的算法，運用數學模型來建立算法的流程控制，然后編寫代碼，再編譯形成執行文件，從而完成設計過程的計算機處理。其中處理的數學問題主要有以下幾點：

1、確定計算方法

該設計的有著自己的計算特點，出發點是鋼絲繩股的未捻制狀態，首先假設未捻制狀態的參數組為A0[……]做為初始值，然后求出一組參數組A1[……]，再根據A1[……]確定另一組參數組A2[……]……，以此類推逐步逼近結構設計的最終解為Af[……]。這種求解方法這的原理與迭代法的計算原理類似，然而在計算機的算法中迭代法是一種效率高的算法。因此在該設計中采用這種跟迭代法類似的算法是比較合適的。在這樣的迭代算法過程里，計算原理是由已知量推出未知量，這樣一步步地計算下去，基本思路符合遞推的計算原則。所以這種迭代過程實際是用遞推的方式來實現計算的，并求得所需的所有參數。經過多次實驗分析研究，最終將計算定為：以迭代中采用遞推的方式來計算參數的方法，迭代循環的出口以誤差精度來確定，以上為鋼絲繩結構的基本計算。

(1)參數的輸入。參數輸入指的是在計算設計過程中涉及到的一些數據以及處理過程中，要識別這些數據，就需要外部給計算機提供，并確定怎樣提供。系統需要的參數主要是采用商家對鋼絲繩的要求和性能參數結合的一組變量，主要有鋼絲繩的股數、內徑、捻距、股捻距倍數、外層鋼絲數5個參數。在具備這幾個參數后，建立數學模型，根據所選擇的算法來計算生產產品的參數。

(2)參數的輸出。參數輸出指的是在設計過程中處理某些問題，須讓終端用戶得到想要的信息，確定如何把這些用戶所需信息從計算機里面傳遞給用戶。輸出的這些信息主要包括生產鋼絲繩的外層股及芯股直徑、股捻距、每股鋼絲直徑、中央鋼絲直徑的比例關系。最終在顯示器上顯示股中鋼絲直徑的比例關系，同時顯示以設計結果為根據的股界面的具體情況，以便設計者比較。

三、系統功能的介紹

運用C語言程序編制系統軟件，運行環境是在windows下的，計算的絕對誤差必須控制在0.001mm范圍之內，結構計算參數的相對誤差是0.001/設計尺寸。下面介紹系統的一些主要的功能：

(1)系統的操作簡單易懂。該操作系統是是對象多窗口系統，軟件系統窗口顯示為全漢文的，有最好的人機界面，操作方法簡易，用戶操作起來得心應手。

(2)鋼絲繩設計模版較為齊全。主要包括瓦林吞式、西魯式、填充式等鋼繩模版。開放式的系統決定了系統便于升級和改換其他模版。

(3)計算簡單易于操作。用戶只需要輸入參數5個參數(股數、內徑、捻距、股捻距倍數、外層鋼絲數)，計算自動生成股直徑、股絲捻角及股內鋼絲直徑。

(4)計算鋼絲各種相應的長度。在鍵入鋼絲長度后，由計算機自動向用戶輸入結果，這樣可以為用戶快速安排生產提供所需的數據。

(5)股繩截面示意圖顯示。該軟件運用了C語言具有編繪圖像的功能，所以不需要其他的制圖軟件，參數更容易修改。在該圖形下，用戶更能直觀的檢查鋼絲截面的尺寸情況，可以減少實驗次數，節約時間。

(6)產品可行性判斷。用戶進行產品可行性判斷的時候，只要將自己計算的結構輸入計算機中，通過顯示的股繩示意圖進行檢查，還可以用某一規格的鋼絲而改變計算結果的股繩斷面,為用戶進行可行性判斷。

(7)參數的屏幕顯示及打印功能。

四、結 論

在經過多次的實驗與矯正，本系統的設計技術逐步走向成熟，已可以完全用來進行鋼絲繩產品的輔助設計。設計的結果具有精度高、操作簡單、人機界面友好、計算速度快、節約設計時間等優點，對設計提供了強大的技術平臺。由于設計周期的縮短，使得設計人員的工作強度減少了，也間接的節約了勞動力。

又根據生產的各種需求提供了功能的擴展接口，在生產應用管理這一方面的功能尤其顯著，優化系統結構，逐漸使鋼絲繩結構輔助設計向專家系統方向發展。

參考文獻

[1]余萬華,趙宇彤 鋼絲繩結構計算的CAD系統 金屬制品,1997(5)

篇9

關鍵詞：CAD計算機輔助設計；過程裝備設計；應用

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

一、CAD輔助設計的概述

1.1 CAD輔助設計的概念

CAD即為計算機輔助設計技術，它是將設計資料傳輸到計算機當中去，并通過相應的計算機技術使計算機能夠自動的進行程序的編制，從而對設計方案進行優化，并繪制出零件或產品的結構圖。CAD輔助設計具有機械產品及工程的幾何建模、分析計算、繪制圖形、仿真試驗、生成設計文件以及數據庫管理等特點。隨著計算機相關技術的飛速發展，CAD輔助設計在機械制造領域中的應用范圍也越來越廣，并在機械產品的設計比例中占據了重要的位置。

1.2 CAD軟件的功能

目前，企業常用的CAD軟件的模塊功能主要包括以下幾個方的內容，即：(1)CAPP功能。即計算機輔助的工業設計。它主要是對材料定額、工藝的設計任務及內容等進行管理，從而提高機械設計的標準化，確保機械設計的高效率、高質量。(2)二維繪圖功能。它是當前CAD輔助設計在機械設計應用當中的主要功能，它利用計算機進行智能繪圖，轉變了原有手工繪圖的方式，能夠有效的減輕設計人員的工作任務量。(3)PDM功能。即對產品數據的管理功能。它能夠實現機械設計的標準化、規范化，從而確保工藝卡、圖紙、技術資料以及加工代碼等的可靠性和安全性。

二、三維CAD輔助設計在機械設計中的優點

經過對三維CAD 的切身體驗，認為三維CAD體系比二維CAD在設計機械設備時擁有的更大的優點，主要有以下幾個方面：

2.1 零件設計更加方便

采用三維CAD 系統，能夠在裝配環境設計新零件，也能夠參照附近的零件位置大小、形狀完成新零件的設計，這樣提高了速度還更方便，減少了單獨設計導致整體失敗的幾率。資料查找器中有一個零件回放，能夠將整個流程視頻呈現，更直觀易懂。

2.2 裝配零件更加直觀

在裝配過程中，資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關系，若裝配不正確即予以顯示，另外，零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時候,可清楚地看到內部的裝配結構。整個機器裝配模型完成后還能進行運動演示，對于有一定運動行程要求的，可檢驗行程是否達到要求，及時對設計進行更改，避免了產品生產后才發現需要修改甚至報廢。

2.3 縮短了機械設計周期

使用三維CAD 系統，設計時間是之前的三分之二，縮短了設計時間提升了設計效率。采用三維CAD 技術展開新機械的開發研究時，只需要重新設計和生產其中小部分的零配件，其他的一大部分零配件仍舊使用之前的信息功能，大幅度的提升了機械設計的效率是以前的三到五倍。并且，三維CAD 技術具備高度變形設計功能，可以經過快速的重新組織，生產制作出全新的機械設備。

2.4 提高機械產品的技術含量和質量

由于機械產品與信息技術相融合, 同時采用CAD和CIMS 組織生產, 機械產品設計有了新發展。三維CAD 技術采用先進的設計方法,如優化、有限元受力分析、產品的虛擬設計、運動方針和優化設計等, 保證了產品的設計質量。同時,大型企業數控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM 進行機械零件加工,一致性很好,保證了產品的質量。

三、CAD輔助設計在過程裝備設計中的應用

在過程裝備工程的實際設計過程中，CAD輔助設計在其中的應用范圍主要包括CAE軟件、CAD/CAM軟件以及生成零件裝配設計圖等。CAD輔助設計在設計的過程中，能夠有效的對過程裝備工程設計的方法和手段進行優化和更新，轉變過去傳統的設計模式，通過積極的引進和系統當前國內外先進的設計現代化理念，不斷的提高和推動我國過程裝備制造行業的壯大和發展。目前，CAD輔助設計在過程裝備工程設計過程中的應用情況主要體現在以下的幾個方面，具體內容如下：

3.1 零件與裝配圖的實體生成

(1)零配件的實物模型

三維CAD 建造模型有三種模式：表面模型、線框模型以及實物模型。在具備實物建模能力的CAD軟件中，都有一些基本的建模系統。在AutoCAD的軟件中，三維實物建模模塊中，軟件就供給了球體、立方體、圓錐體、圓柱體、楔形體和環狀體六種最基礎的體系。針對構造簡單的零配件，利用軟件對它的結構構造解析，把它分解成多個基本體，再對基本體進行三維實物組合，再利用交、差、并等計算公式進行精確的計算，就可以獲得零配件的三維實物模型。

一些相對來說繁雜的零件，很少會成功分裂成若干個基本體，那樣之后的基本體會比較多，不易成型。因此，只有基本體的話，是不能夠達到三維實體造型的目標。所以，應該現在二維幾何中描繪大小，再從三維中進行拉伸或者是旋轉，在新的基本體上經過交、并、差后得出的就是我們要求的一個三維實體模型。

(2)實體裝配圖的生成

在零件實體構造完成后, 利用機器運動分析過程中的資料,在運動的某一位置,按各零件所在的坐標進行“裝配”，這一過程可用CAD 軟件的三維編輯功能實現。

3.2 模具CAD/CAM 的集成制造

現代經濟的不斷發展下，科學技術也在不斷的發展中，生產廠家的生產方法也在日益提高，從人工策劃和制作圖紙到CAE/CAD/CAM，生產制造業正日益的朝著電子化和數字化方向前進。并且，模型CAM/CAD 技術，差不多籠罩了整個現代社會制造業。

要由多少個功能模塊組合形成一個完整的CAM/CAD 的軟件體系。一般有圖形編輯、三維制圖、仿真模擬、曲面造型、有限元分析、數控加工、動態顯示燈。這些功能模塊要在軟件數據庫的基礎上，開展統一的管制，軟件數據庫數據的主要來源之一是實物造型。

3.3 CAE機械軟件

CAE在機械工程設計當中的軟件系統的實際功能主要包括：結構優化設計、工程數值分析、運動學／動力學仿真、強度壽命預估與設計評價等等。在設計的過程中，CAE系統軟件要在等CAD 技術解決完機械產品的造型問題之后，方可進行產品剛度、強度、材料、壽命、合理性、運動特性以及結構等方面的動態特性問題和其他問題的設計。

四、CAD輔助設計在機械設計應用中的優勢

4.1 加大地提升了機械設計的便捷性

將CAD 技術引入到機械設計領域中，零部件設計可以借助相鄰2 個零件的位置及形狀實現，不但極大地提高了便捷性，而且還可以確保所設計的零件與相鄰零件的匹配精準度，有效地解決了之前單獨進行零件設計可能存在的匹配性問題。除此之外，借助資源查找器中的零件回放功能可以以動畫的方式再現零件造型過程，極大地提高了直觀性。

4.2 實現了對機械設計周期的有效控制

在機械設計領域中引入AutoCAD 技術大大地減少了機械設計時間，設計效率得到明顯提升。在新的機械開放設計的過程中引入AutoCAD 技術，之前的零部件信息大多數都可以使用，只有少數零部件需要進行重新設計和制造，在很大程度上提高了工作效率。除此之外，CAD 系統的變型設計能力也十分突出，通過快速重構便可以得到新產品。

4.3 機械產品的技術水平及質量均有一定程度的提升

在機械產品設計及生產領域中引入現代化的信息技術，為機械產品的進一步發展注入了新的活力。CAD 技術涵蓋諸如有限元分析、產品虛擬設計以及優化等一系列先進設計方法，大大地提高了機械產品的設計和質量水平。

4.4 零件裝配環節的直觀性有所提高

在機械裝配過程中，零件相互間的裝配關系被如實記錄在資源查找器中的裝配路徑查找器中，一旦裝配有誤將會及時提示。與此同時，還可以隱藏零件，外部零件被隱藏之后，內部裝配結構變得清晰可見，機械裝配完畢之后可以進行動作演示，如果有動作要求，可以對其是否達標進行檢驗，如果不達標可以及時進行改善，最大限度地降低了由于產品報廢所導致的損失。

五、CAD 前沿技術與發展趨勢

5.1 圖形交互技術

因為CAD 軟件體系是創造出新產品的工具，一定要簡單易學好掌握。在一個具備智能化、友好的環境中可以拓展設計師的大腦，發散思維，可以集中全部精神投入在創作中。所以，軟件的圖標菜單智能化設計、導航可動設計以及拖放式的造型這些人性化的設計，給設計員操作供給了方便。除此之外，手寫輸入法、語音識別以及特別手勢模塊這些更人性化簡便的技術也在探索研究中。

5.2 智能CAD 技術

因為CAM/CAD 的軟件應用越來越廣泛，對智能化的要求也越來越高。設計是一個具備高智能化的人類創造性活動。CAM/CAD朝著智能化發展是必然的。智能設計是在信息化、知識化的前提下，知識倉庫是創建設計的基礎，設計師在開發新產品時所需的數據和理論能夠及時精確的獲取，智能化的輔助設計師設計，而且能夠智能化的了解設計師的意思、自動化檢查錯誤、提出合理的建議、回答問題等。還具備推測能力，即使設計新手使用軟件創造新產品也能得心應手，創新設計時現在設計的核心發展方向，工程師正在努力把創新技術和人工智能技術綜合在一起放在CAD的軟件中，運用智能化的設計、建議模塊去指導在創新產品、創新技術、創新系統時遇到的設計問題，我們得到的新產品和工程體系更具備創新性。

結束語

過程裝備設計工作，是一個需要認真、嚴謹對待的工作，要想做好這樣的工作，就需要一個相對完善的可操作的軟件作為支持。過程裝備設計中廣泛應用到CAD輔助設計，積極地擴大它在機械設計領域內的應用范圍，不斷地在實踐過程中總結經驗教訓，加大對新技術的將研究、開發和應用，從而促進機械制造行業的現代化、智能化發展。

參考文獻：

[1]張夕琴.CAD/CAE技術在機械設計中的應用[J].裝備制造技術，2012(04).

[2]劉元林, 王洪英, 王國權.AutoCAD 在機械設計中的應用實踐[J].煤礦機械,2002(12).

[3]孫正興.基于特征的機械設計CAD系統研究[J].機械設計，2010(08).

篇10

現在的大學生尤其是近機專業類的，他們在平時的實踐和實驗課程中接觸機械方面的機會比較少，就是觀察到一些機械機構與原理方面的現象，也不會刻意去留意。這樣的話，學習本課程，就更缺乏實踐方面的知識，甚至連感性認識都沒有?，F代設計理論及方法的出現。近些年來，現代機械設計方法取得了飛速的發展，目前常用的有：計算機輔助設計、優化設計、可靠性設計、摩擦學設計、設計方法學設計、并行設計、人機工程學設計、虛擬現實、相似系列產品的設計、質量驅動設計、工程反求設計和分型設計等。一個新的機械設計體系正在發展和形成，現代設計方法將不斷得到推廣和應用。這方面也是我們機械設計教學遇到的新的挑戰。乏實踐手段，教學目標難以實現《機械設計基礎》是一門實踐性較強的課程，邊學習邊實踐才能實現提高設計能力、培養創造性素質的要求。但實際上由于學時所限，加之一般院校缺乏相關實驗、實習操作手段，很難達到上述要求。由于學生缺乏對實際機械系統的感性認識，所以教學效果不太理想。社會需求和要求的不斷提高。

2.計算機輔助設計融入機械設計教學模式的研究

就《機械設計》教學在新的時代面前提出了這些迫切的要求，本文對該課程的教學模式進行了初探。主要從以下四個方面進行探究。（1）機械設計教學中推廣三維設計的方法。（2）注重培養學生的創新能力。（3）優化教學手段。（4）CAD的虛擬技術是一種新興的多學科交叉技術，它涉及多方面的學科研究成果與專業技術。以虛擬現實技術為基礎，以機械產品為對象，能使設計人員與多維的信息環境進行交互。同時，利用虛擬技術可以大大地減少實物模型和樣件的制造。虛擬技術以CAD為基礎，是一種新的制造系統，這種系統按應用情況又可分為增強的可視化系統和基于現實的CAD系統。①增強的可視化系統。利用現行的CAD系統進行建模，通過對數據格式進行適當的轉換輸出虛擬環境系統。利用三維的交互設備(如頭盔式顯示器、數據手套等)，在一個虛擬真實的環境中，設計人員對虛擬模型進行各個角度的觀察。目前投入使用的虛擬設計多采用增強的可視化系統，這主要是因為基于建模系統還不夠完善，相比之下，目前CAD建模技術比較成熟，可以利用。②基于虛擬現實的CAD系統。利用這樣的技術用戶可以在虛擬環境中進行設計活動。與純粹的可視化系統相反，這種系統不再使用傳統的二維交互手段進行建模，而直接進行三維設計。此外，它也支持如語言識別、手勢及眼神跟蹤等。這種虛擬設計系統在機械設計的教學中融會貫通，更加深入的了解現代機械設計的理念和思維。

3.總結