機(jī)械cadcam基礎(chǔ)何雪明華中科技大學(xué)出版社習(xí)題解答

1、機(jī)械機(jī)械CADCAMCADCAM基礎(chǔ)基礎(chǔ)何雪明何雪明華中科技大學(xué)出版社華中科技大學(xué)出版社習(xí)題解答習(xí)題解答1、簡(jiǎn)述CADCAM集成的基本概念。答：集成是指將基于信息技術(shù)的資源及應(yīng)用聚集成一個(gè)協(xié)同工作的整體，集成包含功能交互、信息共享以及數(shù)據(jù)通信三個(gè)方面的管理與控制。2、實(shí)現(xiàn)CADCAM集成有哪些方法？答：CADCAM系統(tǒng)的集成有信息集成、過(guò)程集成和功能集成。3、為什么說(shuō)CIM是一種新的制造思想？答：CIM概念的產(chǎn)生反映了人們對(duì)“制造”有了

2、更深刻的認(rèn)識(shí)。通常，人們僅把工藝設(shè)計(jì)、庫(kù)存控制、生產(chǎn)制造及維護(hù)這些活動(dòng)稱為制造，但實(shí)際上這是一種狹義的理解。從廣義上看，制造應(yīng)包括對(duì)產(chǎn)品需求的察覺(jué)、產(chǎn)品概念的形成、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售以及對(duì)用戶在使用產(chǎn)品過(guò)程中提供服務(wù)等全部活動(dòng)。另一方面，過(guò)去人們僅把制造看作是一個(gè)物料轉(zhuǎn)換的過(guò)程，即由原材料經(jīng)過(guò)加工、裝配，最終變成一個(gè)產(chǎn)品。實(shí)際上，制造是一個(gè)復(fù)雜的信息轉(zhuǎn)換過(guò)程，在制造中進(jìn)行的一切活動(dòng)都是信息處理連續(xù)統(tǒng)一體的一部分。4、從功能上講，CI

3、MS由哪幾部分組成？各有何功能？答：從功能上講，CIMS包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)等全部活動(dòng)，這些功能對(duì)應(yīng)著CIMS結(jié)構(gòu)中的三個(gè)層次。即：決策層：幫助企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)作出經(jīng)營(yíng)決策。信息層：生成工程技術(shù)信息，進(jìn)行企業(yè)信息管理，包括物流需求、生產(chǎn)計(jì)劃等。物資層：它是處于底層的生產(chǎn)實(shí)體，涉及生產(chǎn)環(huán)境和加工制造中的許多設(shè)備，是信息流和物料流的結(jié)合點(diǎn)。5、實(shí)現(xiàn)CIMS主要解決哪些關(guān)鍵技術(shù)？答：首先是信息傳輸；其次是數(shù)據(jù)模型、異構(gòu)分布數(shù)據(jù)管理及網(wǎng)絡(luò)通信等方面

4、；第三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)在于系統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)。對(duì)這樣復(fù)雜的系統(tǒng)如何描述、設(shè)計(jì)和控制，以便使系統(tǒng)在滿意狀態(tài)下運(yùn)行，是一個(gè)有待研究的問(wèn)題。CIMS會(huì)引起管理體制變革，所以生產(chǎn)規(guī)劃、調(diào)度和集成管理方面的研究也是實(shí)現(xiàn)CIMS的關(guān)鍵技術(shù)之一。6、解決CIMS中的信息通信有些什么方法？答：隨著CIMS發(fā)展的需要，信息傳輸技術(shù)發(fā)展很快，特別是工業(yè)局域網(wǎng)，它是利用計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)，將分散的數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接起來(lái)，完成信息傳輸?shù)囊环N計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在工業(yè)局域網(wǎng)產(chǎn)

5、品中發(fā)展最迅速的有MAP網(wǎng)、以太網(wǎng)、Ether、MAP網(wǎng)是按照自動(dòng)化協(xié)議將一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)、終端設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、自動(dòng)加工設(shè)備等不同軟、硬件連接起來(lái)的系統(tǒng)的集合。答：連續(xù)性、均勻性、同向性、線彈性和小變形。4、列舉和簡(jiǎn)要說(shuō)明有限元法的一般步驟。答：有限元法求解問(wèn)題的基本步驟為：1、問(wèn)題及求解域定義；2、求解域離散化；3、確定狀態(tài)變量及控制方法；4、單元推導(dǎo)；5、總裝求解；6、聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋。5、簡(jiǎn)要說(shuō)明有限元法的發(fā)展趨勢(shì)。答

6、：集成的CADCAMCAE技術(shù)、更為強(qiáng)大的網(wǎng)格處理能力、線性問(wèn)題→非線性問(wèn)題、單一結(jié)構(gòu)場(chǎng)→耦合場(chǎng)以及程序面向用戶的開(kāi)放性。6、如何理解優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的異同點(diǎn)，以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有何優(yōu)勢(shì)。答：傳統(tǒng)設(shè)計(jì)所遵循的“原始方案→計(jì)算和校核→調(diào)整方案→再計(jì)算和校核→…”的設(shè)計(jì)流程，是以犧牲設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量為代價(jià)的相對(duì)繁瑣和耗時(shí)的設(shè)計(jì)方法，隨著設(shè)計(jì)越來(lái)越系統(tǒng)化，設(shè)計(jì)規(guī)模越來(lái)越大型化，該方法已經(jīng)越來(lái)越不能滿足設(shè)計(jì)的時(shí)效和精度要求。

7、代之而起的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法則采用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)的“自動(dòng)探索”，來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)所遵循的設(shè)計(jì)流程。7、如何理解優(yōu)化設(shè)計(jì)三要素，在數(shù)學(xué)模型中的地位和作用。答：優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型主要由設(shè)計(jì)變量向量X、目標(biāo)函數(shù)f(X)和約束函數(shù)三部分組成，簡(jiǎn)稱為優(yōu)化模型的三要素。在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行選擇和調(diào)整并最終必須確定的獨(dú)立參數(shù)稱之為設(shè)計(jì)變量，設(shè)計(jì)變量可以是連續(xù)變量也可以是離散變量。其數(shù)目稱為優(yōu)化問(wèn)題的維數(shù)，由n個(gè)設(shè)計(jì)變量的坐標(biāo)軸所形成的n維實(shí)空間稱為設(shè)計(jì)空間。在

8、這些空間中，n個(gè)設(shè)計(jì)變量的坐標(biāo)值組成了一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)并代表一個(gè)設(shè)計(jì)方案。目標(biāo)函數(shù)又稱為評(píng)價(jià)函數(shù)，是用來(lái)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，即目標(biāo)函數(shù)是用設(shè)計(jì)變量來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)中預(yù)期目標(biāo)的函數(shù)表達(dá)式，一個(gè)n維設(shè)計(jì)變量?jī)?yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)記為f(X)。依據(jù)目標(biāo)函數(shù)所代表的設(shè)計(jì)目標(biāo)的數(shù)量，目標(biāo)函數(shù)可分為單目標(biāo)函數(shù)和多目標(biāo)函數(shù)兩類。目標(biāo)函數(shù)值取決于設(shè)計(jì)變量的變化，但這種變化并不是任意的自由變化，絕大部分實(shí)際問(wèn)題的設(shè)計(jì)或多或少的總要滿足一定的設(shè)計(jì)條件，而這些條件構(gòu)成了

9、對(duì)設(shè)計(jì)變量取值的限制函數(shù)，稱之為約束函數(shù)或(設(shè)計(jì))約束。8、如何理解優(yōu)化設(shè)計(jì)迭代解法的基本思想。答：優(yōu)化設(shè)計(jì)迭代解法的基本思想，是根據(jù)目標(biāo)函數(shù)f(X)的收斂變化規(guī)律，由第k輪迭代設(shè)計(jì)點(diǎn)X(k)開(kāi)始，采用適當(dāng)?shù)牟介L(zhǎng)α(k)，在可行域內(nèi)沿著使目標(biāo)函數(shù)值下降的方向)(ks?，通過(guò)迭代公式)()()()1(kkkksXX?????來(lái)改變X(k)到第k1輪迭代的新設(shè)計(jì)點(diǎn)X(k1)，然后再在點(diǎn)X(k1)處，采用新的步長(zhǎng)α(k1)和新的方向)1(?k