科研项目论文 祖志鸿

科研项目实践科研项目实践 二三维绘图软件与二三维绘图软件与 MATLABMATLAB 一 CAD 最开始接触的是 CAD 李季成老师演示讲解 我们跟着做 从点 直线 矩形 圆 弧 椭圆等绘图命令 由浅入深的将我们画过的零件图都转换成了 计算机二维图形 其中有它的一些修改命令 对齐 复制 镜像 阵列 偏移 旋转 移动 删除 分解 修剪 拉伸 延长 圆角 倒角等 还有尺寸的标 注 直径标注 对齐标注 半径 角度 中心点的标注 CAD 的工作界面有菜单栏和工具栏 鼠标可以用来放大缩小窗口 移动对 象 绘图中还利用到坐标 对象捕捉 正交 极轴追踪 动态追踪等 还有线 的颜色 线型 线宽设置 背景颜色设置 图层的编辑 显隐设置 图纸的编 辑等 绘图时输入绝对或者相对坐标 再用鼠标取点 直接输入距离 配合极轴 追踪和正交工具 动态输入 标注时也可用到快捷键选择对象 在进行限定操 作 比如 对圆的标注是 R 还是 D 线是 H 或是 V 等 二 CATIAV5 CATIAV5 包括产品设计 工业设计 绘制二维图形 三维建模 分析计算 动态模拟与仿真 工程图的生成 草图的绘制 常用的绘图命令包括直线 点 中心线 圆 矩形 椭圆等 编辑命令包括复制 镜像 移动 剪切 尺寸标注等 界面有标题栏 菜单栏 工具栏 罗盘 沿直线 平面移动对象 旋转对 象 坐标平面 结构树 命令提示栏 结构树 自动以子数关系表示特征间的 父子关系 在树上选中某个特征 则对应的图形平台上的特征被选中 双击特 征可对其重定义 工具栏有标准工具栏 新建 打开 撤销 保存 重做等 图形属性工具栏 透明度 线条粗细 类型 点的表示符号等 视图工具栏和 测量工具栏 草图绘制模块 草图工具 轮廓工具 约束工具 修饰工具 约束 使元 素对于其他元素产生相互限制的关系 分几何约束和尺寸约束 零件设计模块 草图工作台绘制的二维轮廓切换到零件工作台 利用二维 轮廓生成实体 有拉伸凸台 拉伸凹槽 旋转实体 旋转凹槽 孔 扫描肋 实体混合等 对实体也有圆角 倒角 拔模 抽壳 加厚 平移 镜像 缩放 等操作 三 Solidworks 进入 Solidworks 可选择零件 装配体 工程图 进入草图绘制 在前视 右视 上视基准面中选一个合适的基准面作图 草图界面有菜单栏 工具栏 任务窗口 管理器窗口 图形区域 状态栏 管 理器窗口中有特征管理器设计树 类似于 Catiav5 的结构树 界面中出了点 线 矩形 椭圆 圆 弧等基本画图命令及圆角 倒角 剪切 复制 粘贴等 编辑命令外 常用到还有视图定向和裁剪 视图定向可以将视图调整为前 后 上 下 左 右 上下等二轴测等视图定向 裁剪有强劲裁剪和 裁剪 右 键点击图形区域也可以选择添加几何关系 可给需要的对象之间添加平行 相 切 同心 重合 相等 对称 固定 合并等关系 相当于 Catia 中的约束 零件的尺寸设置是依靠智能尺寸来完成的 点击智能尺寸 选中元素 即 可设置数值 包括线性尺寸 点到点 点到线 线到线的距离等 角度尺寸 圆弧尺寸和圆形尺寸 双击设置完的尺寸可进行修改 特征建模 点击退出草图 即进入特征建模界面 可对刚操作完的草图或 者基体再次进行操作 包括拉伸或基体 拉伸切除 旋转凸台或基体 旋转切 除 筋特征 孔特征 简单直孔及常用螺纹孔等 其中各项也均可进行阵列 镜像 圆角 倒角等特征 装配体 当设计完各个部件之后开始完成装配体 新建装配体 先插入需 要的零件 然后自上而下或自下而上地装配 再进行干涉检查 无误即生成 工程图 零件或装配体均可生成工程图 也可像 Catia 一样建立图层 设 置图层 工程图要选择图纸 编辑图纸格式 然后选择装配体或零件 进而产 生主俯左等各角度视图及局部视图 断裂视图 裁剪视图等特殊视图 再进行 尺寸标注及相关设置 技术要求等其他注释 四 Matlab Matlab 是一种高效的科学及工程计算语言 它的语言有些类似 C 语言 同 样有数值 变量和表达式 运算符 但它可以面向复数 面向数组进行运算 界面的基本操作有 clf 清除图形窗 clc 清除指令窗中显示的内容 clear 清除 Matlab 工作空间保存的变量 edit 打开 m 文件编辑器 exit 关闭或退出 Matlab 通过 sym 函数可定义符号对象 有符号数字 基本符号变量 自由符号变 量 也可转换双精度数字与符号数字 但它的缺点是很多问题无法解且求的时 间长 这时引出数值计算 速度快容量大 创建一维数组 x a inc b 创建二维数组 也可创建中多 维数组 可用 M 函数创建数组 如 diag 对角数组 eye 单位数组 magic 魔 方数组 rand 均匀分布随机数组 zeros 全零数组等 然后进行数组运算 等 数值运算可求差分 dx diff x 求和 Sx Sum x 求微分方程数值解 t Y ode45 odefun tspan y0 进行矩阵运算 矩阵的变换 求线性方程的解 x A b 等 Matlab 能实现数据和函数的可视化 可绘制多边形 圆 二维曲线 plot x y s s 指定颜色 plot x y 默认色彩 三维曲线 plot3 x y z s s 指定的点形线型 三维曲面 plot3 x1 y1 z1 s1 x2 y2 z2 s2 等 Matlab 同样有 if else end 条件控制 for 循环 while 循环 随着指令的增加 为了方便 要建立 M 脚本文件或 M 函数文件 M 文件结 构 函数申明行 H1 行 在线帮助文本区 编写和修改记录 函数体 Simulink 是一个动态系统建模 仿真和综分析的集成环境 适应面广 流程清 晰 仿真精细 可基于微分方程建模 基于传递函数建模 离散时间系统的建 模与仿真和元件电路仿真 Catia 是我用计算机学绘图的入门软件 万事开头难 伴随着错误的经常 出现 我运用软件也就变得逐渐熟练 逐渐产生更大的兴趣 但由于它是二维 软件 毕竟不是很专业的绘图工具 所以我们还是需要 catia 这样的三维软件 它们能直观的显示三维图形 并且它具有模拟运动等功能 而且参数化 换好 后简单修改一下参数 图形就会自动跟着变化 而 solidworks 集成了 cosmosworks 有限元