长春工业大学计算机辅助设计技术基础课件第4章 工程数据处理及数据库技术1.pptVIP

第4章 工程数据处理及数据库技术 任何一项机械产品的设计，都需要从一些设计手册或设计规范中查找大量的设计参数，这些设计参数一般是以数表或线图的形式出现。例如：在设计三角胶带传动工作中，大约需查找15个数表与线图。而设计一个标准圆柱齿轮传动，则需查找34个左右的数表或线图。在传统的机械设计方法中，此项工作全部由设计者亲自去做，一项一项地查找，翻阅大量的手册和资料，即费时费力，需要相当大的耐心。 计算机辅助设计的目的之一，就是要使设计人员从这一费时费力的繁琐事务工作中解脱出来，用机器代替人的工作，使他们能把更多的精力投入到创造性的设计工作中。要实现这一目标，需要解决的根本问题就是各种参数数表和线图在计算机内的存储和自动检索问题，我们知道计算机认识数字和文字符号，所以如何将它们转化为计算机所 能够识别的数字或文字符号（英文字母或汉字） 就是这一章数据处理所要解决的问题。 在CAD作业中，数表与线图的处理方法通常有下列三种： （1）程序化。将数表或线图转化为程序存入内存。 A）将数表中的数据或线图经离散化后存入一维、二维或三维数组，用查表、插值等方法检索所需数据（数表或离散后的线图存入数组）。 B）数表或线图拟合成公式，编入程序计算出所需数据。 （2）文件化。将数表或线图编成一个独立的数据文件，存入外存储器，供调用。 （3）数据库。将数表或线图建成数据库，数据独立于应用程序但又能为应用程序提供服务。 4.1 数表的程序化处理 在设计手册或规范中，有各种形式的数表，有单变量表、双变量表及多变量表。其中有些数表本来有精确的计算公式，因为要方便手工设计，才制成表格供设计中查用，对这类数表要力求找到原来的理论计算公式或经验公式，编入应用程序。但对于大多数数表而言，或本来就无表达公式，或一时难以找到原来公式，就只能进行程序化处理。 4.1.1 数表的类型 机械设计中所用到的数表是各种各样的。一般情况下可依据如下分类： 表格维数 数表分类依据 数据间有无函数关系 1.简单数表 这种数表只记录某些对象的各自独立的常数，突出的特点是数表中各个数据之间彼此独立，数据与自变量之间无明确的函数关系。设计手册中的标准或规范多属于简单数表。简单数表按照数值与相关因素（或自变量）的个数多少，又可分为一维数表（如表4-1）、二维数表（如表4-2）及多维数表。 表4-1 三角带弯曲影响系数Kb 数表中的数据是独立的且只与一个因素有关。 表4-2 齿轮传动工况系数KA 表中决定工况系数KA的值时有两个自变量，即原动机的 载荷特性和工作机的载荷特性。表中自变量及函数 的值均为离散。 2.列表函数数表 工程技术中，很多参数之间的关系难于用理论公式来表示，常常只能通过实验或观察的方式得到参数之间的一些离散而相互对应的数据，这些参数之间明显存在某种函数关系yi=f(xi)，但不能用明确的表达式进行表达。这时我们把这些相应的数据xi，yi列成数表，用以表示参数间的函数关系。这些数表就称为列表函数数表。同样可分为一维数表（如表4-3）、二维数表（如表4-4）及多维数表。 表4-3 包角影响系数 表4-4 轴肩圆角处理论应力集中系数 4.1.2 简单数表的程序化 简单数表程序化的基本思想是：通过定义数组的方法来实现。 例如，对表4-1处理时，可以定义一个一维数组，并将表 中数值填写在程序中使数组初始化，即 Kb[7]=10-3{0.29，0.77，1.99，5.63，19.95，37.35，96.10} 再定义一个整型变量i 代表型号，当i=0时代表O型，i=1时代表A型，以此类推。 应用时，通过用户给定型号，如A型（即i=1），相应检索出Kb[1]=0.77。 表4-2处理时，用一个二维数组KK[3][3]记录表中系数 值，再定义两个整型变量i，j分别代表原动机和工 作机载荷特性，通过i，j值，检索出所需的工况系数