控制系统仿真与cad实验编程答案东北大学

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习题一

1.1选择题
1. 最早的计算机是用来进行( )的。
A) 科学计算 B) 系统仿真 C) 自动控制 D) 信息处理
2. 在计算机中采用二进制是因为( )。
A) 电子元件只有两个状态 B) 二进制的运算能力强
C) 二进制的运算规则简单 D) 以上三个原因
3. 下面有关计算机的叙述中,( )是正确的。
A) 计算机的主机包括 CPU 、内存储器和硬盘三部分
B) 计算机程序必须装载到内存中才能执行
C) 计算机必须具有硬盘才能工作
D) 计算机键盘上字母键的排列方式是随机的
4. Pentium Ⅳ 2.8 微机型号中的2.8 与( )有关。
A) 显示器的类型 B) CPU 的速度 C) 内存容量 D) 磁盘容量
5. CPU 中的( )可存放少量数据。
A) 存储器 B) 辅助存储器 C)寄存器 D) 只读存储器
6. 如果一个微处理器有12条地址总线, 那么它所能访问的存储器的最大容量为( )字节。
A)12K B)12M C)4K D)1M
7. 内存储器的基本存储单位是 ( ) 。
A) 比特(bit) B) 字节(byte) C) 字(word) D) 字符(character)
8. 内存储器中的每个存储单元都被赋予一个惟一的序号, 称为( )。
A) 单元号 B) 下标 C) 编号 D) 地址
9. 软盘磁道的编号是按从小到大的顺序( )进行的。
A) 从两边向中间 B) 视软盘而定 C) 从外向内 D) 从内向外
10. 显示器的( )越高, 显示的图像越清晰。
A) 对比度 B) 亮度 C)对比度和亮度 D) 分辨率
11. 下列数中最小的一个是( )。
A)10OB B)8 C)12H D)11O
12. 最大的15位二进制数换算成十进制数是( )。
A)65535 B)255 C)32767 D)1024
13. 最大的15位二进制数换算成十六进制数是( )。
A)FFFFH B)3FFFH C)7FFFH D)OFFFH
14. 已知小写字母的ASCII 码值比大写字母大32, 大写字母 A 的 ASCII 码为十进制数65, 则小写字母 d 的 ASCII 码是二进制数( )。
A)110010O B)1000100 C)1000111 D)1110111
15. 下面有关计算机汉字处理的叙述中,( )是不正确的。
A) 国家标准 GB2312-80中, 共收集了6763个汉字
B) 通常汉字内码在微机系统中占两个字节
C) 汉字库也可存放在软磁盘上
D) 汉字扩展内码规范中, 共收集了16763个汉字
16. 下面有关计算机操作系统的叙述中,( )是正确的。
A) 操作系统是计算机的操作规范
B) 操作系统是使计算机便于操作的硬件
C) 操作系统是便于操作的计算机系统
D) 操作系统是管理系统资源的软件
17. 下面有关计算机操作系统的叙述中,( )是不正确的。
A) 操作系统属于系统软件
B) 操作系统只负责管理内存储器, 而不管理外存储器
C) UNIX ,Windows 2000 属于操作系统
D) 计算机的内存、I/O 设备等硬件资源也由操作系统管理
18. 计算机能直接执行的程序设计语言是 ( ) 。
A)C B)BASIC C) 汇编语言 D) 机器语言
19. 为把 C 语言源程序转换为计算机能够执行的程序, 需要( )。
A) 编译程序 B) 汇编程序 C) 解释程序 D) 编辑程序
20. 下面各种软件系统中, ( )是数据库管理系统。
A) Word B) AutoCAD C) Oracle D)UNIX
21. 完整的计算机系统是由( )组成的。
A) 主机和外设系统 B) 硬件和软件系统
C) 冯·诺依曼和非冯·诺依曼系统 D)Windows 系统和 UNIX 系统
22. ( )是生产活动现代化的一个具体的体现。
A) 虚拟现实 B)CAD C) 并行工程 D) 计算机网络
23. ( ) 软件不受版权保护。
A) 免费 B) 商业 C) 共享 D) 自由
24. 任何人都可以取得、修改和重新发布( ) 软件的源代码。A) 免费 B) 商业 C) 共享 D) 自由
25. 激光打印机是( )式打印机。
A) 页 B) 字符式 C) 行 D) 针
26. 下面有关计算机病毒的叙述中, ( ) 是不正确的。
A) 计算机病毒也是程序
B) 将软盘片格式化可以清除病毒
C) 有些病毒可以写入贴上了写保护标签的软盘片
D) 现在的微机经常是带病毒运行的

1.2填空题
1. ROM、 DBMS的中文名称分别是( )和( )。
2. lM 字节 =( )K 字节 =( ) 字节。
3. 15=( )B =( )H 。
4. 标准 ASCII 码采用( )位二进制编码。汉字机内码是将GB2312-80 中规定的汉字国标码的每个字节的最高位置( )得到的, 例如, 汉字“大”字, 国标码为3473H，则机内码为( )。真彩色是指用( )位二进制编码来表示一个像素。
5. GB18030 是( )的扩展, 采用( )混合编码。
6. CD-ROM 盘通过( )记录信息, 与普通 VCD 唱盘的方式( )。
7. 地址总线的位数决定了计算机的( ), 数据总线的宽度决定了计算机的( ) 。
8. 功能最强的计算机是( )计算机。规模最小的计算机是( )计算机。存储器、CPU 和输入输出接口集成在一起, 称为( )计算机。
9. 一个硬盘中共有16个盘面, 每个盘面上有2100 个磁道, 每个磁道分为 63 个扇 区, 每个扇区的存储容量为 512 字节 , 则该盘有( )个磁头、( )个柱面, 它的存储容量是( )MB, 即 ( )GB 。
10. 磁盘读写动作过程分为( )、( )和( )三个阶段。
11. 一个扇区的位置(称为地址)是由它所在的( )编号、( )编号和扇区在( )中的位置编号三者共同确定的。
12. 计算机的运算速度用每秒钟所能执行的( )数表示, 单位是( ) 。
13.( ) 插槽比较粗大, 目前主要用于连接低速外设；( )插槽接线细密, 适用于连接高速设备。
14. 软件从( )之日起便享有版权, 从( )之日起便实际受到保护。( )软件不受版权保护。
15. 软件版权人依法享有( )权和( )权。

1.3判断题
1. 机箱内的设备是主机, 机箱外的设备是外设。
2. MIPS 表示的是主机的类型。
3. 计算机内存的基本存储单位是比特。
4. 计算机程序必须装载到内存中才能执行。
5. 自由软件允许用户进行修改, 而共享软件却不一定。
6. 数据总线的宽度决定了内存一次能够读出的相邻地址单元数。
7. 每个汉字的字模码都用两个字节存储。
8. 不同 CPU 的计算机有不同的机器语言和汇编语言。
9. 微型计算机就是个人计算机。
10. 外存上的信息可直接进入 CPU 进行处理。
11. 操作系统只负责管理内存储器, 而不管理外存储器。
12. C 语言是一种面向对象的程序设计语言。
13. 一个磁盘上各个扇区的长度可以不等, 但存储的信息量相同。
14. 计算机键盘上字母键的排列方式是保证录入速度的最佳方式。
15. 显示器的分辨率不但取决于显示器, 也取决于配套的显示器适配器。
16. 开机时先开显示器后开主机电源, 关机时先关主机后关显示器电源。
习题二

2.1 选择题
1. 下面几种操作系统中 , 不是网络操作系统。
A)MS-DOS B)Windows 2000 C)LinuX D)UNIX
2. 下面有关 Windows 系统的叙述中, 正确的是 。
A) Windows 文件夹与 DOS 目录的功能完全相同
B) 在 Windows 环境中 , 安装一个设备驱动程序 , 必须重新启动后才起作用
C) 在 Windows 环境中 , 一个程序没有运行结束就不能启动另外的程序
D) Windows 是一种多任务操作系统
3. 对话框和窗口的区别是: 对话框 。
A) 标题栏下面有菜单 B) 标题栏上无最小化按钮
C) 可以缩小 D) 单击最大化按钮可放大到整个屏幕
4. 在 Windows 中 , 一个项目通常是给该项目作标记 , 使之突出显示。
A) 选择 B) 选定 C)单击 D) 双击

5. 在 Windows 中 , 一个项目导致一个动作。
A) 选择 B) 选定 C) 单击 D) 双击
6. Windows 操作具有 的特点。
A) 先选择操作对象 , 再选择操作项
B) 先选择操作项 , 再选择操作对象
C) 同时选择操作对象和操作项
D) 把操作项拖到操作对象上
7. 按 键可以在己打开的几个应用程序之间切换。
A)Alt+Esc B)Alt+Shift C)Ctrl+Esc D)Ctrl+Tab
8. 启动盘的文件夹中有一个 文件夹 , Windows 启动时自动启动其中的文档、应用程序和快捷方式。
A) 启动 B) 程序 C)附件 D) 运行
9. 选择了 项之后 , 用户就不能再自行移动桌面上的图标了。
A) 自动排列 B) 按类型排列 C) 平铺 D) 层叠
10. 如果一个窗口右下角有三条斜线组成的标志 , 则 。
A) 按住这个标志就可以把窗口最小化成任务栏上的一个按钮
B) 说明该窗口不能最小化成任务栏上的一个按钮
C) 说明该窗口不是最大化的
D) 这个标志只是一种装饰
11. "资源管理器" 中 "文件" 菜单的 "复制" 选项可以用来复制 。
A) 菜单项 B) 文件夹 C) 窗口 D) 对话框
12. 下面有关 Windows 帮助系统的叙述中 , 是正确的。
A) "Windows 帮助" 对话框中的 "目录" 选项卡以字母顺序排列各帮助主题
B) 无论以哪种方式选择帮助主题 , 信息都要显示在帮助窗口中
C) " 这是什么 ?" 的帮助形式是选择帮助主题的一种快捷方式
D) 右击某个帮助主题 , 选择 " 这是什么 ?" 菜单项 , 即可显示帮助信息
13. Windows 中的文档是指 。
A) Windows 中的所有文件
B) 构成 Windows 操作系统的一系列文件
C) Windows 中的应用程序文件
D) 应用程序所生成的文件
14. 下面有关计算机汉字处理的叙述中 , 是不正确的。
A) 汉字扩展内码规范 GBK 中 , 共收集了 6763 个汉字
B) 所谓汉字库就是汉字字模码的集合
C) 汉字库也可存放在软磁盘上
D) 一个汉字字模码占两个字节
15. 在下列汉字输入法中 , 输入法是根据汉字的结构来输入汉字的。
A) 电报码 B) 五笔字型 C) 区位码 D) 双拼双音

2.2 填空题
1. MS-DOS 是一种 用户、 任务的操作系统。
2．在当前目录下建立USER子目录的DOS命令是 ，将当前系统提示符 C＞ 变为C:\ ＞的DOS命令是 。
3. 用户从键盘上输入的汉字编码称为 码 , 汉字在计算机内部存储和处理的表示形式称为 码 ,1 个 码采用 2 个字节表示 , 且每个字节最高位为 "1", 以区别于 ASCII 码。
4. 在 Windows 菜单命令中 , 有些命令是暗淡显示的 , 说明该命令 ；有些命令后有 "▲" 符号 , 说明该命令 ；有些命令后有 " … " 符号 , 说明该命令 。
5. 资源管理器和 "我的电脑" 窗口的不同之处是: 资源管理器永远在同一个窗口中浏览文件和文件夹 , 而 " 我的电脑 " 则可以为每个文件 ；资源管理器中可以使用左边的文件夹列表选择浏览那个文件夹 , 而 "我的电脑" 。
6. 在 Windows 中 , 把活动窗口或对话框复制到剪贴板上 , 可按 键。
7. 删除文件时, 如果不想把文件移入回收站, 可先选择要删除的文件, 右键单击这些文件, 再按住 键不放, 则选择 "删除" 命令就可以删除该文件。如果使用键盘, 则在按住 键的同时, 按键 即可。
8. 利用控制面板进行设置: 在 5 分钟内如果不按键也未移动鼠标 , 就以 "飞行 Windows" 窗口进行屏幕保护。设置的过程是: 打开 窗口 , 选择 对象 , 选择 对话框的 选项卡 , 在 下拉列表框选择 "飞行 Windows"，在数字框选择 5, 按 按钮。

2.3 判断题
1. 操作系统管理计算机的所有硬件资源 , 处理机也是在操作系统的完全控制下工作的。
2. LinuX 发行版的发行商拥有其发行版中所有软件模块的版权。
3. 没有鼠标就无法操作 Windows 。
4. 利用 Windows 的安全启动模式可以解决启动时的一些问题。
5. Windows 的对话框和窗口只有个体的差异 , 而没有本质的区别。
6. Windows 工作的每个时刻 , 桌面上总有一个对象处于活动状态。
7. 要找到一个打开的、被缩小的窗口的惟一办法就是寻找任务栏上的按钮。
8．Windows系统的帮助功能都是通过帮助窗口提供的。

习题一 参考答案
选择题参考答案
1.A 2.D 3.B 4.B 5.C 6.C 7.B 8.D 9.C 10.D 11.A 12.C 13.C 14.A 15.D 16.D 17.B 18.D 19.A 20.C 21.B 22.C 23.A 24.D 25.A 26.C

填空题参考答案
1. 只读存储器 数据库管理系统 通用公共许可证 2.1024 1024 × 1024 3.1111 F
4. 7 1 B4F3H 24 5. GB2312-80 1/2/4 位 6. 压制的凹坑 相同
7. 内存容量 一次所能传输的二进制位数 8. 巨型 单片 单片
9. 16 2100 1034 1 10. 找磁道 找扇区 读写
11. 柱面 盘面 磁道 12. 百万条指令 MIPS 13.ISA PCI
14. 完成 发表 公用 15. 支配 享受报酬

判断题参考答案
1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.√ 7.× 8.√ 9.× 10.× 11.× 12.× 13.√ 14.× 15.√ 16.√

习题二 参考答案
选择题参考答案
1.A 2.D 3.B 4.B 5.A 6.A 7.A 8.A 9.A 10.C 11.B 12.B 13.D 14.D 15.B

填空题参考答案
1. 单 单 2. CD USER，PROMPT$P$G 3. 外 内 内 4. 不可用 有下拉子菜单 有对话框 5. 设置不同的窗口 不行 6. Alt PrintScreen 7.Shift Shift Del 8. 控制面板 显示 显示属性 屏幕保护程序 屏幕保护程序 等待 确定

判断题参考答案
1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.×

Ⅱ 我读大学二年级，今年19岁，男生。大学所学的可编程控制器原理与应用教程、钳工、车工、电气CAD实用

不是什么国家机密，教材通用版本，大型书店里，可以正常购买得到。多学点编程之类的，电气自动化，这是发展大趋势。

Ⅲ 我是测控技术与仪器的,想考东北大学的研究生,但是不知道考哪个呀

080802电力系统及其自动化
_ 01电力系统的负荷预报与经济调度
_ 02电力系统智能控制
_ 03电力系统的仿真研究
_ 04电力系统频率稳定运行研究
_ 05电力地理信息系统（GIS） ①101政治②201英语③301数学一④837自动控制原理

报考这个方向吧:01和02都不错的.

Ⅳ 求CAD机械设计的习题，最好能有答案的那种

1.你识图怎么样？有问题就多看些图。
2.你抄图怎么样？有问题就多抄些图，最好复杂点。
3.你现场测绘怎么样？有问题就找些零件（实体）自己练习的画。
4.你资料搜索怎么样，能在图书馆或互联网上找到自己需要的资料么？有问题那就没事多去图书馆，看看图书是怎么分类的。在中国知网上多点点。
5.设计这东西是没有正确答案的。只有现在合理不合理。不合理的东西以后也有可能会成为最合理的。设计东西首先要保证安全，其次是能造，造不出来说啥也白瞎，最后是能用、达到设计要求。有精力才去搞优化，但优化也是在保证这三个条件下进行的。

Ⅳ 求有关于CAD/CAM使用的调查报告

你要的是不是这种的：
通过我们对其中的各项进行的统计，可以从一方面反映出CAD/CAM在我国的应用情况。我们也想通过这次调查活动，使国内外的CAD/CAM厂家更清楚的
了解CAD/CAM在我国的应用情况，从而能够更紧密地与用户联系沟通，更好地为客户服务。具体内容如下：

受调查者职务和职称：

在受调查者中，职务有80%以上的人都是相关核心部门的负责人；而职称为工程师级别以上的也占到将近80%。

1.所在企业类型：

*机械制造：235
*零配件制造：95
*机电设备制造：49
*钣金：24
*机械设计：60
*工具与夹具：50
*模具制造：59
*电气、电子：19
*建筑设计：2
*其他：23

2.工作性质：

*工程设计管理：37
*设计工程师：170
*分析工程师：7
*机械设计管理：81
*程序员：18
*机械工艺师：86
*CAD经理：10
*CAM人员：18
*其他：16

3.使用CAD软件专业设计人员数量：

*1人：1
*2-5人：114
*6-10人：88
*11-20人：56
*21-50人：38
*51以上人：32

4.所在单位技术产品采购过程中担任的角色：

*决策人员：62
*影响建议人员：137
*选型评估人员：85
*项目参与人员：100
*与采购无关：22

5.计划实施CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM的时间表：

*3个月之内：41
*4-6个月：108
*7-12个月：124
*没有计划/不知道：38

6.产品购买预算资金状况:

*已经到位:52
*已经批准，还未到位:37
*已经申请:96
*准备申请:104
*不清楚：28

7.所在单位计划投入：

*5万以下人民币：150
*5-10万人民币：107
*10-50万人民币：56
*50-100万人民币：10

8.所在单位正在使用的CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM系统：

*Pro/E：16
*Powermill：5
*I-DEAS：1
*SolidWork：9
*Imageware：2
*AutoCAD/MDT：239
*Cimatron：5
*UG：12
*CATIA：3
*SmarTeam：1
*Solid-Edge：16
*cosmos：0
*其他：24

9.所在单位使用我国企业自主开发软件CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM系统：

*大恒：28
*开目：52
*艾克斯特：11
*红地（金银花）：21
*天喻（华软）：9
*同方（高华）：28
*利玛：1
*天河：39
*凯思博宏：5
*北航海尔（华正）：51
*欧磊科技：0
*其他：33

10.对哪一类软件产品感兴趣，并希望获得详细的技术资料：

*机械设计：270
*工艺设计：206
*有限元分析：58
*模具设计制造：132
*数据管理：62
*数控加工：139
*电气设计：34
*工艺管理：107
*逆向工程：18
*运动分析：56
*其他应用：9

11.感兴趣的软件：

*CAD：326
*CAE：67
*CAM：186
*CAPP：135
*PDM：35
*EDM：17
*其他：3

12.感兴趣的文章：

*专题综述：104
*应用实例：324
*产品介绍：135
*市场信息：60
*知识普及：211
*其他：1

13.是否愿意被邀参加CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM培训和技术讲座：

*是：327
*否：26
*其他要求：30

标 题: 微机平台上CAD/CAM/CAE/PDM系统集成的方案探讨
东北大学 庞士宗 朱志良
台湾欧磊科技公司 吴华阳
现在，企业面临的最大挑战是怎样快速地推出可以信赖的高品质产品。达到这一目
标的途径只有缩短产品的设计周期、降低产品的制造成本。这样的问题对稍有一些头脑
的人都是可以提出来的，问题是如何去缩短？怎样来降低呢？
在一个现代化的企业中，CAD/CAM已经减少了不少设计者的负担，原来被视为CAD/C
AM中配角的CAE（计算机辅助工程）已经不再是以前的可有可无了，现在已经是高品质设
计中不可缺少的重要一环，CAE不仅可以减少CAM中制造实体模型的次数，还可以帮助设
计者在CAD中合理去建构几何实体模型。因此合理运用CAE可以缩短产品的开发时间，减
少产品制造的成本。这也从一个侧面说明，在整体效益上看，CAD/CAE/CAM已经是不可分
割的了，并且向集成化的方向发展是一个必然趋势。说的具体一点，CAE可以使企业达到
现代化的水准，即可以：
1、缩短设计所需的时间和降低设计成本。
2、在精确的分析结果下制造出品质优秀的产品。
3、对设计变更能快速作出反应。
4、能充分地与CAD集成并对不同类型的问题进行分析。
5、能准确地预测产品的性能。
怎样选择CAE软件
CAE在企业中属高深层技术的范畴，因此，选择CAE软件产品应从技术的角度入手，
但软件的计算速度、分析问题所需的硬盘空间、软件的使用方便性、软件的分析功能、
与其它CAD/CAE软件的集成性，是评价CAE软件的基本准则。
目前在全球范围内的CAE软件产品是非常多的，如COSMOS、ANSYS、NASTRAN、PATRA
N、ADINA、SAP、MARC、ASKA、RASNA、JIFEX（国产）等。
下面将美国加洲理工学院Paul M. McEcroy博士对一些CAE软件的测试结果公布于此
，供一些企业参考。值得一提的是Paul M. McElroy博士是完全站在公正的、中立的立场
上进行这项工作的，并且这些结果已经得了其它有关专家的进一步证实，目前已经成为
国际公认的结论。测试这些结果的前提是：各种分析题目相对于每一种软件都具有相同
数目的结点数、元素数和DOF，限于篇幅，这些相同的设置结果不累述于此，分析结果见
表1
表1：COSMOS、NASTRAN、ANSYS测试结果比较
实体模型
分析类型
技术指标
COSMOS
NASTRAN
ANSYS
电话手柄
静力
最高精确度
0.00318
0.00318
0.00320
解题时间
46秒
244秒
460秒
占用磁盘空间
11MB
73MB
240MB
墙挂
静力
最高精确度
0.00159
0.00159
0.00165
解题时间
70秒
4920秒
360秒
占用磁盘空间
17MB
585MB
70MB
板手
静力
最高精确度
0.075527
0.075526
0.075666
解题时间
50秒
435秒
200秒
占用磁盘空间
6MB
112MB
50MB
磁盘驱动器
振动
模型1
2015.3HZ
2015.3 HZ
2032.3 HZ
模型2
2098.7 HZ
2098.7 HZ
2120.2 HZ
模型3
3839.7 HZ
3839.6 HZ
3887.7 HZ
模型4
4154.5 HZ
4154.5 HZ
4203.7 HZ
模型5
4596.1 HZ
4596.2 HZ
4643.2 HZ
解题时间
41秒
180秒
710秒
占用磁盘空间
7.3MB
55MB
205MB
鞍型托架
振动
模型1
2465.4 HZ
2465.4 HZ
2469.5 HZ
模型2
4969.4 HZ
4969.4 HZ
4977.7 HZ
模型3
7340.0 HZ
7339.9 HZ
7352.3 HZ
模型4
7722.4 HZ
7722.4 HZ
7750.9 HZ
模型5
9432.5 HZ
9432.5 HZ
9470.9 HZ
解题时间
160秒
430秒
1500秒
占用磁盘空间
10.3MB
93.3MB
355MB
火花塞
振动
模型1
4980.4 HZ
4981.0 HZ
4964.0 HZ
模型2
5005.0 HZ
5004.8 HZ
4987.5 HZ
模型3
13,142.0 HZ
13,145.7 HZ
13,110.6 HZ
模型4
13,517.0 HZ
13,517.4 HZ
13,437.2 HZ
模型5
14,647.0 HZ
14,656.9 HZ
14,684.0 HZ
解题时间
350秒
1110秒
2340秒
占用磁盘空间
17MB
148MB
544MB
从目前三种流行的分析软件的测试表中可以看出，COSMOS和NASTRAN的分析结果是很
接近的，而ANSYS的误差要大一些，NASTRAN是通过牺牲速度来达到精度的，而ANSYS是通
过放弃精确度和加大解题占用的磁盘时间来提高速度的。分析一下表1技术指标的平均值
（当然某个领域的分析可能与这个平均值比会有一些出入），COSMOS、NASTRAN、ANSYS
解题速度比为1：16：9，解题占用的磁盘空间比为1：14：22。也就是说COSMOS解题的平
均速度分别要比NASTRAN和ANSYS快16倍和平倍，而解题占用的磁盘空间分别减少14倍和
22倍。从这些数字也可以看出COSMOS软件在有限元分析软件中是技高一筹的。
有限元分析软件——Cosmos
Cosmos软件是美国SRAC（Structure Research and Analysis Corporation ）公司
的产品，它具有计算速度快、解题时占用磁盘空间少、使用方便、分析功能全面、与其
他CAD/CAE软件集成性好等优点，下面简要介绍一下这些特点。
COSMOS为什么速度快？
要解释清楚这个问题应该考查一下有限元分析软件的算法。有限元分析软件现在基
于的算法有两种：一种是所谓的直接解法，一种是所谓的迭代解法。因为有限元软件处
理的对象大部分是高元方程组，因此直接解法总能求得解，但速度就不能保证很快，虽
然迭代法解题的速度很快，但不能保证所有的算法都是收敛的，因此传统的有限元分析
软件大都采用直接解法。1982年，前苏联的三位数学物理博士致力于研究有限元分析的
迭代算法的收敛性问题，因为，如果能保证迭代法总是收敛的，就可以大幅度提高解题
速度。他们采用穷举法，分析迭代法中所有发散的算法，最后总结出500多种导致迭代法
发散的原因并加以有效的对症下药，终于在11年后的1993年发明了举世瞩目的FFE（快速
有限元法，Fast Finite Element ）算法。FFE方法其实就是针对不同的迭代算法总能保
证其收敛的改进的迭代法，现在的Cosmos就是采用的这种FFE方法。这是Cosmos解题速度
快的一个重要的原因。
Cosmos解题时为什么占用的磁盘空间那么少？
Cosmos采用的算法是FFE技术，而FFE技术是1993年才发明的，要想把这种快速有限
元技术应用到Cosmos软件中，必须重新编写Cosmos的源代码，1993年世界上比较先进的
C++语言技术已经成熟，面向对象技术、内存优化管理技术、磁盘管理技术也已上了一个
新台阶。正是因为在Cosmos的新的源代码中利用了这些新技术，所以Cosmos才具有用少
的磁盘空间解决复杂的分析问题的能力。虽然SRAC在重新编写Cosmos源码上付出了代价
，但却换回了其他CAE软件不能比拟的功能。
使用方便
Cosmos是基于PC+WINDOWS上的软件，这在使用上很显然要比基于工作站+Unix上的软
件好用的多。这对熟悉WINDOWS和UNIX使用的人就更清楚，因为有很多文章作这方面的说
明，所以，就WINDOWS和UNIX的使用方面在此也不再累述。但值得说明的一点是很多有限
元分析软件都是很早以前用FORTRAN编写的，所以界面并不都是很友好的，但Cosmos基于
的操作系统就是PC机上的WINDOWS，所以就其界面来说必将越来越好。另外，COSMOS为各
种分析类型建立了分析步骤示意图，如果对分析步骤不很明了，可以打开分析步骤示意
图，它会提示应该做的每个步骤，就象马路的交通指挥灯一样；COSMOS还建立了智慧导
向型菜单系统，如果分析问题的准备工作未做好，COSMOS就使相应的功能项变暗，使分
析无法进行下去，这节省了误操作所浪费的时间。
Cosmos的功能
Cosmos软件是按模组进行封装的，也就是说你可以有选择地购买需要的模组，不需
要的模组不必购买。CosWorks是Cosmos的一个小产品，它是专门为Solidworks软件做无
缝集成的。它可以做的分析有：线性静力分析（位移与应力应变计算）、挫曲分析（关
键挫曲力与相对变形计算）、频率分析（共振频率与相对变形量计算）、热传分析（稳
态与暂态热流问题及温度变化速率与热流量计算）。
Cosmos/M是一个全面的CAE软件，它除了包含Cosworks具有的全部功能外，还具有可
以选择的其它模组：
动力分析模组，包括：参数式材料性质与挫曲负截输入、可平移之频率输入、刚体模式
、整体质量模式、检查Missed模态、可与Cosmos/M进阶动力模组集成在一起分析。
进阶动力分析模组，包括：二维与三维稳态与暂态线性动态分析。含模态时域分析、频
域分析、随机振动、地震力风力以及反应频谱分析等。
非线性分析模组，包括：二维与三维非线性静力与动力分析。含大变形分析、塑性变形
分析、贴弹分析、裂缝分析、非线性热传与后挫曲分析等。
热传分析模组，包括：二维与三维稳态与暂态热传导、热对流与热幅射分析、计算温度
，等温线与热流量等。
电磁分析模组，包括：二维与三维，高频与低频电磁问题分析。
疲劳分析模组，包括：二维与三维结构分析，并且计算疲劳寿命、此外尚可计算裂缝在
疲劳应力下的发展趋势。
计算流力分析模组，包括：二维与三维稳态或暂态可压缩或不可压缩流的分析。并且可
以和热传分析集成做C0upling效应分析。
设计最佳分析模组，包括：二维与三维形状与大小最佳化分析与设计、结与热传灵敏度
分析等。
FFE-Statics/FFE-Dynamics/Ffe-Thermal，包括：使用FFE技术去做静力、动力与热传分
析。
值得一提的是Cosmos的功能虽然很强大，但它的硬件需求只是PC机，这也为企业引
进分析软件节约大量的投资。
Cosmos的集成性
Cosmos在CAD/DAE软件的集成上做得是比较出色的，Cosmos的基本模组产品Coswork
s与风靡全球的三维CAD软件SolidWorks已经做到了无缝集成的境界。另外Cosmos可以直
接利用Solidworks、Pro/E、IDEAS、CADKEY、AMD等三维CAD软件的几何模型，与CAE软件
ANSYS、NASTRAN、PATRAN等也可以进行数据沟通。因此COSMOS在企业以后的集成方面应
是高枕无忧的。
结论
CAE软件是现代化企业比较高层技术的操作，它与CAD/CAM是密不可分的，如果只抓
CAD，不抓CAE，企业的产品就摆脱不了傻大黑粗的阴影。CAD也发挥不出它的真正作用。
所以，CAE必将越来越受到企业的重视，必将成为企业竞争的有力帮手。（注：CAE其实
不只限于有限元分析，其它如动力学、运动学仿真问题也属此范畴，但本文不就这些方
面进行探讨，以后将在其它专文中论述。）

Ⅵ cad/cam系统中，根据执行任务和处理对象的不同可以将软件分为

一、CAD/CAM的应用概况CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)技术产生于本世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，随着计算机软硬件技术和计算机图形学技术的发展而迅速成长起来。CAD/CAM技术是一项综合性的，集计算机图形学、数据库、网络通讯等计算机及其他领域知识于一体的高新技术；是先进制造技术的重要组成部分；也是提高设计水平、缩短产品开发周期、增强行业竞争能力的一项关键技术。在CAD技术发展的初期，CAD仅限于计算机辅助绘图，随着计算机软、硬件技术的飞速发展，CAD技术才从三维平面绘图发展到三维产品建模，随之也就产生了三维线框造型、曲面造型以及实体造型技术。而如今参数化及变量化设计思想和特征造型则代表了当今CAD技术的发展方向。经过近五十年的发展，CAD/CAM技术有了长足的进步。现代集成制造系统(CIMS)是借助计算机，把企业中与制造有关的各种技术系统地集成起来，进而提高企业适应市场竞争的能力。CIMS是工业自动化的发展方向。作为CIMS核心技术的CAD/CAM系统，主要支持和实现产品对象的设计、分析、工艺规划、数控编程等一系列生产活动的自动化处理。近几年，随着计算机和数控技术的飞速发展，CAD/CAM已逐渐进入实用化阶段，广泛应用于航空航天、汽车、机械、模具制造、家电、玩具等行业。特别是CNC数控机床的普遍使用，使得CAD/CAM技术成为企业实现高度自动化设计及加工的有效手段之一。二、CAD/CAM软件系统的特点CAD/CAM软件系统具备以下特点：1.操作使用的方便性一个好的软件应便于初学者掌握，操作简便实用，一般应包含供初学者使用的学习模块和即时帮助系统。2.软件的集成化程度一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的，如三维绘图、图形编辑、曲面造型、数控加工、有限元分析、仿真模拟、动态显示等。这些模块应该以工程数据库为基础，进行统一管理。这样既保持了底层数据的完整性和一致性，实现了数据共享，又节约了系统资源和运行时间。3.CAD功能CAD软件系统能设计制作出既满足设计使用要求又适合CAM加工的零件模型。优秀的CAD系统是一个高效的设计工具，应具有参数化设计功能，三维实体模型与二维工程图形应能相互转化并关联。CAD可分为自动设计和交互设计两类。自动设计效率高，但灵活性差，只适用于标准化程度高、产品结构固定的产品；交互设计灵活性大，能充分发挥设计人员的主观能动性，但效率低，交互愈多愈复杂效率愈低。4.CAM功能CAM功能提供一种交互式编程并产生加工轨迹的方法，它包括加工规划、刀具设定、工艺参数设置等内容。CAM功能检测应注意以下几方面：(1)建立三维和三维刀具路径的难易程度；(2)加工方法的多样性；(3)刀具路径是否易于编辑和修改；(4)是否有刀具和材料数据库，使系统能自动生成进给速度和主轴转速；(5)有无内置的防碰撞和防过切功能；(6)能否手动超调任何机加工缺省值(如进给速度，主轴转速等)；(7)能否对加工过程进行模拟和估算加工时间。 5.后处理程序及数控码输出一般的CAD/CAM系统使用后处理程序提供用户化的数控码输出，使用户能够灵活地使用不同的数控装置。选择软件时，应了解以下几方面：(1)提供哪些后处理和程序。是否包括车床、线切割、电火花机床或三维五轴数控编程的后处理程序；(2)后处理程序能否细调，以使数控输出符合用户的要求；(3)能否将NC程序反向处理，显示刀具路径。常见的CAD/CAM软件有美国UGS公司的CAD/CAE/CAM一体化软件NX、当今最流行的二维绘图软件AutoCAD、美国参数技术公司(PTC)开发的CAD/CAM软件Pro/ENGINEER、应用广泛的中低档CAD/CAM软件MasterCAM等。这些软件在制造业的应用非常广泛，并且市场需求的快速变化和全球经济一体化极大地拓展了制造活动的深度和广度，推动制造业朝着自动化、智能化、集成化、网络化和全球化的方向发展。三、数控编程技术设计的最终目标是生产。CAD技术的发展及普及为设计工程师提供了先进的设计手段。然而，传统的加工技术及工具己不能适应设计技术的发展，计算机辅助制造技术(CAM)越来越成为加工需求的热点。数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutter location point简称CL点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。数控编程的核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。包括基于点、线、面和体的NC刀轨生成方法及基于特征的NC刀轨生成方法。四、CAD/CAM及CNC系统之间的联系目前比较成熟的CAM系统主要以两种形式实现CAD/CAM系统集成：一体化的CAD/CAM系统和相对独立的CAM系统如：MasterCAM、SurfCAM等)。前者以内部统一的数据格式直接从CAD系统获取产品几何模型，而后者主要通过中性文件从其它CAD系统获取产品几何模型。然而，无论是哪种形式的CAM系统，都由五个模块组成，即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。按照传统的CAD/CAM系统和CNC系统的工作方式，CAM系统以直接或间接(通过中性文件)的方式从CAD系统获取产品的几何数据模型。CAM系统以三维几何模型中的点、线、面、或实体为驱动对象，生成加工刀具轨迹，并以刀具定位文件的形式经后置处理，以NC代码的形式提供给CNC机床，在整个CAD/CAM及CNC系统的运行过程中存在以下几方面的问题：l.CAM系统只能从CAD系统获取产品的低层几何信息，无法自动捕捉产品的几何形状信息和产品高层的功能和语义信息。因此，整个CAM过程必须在经验丰富的制造工程师的参与下，通过图形交互来完成。如：制造工程师必须选择加工对象(点、线、面或实体)、约束条件(装夹、干涉和碰撞等)、刀具、加工参数(切削方向、切深、进给量、进给速度等)。整个系统的自动化程度较低。2.在CAM系统生成的刀具轨迹中，同样也只包含低层的几何信息(直线和圆弧的几何定位信息)，以及少量的过程控制信息(如进给率、主轴转速、换刀等)。因此，下游的CNC系统既无法获取更高层的设计要求(如公差、表面光洁度等)，也无法得到与生成刀具轨迹有关的加工工艺参数。3.CAM系统各个模块之间的产品数据不统一，各模块相对独立。例如刀具定位文件只记录刀具轨迹而不记录相应的加工工艺参数，三维动态仿真只记录刀具轨迹的干涉与碰撞，而不记录与其发生干涉和碰撞的加工对象及相关的加工工艺参数。4.CAM系统是一个独立的系统。CAD系统与CAM系统之间没有统一的产品数据模型，即使是在一体化的集成CAD/CAM系统中，信息的共享也只是单向的和单一的。CAM系统不能充分理解和利用CAD系统有关产品的全部信息，尤其是与加工有关的特征信息，同样CAD系统也无法获取CAM系统产生的加工数据信息。这就给并行工程的实施带来了困难。实际上解决这些问题也是我们继续完善、发展CAD/CAM/CNC技术的努力方向。CNC的发展与CAD、CAM、CAE互相促进，相辅相成。CAD的发展，可以加速NC机床的设计；CAM的发展，可加速NC机床在实际生产中的应用；CAE的发展，使NC机床在整个机器制造业中应用更加广泛。五、CAD/CAM技术的发展前景从CAD的发展来看，未来的趋势将是与计算机模拟和工业设计技术的结合。在计算机网络化迅速发展，可用计算资源的丰富，计算机模拟在设计中的地位日见重要。随着CAD技术的普及应用越来越广泛，越来越深入，CAD技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。这在很大程度上说明了当今CAD/CAM技术的发展趋势。首先，开放性是决定一个系统能否真正达到实用化并转化为现实生产力的基础，这主要体现在系统的工作平台用户接口、应用开发环境及与其他系统的信息交换等方面。所谓集成就是向企业提供一体化的解决方案。并行工程是一种集成，企业的产品数据管理了(PDM)也是一种集成。通过集成能最大限度地实现企业信息共享，建立新的企业运行方式，提高生产效率。另外，计算机仿真是借助计算机，利用系统模型对实际系统进行实验研究的过程。它随着计算机技术的发展而迅速地发展，在仿真中占有越来越重要的地位。计算机仿真技术的发展趋势；应用领域的扩大和仿真计算机的智能化。计算机仿真技术不仅在传统的工程技术领域(航空、航天、化工等方面)继续发展，而且扩大到社会经济、生物等许多非工程领域，此外，并行处理、人工智能、知识库和专家系统等技术的发展正影响着仿真计算机的发展。数控加工仿真利用计算机来模拟实际的加工过程，是验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程约有力工具，以减少工件的试切，提高生产效率。另一方面，按照个人不同偏好的个性化的定制生产将是新世纪制造业的主流。如何满足这些要求，是CAD领域的研究者非常关注的问题。

Ⅶ 东北大学有哪些老师的课程值得推荐

国家精品课程
课程名称 所在学院 负责人 批准时间
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软件学院
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计算机学院
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2011
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级别 姓名 所在学院 省部级批准时间 国家级批准时间
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2006
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2006
2006
姜茂发
冶金学院
2008
2009
省部级教学名师
王永军
信息学院
2003

资料来源：[50]
王永祥
体育部
2007
顾树生
信息学院
2006
蔡九菊
材料学院
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信息学院
2007
沈峰满
材料学院
2008
孙萍
文法学院
2008
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计算机学院
2008
王建辉
信息学院
2009