【正文】 進行零件設計，即在設計階段就調(diào)入形狀特征造型，逐步把幾何信息和特征信息存入數(shù)據(jù)庫中，建立零件的特征數(shù)據(jù)模型。而工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)除了管理靜態(tài)的數(shù)據(jù)（如設計標準、設計規(guī)則等）外，另一類需管理的數(shù)據(jù)則是高度動態(tài)的。(2）數(shù)據(jù)的類型 一般數(shù)據(jù)庫處理的數(shù)據(jù)，絕大部分可表示為字符串和數(shù)值。(3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 一般數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，用關(guān)系型這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常就能清晰地被表達。(4）數(shù)據(jù)庫的變化 一般數(shù)據(jù)庫的修改主要體現(xiàn)在數(shù)值的多變上，結(jié)構(gòu)上的變化是緩慢的，用戶只改變數(shù)值，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則必須由數(shù)據(jù)庫管理員改動。(5)信息種類 工程數(shù)據(jù)包含的信息種類繁多，如：1)產(chǎn)品的圖形信息：零件的二維圖、三維圖；部件、產(chǎn)品的裝配圖等。3)設計所需參數(shù)和分析計算數(shù)據(jù)：設計規(guī)范、標準、資源、設備等。(6)系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu) 一般數(shù)據(jù)庫也支持事物處理功能，但商務性、管理性的事務規(guī)律性較強，便于實現(xiàn)。9 CAD/CAM中如何處理工程手冊中的設計資料，有哪些方法、目的？模具CAD/CAM過程中設計資料的處理方法有以下兩種：(1)程序化。具體處理方法不外乎有兩種，第一種將數(shù)表中的數(shù)據(jù)或線圖經(jīng)離散化后存人一維、二維或三維數(shù)組，用查表、插值等方法檢索所需數(shù)據(jù)；第二種將數(shù)表或線圖擬合成公式，編人程序計算出所需數(shù)據(jù)。將數(shù)表及線圖（經(jīng)離散化）中的數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)庫中的規(guī)定進行文件結(jié)構(gòu)化，如確定文件名、字段名、字段類型、字段寬度等，存放在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)獨立于應用程序，但又能為所有應用程序提供服務。最常用的近似函數(shù)類型為代數(shù)多項式。所以，當數(shù)表中的變量之間存在確定的函數(shù)關(guān)系時，可以用代數(shù)插值的方法求得它們之間的近似關(guān)系式。擬合之前，還可將節(jié)點數(shù)據(jù)（xi,yi) (i＝1,2,…,n)用圖示法表示出來，剔除其中有明顯誤差的點，以提高擬合精度。13 什么是實體聯(lián)系模型，舉例說明實體聯(lián)系模型是一種對現(xiàn)實世界進行抽象的常用方法，這種方法以圖的形式描述信息世界中的實體集、實體集之間的聯(lián)系以及實體集所擁有的屬性。14 數(shù)據(jù)庫中基本數(shù)據(jù)模型，各自特點，舉例說明層次模型 優(yōu)點：（1）層次清楚。（2）聯(lián)系簡單。（3）易于在機器上實現(xiàn)。（2）無法表達出結(jié)點間的復雜聯(lián)系。● 缺點：由于網(wǎng)狀模型有多種拓撲結(jié)構(gòu)，使得這種結(jié)構(gòu)呈無規(guī)律性，計算機上實現(xiàn)困難。 15 試述有限元法的基本原理有限元法的基本思想是：先把一個原來是連續(xù)的物體剖分(離散)成有限個單元，且它們相互連接在有限個節(jié)點上，承受等效的節(jié)點載荷，并根據(jù)平衡條件來進行分析，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件把這些單元重新組合起來，成為一個組合體，再綜合求解。在采用有限元法對結(jié)構(gòu)進行分析計算時，分析對象不同，采用單元類型（形狀）也不同。有限元法的步驟（位移法為例）（1）單元剖分：把連續(xù)彈性體分割成許多個有限大小的單元，并為單元和節(jié)點編號。②通過幾何方程用節(jié)點位移表示單元應變，{e}=[B] {△}e 。④通過虛功方程用節(jié)點位移表示節(jié)點力，{F}e＝[K] {△}e ，得出單元剛度矩陣。②對線性代數(shù)方程組進行邊界條件處理，求解節(jié)點位移。17 有限元分析前置處理、后置處理的功能和任務。對于三維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格圖象需要具備能使圖象作三維旋轉(zhuǎn)的功能等等。前置處理功能：①生成節(jié)點坐標 可手工或交互輸入節(jié)點坐標；繞任意軸旋轉(zhuǎn)生成或沿任意矢量方向平移生成一系列節(jié)點坐標；在一系列節(jié)點之間生成有序節(jié)點坐標；生成典型面、體的節(jié)點坐標；合并坐標值相同的節(jié)點，并按順序重新編號?？芍貜瓦M行平移復制、旋轉(zhuǎn)復制、對稱平面復制已有的網(wǎng)格單元體。④引進邊界條件 引入邊界條件，約束一系列節(jié)點的總體位移和轉(zhuǎn)角。⑥單元分布載荷編輯 可定義、修改、插入和刪除節(jié)點的載荷、約束、質(zhì)量、溫度等信息（2）后置處理 所謂后置處理，即將有限元計算分析結(jié)果進行加工處理并形象化為變形圖、應力等值線圖、應力應變彩色濃淡圖、應力應變曲線以及振型圖等，以便對變形、應力等進行直觀分析和研究。18 何謂優(yōu)化設計？其關(guān)鍵技術(shù)問題是什么？優(yōu)化設計是在計算機廣泛應用的基礎上發(fā)展起來的一項設計技術(shù)，以求在給定技術(shù)條件下獲得最優(yōu)設計方案，保證產(chǎn)品具有優(yōu)良性能。關(guān)鍵技術(shù)：①建立優(yōu)化數(shù)學模型，即確定優(yōu)化設計問題的目標函數(shù)、約束條件和設計變量；②選擇適用的優(yōu)化方法。（1）一維搜索法：是優(yōu)化方法中最基本、最常用的方法。其基本原理是區(qū)間消去法原則，即把搜索區(qū)間[a,b]分成3段或2段，通過判斷棄除非極小段，從而使區(qū)間逐步縮小，直至達到要求精度為止，取最后區(qū)間中的某點作為近似極小點。其基本思想是將一個多維的無約束問題轉(zhuǎn)化為一系列一維優(yōu)化問題來解決。當沿該方向找到極小點之后，再從這個新的點出發(fā)，對第二個變量采用相同的辦法進行一維搜索。若首次迭代即出現(xiàn)目標函數(shù)值不下降，則應取相反方向搜索。但搜索效率低，可靠性較差。其基本思想是，在n維設計空間中，取n+1個點，構(gòu)成初始單純形，求出各頂點所對應的函數(shù)值，并按大小順序排列。如此反復，直到滿足精度為止。其基本思想是以目標函數(shù)值下降最快的負梯度方向作為尋優(yōu)方向求極小值。而搜索方向就是負梯度方向，因此相鄰兩個搜索方向互相垂直。適用于目標函數(shù)存在一階偏導數(shù)，精度要求不高的情況。（5）鮑威爾法(Powell)：是直接利用函數(shù)值來構(gòu)造共軛方向的一種共軛方向法。該法收斂速度快，是直接搜索法中比坐標輪換法使用效果更好的一種算法。但編程較復雜。然后，不斷地用二次函數(shù)的極值點近似逼近原函數(shù)的極值點，直到滿足精度要求為止。但計算量大，可靠性較差。變尺度法綜合了梯度法和牛頓法的優(yōu)點，使其迭代公式中的方向隨著迭代點位置的變化而變化。隨著迭代過程的進行，不斷修正迭代方向，以改善在最優(yōu)點附近時梯度法速度減慢的缺點。這種方法是求解高維數(shù)（1050)無約束問題的最有效算法。該法算法簡單，對目標函數(shù)無特殊要求，但對于多維問題計算量較大，通常適用于具有離散變量(變量個數(shù)≤8個)的小型的約束優(yōu)化問題。其基本思想是，先在可行域內(nèi)產(chǎn)生一個具有大于n+1個頂點的初始復合形，然后對其各頂點函數(shù)值進行比較，判斷目標函數(shù)值的下降方向，不斷地舍棄最差點而代之以滿足約束條件且使目標函數(shù)下降的新點。該法不需計算目標函數(shù)的梯度及二階導數(shù)矩陣，計算量少，簡明易行，工程設計中較為實用。是一種將約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為一系列無約束優(yōu)化問題的間接解法。20 仿真的類型及各自的應用階段物理仿真：物理模型與實際系統(tǒng)之間具有相似的物理屬性，所以，物理仿真能觀測到難以用數(shù)學來描述的系統(tǒng)特性，但要花費較大的代價。數(shù)學仿真：又稱計算機仿真?！?仿真類型的選取策略是按工程階段分級選取?！?進入研制階段，為提高仿真可信度和實時性，將部分已試制成品(部件等)納入仿真模型?！?到了系統(tǒng)研制階段，說明前兩級仿真均證明設計滿足要求，這一級只能采用全物理仿真才能最終說明問題，除非這種全物理仿真是不可實現(xiàn)