计算机CAD技术在工程设计的应用研究

【摘要】如今计算机CAD技术在工程设计领域得到广泛应用，CAD技术能够对工程设计的各环节给予精确、快速的反映。实际上，一个完整的工程设计涉及多个方面的内容，而且规模比较大，因此对工程设计提出了较为严格的要求。在工程设计中引入计算机CAD技术，可以有效弥补传统手工绘图中存在的缺陷和不足，并且为工程设计人员提供更加便捷的工作方式，满足环保办公的理念，符合时展需求。

【关键词】计算机CAD技术；工程设计；优势；应用

20世纪50年代，计算机CAD技术在国家航空和军事工业领域得到了广泛应用，并且逐渐扩散到其他领域。如今，计算机CAD技术已经成为工程领域非常普遍的工程设计软件，其具有设计画面清晰、设计资料易于保存、高精确度、绘图效果强大等特点，可以更好的提高工程设计的效率和质量。

1计算机CAD技术的特点

1.1节省人力，设计画面清晰

在计算机CAD技术未出现前，工程设计基本上都是通过人力来完成的，并且设计工作人员通常要借助一系列的绘图工具和测量工具来进行设计图纸的绘制。该过程中由于受到人为因素的影响很容易出现失误，还需要对其进行进一步的修改和补充，这样一来会导致设计图出现修改的痕迹，不仅会影响设计画面的清晰度，而且还有可能对施工人员产生误导。当然如果出现了较大错误，则需要对其进行重新绘制，因此对工程设计人员的专业水平和综合素质提出了较高的要求。如今，随着计算机技术的不断发展，涌现出了一系列的绘图软件，其可以把工程设计人员从繁琐的绘图工作中解放出来，从而达到了节省人力的效果，而且设计画面也非常的清晰。

1.2设计资料易于保存

计算机系统所具有的数据保存功能是其他传统保存形式无法比拟的，并且随着计算机技术的发展，资料保存方式呈现出了多元化的发展趋势。例如，可以选择光盘或可移动数据设备等，而且很少有因素会对其保存质量产生影响。而传统的图纸保存，会在一定程度上受到外界因素的影响，而且保存环境的好坏将会直接影响设计图纸的整体质量。例如在图纸保存过程中，需要按照要求完成防潮、防虫等工作，而且保存流程非常繁琐。而借助计算机CAD技术可以实现对工程设计数据的安全、便捷保存，其不需要对数据保存环境进行处理和维护，而且不需要单独预留保存空间。

1.3精确度非常高

传统的工程设计通常以mm作为计数单位。而一些工程浩大的项目，对其设计精确度提出了较高的要求。在进行工程设计过程中，如果图纸出现一定程度的偏差，将会被带到施工现场，其所带来的影响将会是非常巨大的。而把计算机CAD技术应用到工程设计之中，完全可以避免手工绘图过程中所出现的误差，而且计算机CAD技术绘图具有较高的精确度。在工程设计绘制过程中，CAD技术自带的数据系统，会对建筑物的声场、日影等因素进行充分的考虑，并对其进行全面、系统的分析，从而有效提高工程设计的精确度。

1.4绘图效果强大

实际上，通过对传统工程设计图纸进行分析只能从中了解和掌握工程的各种重要数据，但是对于一些其他的因素就无法从图纸上得到准确的获取。与传统工程设计图纸相比，计算机CAD技术可以进一步优化绘图效果，尤其是CAD技术所具有的透视效果，而且该技术还能够加入光影变化元素，以更好的反映建筑材料的质感，同时还可以从各个角度对工程设计图进行查阅。

2计算机CAD技术在工程设计中的应用

2.1三维立体效果设计

计算机CAD技术具有多方面的优势，能把工程设计人员的设计雏形和设计思路以三维图的形式反映出来，为后续工程施工的顺利进行奠定良好的基础。借助计算机CAD技术可以使工程设计图的外形效果和基本框架结构更加直观的呈现在人们面前，然后辅以对建筑材料的设定，对光影效果的渲染，可以更好的展现工程设计的实际效果。因此，不管设计的精确度，还是设计图的视觉效果，都明显好于传统设计图。此外，计算机CAD技术还具有工程预算功能，可以对工程造价进行初步估算，从而为工程设计人员和施工人员提供一定的参考，做到心中有数。

2.2视图效果可以进行相互转换

在进行工程设计时，为了有效降低绘图过程中工程设计人员所花费的时间和精力，缓解其劳动强度。借助计算机CAD技术还可以把已经成型的三维效果图借助相应的程序转化为二维的平面图，作为现场工程施工的设计图纸。例如，在进行水利工程设计过程中，可以将已经成型的水闸三维效果图通过Soldarw、Solview等命令按钮转化成二维平面设计图纸，而且还能够进行三维图中的主观图、俯视图、左视图旋转等变化，使其成为工程设计过程中所需要的平面设计图形。而且还可以通过需要的一些标注样式或图层来完成所需要的设计要求。

2.3CAD技术再次开发利用

（1）开发多种高级语言功能。可以借助AutoLISP、VBA等计算机编程语言来对其进行优化设计，并且这些高级语言都可以顺利的装置到AutoCAD中。在进行工程设计过程中，各个环节的设计结构往往存在一些相似的地方，但是对其进行深入的研究后可以发现内部比外部更加的复杂。因此，将会增加对工程设计图纸的绘制难度，此时就需要对其进行相关程序的编写，使设计图纸可以借助相关的尺寸进行有效转化，从而实现与实物之间的有效对比，以获取参数化的绘图。（2）提供更为便利的专用文件。在工程设计过程中，引入计算机CAD技术可以有效的提高其设计效果。通过对计算机CAD技术进行网络在线式的再次开发，能够帮助工程设计人员完成对线性文件的准确定义，而acad.lin是其中应用比较广泛的线性文件。同时，CAD技术再次开发利用还能够提供更为便利的专用文件，并且具有一定的添加功能，以更好的发挥线型的特点，更好的满足工程设计要求。

2.4计算机CAD技术对工程图中层次组织的分析

在进行工程设计过程中，借助计算机CAD技术可以更加清晰的显示其层次结构，并且工程设计图能够对不同视图下设计对象的结构进行有效的反映，同时每个设计对象所具备的图形可以把多个低层次的基本构件有效地结合在一起，以达到工程设计的基本要求。传统的工程设计图一般不包括层次模型原理，从而不能对底层部件和高层部件之间的关系给予准确的反映，这样一来就能够有效的凸显出计算机CAD技术在工程设计中的优势。一个完整的工程设计图要想更完善的传递其工程内容，不仅要包含工程设计对象的外部形态，而且还需要反映出与外形相关的图形标记、尺寸及文字说明等信息。同时，不同层次之间可能出现交叉现象，如对于多层次的图形结构，当程序要在某一部件中的本体范围内进行操作，但在CAD图中一些数据信息是与另一部件相连的，运用计算机CAD技术不会对另一部件程序产生一定的影响，这就是计算机CAD技术的“虚拟工作空间”。因此，当计算机CAD技术运行过程中出现交叉部分时，能够马上复制一个相同的空间坐标范围，从而使相关操作在该空间中完成，运行完成之后返回本体坐标，这样不仅可以避免对交叉部分造成的影响，而且还可以有效的提高运行的效率和质量。

3结束语

计算机CAD技术是一次革命性的创新，要想更好的发挥其作用，需对相关人员进行专业的培训和教育，使他们对计算机CAD技术有个全面的了解和掌握，并实现对计算机CAD技术的有效推广和应用。同时，在对计算机CAD技术进行使用过程中，还需要对其进行不断的挖掘与创新，以更好的发挥其作用。

作者:张晔 单位:广西桂林商贸旅游技工学校

参考文献

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