计算机科技对材料设计的影响

摘要：计算机科学技术的内容十分广泛，而且其具有明显的融合性特征，它与电子工程、通信技术和数学等学科紧密结合，近年来发展和更新的极为迅速。如今，计算机科学技术正在逐步应用到材料设计领域，促进了材料设计领域发展。基于此，以AUTOCAD为例，分析计算机科学技术对于材料设计的影响，以供参考。

关键词：AUTOCAD；计算机科学技术；材料设计；影响

1引言

作为二十一世纪最伟大、最卓越的技术发明之一，计算机科学技术的出现开辟了人类智力的新纪元。随着经济的发展、社会的进步，计算机科学技术也在不断发展，应用范围也更加广泛。人们在日常办公时，最常用的就是计算机办公软件。殊不知，计算机科学技术在材料设计上也有着很大的影响力。计算机科学技术可用于新材料的设计、材料科学计算机模拟、材料与工艺的自动优化，可以将图像的表现形式从二维扩展到三维。如今，计算机技术已经成为设计师在工作时不可或缺的重要部分。以AUTOCAD为例，它可以更具体、更直观地展示设计对象，大大降低了设计者的劳动强度、计算机储存的万种色彩可以丰富图像的色彩，还有就是设计底稿方便存放，且可以重复利用，拉近材料设计和生产之间的距离。

2AUTOCAD简介AUTOCAD是一种绘图软件，是美国AU－TODESK

公司开发的计算机自动辅助设计软件，它主要用于二维绘图、详细绘制和基本三维设计，目前已经成为设计师在材料设计过程中经常使用的绘图工具。相对于之前的绘图软件，AUTOCAD的性能变得更加强大，应用领域也更加广泛。从之前的服装加工、商品图片绘制扩展到建筑工程、室内设计、土木施工等领域。AUTOCAD自身所具有的特点也是人们青睐它的原因之一。它具备十分健全的绘图和修图的功能，而且具有强大的图形编辑功能。它可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力，支持多种硬件设备和操作平台。软件下载方便，具有通用性、易用性，适合各种用户使用。现在，随着计算机科学技术的不断发展，AUTOCAD也在不断地升级，致力于向多功能，多元化方向发展。

3分析计算机科学技术对材料设计的影响：以AUTOCAD为切入点

3．1计算机科学技术可以多角度优化材料设计质量。从空间尺寸和设计对象的角度来看，材料设计一般分为微观设计层、介观设计层以及宏观设计层。这些层次的数量级都是十分细微的，稍不留神就会出现计算误差。而计算机科学技术不仅可以避免这种情况的发生，还可以对这些数据进行归纳总结。AUTO－CAD在材料设计领域中以图像设计为主，借助计算机的存储功能、数据和图像的处理来进行计算和绘图。它可以从立体多角度、多层面来反映设计的对象。如果在以前，设计师的图稿基本是在白纸上绘制而成。等到最终展示时，人们只能看到最直观的一面，而更细节的内容或者内部的层次只能通过想象来完成，这在一定程度上就会妨碍设计者本意的准确表达，不能为设计者提供更加广阔的展示空间。而计算机科学技术就弥补了这一缺憾，AUTOCAD可以从各个角度展示设计图（平面、立面以及剖面），如图1为餐厅的AU－TOCAD设计的立面效果图，通过放大和缩小等对图片进行细微处的优化，让人们能够看到更具体的内容。图1客餐厅CAD设计立面效果图3．2计算机科学技术推动了材料设计的简易化。一般情况下，材料设计和分析是要通过严密的计算，多次反复的实验和修改来完成的。在实验过程中，如果没有计算机科学技术的参与，将会耗费大量的人力、物力和财力。因此，利用计算机科学技术来搜集大量理论数据，再把实验验证结合起来进行材料设计。这样既方便又省事，广受设计者们的喜爱。提起设计材料，人们就会联想到许多的铅笔及堆积如山的稿纸。尤其在过去，想要建成一栋楼房，需要花费大量的手工的设计图纸，这些图纸还要经过反复修改和反复确认。因为没有计算机技术，设计者会花费大量的时间和经历来使图稿变得尽可能的精确。其实，人工绘图多少还是会存在较一些不可避免的误差。自从有了计算机技术，传统的手工操作被取而代之。AUTOCAD软件可以让设计者在很短的时间内绘出大致的样图，使复杂变简单，大量的快捷键降低了设计者的劳动强度，快速解决了传统绘图浪费时间又不够精确的问题。所以，计算机技术使得材料设计变得更加简便，节省了人力、物力和财力。3．3计算机科学技术有利于增强图像色彩效果。人们在科学研究的过程中，可以利用计算机科学技术获得大量的试验数据，其中，计算机的存储能力广受研究者的青睐。它可以让很多研究数据得以保存，并能够对这些数据进行快速处理和查询。AUTOCAD软件利用计算机的图像处理和分析功能，帮助设计者选取最优化的颜色。我们知道，就算设计者笔的颜色再多，也没有计算机中储存的颜色丰富。设计材料尤其是图纸，除了用铅笔简单画出框架之外，一些具体的布局也需要使用不同颜色的笔来作为区分。AUTO－CAD里的上万种颜色可供设计者随意挑选，自由调和，大大丰富了图像的色彩效果，加之画质清晰，方便人们看图稿的细节部分，以及用不同的颜色来区分不同的布局，给设计带来全新的视觉效果。3．4计算机科学技术促进了材料设计中的数据存储以及重复利用。材料学信息具有类型多、数据体系庞大的特点，给研究人员的查询带来极大的不便，因此利用计算机建立不同材料的数据库就显得十分必要。这些数据库储存的数据可以方便研究人员随时查询，便于对材料数据管理。计算机科学技术可以使设计成果被反复使用，对设计标准化和产业化起到一定推动作用。像以前纸质的图纸和材料，第一份是最珍贵的。因为纸质的图纸本不利于保存，随着时间的推移还有可能出现发黄、变质、毁坏以及遗失等问题。即便后来有了复印机，复印出来的副本也没有原稿清晰，而且也没有了其他的色彩。AUTOCAD绘图软件就轻易解决了这一难题，当设计者把图稿绘制完成之后，可以选择复制和保存，图像不会有任何的改变和损坏。设计者在设计同种类型材料的过程中，只需将原来设计好的样本调用出来，并结合不同的要求进行简单的微调就可达到目的，大大地节省了时间，提高了工作效率。

4总结

综上所述，计算机科学技术促使了材料设计学的优化升级，推动了材料设计的简易化，让，降低材料设计师的工作强度、有利于增强图稿的色彩效果、促进了材料设计中的数据存储以及重复利用。笔者认为，随着计算机科学技术的不断发展以及在材料设计领域的进一步应用，其必将促进材料设计朝着智能化、节约化以及高效化等方向发展。

参考文献

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作者:曹一鸣 单位:山东省单县第一中学