Cad-Systeme: Grundlagen Und Anwendungen Der Geometrischen Datenverarbeitung

ISBN-13: 9783528033538 / Niemiecki / Miękka / 1984 / 212 str.

Erwin Lacher

Opis

Das Ziel dieses Buches ist es, LUcken zu schlieBen. In den letzten Jahren hat die Verarbeitung geometrischer Daten als Grund lage zahlreicher, jedoch voneinander isolierter Bereiche in der Entwick lung und Fertigung technischer Produkte einen beachtlichen Stand erreicht. Die im Interesse der Rationalisierung und Konsistenz notwendige Integra tion der verschiedenen Bereiche mittels anwendungsneutraler CAD-Systeme erfordert hinreichende Detailkenntnisse aus allen betroffenen Fachge bieten. Durch Aufzeigen der gemeinsamen Probleme der Verarbeitung geo metrischer Daten sowie der Eigenarten der verschiedenen Anwendungsbe reiche sol len - Ubergangsmoglichkeiten zwischen Insellosungen - Erweiterungen und Anpassungen schlUsselfertiger Systeme - Mitarbeit an der Entwicklung und dem Betrieb solcher Systeme aufgrund der Kenntnisse und Fertigkeiten moglich gemacht werden. Die Leser dieses Buches ergeben sich aus - (zukUnftigen) Anwendern von CAD-Systemen, also Student en und Berufs tatigen der technischen Fachrichtungen wie Maschinenbau, Architektur, Bauingenieurwesen, Kartographie, Elektrotechnik, Wirtschaftsingenieur wesen - (zukUnftigen) Betreuern und Entwicklern dieser Systeme, also Informa tikern und ihren Partnern aus anderen Fachgebieten. Die Voraussetzungen fUr dieses Buch zum prinzipiellen Verstandnis sind die Kenntnis der wichtigsten Begriffe und Tatsachender Differential- und Integralrechnung sowie der analytischen Geometrie. Zum vollstandigen Verstandnis und zur Losung der Ubungen ist Erfahrung mit einer hoheren Programmiersprache und ihrem Umfeld erforderlich. DarUber hinausgehende hier notwendige mathematische und dv-technische Kenntnisse werden in mog lichst knapper Form mit Angabe der Standardliteratur beschrieben.

Spis treści

1 Erfassung geometrischer Informationen.- 1.1 Ziffern und Zeichenfolgen.- 1.2 Koordinaten.- 1.3 Menütechnik.- 1.4 Aktionen.- 1.5 Rasterabtastung.- 1.6 Mustererkennung.- 1.7 Übungen.- 2 Speichern und Wiederauffinden geometrischer Informationen.- 2.1 Prinzipien und Probleme der Informationsverwaltung.- 2.1.1 Identifikation und Verteilung von Informationseinheiten.- 2.1.2 Änderungen an Informationseinheiten.- 2.2 Komponenten von Datenverarbeitungsanlagen.- 2.2.1 Speichertypen.- 2.2.2 Datenübertragunswege.- 2.2.3 Zentraleinheiten.- 2.2.4 Konfigurationen.- 2.2.5 Engpässe im realen Betrieb.- 2.3 Dateiorganisationsformen und Zugriffsmethoden.- 2.3.1 Sequentielle Dateiorganisation.- 2.3.2 Gekettete Dateiorganisation.- 2.3.3 Direkte Dateiorganisation.- 2.3.4 Hierarchische Dateiorganisation.- 2.3.5 Datenbanken.- 2.4 Speicherung geometrischer Informationen.- 2.4.1 Metrische und topologische Informationen.- 2.4.2 Strukturinformation.- 2.4.3 Beschreibende Informationen.- 2.4.4 Normierungen.- 2.5 Übungen.- 3 Verarbeitung geometrischer Informationen.- 3.1 Grundbegriffe der numerischen Mathematik.- 3.1.1 Zahlendarstellung.- 3.1.2 Rundungsfehler.- 3.1.3 Kondition.- 3.1.4 Konvergenz.- 3.1.5 Numerische Verfahren.- 3.2 Grundbegriffe der Differentialgeometrie.- 3.2.1 Darstellung von Kurven und Flächen.- 3.2.2 Geometrische Bedeutung von Differentialoperationen.- 3.2.3 Abbildungen und Invarianten.- 3.2.4 Scharen und Hüllgebilde.- 3.3 Analytische Beschreibung von Kurven und Flächen.- 3.3.1 Bedeutung und Probleme.- 3.3.2 Technisch wichtige Flächen.- 3.4 Numerische Beschreibung von Kurven und Flächen.- 3.4.1 Geometrische Forderungen.- 3.4.2 Gewichtsfunktionen und Interpolation.- 3.4.3 Approximation.- 3.4.4 Ungeordnete Stützpunktmengen.- 3.5 Schnitt von Kurven und Flächen.- 3.5.1 Gewinnung von Schnittpunkten.- 3.5.2 Aufteilung in Kurvenzüge.- 3.6 Schnitt von Körpern.- 3.6.1 Elementare Objekte und Transformationen.- 3.6.2 Geometrische Subtraktion und Addition.- 3.6.3 Weitere Volumenoperationen.- 3.7 Spezifizierung des Verarbeitungsablaufs.- 3.8 Übungen.- 4 Ausgabe geometrischer Informationen.- 4.1 Darstellung von 2-dimensionalen Objekten.- 4.1.1 Vektorgeräte.- 4.1.2 Rastergeräte.- 4.1.3 Bildwiederholungsgeräte.- 4.1.4 Darstellung im zeitlichen Ablauf.- 4.1.5 Geräte- und Rechnerunabhängigkeit.- 4.2 Darstellung von 3-dimensionalen Objekten.- 4.2.1 Transformationen und Projektionen.- 4.2.2 Simulation der dritten Dimension.- 4.3 Übungen.- 5 NC-Fertigung.- 5.1 Einführung.- 5.2 APT-System.- 5.2.1 Geometriedefinitionen zur Werkzeugführung.- 5.2.2 Verarbeitungsoperationen und Ergebnisse.- 5.2.3 Gesamtumfang der APT-Sprache.- 5.2.4 Beispiele.- 5.3 Übungen.- 6 Methode der Finiten Elemente.- 6.1 Diskretisierung eines Kontinuums.- 6.2 Elementtypen und Formfunktionen.- 6.3 Erstellung eines FEM-Programms.- 6.4 Automatische Diskretisierung.- 6.5 Ergebnisauswertung.- 6.6 Weitere Anwendungsmöglichkeiten.- 6.7 Beispiele.- 6.8 Übungen.- 7 Robotereinsatz.- 7.1 Geometrie, Bewegungsablauf und Kräfte.- 7.2 Intelligenz durch Sensoren.- 7.3 Programmierung.- 8 Zusammenfassung.- 8.1 Zentrale CAD-Systeme.- 8.2 Anwendungen mit geometrischer Basis.- 8.3 Wirtschaftlichkeit.- 8.4 Integration des gesamten Produktionsprozesses.- Lösungsvorschläge zu den Übungen.- 1.- 2.- 3.- 4.- 5.- 6.- Algorithmen- und Programmverzeichnis.- Kommentiertes Literaturverzeichnis.- Sachwortverzeichnis.