复杂曲面ug建模加工指导书

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《复杂曲面ug建模与加工》实验指导书

适用专业:机械设计制造及其自动化

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目录

实验一型腔铣加工创建........................................................................................... - 2 - 实验二IPW二次开粗的定义 ................................................................................... - 24 - 实验三平面铣创建................................................................................................ - 28 - 实验四等高轮廓铣创建......................................................................................... - 33 - 实验五固定轴曲面轮廓铣创建 .............................................................................. - 37 - 实验六、固定轴曲面轮廓铣—清根驱动.................................................................... - 41 - 实验七、固定轴曲面轮廓铣—螺旋驱动.................................................................... - 44 - 实验八、固定轴曲面轮廓铣--径向切削 ..................................................................... - 51 -

实验一型腔铣加工创建

一、实验目标

通过本项目后，掌握UG加工模块Cavity Mill（型腔铣）加工操作，完成工件的粗加工，并合理定义各加工参数。

1、熟悉加工前的准备工作

2、掌握MCS（加工坐标系）的创建

3、掌握加工几体、刀具组、加工法组的创建

4、掌握型腔铣加工参数的定义

5、掌握型腔铣加工特点

6、掌握刀具路径模拟及后处理

二、工作任务

1、选择加工模版

2、创建MCS（加工坐标系）

3、创建加工几体（加工零件几体及毛坯几体）

4、创建刀具组（刀具类型及参数定义）

5、创建加工法组（加工余量定义）

6、创建型腔铣加工操作

1、了解加工操作导航器

8、模拟刀具路径

9、对刀具路径进行后处理

三、相关实践知识

本项目通过具体实例，由浅至深逐步讲解UG CAM的应用。在项目开展前，要求学生已掌握以下课程的相关容：

?UG CAD建模

?数控铣加工工艺

?数控编程

?数控铣床的操作

?刀具、材料的相关知识

四、实验步骤

（一）建立工件实体模型

1、新建UG文件

新建UG文件，保存为Demo CAM.prt，单位为毫米。

2、工件建模

在UG建模模块中完成图1-1-1所示工件实体建模。建模步骤如下：

1）在第21层建立草图，如图1-1-2所示，草图位于XC-YC平面。再把第1层作为工作层拉伸草图截面，拉伸距离140。

图1-1-2 草图示意

2）在第22层建立右视图草图并拉伸，利用右侧斜面上的边建立修剪工具平面完成实体的修剪。如图1-1-3所示。拉伸实体

图1-1-3 修剪示意

3）在第41层建立20×105的矩形曲线，把第1层设置为工作层，拉伸曲线建立实体，并作布尔减操作，形成如图1-1-4所示型腔。

4）如图1-1-4所示，对前侧圆弧边在弧面上偏置距离46，利用偏置线分割曲面。然后对分割的小曲面拔模25°。

矩形曲线

型腔

偏置曲线

图1-1-4 型腔与偏置曲线示意

5）对型腔四侧壁进行15°和5°的拔模（如图纸尺寸）。

6）完成SR14球体创建并布尔减操作。

1）利用“腔体”命令在曲面上完成深度4的型腔建立。尺寸如图纸所示。

8）完成实体倒圆角，结束建模。完成的实体模型如图1-1-5所示。

注意：两处型腔的底部，不必将R2圆角倒出。

腔底圆角不必倒出

图1-1-5 工件实体模型

3、创建毛坯

做出154×140×46的立体作为毛坯。或者将工件底面拉伸高度46得到立体作为毛坯。将建立的毛坯隐藏备用。

（二）UG加工模块应用

1、进入加工

点击主菜单起始

→加工即由建模模块进入加工模块，如图1-1-6所示。Array图1-1-6 加工模块的进入

2、选择加工模板

如图1-1-1所示，选择“CAM会话配置”中“cam_general（通用加工配置文件）”，选择“CAM设置”中“mill_contour（轮廓铣加工模板）”，点击“初始化”，进入UG加工环境。

图1-1-1加工模板的选择

3、了解UG加工环境

如图1-1-8所示，UG的加工环境包括“加工创建”、“加工操作”、“加工对象”及“操作导航器”四个工具条。所产生的每个加工操作，在右侧操作导航器中有显示，如图1-1-9所示。

图1-1-8 UGCAM工具条

“加工创建”工具条：创建各类加工对象：程序、刀具、加工几体、加工法、加工操作。

?“加工操作”工具条：用于刀具路径的生成、回放、后处理、模拟和输出等。

?“加工对象”工具条：用于对程序、刀具、几和法等各加工对象进行编辑、删除、复

制等。

?“操作导航器”工具条：用于控制操作导航中的四种显示容（程序、刀具、几体、加

工法）。

图1-1-9 加工操作导航器

操作导航工具（Operation Navigator）是各加工模块的入口位置，是用户进行交互编程操作的图形界面。它以树形结构显示程序、加工法、几对象、刀具等对象以及它们的从属关系。“+”、“-”可展开或折叠各节点包含的对象。

（三）UG CAM前的准备工作

1、建立MCS（加工坐标系）

此时默认的MCS（加工坐标系XM-YM-ZM），与绝对坐标系（XC-YC-ZC）是重合，如图1-1-10所示。

高级曲面建模实例教程

CAX|CAD|CAE|CAM|CAPP|PDM|PLM| 网址大全:https://www.sodocs.net/doc/ba11319315.html, Pro/E高级曲面建模 摘要：本文通过对两个具体实例操作的讲解，阐明Pro/E高级曲面建模的基本思路。 关键词：Pro/E曲面ISDX 一、前言 因本人水平有限，理论上没有什么大的建树，现就一些实际的曲面构建题目写出我自己的解法，与大家一起探讨，希望对大家有所帮助，共同进步！ 版权声明：题目来自icax论坛，但解法均为本人原创，如有雷同纯属巧合。 二、知识准备 1主要涉及模块： Style（ISDX模块）、高级曲面设计模块 主要涉及概念： 活动平面、曲面相切（G1连续）、曲面曲率连续（G2连续）、Style中的自由曲线/平面曲线/cos曲线、自由曲线端点状态（相切、法向、曲率连续等） 2主要涉及命令： 高级曲面命令（边界曲面）、曲线命令及Style中的操作命令 三、实例操作

下面我们结合实际题目来讲述。 1. 1.题目一：带翅膀的飞梭，完成效果见图1： 图1飞梭最终效果图 原始架构线如图2所示：

图2飞梭原始架构线图 首先我们门分析一下，先看效果图应该是一个关于通过其中心三个基准面的对称图形，那么从原始架构线出发，我们只要做出八分之一就可以了。很容易想到应该在中心添加于原有曲线垂直面上边界曲线，根据实际情况，我先进入Style 中做辅助线，如图3所示： 图3Style辅助线操作图 图3中标示1处选择绘制曲线为平面曲线（此时绘制的曲线在活动平面上，活动平面为图中网格状显示平面），标示2设置曲线端点处垂直于平面，标示3处设置曲线端点曲率连续。设置方法为，左键点击要设置的端点，出现黄色操纵杆，鼠标放于黄色操纵杆上，按住右键1秒钟以上便会出现菜单，如图4左图所示。

实验指导书 实验二_SolidWorks建模1

实验二 SolidWorks 草绘特征和放置特征操作（一） 一、 实验目的 1. 掌握基本零件建模的一般步骤和方法 2. 掌握SolidWorks 草绘特征：拉伸凸台、拉伸切除、旋转凸台、旋转切除、扫描、 放样的操作方法。 3. 掌握放置（应用）特征：钻孔特征、倒角特征、圆角特征、抽壳特征、拔模斜度特 征、筋的操作方法 二、 实验内容 完成下列下列零件造型 三、 实验步骤 1. 连接件设计 完成如图 1 (1) (2) 2 所示。 图 1连接件 图 2草图 (3) 单击【拉伸凸台/ 框内选择【两侧对称】选项，在【深度】文本框内输入“54mm ”，单击【确定】按钮，如图 3所示。 图 3 “拉伸”特征 (4) 120°”，然后 在第二参考中选择图形的一条下边线。单击【确定】按钮，建立新基准面，如

错误！未找到引用源。所示。 (5) 1，选择“反转法线” 1，单选择 4所示。 图4草图 图4建立基准面 底面边线

(6) 单击【拉伸凸台/ 列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“12mm”，单击【确定】按钮，如图5所示。 图5“拉伸”特征 (7)选取基体上表面，单击【草图绘制】进入草图绘制，使用中心线工具在 上表面的中心位置绘制直线，注意不要捕捉到表面边线，如图6所示。 图 6 中心线 (8) 内输入“8mm”，在图形区域选择中心线，在属性管理器中选中【添加尺寸】、【选择链】、【双向】和【顶端加盖】复选框，选中【圆弧】单选按钮，单击【确定】按钮，标注尺寸，完成草图，如图7所示。 运用“等距实体”绘制草图 (8) -拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉 列表框内选择【完全贯穿】选项，单击【确定】按钮，如图8所示。

UG8.0曲面建模实例介绍

曲面建模应用实例 本章将介绍曲面建模的思路和方法，并且通过两个综合实例来详细介绍曲面设计过程。通过实例的讲解，读者可以熟悉曲面造型的一般思路和操作过程，从而深入掌握曲面造型的方法。 掌握曲面建模的思路和方法 掌握工程图纸的阅读方法 熟练掌握曲面造型中的常用命令

实例一：小汽车设计 这个例子通过设计小汽车模型来具体描述曲面造型的过程，最终结果如图1所示。 图 1 1．打开图形文件 启动UG NX8，打开文件“\part\surface modeling\ 1.prt”，结果如图2所示。 图 2 2．创建主片体 （1）创建曲面1。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选

图 3 （2）创建曲面2。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图4所示的曲线来创建曲面。 图 4 （3）创建曲面3。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图5所示的曲线来创建曲面。 图 5 （4）创建曲面4。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图6所示的曲线来创建曲面。 图 6 （5）创建曲面5。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选

图7 （6）创建曲面6。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图8所示的曲线来创建曲面。 图8 （7）创建曲面7。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图9所示的曲线来创建曲面。 图9 3创建过渡片体 （8）创建曲面8 。隐藏曲面3、曲面4。选择下拉菜单中的【插入】|【细节特征】|【桥接】命令，桥接曲面2、曲面5，结果如图10所示。

数学建模习题指导

数学建模习题指导 第一章 初等模型 讨论与思考 讨论题1 大小包装问题 在超市购物时你注意到大包装商品比小包装商品便宜这种现象吗？比如洁银牙膏50g 装的每支1.50元，120g 装的每支3.00元，二者单位重量的价格比是1.2:1，试用比例方法构造模型解释这种现象。 （1）分析商品价格C 与商品重量w 的关系。 （2）给出单位重量价格c 与w 的关系，并解释其实际意义。 提示： 决定商品价格的主要因素：生产成本、包装成本、其他成本。 单价随重量增加而减少 单价的减少随重量增加逐渐降低 思考题2 划艇比赛的成绩 赛艇是一种靠浆手划桨前进的小船，分单人艇、双人艇、四人艇、八人艇四种。各种艇虽大小不同，但形状相似。T.A.McMahon 比较了各种赛艇1964—1970年四次2000m 比赛的最好成绩(包括1964年和1968年两次奥运会和两次世界锦标赛)，见下表。建立数学模型解释比赛成绩与浆手数量之间的关系。 各种艇的比赛成绩与规格 γβα++=3 2w w C w w c γβα++=-3 123 431w w c γβ--='-3 2943 4w w c γβ+=''-

第二章 线性代数模型 森林管理问题 森林中的树木每年都要有一批砍伐出售。为了使这片森林不被耗尽且每年都有所收获，每当砍伐一棵树时，应该就地补种一棵幼苗，使森林树木的总数保持不变。被出售的树木，其价值取决于树木的高度。开始时森林中的树木有着不同的高度。我们希望能找到一个方案，在维持收获的前提下，如何砍伐树木，才能使被砍伐的树木获得最大的经济价值。 思考： 试解释为什么模型中求解得到的 为每周平均销售量会略小于模型假设中给出的1。 练习： 将钢琴销售的存贮策略修改为：当周末库存量为0或1时订购，使下周初的库存 达到3架；否则，不订购。建立马氏链模型，计算稳态下失去销售机会的概率和每周的平均销售量。 2.将钢琴销售的存贮策略修改为：当周末库存量为0时订购本周销售量加2架；否则，不订购。建立马氏链模型，计算稳态下失去销售机会的概率和每周的平均销售量。 第三章 优化模型 讨论题 1）最优下料问题 用已知尺寸的矩形板材加工半径一定的圆盘。给出几种加工排列方法，比较出最优下料方案。 2）广告促销竞争问题 甲乙两公司通过广告竞争销售商品，广告费分别为 x 和 y 。设甲乙公司商品的售量在两公司总售量中所占份额是它们的广告费在总广告费中所占份额的函数 又设公司的收入与售量成正比，从收入中扣除广告费后即为公司的利润。试构造模型的图形，并讨论甲公司怎样确定广告费才能使利润最大。 （1）令 （2）写出甲公司的利润表达式 对一定的 y ，使 p (x ) 最大的 x 的最优值应满足什么关系。用图解法确定这个最优值。 练习1 三个家具商店购买办公桌：A 需要30张，B 需要50张，C 需要45张。这些办公桌由两个工厂供应：工厂1生产70张，工厂2生产80张。下表给出了工厂和商店的距离（单位公里） ， 857.0=n R ) (),(y x y f y x x f ++的示意图。。画出则)()()(,t f t f t f y x x t 11=-++= 。 )(t p

三维建模 实验指导书

实验八十六 机械CAD 一、实验目的 1、了解三维CAD/CAM软件造型技术的基本原理，掌握构建几何模型的思路和方法。 2、掌握零件三维造型的基本操作。 3、掌握由零件构建装配体的基本方法和操作。 4、掌握由装配体或零件图进行工程图设计的基本方法和操作。 5、熟悉常用的三维CAD/CAM软件UG、SolidWorks、Pro/E、CATIA等软件环境和使用方法。 二、基本知识 1、三维CAD/CAM软件的功能 三维CAD/CAM软件根据功能不同分为综合集成型和单一功能型两种。 （1）综合集成型软件功能 综合集成型CAD/CAM支撑软件功能比较完备，综合提供三维造型、设计计算、工程分析、数控编程以及加工仿真等功能模块，综合性强、系统集成性较好。一般包括：CAD部分：三维造型（如图86-1），装配，工程图绘制； CAE部分：结构有限元分析，运动机构仿真分析（如图86-2），优化设计； CAM部分：数控编程（如图86-3），后处理，加工过程仿真； 用户开发工具：二次开发编程语言（UPL）或高级语言开发接口。 常用的综合集成型CAD/CAM软件有：UG、Pro/E、CATIA等。 （2）单一功能型软件功能 单一功能型软件主要支持产品设计或制造过程中的某个作业过程及相关操作，功能上相当于综合集成型CAD/CAM软件的某个模块。单一功能型软件完成任务单一、专业性处理能力强。三维设计CAD系统，主要完成三维造型、装配与工程图绘制，常用软件有SolidWorks、Solidedge等；数控编程软件有 MasterCAM、SurfCAM等；工程分析软件：动力学仿真分析主要有ADAMS等，有限元分析主要有ANSYS、ABAQUS、NASTRAN等。 图86-1 三维造型图86-2 构件运动分析图86-3 数控加工动态演示图 2、三维实体常见的表示方法 （1）体素构造几何法 体素构造几何法(Constructive Solid Geometry, CSG)在计算机内部通过基本体素和其运

弹簧-质量-阻尼实验指导书

质量-弹簧-阻尼系统实验教学指导书 北京理工大学机械与车辆学院 2016.3

实验一：单自由度系统数学建模及仿真 1 实验目的 （1）熟悉单自由度质量-弹簧-阻尼系统并进行数学建模； （2）了解MATLAB 软件编程，学习编写系统的仿真代码； （3）进行单自由度系统的仿真动态响应分析。 2 实验原理 单自由度质量-弹簧-阻尼系统，如上图所示。由一个质量为m 的滑块、一个 刚度系数为k 的弹簧和一个阻尼系数为c 的阻尼器组成。系统输入：作用在滑块上的力f (t )。系统输出：滑块的位移x (t )。 建立力学平衡方程： m x c x kx f ??? ++= 变化为二阶系统标准形式： 22f x x x m ζωω?? ? ++= 其中：ω是固有频率，ζ是阻尼比。 ω= 2c m ζω= = 2.1 欠阻尼(ζ<1)情况下，输入f (t )和非零初始状态的响应： ()()sin()))] t t x t t d e ζωττζωττ +∞ --=? -= -+-?

2.2 欠阻尼(ζ<1)情况下，输入f(t)=f0*cos(ω0*t) 和非零初始状态的的响应： 022 3 00 22222 00 222222 2 ()cos(arctan()) 2f [(0)]cos() [()(2)] sin( t t x t t x e k e ζω ζω ζωω ω ωω ζωω ωωζωω - ? - =- - ++ -+ +) 输出振幅和输入振幅的比值：A= 3 动力学仿真 根据数学模型，使用龙格库塔方法ODE45求解，任意输入下响应结果。 仿真代码见附件 4 实验 4.1 固有频率和阻尼实验 （1）将实验台设置为单自由度质量-弹簧-阻尼系统。 （2）关闭电控箱开关。点击setup菜单，选择Control Algorithm，设置选择Continuous Time Control，Ts=0.0042，然后OK。 （3）点击Command菜单，选择Trajectory，选取step,进入set-up,选取Open Loop Step 设置(0)counts, dwell time=3000ms,(1)rep, 然后OK。此步是为了使控制器得到一段时间的数据，并不会驱动电机运动。 （4）点击Data菜单，选择Data Acquisition,设置选取Encoder#1 ，然后OK离开；从Utility菜单中选择Zero Position使编码器归零。 （5）从Command菜单中选择Execute，用手将质量块1移动到2.5cm左右的位置（注意不要使质量块碰触移动限位开关），点击Run, 大约1秒后，放开手使其自由震荡，在数据上传后点击OK。 （6）点击Plotting菜单，选择Setup Plot，选取Encoder #1 Position；然后点击Plotting 菜单，选择Plot Data，则将显示质量块1的自由振动响应曲线。 （7）在得到的自由振动响应曲线图上，选择n个连续的振幅明显的振动周期，计算出这段振动的时间t，由n/t即可得到系统的频率，将Hz转化为rad/sec即为系统的振动频率ω。

工程制图实验指导书模板

工程制图实验指导 书

《工程制图》实验指导书

目录 目录 ................................................................................. 错误!未定义书签。实验一基本操作及基本绘图命令 ................................ 错误!未定义书签。实验二 Auto CAD 样板文件制作.................................. 错误!未定义书签。实验三平面图形的编辑 ................................................ 错误!未定义书签。实验四尺寸标注 ............................................................ 错误!未定义书签。实验五三视图的绘制 .................................................... 错误!未定义书签。实验六轴测图的绘制 .................................................... 错误!未定义书签。实验七综合绘图 ............................................................ 错误!未定义书签。实验八用Auto CAD绘制零件图................................. 错误!未定义书签。实验九用Auto CAD绘制装配图................................. 错误!未定义书签。实验十三维建模( 自学, 不作要求) ............................. 错误!未定义书签。

数学建模实验指导书2011

数学建模实验指导书 数学建模实验项目一 初等模型 一、 实验目的与意义： 1、练习初等问题的建模过程；熟悉数学建模步骤 2、练习Matlab 基本编程命令； 二、 实验要求： 1、较能熟练应用Matlab 基本命令和函数； 2、注重问题分析与模型建立，了解建模小论文的写作过程； 3、提高Matlab 的编程应用技能。 三、 实验学时数：4学时 四、 实验类别：综合性 五、 实验内容与步骤： 练习： 基本命令 ：循环、绘图、方程（组）求解 作业： 1、某大学青年教师从31岁开始建立自己的养老基金，他把已有的积蓄10000元也一次性地存入，已知月利率为0.001（以复利计），每月存入700元，试问当他60岁退休时，他的退休基金有多少？又若他退休后每月要从银行提取1000元，试问多少年后他的基金将用完？ 2、试对公平席位分配问题进行编程求解。 3、编程求解差分方程的阻滞增长模型1(1)k k k x bx x +=-，分别令b 从1.8逐渐增加，考察序列k x 收敛、2倍周期收敛、4倍周期收敛……，直至一片混乱的情况，试以b 为横坐标，收敛点为纵坐标作图。（与7.3节图8比较）。 数学建模实验项目二 数学规划 一、实验目的与意义： 1、认识数学规划的建模过程； 2、认识数学规划的各种形式和解法。 二、实验要求： 1、熟练应用Matlab 、lindo 、lingo 求解工具箱求解数学规划； 2、掌握建立数学规划的方法和步骤； 3、提高Matlab 、lindo 、lingo 的编程应用技能。 三、实验学时数：4学时 四、实验类别：综合性 五、实验内容与步骤： 练习： 1、奶制品生产销售计划问题的再讨论。 2、自来水输送问题。 3、货机装运问题。 4、选课策略问题。 5、第四章 习题4的模型求解及灵敏度分析。 6、第四章 习题6的模型求解及灵敏度分析。 作业： 1、市场上有n 种资产i s （i=1,2……n ）可以选择，现用数额为M 的相当大的资金作一个时期

控制工程-实验指导书-修订版

《控制工程基础》实验指导书常熟理工学院机械工程学院 2009.9

目录 1.MATLAB时域分析实验 (2) 2.MATLAB频域分析实验 (4) 3.Matlab校正环节仿真实验 (8) 4.附录：Matlab基础知识 (14)

实验1 MATLAB 时域分析实验 一、实验目的 1． 利用MATLAB 进行时域分析和仿真。 要求：(1)计算连续系统的时域响应（单位脉冲输入，单位阶跃输入，任意输入）。 2．掌握Matlab 系统分析函数impulse 、step 、lsim 、roots 、pzmap 的应用。 二、实验内容 1．已知某高阶系统的传递函数为 ()265432 220501584223309240100 s s G s s s s s s s ++=++++++，试求该系统的单位脉冲响应、单位阶跃响应、单位速度响应和单位加速度响应。 MATLAB 计算程序 num=[2 20 50]; den=[1 15 84 223 309 240 100]; t= (0: 0.1: 20); figure (1); impulse (num,den,t); %Impulse Response figure (2); step(num,den,t);%Step Response figure (3); u1=(t); %Ramp.Input hold on; plot(t,u1); lsim(num,den,u1,t); %Ramp. Response gtext(‘t’); figure (4); u2=(t.*t/2);%Acce.Input u2=(0.5*(t.*t)) hold on; plot(t,u2); lsim(num,den,u2,t);%Acce. Response

3D建模与渲染实训指导

《3D建模与渲染》实训指导书 一、实训内容 1、实训内容 利用所学的3D建模和渲染知识，自定设计方向，自学部分内容，设计一系列产品和宣传视频，或制作公益广告，或制作影视片头，并制作课程展板。参考作品方向如下：（1）产品宣传：花瓶、刀叉勺、酒类、化妆品、饮料、雀巢咖啡，加加调味品，雪碧，可乐，手表，CD机，音响，笔记本，手机、露友鞋等。 （2）机械仿真模型制作：结合机械产品知识制作。 （3）影视片头和三维广告制作：虚拟演播厅、节目宣传片头、影视片头、奥鹏远程教育宣传。 （4）三维教学课件制作：相机的使用，摄像技巧。 具体要求如下： （1）每个作品都要生成平面作品和视频宣传。 （2）对于平面作品。 ①有一定主题和设计的平面宣传作品，结合部分模型和主题设计制作，大小不小于30*45cm。（作为课程成绩） ②要把所有模型作品集中展示，可设置拍摄台环境展示，在展示模型的细节图。（用于展板使用） （3）输出视频宣传作品，要求大小是720*576像素，输出成avi格式，并制作展板，展示动画元素、场景和效果。 （3）展板要求：大小60*90cm、分辨率200像素/英寸以上，并打印。展板内容：课程，班级，姓名，导师，学号，作品主题，三维作品展示与创意思路，视频宣传分镜展示。 2、实训目标 本实验课的目的主要是学习三维动画制作软件3D Studio Max的基本知识和基本使用方法，具体包括：三维动画制作软件3D Studio Max的基础（术语、概念、创建三维图像的方法、制作动画、物体着色、软件界面等）；建模（几种基本的建模工具和方法）；基本的动画制作原理；材质编辑器、材质类型、贴图应用；不同类型灯光的设置；摄象机和渲染应用等。要求学生具备应用所学知识完成三维模型的建立和简单动画的设计。 二、实训所需要的仪器设备

数学实验报告 数学建模

数学实验报告 班级：应用物理091 学号：0902052016 姓名：李海瑞

2011.11.26 探索实验二非线性迭代 一，实验指导书解读 迭代是数学研究中的一个非常重要的工具，通过函数或向量函数由初始结点生成迭代结 点列，也可通过函数或向量函数由初值（向量）生成迭代数列或向量列。本实验主要分四步：首先利用蛛网图和迭代数列研究不动点的类型； 其次通过蛛网图和迭代数列研究Logistic映射，探索周期点的性质、认识混沌现象； 第三通过迭代数列或向量列求解方程（组）而寻求有效的求解方法； 最后，利用结点迭代探索分形的性质。 二,试验计划 2.1.迭代序列与不动点 对函数的迭代过程，我们可以用几何图象来直观地显示它——“蜘蛛网”。运行下列 Mathematica程序： Clear[f] f[x_] := (25*x - 85)/(x + 3); （实验时需改变函数） Solve[f[x]==x , x] （求出函数的不动点） g1=Plot[f[x], {x, -10, 20}, PlotStyle -> RGBColor[1, 0, 0], DisplayFunction -> Identity]; g2=Plot[x, {x, -10, 10}, PlotStyle -> RGBColor[0, 1, 0], DisplayFunction -> Identity]; x0=5.5; r = {}; r0=Graphics[{RGBColor[0, 0, 1], Line[{{x0, 0}, {x0, x0}}]}]; For[i = 1, i <= 100, i++, r=Append[r, Graphics[{RGBColor[0, 0, 1], Line[{{x0, x0}, {x0, f[x0]}, {f[x0], f[x0]}}] }]]; x0=f[x0] ]; Show[g1, g2, r, r0, PlotRange -> {-1, 20}, （PlotRange控制图形上下范围） DisplayFunction -> $DisplayFunction] x[0]=x0; x[i_]:=f[x[i-1]]; （定义序列） t=Table[x[i],{i,1,10}]//N ListPlot[t] （散点图） 如果只需迭代n次产生相应的序列，用下列Mathematica程序：

CAD／CAM基础实验指导书

CAD/CAM基础 实 验 指 导 书 实验一工程图纸绘制1 一、实验目的 1、加深对二维图形设计原理和设计方法的理解； 2、学习和掌握使用AutoCAD软件，进行简单零件图的绘制； 3、掌握计算机工程绘图的能力。 二、实验基本原理 AutoCAD的英文全称是Auto Computer Aided Design(计算机辅助设

计)，它是由美国Autodesk公司开发的交互式通用型的绘图软件包。AutoCAD具有功能强大、操作简单、易于掌握等优点。还因具有完善的图形绘制功能、强大的编辑功能及三维造型功能，并支持网络和外部引用等，使其在建筑、机械等各个行业的设计领域中得到了极广泛地应用。 三、实验步骤 1、打开计算机及AutoCAD软件，熟悉软件界面与运行环境。 2、分析绘图对象、进行图形界限命令、图层与图线设置； 3、绘制图形，对图形添加注释和尺寸标注 4、填写技术要求、绘制图框及标题栏 5、输出打印图纸 四、实验基本要求 1、熟练掌握平面绘图软件AutoCAD。 2、按照下图完整绘制二维图，并合理标注，材料45号钢，选择合适图纸及绘图比例，正确绘制图框和标题栏，写上机实验报告，用A4纸输出。

实验二工程图纸绘制2 一、实验目的 1、加深对二维图形设计原理和设计方法的理解；

2、学习和掌握使用AutoCAD软件，进行简单零件图的绘制； 3、掌握计算机工程绘图的能力。 二、实验基本原理 AutoCAD的英文全称是Auto Computer Aided Design(计算机辅助设计)，它是由美国Autodesk公司开发的交互式通用型的绘图软件包。AutoCAD具有功能强大、操作简单、易于掌握等优点。还因具有完善的图形绘制功能、强大的编辑功能及三维造型功能，并支持网络和外部引用等，使其在建筑、机械等各个行业的设计领域中得到了极广泛地应用。 三、实验步骤 1、打开计算机及AutoCAD软件，熟悉软件界面与运行环境。 2、分析绘图对象、进行图形界限命令、图层与图线设置； 3、绘制图形，对图形添加注释和尺寸标注 4、填写技术要求、绘制图框及标题栏 5、输出打印图纸 四、实验基本要求 1、熟练掌握平面绘图软件AutoCAD。 2、按照下图完整绘制二维图，并合理标注，选择合适图纸及绘图比例，正确绘制图框和标题栏，写上机实验报告，用A4纸输出。

三维动画实验指导

三维动画实验指导书 南京邮电大学传媒技术学院 2006-5-8

目录 目 录----------------------------------------------------------1 课程说明------------------------------------------------------------2 实验一 安装和熟悉三维动画软件---------------------------------------3 实验二 三维建模练习------------------------------------------------7 实验三 灯光、材质、摄像机练习-------------------------------------10 实验四 动画与渲染练习---------------------------------------------14 附：实验报告的格式：-----------------------------------------------18

课程说明 课程介绍： 本课程的性质为《三维动画》课程的实验性教学环节。《三维动画》课程是媒体设计专业的一门重要的专业课。目前3ds max软件广泛应用于影视媒体、广告设计、机械设计和建筑设计等领域， 课程目标： 本课程目的旨在讲授该软件的主要功能和操作技巧，为媒体设计专业的学生将来从事影视制作业、广告与多媒体制作等工作领域打下基础。本课程是一门兼技术性和艺术性的课程，所以在教学中要注重培养学生实际操作能力和艺术审美能力。 课时：8×2 编写：霍智勇

实验一安装和熟悉三维动画软件 （课时：2×2） 一、实验目的 1.了解三维动画软件3DMAX的安装方法； 2.熟悉3DMAX的启动和退出方法； 3.熟悉3DMAX的软件界面； 二、实验设备 高配置台式计算机，三维动画软件安装包。 三、实验内容 1.了解三维动画的硬件系统具体配置，包括主频、内存、显卡（存）、硬盘 类型； 2.了解三维动画安装步骤，使用三维动画软件安装包安装3DMAX软件到 主机中，由于其安装过程复杂，需要重点学习软件的注册方法； 1、插入3dsmax安装光盘（使用虚拟光驱也可以）看到如图： 2、选择Install 3、选择Install 4、等待MAX安装Diretx9.c 5、在出现画面后选择“下一步” 6、选择接受协议，下一步

数学建模与数学实验

数学建模与数学实验 实验报告 班级: 数学师范153 姓名：付爽 学号：1502012060 实验名称: 数列极限与函数极限

基础实验 基础实验一 数列极限与函数极限 第一部分 实验指导书解读 一、实验目的 从刘徽的割圆术、裴波那奇数列研究数列的收敛性并抽象出极限的定义；理解数列收敛的准则；理解函数极限与数列极限的关系。 二、实验使用软件 Mathematic 5.0 三．实验的基本理论即方法 1割圆术 中国古代数学家刘徽在《九章算术注》方田章圆田术中创造了割圆术计算圆周率π。刘徽先注意到圆内接正多边形的面积小于圆面积；其次，当将边数屡次加倍时，正多边形的面积增大，边数愈大则正多边形面积愈近于圆的面积。 “割之弥细，所失弥少。割之又割以至不可割，则与圆合体而无所失矣。”这几句话明确地表明了刘徽的极限思想。 以n S 表示单位圆的圆内接正1 23-?n 多边形面积，则其极限 为圆周率π。用下列Mathematica 程序可以从量和形两个角

度考察数列{n S }的收敛情况： m=2;n=15;k=10; For[i=2,i<=n,i++, l[i_]:=N[2*Sin[Pi/(3*2^i)],k]; (圆内接正1 23-?n 多边形边长) s[i_]:=N[3*2^(i-1)*l[i]*Sqrt[1-(l[i])^2/4],k]; (圆内接正1 23-?n 多边形面积) r[i_]:=Pi-s[i]; d[i_]:=s[i]-s[i-1]; Print[i," ",r[i]," ",l[i]," ",s[i]," ",d[i]] ] t=Table[{i,s[i]},{i,m,n}] (数组) ListPlot[t] (散点图) 2裴波那奇数列和黄金分割 由2110;1; 0--+===n n n F F F F F 有著名的裴波那奇数列}{n F 。 如果令n n n F F R 1 1 --= ，由n F 递推公式可得出 1 1111 /11---+= +=+= n n n n n n n R F F F F F R ，]251251[511 1 ++??? ? ??--??? ? ??+=n n n F ； 2 15lim lim 1 -==+∞ →∞→n n n n n F F R 。 用下列Mathematica 程序可以从量和形两个角度考察数列{n R }的收敛情况： n=14,k=10; For[i=3,i<=n,i++, t1=(Sqrt[5]+1)/2; t2=(1-Sqrt[5])/2; f[i_]:=N[(t1^(i+1)-t2^(i+1))/Sqrt[5],k]; (定义裴

Unity3d 实验指导书

6.实验6U n i t y3d基本操作1实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握利用软件开发工具unity3d进行三维模型的创建，以及掌握Unity3d软件的基本操作方法。 2实验环境 Windows10操作系统、实验内容 Unity3D操作方法，地形、树、草的绘制，天空盒、雾及影子效果的添加方法，材质贴图的编辑，地形中贴图的编辑设置 4实验步骤 （1）. 在菜单栏GameObject->3DObject->Terrain里创建地形,在右面的Inspector设 置面板里点击来修改地形的面积，选择一个合适的 大小（如图）。 图4-地形示意图 （2）. 在菜单栏GameObject->Light->Directionallight里创建平行光（如下图）创建项目的时候默认会添加一个，如果没有就手动添加一个。 （3）. 选中地形对象，在右边的Inspector面板里面设置Terrain参数，Terrain菜单栏有一行图标，其中该图标用于建立无极限高的山峰，该图标比第一个图标多了一个参数值Height，设置该参数可以限定山 的高度，因此可以创建高地平台，使用该图标可平滑山峰，通过改变BrushSize 和Opacity的参数建立不同的山峰（如图3）； （4）. Terrain菜单栏里面的图标可用于给地形贴图，点击 Assets->Importpackage->Environment->TerrainAssets导入软件自带的地形的贴 图4-平行光示意图

图数据库，点击选择AddTexture选择已导入的贴图材料进行贴图（如下图）； （5）. 该图标分别可用于给场景添加树木和草,方法为点击菜单Assets->Importpackage->SpeedTree和TerrainAssets分别导入树木和草的数据库，点击或，选择AddTree在弹窗中点击 来添加已导入的树木和草材料（如下图所示）；草 材料通过EditDetail添加，属于细节部分，放大后方可看见。 图4-5添加草木 （6）. 打开Project菜单下的Assets文件夹，找到前面导入的Environment包文件夹，找到Water文件夹，选择一个水模型（例如：WaterProDayTime）放在水池中，选中 该水对象用图标来调整水的大小和位置使其覆盖水池，如下 所示。 （7）. 点击Assets->Importpackage->Sykboxes导入天空的材料数据库（没有Skyboxs 的话可以去AssetStore下载导 入）。 a)在Hierarchy中添加一个camera，创建项目的时候默认会添加一个，如果没有 就手动添加一个。 b)选中MainCamera。然后在右边的Inspector视图中会显示出MainCamera的各 个组件。 c)在上方菜单栏中选择”Component“,然后鼠标移动至下拉菜单中的”Rendering “，右边列出的菜单中就有一项是”Skybox“。点击”Skybox“，就可以将” Skybox“组件添加到MainCamera上面。要注意的是，点击前必须在Hierarchy 视图中选中MainCamera,否则无法添加。如果选中了别的对象，会添加到别的 对象上去。 图4-6添加水模型

数学建模指导

建模方法 接受参加数学建模竞赛赛前培训的同学大都需要学习诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学，数学软件包的使用等等“短课程”（或讲座） 培训中广泛地采用的讨论班方式，同学自己报告、讨论、辩论，教师主要起质疑、答疑、辅导的作用，竞赛中一定要使用计算机及相应的软件，如Spss，Lingo，Mapple， 1、蒙特卡罗算法（该算法又称随机性模拟算法，是通过计算机仿真来解决问题的算法，同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性，是比赛时必用的方法） 2、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法（比赛中通常会遇到大量的数据需要处理，而处理数据的关键就在于这些算法，通常使用Matlab作为工具） 3、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题（建模竞赛大多数问题属于最优化问题，很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述，通常使用Lindo、 Lingo软件实现） 4、图论算法（这类算法可以分为很多种，包括最短路、网络流、二分图等算法，涉及到图论的问题可以用这些方法解决，需要认真准备） 5、动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法（这些算法是算法设计中比较常用的方法，很多场合可以用到竞赛中） 6、最优化理论的三大非经典算法：模拟退火法、神经网络、遗传算法（这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法，对于有些问题非常有帮助，但是算法的实现比较困难，需慎重使用） 7、网格算法和穷举法（网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法，在很多竞赛题中有应用，当重点讨论模型本身而轻视算法的时候，可以使用这种暴力方案，最好使用一些高级语言作为编程工具） 8、一些连续离散化方法（很多问题都是实际来的，数据可以是连续的，而计算机只认的是离散的数据，因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的） 9、数值分析算法（如果在比赛中采用高级语言进行编程的话，那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用） 10、图象处理算法（赛题中有一类问题与图形有关，即使与图形无关，论文中也应该要不乏图片的，这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题，通常使用Matlab进行处理） 竞赛参考书 l、中国大学生数学建模竞赛，李大潜主编，高等教育出版社(1998)．

《数学建模》实验指导4_matlab数值计算

实验：matlab 数值计算 实验目的： 1. 掌握用matlab 进行插值、拟合、方程求解等数值计算的方法。 实验内容： 1. 某气象观测站测得某日6:00-18:00之间每隔2小时的温度如下： 时间 6 8 10 12 14 16 18 温度 18 20 22 25 30 28 24 试用三次样条插值求出该日6:30,8:30,10:30,12:30,14:30,16:30的温度。 2. 已知lg(x)在[1，101]区间11个整数采样点x=1:10:101的函数值lg(x)， 试求lg(x)的5次拟合多项式p(x)，并分别绘制出lg(x)和p(x)在[1，101]区间的函数曲线。 提示: 对数表示: 以e 为底的是log() 以10为底的是log10() 以2为底的是log2() 3. 求以下非线性方程组的解： 1 21212 2x x x x e x x e --?-=?-+=? 4. 求以下有约束最值： 22min (,)120f x y x y x y x y =+?+≤?-≥? 5．求 0.6220.611/0.60.6 y dy --?的值，画出被积函数在[-0.6,0.6]内的函数图形。 提示:绘制已经定义的函数的命令为:ezplot('fun',[a,b]). 提示： ● 一维插值：Y1=interp1(X,Y,X1,'method') 1. 函数根据X 、Y 的值，计算函数在X1处的值。X 、Y 是两个等长的已知向 量，分别描述采样点和样本值，X1是一个向量或标量，描述欲插值的点，Y1是一个与X1等长的插值结果。method 是插值方法，允许的取值有'linear'(线性插值)、'nearest'(最近插值)、'spline'(三次样条插值)、'cubic'（三次多项式插值），缺省值是'linear'。 ● 多项式拟合：[P,S]=polyfit(X,Y,m) 1. 函数根据采样点X 和采样点函数值Y ，产生一个m 次多项式P 及其在采样 点的误差向量S 。 2. 其中X 、Y 是两个等长的向量，P 是一个长度为m+1的向量。 ● 单变量非线性方程求解：[x,fval]=fzero(f,x0,tol) ● [x,fval] = fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon) 1. fun 是一个函数文件function f = fun(x)。x0是初始值。

Unity 3d 实验指导书

6.实验6 Unity3d基本操作 1实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握利用软件开发工具unity 3d进行三维模型的创建，以及掌握Unity 3d软件的基本操作方法。 2实验环境 Windows10操作系统、Unity2017.1.1 3实验内容 Unity3D操作方法，地形、树、草的绘制，天空盒、雾及影子效果的添加方法，材质贴图的编辑，地形中贴图的编辑设置 4实验步骤 （1）.在菜单栏GameObject->3DObject->Terrain里创建地形,在右面的 Inspector设置面板里点击来修改地形的面积，选择一个合适的大小（如图）。 图4- 1地形示意图 （2）.在菜单栏GameObject->Light->Directional light里创建平行光（如下图）创建项目的时候默认会添加一个，如果没有就手动添加一个。

图4- 2平行光示意图 （3）.选中地形对象，在右边的Inspector面板里面设置Terrain参数，Terrain 菜单栏有一行图标，其中该图标用于建立无极限高的山峰，该图标比第一个图标多了一个参数值Height，设置该参数可以限定山的高度，因此可以创建高地平台，使用该图标可平滑山峰，通过改变BrushSize和Opacity的参数建立不同的山峰（如图3）； 图4- 3 山峰水池示意图

（4）.Terrain菜单栏里面的图标可用于给地形贴图，点击Assets->Importpackage->Environment->TerrainAssets导入软件自带的地形的贴图数据库，点击选择Add Texture选择已导入的贴图材料进行贴图（如下图）； 图4- 4 贴图示意图 （5）.该图标分别可用于给场景添加树木和草,方法为点击菜单Assets->Importpackage->SpeedTree和TerrainAssets分别导入树木和草的数据库，点击或，选择Add Tree在弹窗中点击来添加已导入的树木和草材料（如下图所示）；草材料通过Edit Detail添加，属于细节部分，放大后方可看见。 图4- 5 添加草木

《三维造型设计实训指导书》可打印版

《三维造型设计》 实 训 指 导 书 河南科技大学机电工程学院 二〇〇八年十月十五日

目录 实训一：熟悉界面和基本操作及2D草图绘制 (1) 实训二：特征创建练习 (3) 实训三：基准特征和特征的编辑 (4) 实训四：零件建模练习 (5) 实训五：工程图创建练习 (6) 实训报告：熟悉界面和基本操作及2D草图绘制 (7) 实训报告：特征创建练习 (8) 实训报告：基准特征和特征的编辑 (9) 实训报告：零件建模练习 (10) 实训报告：工程图创建练习 (11)

实 训 一：熟悉界面和基本操作及2D 草图绘制 一、 实训目的 1、熟悉三维造型设计软件的界面； 2、熟悉三维造型设计软件的基本操作； 3、掌握2D 草图的绘制和编辑。 二、 实训设备 1、计算机； 2、三维设计软件Pro/E 。 三、 实验内容与步骤 内容一：熟悉软件的界面 1、启动Pro/E 从桌面左下方的【开始】→【程序】→【PTC 】→【Pro ENGINEER 】→【Pro ENGINEER 】或双击桌面的Pro/E 快捷方式，即可启动Pro/E 。 2、建立三维设计文件 点击【文件】→【新建】或直接点击【新建】快捷工具按钮，弹出【新建】窗口，如图1-1所示。按图示选择【类型】和【子类型】、更改【名称】窗口的名称、取消【使用缺省模板】后点击【确定】进入【新文件选项】窗口，按图1-2选择设计模板后点击【确定】即可进入零件三维建模工作界面。 3、熟悉界面的标题栏、主菜单区、快捷工具按钮区、模型树、绘图窗口、信息提示区和过滤器窗口。 内容二：熟悉软件的基本操作 图1-1 【新建】窗口 图1-2 【新文件选项】窗口