计算机辅助设计（CAD）的应用领域与核心功能

1. 机械设计与制造

CAD在机械工程中主要用于以下方面：

• 三维建模：通过参数化建模实现复杂零件设计
• 工程图纸生成：自动输出符合ISO标准的二维图纸
• 运动仿真：验证机械结构的动态性能
• 有限元分析：优化材料分布与应力强度

2. 建筑与工程建模

在建筑工程领域实现以下功能：

3. 电子电路设计

PCB设计流程包含以下环节：

1. 原理图设计：电路符号库调用
2. 布局布线：遵循EMC设计规范
3. 电气验证：自动检测短路/开路
4. 输出生产文件：Gerber格式导出

4. 工程仿真与优化

典型仿真应用场景：

• 流体力学分析：管道压力测试
• 热力学仿真：散热系统优化
• 运动轨迹模拟：机器人路径规划
• 碰撞测试：汽车安全结构验证

5. 制造业数字化转型

CAD在智能制造中的集成应用包括：

• 数字孪生建模：产品全生命周期管理
• 工艺优化：自动生成加工参数
• 供应链协同：BOM表云端共享
• 质量追溯：设计变更记录追踪

6. 教育培训体系

高校机械专业CAD课程设置示例：

（本文内容参考《CAD技术手册》第5版及《制造业数字化转型白皮书》2023版）