航空发动机MRO知识建模与重用技术研究

针对航空发动机的维修,修理与大修中知识组织复杂且难以重用的问题,本文提出了维修术语的语义关系描述方法,并给出了语义相似度的计算方法。按照维修知识的特点划分了不同描述类型。对于案例类知识建立多级检索机制,利用语义相似度计算实现案例语义检索。对于图表类知识建立影响元素之间的关系模型,利用反馈机制实现知识进化。对于公式类知识提出插槽式的知识描述框架,利用公式接口描述实现公式知识重用。最终形成航空发动机MRO知识的重用环境。     

基于知识模型的自适应变型设计方法研究

为了在产品设计过程中实现知识的管理和重用,提出一种基于知识模型的自适应变型设计方法,该方法首先建立一种知识模型,将产品设计知识分为基本类型、概念集合、实体模型和参数信息,再通过XML语言对知识模型进行表示与存储,同时,为了能用统一的方式表达与调用产品的参数,将参数信息分为参数表知识、规则知识和公式知识3种形式;其次,产品的自适应变型设计过程是以关键参数为驱动,通过知识模型查询、推理,计算出整个产品的核心尺寸及参数,以驱动设计模板完成自适应变型设计;最后,基于该方法,在SolidWorks软件环境下开发了电站锅炉风门自适应变型设计平台,能够通过电站锅炉风门的关键参数,自动生成该产品的三维模型及二维图样,验证了该方法的有效性。     

基于仿真组件的数字样机运动模型构建与重用

为了提高产品仿真建模的效率并增强仿真模型的可重用性,提出了一种机械产品虚拟样机运动模型的构建方法。利用仿真组件表达产品机构的设计知识,描述了机构中与运动学相关的各种信息。建立了关键设计参数与产品CAD模型设计信息之间的相互映射关系,通过修改关键参数实现快速重用机构的运动仿真模型。采用数值算法对模型进行分析求解,获得产品机构中各零部件的各种运动行为数据,并在虚拟环境中进行了运动仿真展示其运动学行为。该方法在虚拟环境下机械产品性能评测中得到应用,并利用某型号汽车的转向和悬架系统进行了验证。通过仿真实例表明,该方法具有较好的实用性和扩展性。     

基于知识的智能设计系统知识库构建方法研究

探讨了融和实例和知识智能设计系统的几个关键问题,实现产品的快速设计和智能设计,并支持知识的重用和保留.给出了智能设计系统的功能结构和工作流程,重点论述了系统中的知识库构建方法、实例知识的组织策略,提出了分层次描述实例的方法; 给出了实例库关系模型和数据结构.并以某机械厂的斗式提升机产品族为研究对象,将数据库方法与Pro/E的参数建模法结合在系统中,建立产品知识库,不仅实现了对具有复杂结构实例的数据的表达,也同时实现了实例的三维模型表达.     

零件工艺知识建模及其相似性度量方法研究

针对计算机辅助工艺规划系统中零件工艺设计知识重用的问题,提出一种适用于三维工艺知识重用的知识建模及相似性度量方法。通过分析零件工艺知识中三维几何特征的演变规律,提出加工元和加工元序列的概念。基于因素空间理论,分析工艺知识的信息本质,定义了工艺知识元并给出了知识元的因素集,以此构造出工艺知识空间表达模型。根据因素状态值的数据类型,将高维的知识元因素空间投影到三维度量空间,并给出三个维度各自的相似性度量函数。利用欧氏距离公式得出知识元的空间距离,归一化后得到知识元的相似性。     

导管数控弯曲工艺知识管理技术研究

为实现导管数字化集成制造模式,分析了导管数控弯曲过程中工艺知识的内容、特征及其存在形式,采用基于重用的方法将工艺知识分为两类:重用型工艺知识和决策型工艺知识;针对其内容结构特点,研究了工艺知识的表示与存储方法,建立了它们的关系数据库存储模型,进而构建了导管工艺知识管理系统的结构模型;研究了知识推理技术,建立了基于关系数据库技术的正向和反向推理方法,实现了导管工艺设计过程中的可加工性分析和制造资源选择;针对导管工艺的特点实现了基于实例的工艺参数设计(CBR),提高了导管数控弯曲工艺设计的效率。     

基于SOA的航天产品装配工艺知识管理技术研究

通过对航天产品装配过程的调查和分析,针对目前航天产品装配工艺设计与管理方法不能有效支持装配工艺设计以及装配工艺知识的共享和重用等问题。构建了基于SOA的装配工艺知识管理框架,提出了一种面向服务特征的装配工艺知识表达模型,并以运载火箭装配工艺知识为例说明了该知识表达模型的具体应用,最后以上述知识表达模型为基础,给出了面向服务的装配工艺知识推理重用方法。     

产品设计的知识模型建模技术研究

针对传统CAD模型主要是几何模型的特点,提出建立基于产品几何模型的产品知识模型。详细叙述知识模型的知识表示、知识获取和知识重用方法。通过对知识的获取和重用,实现产品自顶向下的设计;运用知识模型的建模控制方法实现产品的设计控制。     

基于知识重用的产品方案设计多级实例推理模型

大型复杂产品方案设计结构配置过程具有复杂性、多层次、多属性和创造性的特点,对设计知识的合理组织和重用是提高产品设计效率的有效保障.在多级设计分解的基础上,研究了大型复杂产品方案设计多级实例推理与重用技术,提出了多级实例推理关联传导过程的形式化表达模型,建立了多级推理过程的传导效应函数,给出了多级实例推理算法和基于多级实例推理初始方案的实现过程.通过实例验证了所提模型与算法的有效性和可操作性.     

复杂产品设计优化的数据与知识管理方法

为了对复杂产品设计中的设计知识进行有效管理和应用,在前期异构数据管理研究的基础上,提出了跨项目的数据版本管理模型。基于输入输出数据的统计规律建立知识模型,并采用Moore-Penrose广义逆法求解该模型。对已有版本的输入参数进行延拓和抽样以扩大样本点范围,利用获得的知识模型快速求解输出参数,通过综合比较选择优良的输入参数,在设计目标约束下逐步优化输入参数,从而快速收敛到设计目标。实验表明,这种方法能较好地改善设计效率和设计质量。