物理模型使能的机械产品设计知识获取与重用

传统CAD系统缺乏对工程约束的考虑,不能为设计师提供有效的工程分析计算手段,设计知识的获取和重用非常困难.通过物理模型将工程约束因素引入设计过程,建立物理模型与几何模型集成的设计机制.记录设计历史,经过数据挖掘,获取的设计知识分别由框架、QOC(Questions,Options and Criteria)等知识表达方式描述,建立知识管理系统进行存储,可供检索、浏览和重用.物理模型与几何模型的信息集成,使设计知识的积累、提取和重用变得非常便捷和自然.     

物理模型使能的机械产品设计知识获取与重用

传统CAD系统缺乏对工程约束的考虑，不能为设计师提供有效的工程分析计算手段，设计知识的获取和重用非常困难，通过物理模型将工程约束因素引入设计过程，建立物理模型与几何模型集成的设计机制．记录设计历史，经过数据挖掘，获取的设计知识分别由框架、QOC（Questions，Optionsand Criteria）等知识表达方式描述，建立知识管理系统进行存储，可供检索、浏览和重用．物理模型与几何模型的信息集成，使设计知识的积累、提取和重用变得非常便捷和自然．     

知识熔接技术的研究与应用

从知识表示、知识利用、知识获取三个方面介绍了知识熔接技术，并讨论了其发展现状;利用知识熔接技术即KF语言进行几何建模并实现其数据库的建立，以块特征的建立为例对其进行具体说明，最后以行星减速器中的行星轮为例进行齿轮系列化设计.运用UG/KF，工程师和设计师能够构造出完全可重复使用的知识库，在进行几何模型建立时只需输入相关参数即可，从而可以使其集中精力进行创新性设计，极大地提高了设计效率，从而实现了设计的自动化.     

支持协同设计的知识管理研究

为了解决协同设计系统和知识管理系统功能单一的问题，建立了一个相互支撑的集成平台使得两者互相协调发展.从协同设计过程对知识管理的需求出发，综合考虑知识的实体化特点和过程性观点，提出了支持协同设计的知识管理系统功能模型及知识管理集成模型.应用知识资源的元数据技术和知识的业务视图技术，实现了知识资源与特定设计过程的集成.在以隐性知识活动管理为主的过程管理研究中，讨论了知识过程建模及其与协同设计过程的集成.以国内某汽车零部件企业开发的支持协同设计的知识管理系统为例，进一步对协同设计过程中的知识管理应用进行了阐述.     

面向知识管理的产品设计资源库研究

针对产品开发过程中日益突出的交流共享和重用产品设计数据、经验等设计信息的需求,以制造企业产品开发过程中设计信息的动态获取、准确描述、记录和一致性管理为目标,研究了产品设计信息描述方法和相应设计资源数据库.首先,基于产品开发过程中设计人员分析求解问题的一般思维过程,从信息集成角度探讨了产品设计信息间所存在的逻辑关系.然后,从知识管理角度研究了产品设计信息的一致性描述模式及对应产品设计资源数据库的建立方法.从而实现制造企业产品设计知识和经验的有效积累,有力支持了企业产品设计自动化.     

基于特征知识的飞机翼类典型结构件库研究

为了实现飞机翼类典型结构件知识资源的重用,建立基于特征知识的飞机翼类典型结构件库,分析了飞机翼类典型结构件的特征知识,采用吸纳法实现知识驱动飞机翼类典型结构件几何设计,研发独立于CAD平台的结构件知识库。实现了翼类典型结构件设计资源的重用,降低变形设计难度的同时提高了设计效率,并为其它零件和标准件库的建立提供了一个新的思维方法。     

基于知识进化的产品可重用设计方法

针对传统CAD系统在解决客户需求个性化带来的产品多样化方面存在的不足,结合工程产品设计的内在规律,在可重用设计过程中引入相似性理论,根据相似性分析的思想构造了基于知识进化的产品可重用设计方法,描述了语义知识相似性指标（相似度、满足度和重用度）计算方法,将产品可重用设计流程与产品设计的进化操作相结合,使语义知识的进化过程反映设计意图,并结合某制造企业具体应用,将上述理论应用于数控加工机床开发中,更有效地表示工程产品及其设计过程,对提高设计效率和设计质量具有很重要的意义.     

支持多学科设计优化的产品集成设计知识模型研究

为了在工程设计中提高产品多学科设计知识的集成能力,通过研究产品多学科设计优化（MDO）的设计过程,提出一种支持多学科设计优化的产品集成设计知识模型.利用对产品设计知识应用特征的分析,研究产品集成设计知识的融合方法,阐述了产品设计知识的表达以及具体设计规则的匹配机制,分析了多学科设计知识获取和目标满意度评价的过程及方法.应用产品集成设计知识模型作为指导框架,采用GeneXus开发工具,搭建了一个支持多学科设计优化的原型系统平台,并以具体产品的设计过程为例,在平台中验证了该设计知识模型的可行性和有效性.     

基于基元模型的复杂产品方案设计知识可拓重用方法

对设计知识的合理组织和重用是提高大型复杂产品方案设计效率的有效保障。通过基元对设计知识进行了描述,研究了基元可拓集并给出了知识重用的基元可拓重用集的概念,建立了基于基元的知识可拓重用度计算模型,给出了一种知识可拓重用优选算法和知识可拓重用搜索匹配算法。最后,以大型水轮机选型方案设计为例验证了该模型以及相应算法的有效性和可操作性。     

法兰标准件库设计的知识重用方法

针对建立法兰标准件库的数据分类和组织问题,提出一种采用知识重用的数据管理方法.首先建立法兰标准件统一的抽象知识模型,将法兰分解为标准类别、标准号、体特征、密封面特征和材料特征等组合,将法兰CAD图和SolidWorks三维模型定义为法兰知识模型的属性;其次依据法兰特征建立树状目录,分类和组织法兰知识模型的属性.最后设计数据库管理软件,建立目录和数据之间的逻辑关系.依据用户在目录中的选择提取出法兰的相关数据、二维和三维模型.采用这种方法实现法兰分类的一致性,有效管理法兰数据,提高标准件库的实用性和开发速度.     

Knowledge-reuse-oriented Product Modeling and Knowledge Management in Digital Design

1 Introduction Rapid changes in market requirements force enterprise to produce customized product withthe cost and de-livery ti me of mass production.Parametric modeling is a usual design approachin CADsystemand it is usefulwhen geometric model should be changed frequentlyin design process[1-4]. To a certain degree parametric tech-nique si mplifies design process and shortens development cycle . However parametric approachis difficult to de-scribe design knowledge .Currently CADtechnique m…     

基于过程知识的设计过程重用

为提高产品设计过程的效率,从＂产品设计过程亦是产品＂的观点出发,提出了基于设计过程知识的设计过程重用方法,设计了基于过程知识的设计过程重用的流程;给出了过程重用系统的模块组成及其结构.并以某重型汽车变速箱设计过程为实例,实证了该方法与流程能有效地提高变速箱设计过程的效率,进而缩短了变速箱的上市周期,提高了变速箱的质量.     

知识驱动的产品设计情境

为进一步探讨情境在实际产品设计中的应用,提出了知识驱动的产品设计情境研究方法.将产品设计过程分为问题情境、求解情境和结果情境3个维度,通过知识驱动产品在原理、结构或组合方式上的创新,提出了基于产品开发设计流程的产品设计情境模型和知识驱动的产品设计情境模型.分析了显性知识与隐性知识在用户、设计师以及系统之间的传递与转化特征,提出了知识转移的交流模型和螺旋模型,并探讨了基于知识的产品建模技术、推理求解技术、感性意象评价技术和知识库技术.以眼镜造型设计为例,构建了眼镜产品族结构体系和计算机辅助眼镜造型系统软件,包括三维造型设计模块、感性意象评价模块和系统知识库模块.基于该系统可以实现眼镜产品设计的快速生成,构建设计知识库以及用户的感性意象评价,从而提高眼镜开发设计的效率,验证了知识驱动的产品设计情境理论体系.     

面向信息时代的机械产品现代设计理论与方法研究进展

在经济全球化的环境下,机械制造业的竞争实质上就是产品设计的竞争,如何快速地进行机械产品的开发是提高制造业市场竞争能力的一个关键问题,进行机械产品现代设计理论、方法和应用技术的研究是十分重要的一项基础性工作。在分析机械产品开发面临的变化和需要的基础上,提出了一种现代设计理论与方法体系结构的描述方法。通过分析网络环境下现代设计方法学的研究现状和特点,重点论述了智能设计、协同设计的概念、技术方法和关键研究内容,介绍了在设计知识表示方法、机械设计知识发现技术、知识仓库技术、机械产品知识仓库的功能体系结构、分布式协同设计原理、基于多智能体的协同设计技术等方面的研究进展。针对在我国“十一五”期间制造业发展的需要,指出进行智能设计技术、基于资源节约的设计方法、计算机辅助创新设计原理等八个方面的研究问题和发展趋势,对深入开展面向信息时代的现代设计理论和方法的研究具有理论指导意义。     

机械设计专家系统的分层动态知识库及回溯策略

本文结合作者在IMB-PC机上开发的用于机床主轴部件设计的专家系统ESMTSPD,描述了ESMTSPD系统的分层结构,并在此基础上,提出了机械设计专家系统的分层动态知识库(HDKB)模型以及使用该模型时的推理策略。本文还描述了目标回溯策略,该策略为常规型机械设计专家系统实现再设计提供了一种有效的方法。