设计意图元表示研究

针对目前产品设计造型系统普遍缺乏对设计意图表达解释的表达,从而影响对设计意图的理解和没计重用的问题,提出了一个产品设计意图元概念,并对设计意图目标对象和设计意图元属性进行分析和抽象归纳;提出了一个基于本体的设计意图元表达框架;实现了在产品设计过程中动态创建基于本体实例的设计意图元资源描述框架图,输出基于Web本体描述语占和町扩展标记语言/资源描述框架格式的设计意图元信息表示;在设计意图知识与表达目标对象之间建立了紧密的、形式化的、显式的语义关系.     

基于语义推理的产品装配设计技术

为保证产品具有良好的结构设计和零件可装配性,研究了装配语义模型,详细讨论了设计尺寸约束和装配几何约束的符号化表达方法,并给出了书写规则。在此基础上建立了装配语义图,通过节点描述零件属性信息,通过有向边描述装配语义信息。介绍了基于装配语义的产品装配设计工作流程,重点阐述了零件设计尺寸约束、装配规划信息和装配操作序列的推理过程。给出了语义修改和语义变动两种情况下装配语义图的维护机制。应用实例表明,该模型可以有效地支持产品的协同装配设计。     

机械产品基于装配语义的变形设计

产品建模技术是企业为赢得市场竞争而采取的不同战略的共性关键技术，它覆盖产品整个生命周期的信息。产品的建模包括产品模型和产品建模过程链。产品模型包括设计模型、技术信息模型及工艺过程模型。本文提出机械产品基于装配语义变形设计的概念。     

资源组件驱动的装配工具匹配推理方法

针对复杂产品装配工序多样、工序间装配约束复杂、虚拟装配过程中工具资源的表示与推送困难问题,提出了资源组件驱动的装配工具匹配推理方法.首先,搭建了包括装配工具资源组件驱动模块、资源组件本体构建模块、资源组件运行与求解模块的资源组件驱动的装配工具匹配推理框架;然后,构建了装配工具的资源组件本体,给出了基于资源组件的装配工具匹配推送机制,并重点设计了资源组件驱动的装配工具类型与尺寸的按需匹配推理方法;最后,依托复杂产品装配资源推送服务平台验证了所提方法的有效性.解决了装配工具资源人工调整响应速度慢、装配效率低的问题.     

基于设计意图的一体化智能装配建模与序列规划技术研究

装配建模和序列规划是数字化装配的重要组成部分,但设计意图（Design intent,DI）的丢失致使其相互割裂、智能化水平低。针对前期发现的"装配建模和序列规划一体化完成"的可能性,研究基于DI的一体化智能化装配建模和序列规划方法。分析前期基于交互特征偶（Interaction feature pair, IFP）的智能装配建模方法的局限及其原因,明确一体化智能装配建模和序列规划的总体方案;设计零件初步序列规划算法、复合IFP （Complex IFP, C-IFP）构造算法、零件预装配算法和C-IFP实例化算法,以及相关功能类,从而增强零件的"感知"能力,提升了装配建模和序列规划的智能化水平,并基于DI的一致性传递,实现了两个环节的相互促进、一体融合。通过简化的机械臂实例验证方法的可行性。该方法对于打破渐趋固化的串行数字化装配模式、丰富并发展数字化装配理论和技术体系具有积极意义。     

机械产品基于装配语义的变形设计及其在Pro—E…

产品建模技术是企业为赢得市场竞争而采取的不同战略的共性关键技术，它覆盖产品整个生命周期的信息。本文提出了装配语义的概念，并在仔细分析机械零件间装配关系的基础上提出了机械产品装配语义的体系，介绍了机械产品基于装配语义的产品建模系统及其变形设计在Ｒｒｏ－Ｅ上的实现。     

机械产品基于装配语义的变形设计及其在 Pro-E 上的实现

产品建模技术是企业为赢得市场竞争而采取的不同战略的共性关键技术，它覆盖产品整个生命周期的信息。本文提出了装配语义的概念，并在仔细分析机械零部件间装配关系的基础上提出了机械产品装配语义体系，介绍了机械产品基于装配语义的产品建模系统及其变形设计在Ｐｒｏ－Ｅ上的实现。     

装配的语义网络建模其在DFA中的应用

作为现代先进制造技术的研究热点，并行工程的根本点是产品及其过程的并行设计。本文对并行工程下的产品设计方法即面向制造，装配的设计、特别是面向装配的设计进行了研究，总结了ＤＦＡ的一般原则，提出了适用于ＤＦＡ的产品装配结构的语义网络模型及其描述语言，即功能描述语言，并通过实例说明了这种模型在ＤＦＡ中的具体应用。     

并行工程下的可装配性设计

回顾了可装配性设计的发展背景,分析了现有可装配性设计方法的局限与不足,在此基础上,结合并和工程思想,提出了可装配性设计的发展方向,并构离并行工程下的可装配性设计框架。     

基于装配简图与装配语义的轴类零件信息提取

传统面向零件设计的ＣＡＤ已不能很好地适应产品的全过程设计。本语文提出了基于装配简图与装配语义的轴类零件信息提取方法,可较好地支持自顶向下的设计过程,对加快机械产品设计周期和减少设计师的重复劳动有着重要的意义。     

设计意图驱动的产品形态设计方法

为减小用户和设计师对产品形态方案的认知差异,将产品形态设计中的设计意图分为设计需求意图、设计编码意图和设计解码意图,建立了设计意图模型,构建了以满足用户需求意图、体现设计师设计编码意图及减小用户解码与设计师编码之间差异为目标的设计意图模型求解算法,探讨了设计意图驱动的产品形态设计过程,研究了基于交互式遗传算法的设计意图求解方法。以家用轿车前脸形态设计为例,分别进行了设计需求意图获取与映射、设计编码意图表达以及交互遗传解码研究,验证了所提方法的有效性。     

复杂产品的层次语义模型研究

针对复杂产品的设计建模提出了一个层次语义模型。在现有三维CAD系统的基础上，从用户需求、产品设计、零件建模、部件装配各个阶段入手，将其中蕴含的行业知识加以分类、提取、抽象，形成设计语义、建模语义和装配语义，使虚拟样机在建立过程中能够利用并且包含更多的行业知识。对该语义模型的三个层次进行了详细讨论，并结合曲柄压力机的产品实例给出了具体实现。     

基于设计意图建模的知识推送技术

为提高获取机械设计相关知识的效率并保证知识的有效性,提出了一种基于机械设计意图建模的知识主动推送服务方法。为设计任务建立了形式化的包含目标功能、约束条件和用户兴趣领域的设计意图模型,并根据机械概念设计阶段的各类相关知识的特点对其进行了规范化的组织管理,基于设计意图模型和设计知识库给出了系统的知识推送机制和通过功能—行为—结构映射进行知识匹配求解的方法。开发了机械概念设计知识服务系统的原型系统,并以液压式活塞泵为例验证了系统的有效性。     

虚拟装配环境中的装配模型表达技术研究

针对虚拟装配领域常用产品模型表达方法的信息完整性与操作效率之间的矛盾,提出面向过程的装配模型复合表达法,并应用于集成虚拟装配系统。该方法的装配模型主要包括层次结构的装配树模型、复合表达的零件模型、面向过程的约束模型和路径模型。零件采用B—rep、面片和凸包等3种模型复合表达。集成虚拟装配系统的测试结果表明,该模型表达方法能够满足虚拟装配过程的信息表达要求,并能较好地支持虚拟装配过程中的实时交互。     

利用STEP的设计意图信息交换

设计意图信息交换标准是异构CAD系统之间设计意图信息交换的基础.对ISO 10303(STEP)标准最近公布的关于基于特征的设计意图信息交换标准的内容、表达模式及实施的中间交换文件格式进行分析;对设计意图信息交换特点、交换映射模式,以及交换过程中涉及的主要关键技术进行探讨;通过基于AP203交换协议的中间物理交换文件,实现设计意图信息交换,最后给出一个基于设计意图交换标准的零件特征参数化模型数据交换实例.     

基于本体论的化工过程故障诊断研究

根据化工过程的复杂故障现象,将本体论引入到化工过程故障诊断中,建立了化工过程故障诊断本体论。该本体论包括两个本体：过程本体是对化工生产工艺过程的概念化说明,诊断本体是对故障、故障之间的内在关系以及故障与单元操作之间关系的概念化说明。一方面,化工过程故障诊断本体论可以直接用于建立诊断知识库;另一方面,其作为“中间语言”,还可以实现异构系统之间的诊断知识共享。连续搅拌釜反应器仿真研究表明,利用化工过程故障诊断本体论表示化工过程的诊断知识可以获得良好的诊断效果。     

A design representation scheme for collaborative product development

Design is an integral component of product development, which includes manufacturing. In order to avoid costly reworks and delays, and to reduce the lead-time in product development, effective communication of design concepts among the various stakeholders such as customers, designers and engineers is of utmost importance. In this respect, functional representations provide a methodology, which can be used to describe a design or product effectively. However, function is not the only type of information that needs to be communicated among the various stakeholders during a design process. Other types of information such as design specifications and constraints, which are non-functional, also need to be taken into account. This non-functional information cannot be adequately expressed using existing functional representations. Accordingly, in this work, a novel purpose-behaviour-structure (PBS) representation scheme to capture vital design knowledge for collaborative product development is proposed. The proposed PBS representation scheme can be used by designers working in a collaborative environment for product development. A case study on the design of a vacuum cleaner is used to illustrate the functionality of the PBS representation scheme. The details of the representation scheme are presented in this paper.     

基于装配规则的机械产品装配设计

首先就机械产品装配设计方式的选择作了论述。在对基于装配规则的机械产品装配设计的必要性进行论证的基础上 ,提出了产品装配设计规则库和产品装配设计基本流程。     

分布环境下面向装配的产品协同设计集成平台

为提高异地设计时产品的可装配性设计质量,提出了分布环境下面向装配的产品协同设计方法,从零件设计、产品结构预装配和产品过程预装配3个方面论述了可装配性设计内容,建立并实现了支持网络环境下面向装配的产品协同设计集成平台,详细描述了平台的功能模块,并通过涡轮膨胀机实例说明了异地人员间利用该平台实施面向装配的协同设计过程。