机械结构形态提取方法

为简化三维模型检索过程、提高机械结构设计效率,在分析结构骨架的基础上提出机械结构形态提取方法。基于常用基本体的构造特征提出一个基本体转换模型,将基本体统一成扫掠体的表达模式。基于该模型研究了单面基本体、变尺度多面体、等尺度多面体的基面选择规则,提出基本体形态提取规则和基本体形态融合规则,实现了机械结构形态的提取。通过螺旋扶蔗器实例说明了机械结构形态的提取过程,并验证了机械结构形态提取方法的可行性。所提方法为机械结构特征简化的研究提供了新方向,为机械原理形态的研究奠定了理论基础。     

基于机械结构形态的三维CAD模型检索

针对三维CAD模型检索相似度度量特征信息不完备问题,提出基于机械结构形态的三维模型检索方法.通过分析机械结构形态的基本特征,构建基本体形态位置相似比较的黄金分割相似系数,研究基本体形态姿态相似比较的方向向量、法向向量比较规则,并定义曲线轮廓值指标计算基本体形态的轮廓相似度.综合上述3个比较指标及坐标系变换相似度,提出基于机械结构形态的三维CAD模型粗检索方法.并通过基本体转换模型特征相似度计算方法的研究,提出三维CAD模型精检索方法.通过实例验证结果表明,所提检索算法有效地实现了模型外形特征、几何尺寸、拓扑关系等信息的比较,提高了检索结果的准确性,同时实现了以机械结构形态为查询对象的三维模型检索.     

面向机械结构形态的三维模型拓扑信息存储方法

针对机械结构形态提取过程中复杂的数据结构问题,提出一种面向机械结构形态的三维模型拓扑信息存储方法。首先在分析机械结构拓扑关系的基础上提出基本体拓扑关系的图论描述模型,基于该模型利用单亲遗传算法对基本体的编号进行优化。然后针对面拓扑关系矩阵的结构,提出了基本体中各面的编号规则。最后采用半带宽表示方法压缩拓扑信息矩阵,实现拓扑信息存储空间的优化。实例结果表明,文中拓扑信息存储方法可以显著减小拓扑信息矩阵带宽,压缩三维模型数据存储空间。     

机械结构三维CAD模型姿态调整方法研究

为了提高三维模型相似性评价的质量和效率,提出了一种基于机械结构基本体形态的三维CAD模型姿态调整方法。通过对机械结构基本体形态特征的分析,研究了基本体形态的几何信息特征量、拓扑信息特征量,提出了基本体形态信息量的计算方法;根据信息量大小确定了机械结构特征形态,提出了三维模型姿态调整坐标系的构建方法;通过实验验证了三维CAD模型姿态调整方法的有效性。研究结果表明:该机械结构基本体形态信息量度量方法可以快速地识别机械结构模型的特征结构,为机械结构三维CAD模型的姿态调整提供理论依据。     

三维CAD模型检索方法的优化研究

随着三维CAD模型库模型数量的增加,会导致其检索效率大幅度降低,针对这一问题,提出了一种基于机械结构形态的三维CAD模型检索优化方案.采用数据分组聚合技术,分析了三维模型相似性特征,提出了模型相似性比较矩阵、模型相似链等聚类方法,简化了模型检索流程;通过对分布式计算框架工作原理的分析,融合基于机械结构形态的三维CAD模...     

机械结构对称性实例设计知识挖掘方法研究

针对机械结构对称性实例中存在着大量的设计知识,利用多维模糊数据挖掘的方法从结构对称性实例中挖掘了设计知识,用以指导结构对称性在机械产品结构设计中的科学应用。提出了根据设计需求结合隶属函数特征对实例数据库中待挖掘的数据模糊化处理,借助关联规则挖掘方法 Apriori算法对预处理后的数据库进行了挖掘。挖掘出了结构对称性和产品功能区间、性能区间及约束区间之间的模糊关联规则。结果表明:通过对结构对称性实例进行数据挖掘,建立结构对称性在机械系统中实用的设计知识,是以后进一步研究机械结构对称性应用规律和应用方法的坚实基础。     

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。     

旋转机械故障诊断专家系统的知识表示法

分析了影响旋转机械运行状态的各种因素,就旋转机械故障诊断专家系统中知识库的建立及知识表达提出了一种建模方法,这种方法根据旋转机械的特点,把知识库中的故障征兆分为了５大类,１３小类,１００多个具体项。根据知识表示模型的网络传递算法,可以方便地进行知识库组织及维护。最后,列出了１２５ＭＷ汽轮发电机组知识库的实现方法。     

一种新的专家系统面向对象知识表示模型

文中旨在为专家系统的构建提供更完备的知识表示方法.文中提出了一种基于认识客体角度的知识分类,将知识分成四类:反映事物个性的知识、反映事物外部关联的知识、反映事物行为的知识、元知识.为了充分表达上述四类知识,文中提出了一种面向对象的知识表示模型,该模型集成运用了面向对象和产生式规则两种知识表示方法,具备比单一知识表示技术更强的领域知识表达能力.     

基于混合知识表示模型的采煤机规则库构建与应用

采煤机设计领域规则知识种类繁多,规则知识的合理表示是实现采煤机智能设计的关键技术之一。为实现采煤机设计领域经验知识的共享与重用,采用面向对象为主、产生式规则和过程表示为辅的混合知识表示模型,将对象信息、设计过程和经验规则集中表达于模型中,实现了设计对象及其设计知识的集成。在知识表示的基础上,研究了规则库的分类与存储结构,建立了采煤机设计规则库,分析了规则推理方法,并应用于采煤机智能设计系统中。通过采煤机截割部传动系统设计实例,验证了该方法有效可靠。     

论机械设计知识的混合表示方法

本文通过分析机械产品方案设计专家知识的类型和特点,在比较现行的各种知识表示方法的优缺点的基础上,提出了一种集框架表示、规则表示和过程表示于一体的混合知识表示方法,并结合“三系列工业汽轮机方案设计专家系统(TDES)”的研制,着重探讨了机械设计专家系统的混合知识表示方法和知识库组织管理两方面的问题。     

一种基于关联规则的知识推送方法

针对复杂机械产品概念设计中数据量大造成的知识获取问题,为充分挖掘知识资源的潜在价值。在论述零件产品知识模型和关联规则原理的基础上,提出一种基于关联规则的知识粒度化推送方法。首先将零件知识依据知识粒度层次理论进行描述,并引入知识需求概念,构建关联知识主动推送框架;然后依据关联规则FP-tree算法完成关联知识相似度匹配,有效的加速了知识检索和推送的速度;最终以机械产品实际生产为例验证所提方法在知识推送应用中的可行性。     

知识网格环境下客户协同产品创新知识共享研究

基于知识网格在整合知识资源方面的优势,分析了知识网格环境下客户协同产品创新知识共享的特征,提出了知识共享模型,并对其关键研究点进行了深入研究。通过提出"创意-问题-功能"模型实现创新主体非结构化创意知识的转化;创建产品创新知识共享概念本体并定义其上下位关系;在对知识共享概念本体按概念型、规则型和实例型划分的基础上,提出一种基于OWL的产品创新知识本体语义表示方法;建立了知识共享的访问机制和原型系统,并通过某型号手持电钻的产品创新设计验证了所提出模型与原型系统的有效性和可行性。     

关联规则挖掘驱动的盾构机刀盘健康评估方法

传统机理建模研究与实际施工环境误差较大，而数据驱动建模多采用黑箱模型，不利于知识发现与理解，为此提出一种基于知识挖掘的盾构机刀盘健康评估方法。针对盾构掘进数据维数众多、海量异构、强噪声干扰等特点，结合盾构掘进领域知识与机器学习算法提出针对性的数据预处理、特征筛选以及连续特征离散化方法，以此建立知识挖掘数据集。在此基础上，利用关联规则挖掘算法提取关键特征与不同刀盘健康状态之间的映射关系，采用融合可靠度、完整度与简洁度的综合评价指标适应度准则对原始规则进行评价排序，最终实现盾构机刀盘健康评估。基于厦门地铁3号线某掘进区间的实际工程数据对所提方法进行了应用验证。研究结果表明，所挖掘的知识规则与实际数据分布具有良好的吻合度(平均值93%以上),验证了该方法的有效性。     

三维工序模型加工特征环境匹配

针对传统的基于"相似零件结构有相似工艺"准则的知识检索方法所造成的知识重用精度低等缺点,提出了一种基于"相似加工特征环境有相似工艺"的三维机加工艺知识复用方法。首先,利用属性邻接图建立工序模型的数学表达,使用改进的子图同构匹配方法进行加工特征提取。然后使用加工特征邻接图将提取出的加工特征进行重构。通过定义裁剪规则,得到基于特征的加工特征环境结构。将特征的环境结构作为输入条件与工序模型进行相似匹配,匹配参数包括特征类型、依附面类型以及特征间拓扑关系等信息,使加工工艺知识得以复用。实例验证表明,该方法有效地匹配了相似的加工特征环境并通过加工特征环境的检索,实现相似工艺的匹配。     

基于模型定义的工艺知识表示及工艺决策方法研究

为了简便有效地在三维环境下表示工艺知识和提高工艺决策的自动化程度和灵活性,提出了基于模型定义的工艺知识表示方法及工艺决策方法。首先引入MBD技术,建立零件的工艺MBD信息模型,在该模型的基础上,进行基于规则的三维典型工艺知识表示,然后,在三维典型工艺基础上,以MBD模型为唯一依据,自动识别模型中几何特征信息和非几何信息,并以此为基础进行自动工艺决策,最后,通过实例验证了提出方法的可行性和有效性。     

基于本体的机电设备故障诊断知识表示方法研究

针对机电设备故障诊断领域知识表示不完备性和共享困难的问题,提出了一种基于本体的知识表示方法.首先对故障诊断系统知识结构进行了分析;其次完整的定义了本体概念、属性、关系、实例和规则,为知识表示提供了明确的形式化规格说明;基于上述分析和定义,并结合滚齿机故障诊断的知识结构,借助prot é g é工具构建了知识表示的计算机模型.研究结果表明该方法可有效的解决滚齿机故障知识表示困难的问题.     

用于机加工产品设计过程降低成本求解的知识表示方法

为解决由于评价对象的不确定性造成的无法有效应用降低成本知识的问题,针对机加工类产品降低成本知识进行分类,指出知识之间的相互嵌套关系.分析降低成本知识的特点,提出一种适用于降低成本求解过程的集成成本知识元-规则-框架(CKE-R-F)的混合知识表示方法,用产生式规则作为知识表示主体,内嵌框架定义和成本知识元用以表达知识内容之间的相互关系.建立降低成本知识库,实现知识的交互获取与知识库的维护功能,并将其应用于设计过程的降低成本求解过程中.     

可拓知识表示在水轮机选型设计中的应用

水轮机结构复杂,传统知识表示不能满足选型设计的需要,为此提出了一种基于可拓模型的知识表示(简称可拓知识表示)方法.首先给出了该表示方法的定义、语法规范和存储结构;论述了在该方法基础上的推理算法及问题求解过程,包括可拓图构建、物元拓展推理及条件可拓集合的生成;最后将该方法应用于尼尔基水电站的水轮机选型设计中.由于可拓知识表示扩充了传统方法的表示内容,采用该方法可以得到比采用传统知识库系统更合理的推理结果.     

基于DAG知识组织模型的产品设计过程知识服务系统

为了给产品设计过程提供更为高效的主动式知识服务,提出了一种基于有向无环图知识组织模型的产品设计过程知识服务系统的构建方法.采用知识点表示产品设计知识,并按照语义关系将所有知识点组织为一个有向无环图;为获得每个实时设计活动所需知识的特征,在使用三维静态信息对产品设计过程进行整体描述的前提下,确定当前设计活动所对应的三维动态信息,并用知识需求特性表来描述当前设计活动所需知识的特征;进一步可以根据知识需求特性表,对有向无环图知识组织模型进行基于语义的知识查询;找出当前设计活动所需的知识点集合,并以知识服务的方式将这些知识点提供给设计人员.通过饰品设计知识服务系统实例,验证了该方法的有效性.