复杂机械产品设计知识推理方法及软件系统

复杂机械产品设计涉及的领域知识广泛,类型复杂．基于实例的推理方法是知识推理中的一种重要方法。特别适用于复杂机械产品的设计知识推理．本文采用基于实例的推理方法,设计了复杂机械产品设计知识推理流程．在此基础上,提出一个快速实例检索流程,并给出了快速实例推理相似度计算方法．根据上述理论和方法,开发实现了一个复杂机械产品设计知识推理系统．     

面向高端装备产品设计的多模式知识服务方法

在高端装备产品设计过程中,有效的知识服务方法能提高设计人员的工作效率,缩短产品的设计周期,提高产品设计质量。为保证将高端装备制造企业知识库中的历史设计方案和经验知识适时、准确地提供给合适的设计人员,针对高端装备制造企业设计人员的三层次知识服务需求,依托Lucene全文检索引擎,提出了基于设计任务知识需求情境的知识服务和基于用户兴趣的知识服务相结合的多模式知识服务方法,并开发了相应的知识服务系统。设计的知识服务案例验证了提出的多模式知识服务方法及开发的知识服务系统在高端装备产品设计过程中的有效性与实用性。     

复杂产品设计知识应用开发技术研究

复杂产品开发是典型的知识密集型工作.研究了复杂产品设计知识产生和应用特征,建立了基于本体的复杂产品设计知识脉络统一表示,包括设计知识、设计过程、产品、人等表示,研究开发了产品设计知识应用开发工具,实现设计知识概念定义、产品设计过程定义、产品结构定义以及知识应用等功能.以滑膜摊铺机产品设计知识应用开发为例,实现产品设计过程、产品结构、关键词搜索等产品设计知识的快速导航获取,实现知识的管理和知识的传承,支持企业实施基于知识的精益产品创新开发.     

系统化设计在机械产品设计中的应用

现代设计方法是传统设计方法的深入、丰富和完善。目前国内外设计学者进行机械产品设计时主要采用的方法类型有系统化、结构模块化、基于产品特征知识和智能类型。本文重点介绍系统化设计方法在机械产品设计中的具体运用,并作简要分析。     

喷油式主动再生柴油机颗粒捕集器控制装置的设计

文章基于Freescale 16位单片机S12XS64设计了一种柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生过程控制装置,实现了DPF再生系统相关传感器的信号采集、执行器驱动、车载诊断系统(on-board diagnostics,OBD)和上位机软件通讯等功能。该系统设计了DPF再生控制策略,将控制装置设为断电、待机、工作、再生4种工作状态,通过测量得到的排气背压、DPF压降以及发动机转速来判断DPF主动再生时机,可以在DPF需要再生时通过控制供油泵、空气泵、火花塞和阀门等单元来实现DPF的再生过程;系统使用了多MOSFET并联来保证驱动器的可靠性,优化了系统工作电流,预防了信号干扰。该控制系统结构简单、稳定可靠,在城市公交改造项目的应用中工作稳定、操作便捷、尾气的净化处理效果显著,良好地实现了对喷油式DPF主动再生过程的控制,有很强的实用价值和广阔的应用前景。     

面向产品设计的企业知识管理模式

研究了产品设计过程中的知识建模与知识管理问题，提出了面向产品设计的企业知识管理模式．作为设计结果的物理模型不仅表达了设计方案，更是产品设计知识的载体．除了几何信息以外，设计结果还包括产品功能需求、工程约束、设计经验和规则等．基于知识构件建立了产品设计知识库．设计知识能够在两个层次上被重用，一是知识构件层，二是知识项层．     

产品配置设计中知识库的研究

目的 为有效地进行产品配置设计过程中使用的各种设计知识、方法和案例,需要构建产品设计知识库.方法 构建基于SmarTeam平台的知识库引擎,采用实例推理和规则推理相结合的方法,实现知识的智能检索和问题求解.提出了主要采用复合知识表示(框架/规则)方法和模糊知识表示方法建立机械产品的配置设计知识库.结果 通过配置设计知识规则的建立和表达,实现了配置设计知识的统一表达.结论 有效地支持了配置问题的快速求解和柔性配置设计的快速实现.     

如何通过设计提高钻探机械的可靠性

钻探机械的可靠性直接关系着产品的质量和使用性能，同时也关系着工程施工过程中操作人员的安全性，因此必须提高其使用可靠性。产品设计的好坏直接关系着产品的可靠性，因此必须提高产品设计质量。本文就钻探机械产品的传统设计和先进设计方法进行了探讨，为钻探机械产品的设计提供了参考依据。     

基于用户偏好的产品设计知识的推送算法研究

随着知识经济的发展,汽车产品设计活动越来越依赖于有效的知识支持。针对国内汽车企业中普遍存在的设计知识重用率低、经验知识未充分利用等问题,对汽车产品设计知识进行分析与本体建模;在此基础上设计了基于用户偏好的产品设计知识的混合推送算法,将知识文本向量空间化并由本体标注,采用设计任务与用户偏好共同构造知识需求向量,通过计算知识需求向量与知识文本向量的语义相似性得到知识推送结果。最后通过算例对知识推送过程进行说明。     

机械结构虚拟优化设计技术与应用研究

虚拟优化设计是多学科先进知识形成的综合技术，是现代机械产品设计的发展方向。作为一种新的设计模式，应用该技术减少了产品开发中设计-试制-试验等过程的重复，设计人员可在虚拟可视化环境中对结构进行分析和优化，有利于缩短产品的设计周期，降低开发成本；分析了产品虚拟设计的特点，提出了机械结构虚拟优化设计的流程，并以数控车床主轴箱体动态优化为例进行了应用研究。     

基于ANN支持产品设计过程的知识获取方法研究

建立设计过程与产品知识间的关联,是实现产品设计过程中知识获取的有效途径.引入设计仓库概念,通过建立产品知识模型,以产品结构树为核心组织产品知识,采用人工神经网络技术,根据设计过程中不同阶段的设计要求,设计各阶段的神经网络模型,建立设计过程中不同阶段与其相应的产品结构间的关联关系.以卷板机的总体方案设计过程为例,设计了该阶段的2层结构的BP网络模型,通过对网络进行训练,并对新的设计任务进行预测,验证了该方法的有效性.     

面向工程设计的知识处理关键技术

通过对工程设计过程的分析,提出了面向工程设计系统中产品层次建模的基本方法,研究了面向工程设计的知识处理技术:采用基于对象-规则的方法进行工程设计产品的知识表示;综合运用前向和后向推理,进行目标搜索和求解;建立了基于逻辑式的规则表示和推理,提高了规则知识的表示能力;建立了基于广义表的函数运算语言,提高了工程设计理论和经验公式的集成能力.开发了相应的软件系统,可集成于工程设计系统中,提高其知识处理能力.     

基于知识的模具并行工程系统方法

提出了基于知识的模具计算机辅助并行设计系统方法,并对并行工程系统开发过程、传统过程分析、过程重组、系统功能分析、系统建模和系统框架设计等关键技术进行研究,提出采用模糊设计结构矩阵进行产品开发过程建模和通过对模糊设计结构矩阵按信息度进行模糊排序来指导过程分解与重组,提出了基于特征的产品／模具信息模型,通过基于规则与基于事例相结合的推理机制实现知识、数据、事例等各种信息的动态集成与应用,以支持并行设计机制的实现。     

基于产品概念设计理论的快速冰酒器三维结构的设计

本文主要包括的是产品概念设计的要求和作用的分析和理论知识结合实际的设计实例。快速冰酒器作为产品概念设计的一个实例，对其功能，造型，结构，材料，色彩和各个零部件的连接和装配关系等要素进行设计。采用pro／E软件建模概念产品快速冰酒器的零件结构图，部分装配图和最终效果图。还包括有关的文字解释和总结等内容。     

面向智能主模型的事物特性表扩展方法

针对常规事物特性表不能有效组织智能主模型中多视图、多层次产品信息和设计知识的问题,提出了事物特性表扩展方法.首先结合智能主模型信息需求对事物特性进行分析分类,然后从广度维扩展事物特性多视图内涵,以完整表达面向设计过程的产品特性;深度维扩展采用知识映射矩阵表达产品特性与设计知识的关联关系,为产品设计过程提供设计决策知识;粒度维扩展从产品、部件、零件等结构层次构建多层次事物特性表,满足智能主模型智能缩放产品结构,在早期设计阶段快速评估不同配置方案的需求.通过某枪管设计优化实例,验证了所提方法的有效性.      

圆柱齿轮传动设计专家系统的研究

本文针对机械产品设计中逻辑推理和数值计算交织在一起的特点,论述了所研制的用于圆柱齿轮传动设计的专家系统的基本原理和关键技术,其中包括:设计型专家系统知识表示的形式,知识库的层次结构模型,前向推理求解策略和基于跟踪法的解释功能。文中还引入了满意度的概念,对齿轮强度校核提出了新的方法。     

产品设计知识的表示与重用技术

通过研究知识工程(KBE)技术在产品设计中的应用,根据产品设计知识的形式对其进行归类,利用面向对象的方法表达产品的总体参数、零件的独立参数、设计经验及规则,采用框架结构表示产品的结构配置树,将设计知识存储到模型库、数据库和规则库中.把编写好的KF(Knowl-edge Fusion)类加载到产品模型,并根据新设计条件和约束来驱动产品设计.最后,通过观光电梯的应用实例验证设计知识的重用.     

概念设计与结构设计的信息集成技术研究

基于实例推理进行产品概念设计,基于制造知识对产品概念设计进行评价,根据评价结果提出设计修改意见,从而指导产品概念设计,获得概念设计的优化解。基于用户定义的特征进行产品特征造型和产品初步结构设计,对产品初步结构设计进行参数化处理,采用提出的双向设计方法进行参数化产品结构设计。基于所提出的信息集成协议,使概念设计获得的结果直接驱动结构设计,自动生成产品的三维装配图,初步实现了产品概念设计与结构设计的信息集成。从而解决了产品并行设计过程中的瓶颈问题,为产品设计过程的信息集成与功能集成打下了良好的基础。     

基于知识的产品过程设计方法研究

产品设计的过程优化与逐层求解中,信息与知识的有效表达与组织受制于需求、原理、标准及材料与成本等约束规则的影响.这里结合产品需求、效应、原理求解及产品试制、材料选择与质量控制等内容进行过程性的循环求解,对产品的过程信息模型中引入了本体的形式化知识表达机制,研究了产品过程进化过程中的设计过程映射与产品制造过程中的回馈求解.以剖布机为实例分析构建了产品过程信息的知识交换与共享语义描述和推理方法.