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基于知识的产品设计关键技术研究与开发

作　者: 许蔷
导　师: 廖文和
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 产品设计 设计重用 基于实例的设计 设计知识管理 设计集成
分类号: TB472
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 362次
引　用: 8次
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内容摘要


基于知识的设计模型是力图将设计者的经验提炼出来,在设计过程中,通过推理机对求解问题进行演算,同时调用知识库中的知识作为指导,从而提高产品设计的整体水平,缩短产品开发周期和减少开发新产品的投资风险。本文在国家863计划项目、江苏省高技术研究计划项目的支持下,在研究机械产品设计共性的基础上,结合先进的设计理念和三维CAD技术,以基于知识的产品设计研究为主线,系统研究了基于知识的产品设计的相关理论、方法和关键技术。本文的主要研究内容及成果如下:·对产品设计理论和方法进行了总结和概括,分析了机械产品设计的现状和发展趋势,将基于知识的设计方法应用到机械产品的设计中;·研究了知识获取、表达、存储等KBE理论,并将KBE思想应用到UG二次开发中,将设计知识归纳存储,建立了设计知识库;·研究了产品实例表示,建立了复杂产品层次树状产品实例库,介绍了最近邻域实例检索策略并给出相应的算法;·研究了基于知识重用的三维产品建模技术,研究了在设计过程中的设计资源的重用,计算过程的重用,计算数据的重用,推理过程的重用等等;介绍了基于设计重用的凸轮三维模型的实现方法。最后,在上述研究成果的基础上,开发了基于知识的产品设计系统,该系统包括设计知识管理子系统和常用件设计集成子系统,系统实现了基本的功能要求,取得了满意的效果。

全文目录


第一章 绪论  12-21
  1.1 研究背景  12-17
    1.1.1 产品设计理论的发展  12-15
    1.1.2 基于知识的开发技术现状  15-17
    1.1.3 基于知识的开发技术的发展趋势  17
  1.2 相关领域的国内外研究现状  17-19
  1.3 课题背景  19
  1.4 论文研究内容及安排  19-21
第二章 基于知识的产品设计理论研究  21-34
  2.1 基于知识的设计方法的提出  21-23
    2.1.1 知识的定义  22
    2.1.2 知识的分类  22-23
    2.1.3 知识的表达  23
  2.2 机械产品设计知识的内容  23-25
    2.2.1 机械设计知识的分类及内容  24-25
    2.2.2 机械设计知识的特点  25
  2.3 知识工程的概念及其体系结构  25-26
  2.4 基于实例的设计关键技术  26-33
    2.4.1 基于知识的设计重用过程模型  27-28
    2.4.2 CBR 的概念  28-29
    2.4.3 CBR 的流程  29
    2.4.4 CBD 关键技术  29-33
  2.5 CBD 与机械产品设计的结合  33
  2.6 小结  33-34
第三章 基于知识的实例库关键技术的研究  34-48
  3.1 产品实例库模型的建立  34-39
    3.1.1 实例库的知识表达  34-35
    3.1.2 产品实例的类层次结构  35-36
    3.1.3 产品实例库的逻辑表达方法  36-38
    3.1.4 层次化的实例库组织示例  38-39
  3.2 基于实例的检索技术的研究  39-47
    3.2.1 知识引导的检索方法  40
    3.2.2 最相似实例的检索  40-41
    3.2.3 基于实例的检索算法示例  41-47
  3.3 小结  47-48
第四章 基于知识的三维数字化建模关键技术  48-66
  4.1 设计重用的产品建模  48
  4.2 UG 系统对于设计重用的支持分析  48-49
  4.3 支持重用的UG 二次开发关键技术  49-57
    4.3.1 动态链接库技术  49-50
    4.3.2 用户化界面技术  50-52
    4.3.3 用户程序设计框架  52-53
    4.3.4 模块间的数据传递  53-57
  4.4 支持重用的数据库开发技术  57-59
  4.5 设计集成常用零件库的开发示例  59-65
    4.5.1 凸轮的三维数字化建模原理  59-62
    4.5.2 凸轮的特征描述  62
    4.5.3 基于UG 的凸轮三维数字化建模  62-65
  4.6 小结  65-66
第五章 基于知识的产品设计系统的实现  66-81
  5.1 软件的简介  66
  5.2 软件系统的环境配置  66-67
  5.3 软件系统的框架结构  67-69
  5.4 功能模块的介绍  69-70
  5.5 系统实现的示例  70-80
    5.5.1 设计知识管理子系统的工具集  70-78
    5.5.2 常用零件设计集成子系统的工具集  78-80
  5.6 小结  80-81
第六章 全文总结与展望  81-83
  6.1 本文研究工作总结  81
  6.2 后续工作的展望  81-83
参考文献  83-86
致谢  86-87
在学期间研究成果  87

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工业通用技术与设备 > 工业设计 > 产品设计
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