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随着技术的发展,可使用的工程材料种类和数量十分庞大,新材料还在不断的出现,此外,工程材料通常与制造工艺密切相关,在材料选择过程中,设计工程师需要考虑大量的各种因素,非常依赖于领域的知识。一个开放、可共享和可扩展的工程材料选择知识库对于提高产品材料选择的智能化水平、提高产品设计质量和效率有重要的意义。本文对工程材料选择涉及的知识概念和关系进行了研究和分析,对目前的热点研究:基于本体的语义Web技术进行了分析和探索;本体技术在形式化、开放性和共享性等方面比其它知识建模技术提供更强大的能力。提出将基于本体的语义Web技术应用到工程材料选择知识建模中;设计了工程材料选择知识的本体表示模型和基于本体的工程材料选择知识库的总体方案。该知识库包括工程材料选择知识的概念库、材料选择知识规则库和材料选择知识的实例库。在材料选择知识的概念建模中,根据工程材料信息进行分析,对相关的概念信息进行抽象提取和概念模型分析,并进行概念建模,使用Protege生成本体概念模型;采用语义网规则语言(SWRL)将材料选择因果知识表达为一组知识规则,形成材料选择知识规则库,增强本体知识库的推理能力;通过调研和知识总结,建立了部分齿轮零件材料选择知识实例,采用基于本体的资源描述框架(RDF)模式进行表示。在知识库实现上,采用Java编程技术调用SWRL API和OWL API,将知识库层、用户界面层及推理层三大模块组建成一个完整材料选择系统;并使用基于描述逻辑的Drools规则推理机对本体进行推理,使用语义网规则查询语言(SQWRL)对材料选择知识进行语义查询。最后根据建立的工程材料选择知识库的可扩展特性,扩展建立一个齿轮材料选择知识库系统,实现了对齿轮产品进行基于知识的材料选择,给出一个齿轮材料知识选择实例。本文开发的基于本体的工程材料选择知识库已经基本完成,并通过齿轮材料选择实例验证。材料选择测试表明,使用本体概念建模的方式建立的材料选择知识库是有效性和开放的;在实际工程应用中,本体能够实现在不同平台和应用之间实现共享、重用及互操作;完成的基于本体的工程材料选择知识库具有一定的实用价值。