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论文面向阀门行业应用和产品设计流程,以典型阀门产品(盲板阀)为主要研究对象,构建领域设计知识驱动的阀门产品计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)系统。应用KBE(Knowledge—based Engineering,基于知识的工程)技术理论和方法,通过领域知识与产品模型、设计流程模型及导航、参数化模型的有效融合,实现阀门产品设计过程的知识驱动;并通过定义和约束产品零部件之间的装配关联关系,实现与产品设计过程同步的智能装配。
论文的主要研究内容包括:
1)通过对典型阀门产品(盲板阀)结构与设计流程的研究分析,确定参数驱动的设计单元层次结构。
2)利用本体论和面向对象方法,以设计单元层次结构为基础,构建阀门产品的本体模型及其模板实例;通过与领域知识的融合,构建产品的集成知识模型,以及产品设计单元的三维参数驱动模型。
3)基于CBR(Case—based Reasoning,基于实例推理)和RBR(Rule—based Reasoning,基于规则推理)混合推理机制,构建阀门产品的设计流程模型及其设计流程导航实现机制,明确设计过程中的参数关联与传递关系。
4)利用实例推理的相关理论,在知识库支持下,实出阀门产品设计过程的实例检索、重用与设计知识的挖掘。
5)实现了与设计进程同步的智能装配,并探讨了设计过程的回溯机制。
知识驱动阀门CAD系统,以国产通用三维CAD软件CAXA实体设计及其应用程序开发接口为支撑平台,以二次开发方式构建;可以在三维环境下进行阀门产品的总体方案设计及其零部件的详细设计,为阀门行业相关设计人员提供了一个基于专业领域知识支持和面向设诗过程的高效设计工具。