基于实例的型架设计技术研究

基于实例的型架设计技术研究

李洋[1]2007年在《计算机辅助飞机装配型架概念设计技术研究与实现》文中研究表明飞机装配型架是飞机制造的重要工艺装备,提高其设计质量和效率对缩短飞机研制周期具有重要意义。目前,我国传统的飞机装配型架设计存在设计重用少、建模规范性差、效率低等问题。为此,本文结合某大型航空制造企业的实际需求,研究了计算机辅助概念设计技术,并将该技术应用于飞机装配型架设计,开发了计算机辅助飞机装配型架概念设计系统。论文的主要研究内容如下:(1)在研究计算机辅助概念设计技术及飞机装配型架设计技术的基础上,将计算机辅助概念设计技术应用于飞机装配型架的设计中,通过推理求解方案,快速建立飞机装配型架概念设计模型,为飞机装配型架设计的有效分工与协同提供技术支持;(2)提出了飞机装配型架概念设计建模技术,并建立了飞机装配型架概念设计模型,从飞机装配型架概念设计的几何模型、装配模型和知识模型叁个层面进行阐述,为飞机装配型架概念设计模型实例库的建立与管理提供数据服务;(3)研究了基于实例推理的飞机装配型架概念设计技术,建立了飞机装配型架概念设计模型实例库,快速有效地建立、存储、检索与调用飞机装配型架概念设计模型实例,提高了飞机装配型架设计的智能化水平;(4)在以上研究的基础上,基于CATIA平台开发了飞机装配型架概念设计系统,包括基于实例推理、实例维护、特征及其属性维护和接头定位器编码四个模块,并应用于某大型航空制造企业的飞机装配型架设计中,规范了飞机装配型架的设计过程,提高了设计质量和效率。

梁云[2]2003年在《基于实例的型架设计技术研究》文中提出飞机装配型架是飞机制造的重要工艺装备,其设计制造周期和质量直接影响到飞机研制的周期和质量。本文结合科研项目,对型架CAD系统中的智能化问题进行了详细地研究,采用基于实例的推理方法(CBR),提出了型架智能化CAD系统的体系结构和功能配置,完成了型架CAD系统的总体设计。通过对CBR技术的研究,结合型架的结构特征,重点研究了型架结构实例的表达方法,型架结构实例库的组织方法,型架结构实例的检索方法,建立了基于CBR技术的型架设计算法模型。 结合算法模型,作者基于CATIA软件平台用Visual Basic开发了基于实例的卡板设计系统,应用模糊集理论,采用权值邻近法进行相似实例的检索,编制的程序在微机上通过了调试,实现了基于实例的卡板设计。

梅繁[3]2007年在《飞机装配型架典型构件设计技术研究与实现》文中指出飞机装配型架典型构件设计是飞机装配型架设计中的重要环节,设计过程中存在设计效率低下、模型可重用性差等问题。为此,本文结合南京航空航天大学与某大型航空企业合作项目的实际需求,研究了飞机装配型架典型构件相关设计技术,开发了飞机装配型架典型构件设计子系统。本文主要工作如下:(1)在分析归纳飞机装配型架典型构件特点基础上,提出了基于主参数的飞机装配型架典型构件库技术,构建了型架典型构件参数映射关系,建立了参数化型架典型构件初始模型以适应设计工作型面,设计了典型构件库数据结构,采用基于主参数的典型构件命名策略实例化典型构件,实现飞机装配型架典型构件的设计重用;(2)研究了飞机装配型架典型构件的自动装配技术,通过装配特征分配、装配特征的读取和自动装配运算等一系列操作,简化了装配过程,实现了飞机装配型架典型构件的自动装配;(3)研究了基于飞机产品的装配型架典型构件零件间建模技术,提出了飞机装配型架典型构件零件间建模数学模型,采用混合映射机制实现了飞机产品设计特征到装配型架典型构件设计特征的特征映射,融入设计间隙等设计知识,实现了飞机产品与装配型架设计典型构件的几何相关,为飞机产品设计与装配型架设计的并行提供技术支持;(4)基于以上研究和技术,开发了基于CATIA的飞机装配型架典型构件设计子系统,并应用于某大型航空企业的飞机装配型架设计,提高了设计效率。

蒋红岩[4]2007年在《飞机装配型架骨架快速设计技术研究与实现》文中指出飞机装配型架骨架是飞机装配工装的基础构件,其设计对飞机装配型架的质量和研制进度具有重要影响。目前,骨架设计中存在模型质量差、设计重用少等问题。为此,本文结合国内某大型航空企业的实际需求,研究了飞机装配型架骨架快速设计技术,开发了飞机装配型架骨架快速设计子系统。论文的主要工作如下:1)研究了飞机装配型架骨架设计重用技术,在总结归纳骨架线框结构类型的基础上,应用模板驱动的方法建立了骨架线框库,通过骨架线框零件的实例化和离线编辑实现骨架线框的重用,有效利用设计资源,减少重复劳动;2)提出穷举几何对象的装配特征直接获取方法,遍历零件模型的几何对象,从中捕捉所需装配特征,该方法简捷、高效;提出向装配面投影的装配特征间接获取方法,该方法在现有特征基础上生成装配特征,解决了部分装配特征难以直接获取的问题;3)研究了基于装配特征的飞机装配型架骨架自动装配技术,采用一种二叉树装配模型表达骨架的装配关系,并通过装配特征的分配、获取和赋值叁个步骤,实现了骨架分别与飞机产品和可调支承的自动装配,避免了繁琐的人工交互操作,提高了骨架设计的效率和规范化程度;4)研究了飞机装配型架骨架零件间建模技术,在总结归纳骨架元件相贯处理方式的基础上,提出了骨架元件单剪切相贯、双剪切相贯和互剪切相贯的实现算法,简化了骨架相贯处理的过程;5)基于以上研究,在CATIA平台上开发了飞机装配型架骨架快速设计子系统,并应用于某大型航空企业的装配型架设计,提高了设计效率和设计质量。

韩雅娟[5]2008年在《基于知识的注塑模具浇注系统智能化设计技术研究》文中指出浇注系统是注塑模具结构设计中的关键环节,是塑料熔体进入模具型腔的唯一通道。设计时不仅要考虑它与模具其他功能组成部分之间的协调匹配关系与结构优化,同时还需考虑塑料熔体的流动特性对流动通道的要求。以确保模具型腔的填充效果和最终塑件的成型质量。本文在全面分析总结与归纳整理了注塑模具浇注系统设计的基本理论与原则知识及专家经验和成功设计实例的基础上,针对浇注系统的结构特点和设计过程要求,采用基于知识工程的思想和智能化设计的相关理论,在Visual C++6.0的开发环境下,以AutoCAD2002为基本平台,应用ObiectARX2002开发工具和Access2003数据库技术,研究了基于知识的注塑模浇注系统智能化设计技术与方法。根据注塑模具设计的实际过程及浇注系统与模具其他功能结构的相互关系,应用智能化设计的技术方法,构建了浇注系统智能化设计的总体结构;采用基于规则(RBR)和基于事例推理(CBR)相结合的方法,以塑件的基本特征为索引,基于产生式知识表示方法,实现了浇注系统设计规则知识和实例知识的规则化表示;针对浇注系统的组成和设计知识类型,建立了具有层次结构关系的树状设计知识库,并用ADO数据库访问技术,实现了对知识库的查询、添加和修改;采用以正向推理为主的混合推理策略,初步实现了由已知塑件模型到浇注系统方案的智能化设计。盒型塑件的设计实例表明,应用浇注系统智能化设计系统,推理给出的设计方案合理可行,满足模具设计的要求。系统的可视化人机交互界面,具有方便、快捷的特点。

黄志高[6]2009年在《基于知识的塑料注射模集成设计系统研究》文中认为注射模设计具有复杂繁琐、经验性强、周期长、质量要求高的特点,需要设计工程师具备丰富的知识与经验。因此,研究将注射模设计知识与经验形式化并以显示的方式存储起来,促进注射模设计的智能化,缩短注射模设计周期,提高注射模设计质量,是计算机辅助注射模设计技术领域的前沿研究课题之一。本文在广东省重点科技攻关项目“复杂精密注射模具智能化、数字化设计技术研究及产业化”(2005A1047001)的资助下,深入研究了注射模设计系统中知识集成的方法,提出了开发基于知识的注射模集成设计系统的思想。知识工程技术是面向现代设计的需求而产生的。本文采用知识工程技术对注射模CAD/CAE/CAM系统进行改造来实现注射模设计系统中知识的集成,提出了基于知识的注射模集成设计系统框架结构,并深入研究了该系统实现的相关关键技术。知识库系统是构建基于知识的注射模集成设计系统的关键。本文深入研究了建立知识库系统的方法,基于设计任务结构构建了注射模设计知识库。建立知识库的目的是为了注射模设计过程知识的重用,本文基于设计知识元、设计任务、设计实例实现了注射模设计过程知识的的多粒度重用。注射模设计需要借助于以前的设计实例来辅助新产品的设计,基于实例推理技术是实现注射模实例知识重用的有效方法。本文将注射制品功能因素加入实例检索模型,解决了注射制品难于表达、检索的难题,在此基础上构建了实例表示模型。根据该实例模型本文提出了一种实例相似度计算方法及相应的实例检索算法。对注射模设计方案进行科学、合理的客观评价至关重要,仿真知识是设计评价与优化的基础。本文结合理论分析与实践经验,从流动性、工艺过程变量、表观成形缺陷、成形工艺等几个方面对仿真知识深入分析,提出了设计评价指标体系、评价目标函数及相应的评价方法。本文提出的注射模设计方案的评价方法分为校核、评价、工艺校验叁个步骤。CAD与CAE的集成,是实现CAD系统的先进几何建模技术与CAE系统分析计算能力紧密结合的需要。建立统一的数据模型是实现CAD/CAE集成的关键,本文构建了基于特征建模的CAD/CAE集成数据模型,并在CAD平台上实现了CAD/CAE的集成。在上述理论研究成果的基础上,本文研制开发了基于知识的注射模集成设计原型系统,并以实例验证了本文研究的有效性和可行性。

李庆利[7]2012年在《飞机装配型架快速设计技术研究与实现》文中研究说明飞机装配型架设计是飞机工艺装备设计中的重要环节。由于装配型架结构复杂,设计型架需要大量知识经验。为此,本文结合与某大型航空企业合作项目的实际需求,研究了飞机装配型架设计相关技术,开发了飞机装配型架快速设计系统,以提高装配型架设计效率。本文主要工作如下:(1)对装配型架设计知识的获取和整合进行了研究,通过基于CAA开发和知识工程的手段,开发实现了基于实例知识的装配型架总体结构设计模块。(2)研究了基于飞机产品的装配型架卡板类零件建模技术,采用几何设计特征映射机制实现了飞机产品设计特征到装配型架卡板类零件设计特征的特征传递,为飞机产品设计与装配型架设计的并行工作提供技术支持;(3)开发了参数化的飞机装配型架组件库系统,可对飞机设计过程中的常用组件进行有效的管理,提高了常用型架组合件的设计效率,提高设计的重用性,缩短型架设计周期。(4)对组件的快速装配技术进行了研究和探索,采用基于几何装配特征的组件快速装配术,在飞机工装数字化设计过程实现了部分典型结构组件的快速装配。

陆旻[8]2015年在《基于实例推理的飞机工装接头定位器设计技术研究》文中进行了进一步梳理接头定位器是飞机工装中广泛采用的定位元件,本文结合某航空企业的实际需求,研究基于实例推理的飞机工装接头定位器设计技术,开发飞机工装接头定位器设计系统,将累积的设计经验知识用于指导新飞机工装接头定位器的设计过程。本文主要研究工作总结如下:(1)对飞机工装接头定位器进行实例分析,提取其特征信息,采用面向对象的实例描述方法对其进行描述;研究了实例库的组织原则、存储模式和相关数据表的设计,构建了系统实例库,为基于实例推理的飞机工装接头定位器设计系统开发奠定基础。(2)研究分析了实例检索技术的基本概念、常用检索方法以及实例检索技术流程,采用加权最近邻检索算法和改进AHP权重确定技术,给出了飞机工装接头定位器实例间相似度的计算方法,确定了基于实例推理的飞机工装接头定位器设计系统的实例检索机制。(3)针对飞机工装接头定位器实例特点,研究了常用实例修正技术,提出符合CBR解决问题方法的实例修正策略,并制定基于刚度评价和装配干涉评价的修正实例评价机制。为了提高实例库解决问题的广度,在对常用实例存储策略进行研究的基础上,采用一种基于提高实例库分布度的实例存储策略。(4)基于以上技术,开发了基于实例推理的飞机工装接头定位器设计系统,提高了飞机工装接头定位器的设计质量和设计效率。

刘闯[9]2006年在《面向飞机钣金数字化制造的知识重用方法研究与应用》文中提出飞机钣金成形工艺的特点决定了钣金制造的知识需求密集性。如何重用“知识”定义钣金零件制造要素“信息”是发展飞机钣金数字化制造技术的关键。本文面向飞机钣金数字化制造研究建立了知识重用方法,并应用这些方法发展了飞机钣金数字化制造技术。研究工作概括为以下几个方面:1、描述了飞机钣金制造过程的知识需求密集性,建立了钣金数字化制造系统体系结构,应用系统工程的方法建立了钣金制造问题求解模型,分析了典型钣金制造问题求解所依赖的知识。2、定义了知识和知识重用的概念,在分析知识生命周期的基础上提出了知识重用的过程,分析了知识重用的机理,建立了包括对象建模、知识建模、知识使用和知识管理的知识重用方法框架,规划了应用知识重用方法的环境、工程设计系统构成和钣金数字化制造工作工间模型。3、进一步发展了多态模型,建立了基于状态、特征、要素和数据四个层次的模型结构,结合实例给出了各个状态定义的顺序,建立了基于树的结构特征模型,提出了一种具有柔性的编码方法和基于XML的几何信息表示方法,分析了多态模型如何用于构成钣金制造知识重用方法。4、提出了基于本体的知识系统化建模方法,构建了钣金制造领域本体:对于钣金制造知识系统,基于领域本体从顶层域到基本类型建立了层次模型;基于知识、信息和数据的层次观建立了知识记忆网,提出了基于知识空间拓扑不变量的知识元重构方法:提出了钣金制造知识库的构建方法。5、分析了钣金制造知识使用的推理过程和方式,建立了知识检索过程模型,提出了包括基于知识系统模型的导引、基于编码的精确匹配和基于灰色关联分析的相似匹配的叁级知识检索策略,结合实例描述了知识检索方法,应用于四类典型钣金制造问题求解,建立了基于知识的钣金零件工程设计方法。6、构建了知识重用与数字化定义相耦合的钣金件工程设计平台,提出了平台的设计和实现方案。结合实例介绍了基于知识的多态模型设计、制造指令设计和橡皮囊液压成形模具设计系统。开发的技术在飞机制造企业进行了工程应用,提高了钣金零件制造质量、缩短了制造周期、降低了制造成本。

张平生[10]2007年在《计算机辅助飞机协调图表设计技术研究》文中认为飞机协调图表的设计涉及到产品图纸、生产形式、工艺水平等诸多因素的影响,它的设计工作困难而且繁琐。采用基于实例的方式能够提高设计效率,但在新型飞机设计或者实例不多时可能会找不到相似的实例,如果采用基于知识的设计方式能解决这个问题,但设计效率会有所下降,而且对设计者的要求会更高。如何快速有效地设计出飞机协调图表是本文研究的主要研究内容。本文提出了基于实例和基于知识相结合的飞机协调图表设计方式,并对其中的关键技术进行了研究。研究的主要内容有: ①对飞机协调图表的传统设计过程进行合理的简化和分解,使分解后的每一个部分问题定义明确,易于计算机解决。提出了基于实例和基于知识相结合的飞机协调图表设计方法和原理。 ②采用面向对象的实例表示方法,对飞机协调图表知识进行组织和表示;用基于相似度的实例检索方式对飞机协调图表进行检索;对检索出的飞机协调图表进行修改,加以复用。 ③对工艺装备的选择规律以及工艺装备间的协调关系进行总结、分类,建立协调图表设计的辅助知识库。对飞机协调图表中用到的图形进行组织、分类,采用定义固定图符的方式实现自动绘制协调图表。 以本文研究内容为核心,结合某航空公司实际情况开发的计算机辅助飞机协调图表设计系统,有效地支持了飞机协调图表的设计工作。

参考文献:

[1]. 计算机辅助飞机装配型架概念设计技术研究与实现[D]. 李洋. 南京航空航天大学. 2007

[2]. 基于实例的型架设计技术研究[D]. 梁云. 西北工业大学. 2003

[3]. 飞机装配型架典型构件设计技术研究与实现[D]. 梅繁. 南京航空航天大学. 2007

[4]. 飞机装配型架骨架快速设计技术研究与实现[D]. 蒋红岩. 南京航空航天大学. 2007

[5]. 基于知识的注塑模具浇注系统智能化设计技术研究[D]. 韩雅娟. 大连理工大学. 2008

[6]. 基于知识的塑料注射模集成设计系统研究[D]. 黄志高. 华中科技大学. 2009

[7]. 飞机装配型架快速设计技术研究与实现[D]. 李庆利. 南京航空航天大学. 2012

[8]. 基于实例推理的飞机工装接头定位器设计技术研究[D]. 陆旻. 南京航空航天大学. 2015

[9]. 面向飞机钣金数字化制造的知识重用方法研究与应用[D]. 刘闯. 西北工业大学. 2006

[10]. 计算机辅助飞机协调图表设计技术研究[D]. 张平生. 西北工业大学. 2007

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