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《合肥工业大学》 2000年
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内燃机摩擦学设计的设计方法研究——智能设计知识模型的应用与拓展研究

张向军  
【摘要】: 以摩擦学原理为基础的给定内燃机摩擦学性能分析方法已有很好的研究成 果,但是改善给定内燃机摩擦学性能的摩擦学设计方法还未见有研究成果报导。 本论文提出采用智能设计的方法,并认为该方法的研究目标应该是立足于领域知 识的决策能力。 论文全面阐述了智能设计系统的三种设计能力(模仿设计能力、联想设计能 力、进化设计能力)、提出了反映三种设计能力的知识模型(符号模型、网络模 型、基因模型)新概念,论文将这一新概念及其相应的技术方法应用于内燃机摩 擦学设计方法的研究,并创新性地在基于基因模型的进化设计上提出了结合专家 知识的混合型进化设计法,进而就复杂机械的进化设计提出了分层协调进化模型 和协调机制。 各章主要内容和创新点如下: 1 在内燃机摩擦学已有研究成果的基础上,提出内燃机摩擦学设计方法应 该采用智能设计方法,并在对智能设计能力归纳提炼的基础上,提出了 智能设计的三种知识模型,进而根据三种模型及其相应技术方法研究了 内燃机摩擦学设计的设计方法。 2 首次在内燃机摩擦学设计领域用面向对象技术解决了诸如内燃机摩擦学 知识表示、知识获取和推理应用、系统结构等一系列具体问题,建立了 内燃机摩擦学智能设计系统,该系统可以进行良好界定问题的模仿设 计。 3 鉴于摩擦学设计知识零碎、隐含的特点以及规则冲突的解决知识匮乏, 论文利用人工神经网络,建立摩擦学知识的获取模型,并从计算知识中 提取设计规则,为设计决策提供规则选择的优先级别,丰富了智能系统 合肥工止大号傅女甘他佑大 的设计知识库,使系统具有联想设计能力。论〔阐述了神经网络模型在 内燃机活塞环组减摩设计中的成功应用. 4 为实现没计 的并行设计决策,首次提出了结合专家知识的混合进化 设计方法,并研究解决了机械设计方案的基固表述问题、约束处理问题、 样本评价问题以及设计知识的提取与应用问题等.设计构造了具有摩擦 学设计特点的专家修正算子、屏蔽算子等.论文阑述了该设计方法应用 于内燃机轴承系统、活塞系统和配气系统的方案优选决策,并对结果进 行了分析. 5 复杂机械的设计综合是设计中囊困难的问题之一.论文首次提出并建立 了复杂毗的分层协调进化模型,提出了协调进化算法,建立了协调机 制,成功地应用于内燃 擦学综合设计决策,并结合41 05型柴油机提 出了综合决策的优选方案群体.
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