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基于知识的桥式起重机CAD系统研究与实现

张雄  
【摘要】:CAD技术经过半个多世纪的发展,在理论、技术、系统应用等方面都有了长足的进步,但是,以几何造型为主的CAD系统无法将设计领域原理和知识、同类设计以及专家经验等融入到设计中去,因此无法实现知识资源重用。KBE系统为解决传统CAD系统存在的问题提出了解决方案,如设计原理的体现、知识资源重用等问题,同时还可以提供优化的设计方案。 KBE系统的设计关键是合理有效的设计知识表示、利用和获取等问题。机械产品设计知识内容丰富,形式多样,但决定企业生存和发展的还是企业工程师长期积累的设计经验和技能。通过对基于实例推理(Case-basedReasoning,简称CBR)技术的研究,提出将基于实例的推理技术应用于基于知识的起重机CAD系统中,直接利用以前解决过的相似问题来解决当前问题,可在一定程度上避免规则的获取和编译困难,可以较好的实现知识资源的重用。 产品设计涉及到多种不同类型知识的应用,包括经验性、常识性和结构性的知识,单一知识表示方法不足以有效表达设计知识,综合考虑知识的表达能力、推理效率和可维护性,面向对象的知识表示是对多种知识表示方法的集成。针对XML语言的特点,探讨了基于XML的产品知识表示技术。利用XML来表示起重机的设计知识及实例,并且实现了将起重机设计知识融入到起重机CAD系统中,使设计人员可以方便的获取设计知识,还可以方便的实现知识资源的网络共享。 针对基于实例推理系统中实例改写困难的特点,在深入研究了三维参数化设计方法的基础上,尝试建立桥式起重机产品的桥架三维模板,利用solidworks软件的API工具进行二次开发,研究将封装在实例模型中的设计知识和经验应用参数化技术进行实例修改的方法,利用改写相似实例得到满足设计要求的三维模型。


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