知识工程在CAD中的应用52504.docx
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1、知识工程在CAD中的应用赵利陈志英(北京航空航天大学 能源与动力工程学院 航空推进系 北京 100083)摘要:知识工程程与CAD技技术的结合已已成为先进制制造与自动化化技术研究的的热点。UGG/KF是介介于CAD技技术和知识工工程KBE技技术之间新出出现的边缘技技术。本文用用UG/KFF为工具开发发了航空发动动机敷管系统统,并给出了了实例验证了了该方法的实实用性和操纵纵性。关键词:知识工工程知识融合管路敷设中图分类号:VV233.22+4文献标示码码:AThe Appplicattion oof Knoowledgge-bassed Enngineeering in CAAD Zhao Li
2、i, Cheen Zhii-yingg(Schooll of Jeet Proopulsiion, Beijjing Univeersityy of AAeronaauticss and Astroonautiics , Beijiing, 1000083,Chhina)Abstracct: Nowaddays, the ccombinnationn of kknowleedge-bbased enginneerinng (KBBE) annd CADD is aa focuused pprobleem on the ffiled of addvanceed mannufactturingg.
3、 UG/KF iss a neew tecchnoloogy beetweenn CAD and KKBE. TThis ppaper devellops tthe Piiping Systeem of aeroeenginee withh UG/KKF, annd givves ann exammple tto verrify iits prracticcalityy and usabiility.Keywordds: knnowleddge-baased eengineeeringgknowlledge fusioonpipe-layinng1引言参数化设计方法法是CAD系统所所采用的关键
4、键技术之一,能否实现参参数化已成为为评价CADD系统优劣的的重要技术指指标。目前,商用CADD 软件多采采用特征参数数化设计方法法,通过零件件族等方式来来参数化特征征的形状与尺尺寸,同时影影响与之发生生联系的特征征,从而得到到不同的零件件模型。但是是,参数化技技术要求全约约束,约束方方程的建立和和求解依赖特特征构建的顺顺序,参数求求解只能顺序序求解,这样样导致零部件件不能随心所所欲地构建和和拆卸;此外外,对于复杂杂零件, 参参数化所需的的某些尺寸与与约束可能暂暂时难以确定定, 工程参参数如质量、载载荷、力等设设计参数也不不能直接约束束管理,给工工程实际应用用中带来很大大的局限性。因此,在参数化
5、化方法的基础础上,提出了了变量化设计计方法。变量量化设计方法法允许在欠约约束的条件下下进行几何设设计,且不需需考虑约束设设置的顺序,具有更好的的灵活性和自自由度;而且且参数通过联联立求解几何何约束和工程程约束方程组组来获得,因因而功能更为为强大。但是是,变量化设设计方法往往往涉及到大型型非线性方程程组的求解,其求解的效效率和稳定性性不如参数化化设计。 以几何模型为主主的CAD 系统无法将将工程领域的的设计原理、工工程知识、同同类设计及专专家经验等融融入几何模型型中去。因此此,无法实现现领域知识的的重复利用,设计工程师师仍需进行大大量的重复性性设计工作,无法集中精精力和时间进进行创新工作作。通过
6、对参参数化和变量量化设计方法法的研究, 将知识工程程的概念引入入航空发动机机管路敷设的的参数化设计计中,运用知知识工程强大大的工程处理理能力,实现现对管路特征参数数的知识驱动动,并结合特特征造型理论论与工程数据据库技术,从从而实现管路路的智能参数数化设计。2 知识工程KBEE技术知识工程是一种种存储并处理理与产品模型型有关的知识识,且基于产品品模型的计算算机软件系统统。其技术内内涵可总结为为:知识工程是关关于设计、制制造等的处理理过程;知识工程是领领域专家知识识的总结和集集成的过程;知识工程是CCAD /CCAM /CCAE 技术术与AI 技技术的综合与与集成过程。从本质看,知识识工程的目的的
7、是“技术再利用用”,即将知识识创造性地应应用到一个工工业产品的设设计开发及生生产制造过程程中,充份利利用各种实践践经验、专家家知识及其有有关的信息,产产生以知识驱驱动为基础的的工程设计新新思路。这些些“知识”可能以很多多种形式存在在,如:电子计算表表格(Sprreadshheets);手册;工程计算公公式;专用软件;设计人员的的主观判断和和经验。知识工程的意图图是构建工程程自动化系统统。当解决方方案需要产品品配置(Coonfiguuratioon) 、工工程演算( Enginneerinng) 、几几何模型构建建(Geommetry)三方面组合合起来时,知识工程就是是最有效的方方案。在知识识工
8、程中,知识是驱动动力,几何模型构构建是由产品品配置和工程程演算规则驱驱动的。3. KBE与与其它设计系系统的比较2.1 KBEE与CAD系系统的比较当前KBE系统统与通用CAAD系统的差差别主要集中中在领域知识识的运用上。传传统CAD系系统的对象是是纯粹的几何何实体,对其其进行建模和和几何处理,对对象之间的关关系也只是几几何体之间的的装配关系。而而KBE的知知识可以随时时更新、补充充和维护,并并能够把CAAD系统中的的几何模型引引入KBE系系统中作为产产品对象,进进行参数传递递。因此,KKBE优越于于CAD就在在于它能够将将成熟的设计计经验直接固固化于系统中中,从而使设设计师把更多多的精力放在
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- 知识工程 CAD 中的 应用 52504
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