数字化工务工程基元模型库建模方法研究

数字化工务工程虚拟环境是数字铁路系统的重要组成部分。通过建立工务工程基元模型库来构造线路实体构造物,可有效简化工务工程虚拟环境的构建流程。提出了参数化三维建模方法建立简单模型基元,采用AutoCAD及3DS MAX软件建立复杂模型基元,并研究了模型简化算法。针对异质异构模型来源,设计了一个通用的模型读取接口,并给出了模型Oracle数据库存储解决方案。通过在铁路数字化选线系统和高速列车数字化仿真系统中模型基元的应用对虚拟场景构建方法和使用效果进行了研究,结果表明,基元模型库的使用有效简化了工务工程虚拟环境的构建流程。

基于基元模型的产品创意设计方法与表征研究

为打破传统"设计直觉、灵感"生成过程"黑箱",运用可拓学基元理论,构建创意设计阶段基元模型,结合工业设计学科属性,提出"异特征"、"异量值"、"异规则"、"关系同构"四个构思层面,明确分物元获取参照方法,以保证物元变换品质,得到基于基元模型的产品创意设计方法及表征,有效提升产品创新品质。最后,以家用加湿器设计实例验证了本方法的有效性、实用性和创新性。

基于基元模型的车身焊接夹具分层实例推理方法

针对汽车车身焊装自动化生产线各类夹具快速设计的需要,提出了一种基于基元模型的车身焊接夹具分层实例推理设计方法.在对各类焊接夹具设计特征分析的基础上,给出了由形状特征、位置特征和装配特征等3个子特征所描述的焊装特征模型.建立了一种基于基元模型的焊接夹具设计知识的表达与存储方法,形成了基于知识重用的焊装工位信息模型.从焊装特征的角度,分3个阶段对焊装工位信息的相似度进行计算,通过映射获取最相似的夹具实例.以某车型内蒙皮加强板分总成工位为研究对象进行了应用,验证了文中所提方法的高效性.

基于基元模型的复杂产品方案设计知识可拓重用方法

对设计知识的合理组织和重用是提高大型复杂产品方案设计效率的有效保障。通过基元对设计知识进行了描述,研究了基元可拓集并给出了知识重用的基元可拓重用集的概念,建立了基于基元的知识可拓重用度计算模型,给出了一种知识可拓重用优选算法和知识可拓重用搜索匹配算法。最后,以大型水轮机选型方案设计为例验证了该模型以及相应算法的有效性和可操作性。

基于基元的大型复杂产品方案设计多层次灰色关联配置模型

针对大型复杂产品方案设计过程中存在的灰色信息,进行基元建模并引入灰色系统理论和层次分析法,提出了基于基元的大型复杂产品方案设计多层次灰色关联配置模型。该模型在对设计系统进行层次划分与基元建模的基础上,综合考虑了相关设计因素交叉耦合后对产品设计方案的影响,基于实例的推理实现设计知识重用,并在此基础上实现设计方案的配置。最后,通过大型水轮机方案设计实例验证了方法和模型的有效性和可操作性。

硼酸盐热力学基元贡献模型及在MgBO_2(OH)纳米晶须水热合成过程分析中应用

以MgCl2.6H2O、H3BO3、NaOH为原料,控制摩尔比Mg∶B∶Na=2∶3∶4,经室温共沉淀及水热转化(220～240℃,6.0～30.0h)制得了单斜相MgBO2(OH)纳米晶须。借鉴机械混合模型、基团贡献法思想,根据质量守恒原则将硼酸镁盐按照复盐分子式进行基元拆分,通过引入校正因子k,利用复盐基元的基础热力学数据拟合建立了ΔfHm及ΔfGm等硼酸盐热力学基础数据估算的基元贡献模型,估算了共沉淀产物Mg7B4O13.7H2O及水热产物MgBO2(OH)不同温度下的ΔfHm、ΔfGm热力学数据,得到了25～100℃下共沉淀反应及25～250℃下水热转化的ΔrHm、ΔrGm。结果显示,共沉淀反应在室温条件下可自发进行,水热转化须借助一定温度条件方能自发实现,且反应趋势随水热温度升高时间延长而增大。该热力学基元贡献模型有望为其他结构复杂复盐化合物纳米结构的湿化学法控制合成分析及预测提供借鉴。

基于基元模型的大型水轮机方案设计综合特性曲线处理技术

为提高大型水轮机方案设计的效率,对设计知识进行合理组织和设计求解。通过基元对设计知识进行描述,建立了综合特性曲线处理转轮选取的基元蕴含模型与数据存储模型。通过搜索运行区域工况点进行算法改进,建立了工况运行区域基元关联判定模型与数据顺滑模型,从而完成选型设计综合特性曲线处理过程。通过某大型水轮机选型方案设计实例,验证了方法和模型的有效性和可操作性。

高速铁路工务工程基元模型库系统研究与应用

针对高速铁路数字化工务工程虚拟环境建设过程中,基元模型管理分散,层次结构不清晰,文件系统存储查询低效、安全性低,模型显示缺乏沉浸感等特点,同时考虑基于BIM的三维实体选线设计需求,提出构建高速铁路工务工程基元模型库,对基元模型进行集中组织与管理的方法。研究基元模型分类编码方法,并以此为基础设计基元模型库的层次结构。给出基元模型立体显示方案和数据库存储方案。基于Visual C++、Oracle数据库及OSG图形库开发基元模型库管理系统。在西部某高速铁路的三维实体选线设计及视景仿真中对基元模型库系统进行应用,结果表明利用该系统能有效简化工务工程虚拟环境的构建流程,显著提高线路构造物实体模型实时动态建模的速度,模型交互沉浸感强,有助于提高三维实体选线设计的效率。

基元模型在服装CPC中的应用

通过分析服装协同产品商务(CPCC)和可拓学的特点,以及现有服装企业工作流系统跨企业协作存在的信息一致性和重用度等方面的缺陷,提出借用可拓学中基元模型的形式化描述体系对CPCC中物元、事元和关系元进行规范化的描述,进而为用可拓学的语言描述协同企业的工作流系统打下基础。通过两个事例给予了说明。

基于知识基元分类模型的一般管理理论知识体系的构建

知识基元分类模型作为一种常用的知识集成工具,有利于知识的整合和创新。以一般管理理论的基础——职能管理为核心,运用知识基元分类模型,构建了一般管理理论的知识体系。

C++环境下基元模型的表达与实现

本文简单介绍了可拓学中基元理论的一些基本概念和可拓分析方法,对于基元模型在C++环境下如何表达和实现做了一定研究,并针对发散树方法提出了一种查找结构,极大地改进了物元对象的查找效率。

基于FBS与基元模型的机械装备概念设计研究

机械装备体积大、结构复杂、操作步骤多,用户在操作、运输、装配、维修时交互行为复杂且易出错,为解决上述问题,基于FBS与基元模型,通过对人的实际操作行为进行层次形式化描述,提出以用户操作行为特征为导向的概念设计方法。运用基元模型的事元对人机交互行为置换、增删、扩缩、分解、复制,并映射符合使用方式的造型和结构,从而实现了用户操作的合理性。以子午线轮胎成形机主机为例,验证了基于FBS与基元模型的机械装备概念设计的可操作性,该方法为更系统的机械装备人机交互概念设计提供理论参考。

基于基元模型的产品使用方式表征与重构

为了满足工业产品安全、舒适、高效的人机交互目标和以人为本的可用性要求,提出基于基元模型的产品使用方式创新设计方法.针对产品使用方式的时间性、空间性等特点,运用可拓学理论,构建基于事元的使用方式的基元模型,研究行为过程的动态规律和转换机制,形式化表征基于时间和空间的产品交互行为序列和行为动作,并采用置换、聚分、增删、扩缩等规则对其予以重构,从而实现产品使用方式的改良和优化.最后以手机转型设计为例,采用增重构得到8种具有代表性的手机使用方式创新方案,由其衍生的产品形态满足设计要求和目标,从而验证了本方法的有效性、实用性和创新性.

基元库构建模型及其应用研究

针对基元库构建中不同人所建立的基元模型存在的差异和不一致,提出一种基元库构建模型.该模型包括事元建模、物元建模、关系元建模以及基元建模修正4个步骤.通过基元关系建模对基元模型进行基元及其特征的增加、删减、修改等操作,达到对系统基元库构建的规范化和一致性.并以分享式教学为例,对基元库构建模型的应用进行了实例研究.

基于混合基元模型的非定长基元选取算法

介绍了面向中英文双语应用的英文语音合成系统中基于混合基元模型的非定长基元选取算法.清华大学计算机系人机语音交互实验室针对中英文混读相同发音人的限定,实现了基于混合基元模型的语料库构建和鲁棒灵活的非定长基元选取方法,在一定程度上弥补了发音人英语发音不饱满、自由度大的缺陷,真正实现了相同发音人中英文混读的要求.试验证明,采用这些方法能够极大的提高合成质量,达到令人满意的效果.

图数统一表达地理模型及自补偿方法

自20世纪初地图综合被提出以来,经过几十年的完善和发展,逐步实现了由完全手工作业模式向计算机自动化综合模式的转变,然而当前自动化水平仍比较有限。本文结合地图学理论和符号几何特征设计规范,建立了由模型基元和贝塞尔曲线构成的统一表达地理模型,辅之以NIV空间关系模型,提出了模型实体化的拓扑补偿和模型地图化的制图补偿自动化实现方法,探索一条解决地图自动综合这一世界性难题的方法与思路。最后展望了地图自动综合的前景以及下一步努力的方向。

汽车车身焊接夹具方案设计知识可拓重用模型

汽车车身焊接夹具设计具有结构复杂、个性化需求明显等特点,设计时需要大量借鉴以往的设计方案。为提高汽车焊装夹具方案设计的效率,提出一种基于设计知识可拓重用的多层实例推理方法。通过对各类焊装夹具设计的特征分析,建立了基于知识重用的焊装工位信息模型,构建了基于基元模型的车身夹具方案设计知识库。给出焊装夹具方案的知识可拓重用模型,采用基于基元模型的多层实例推理和基于基元特征重用的相似度计算方法,由内而外检索出由形状特征和装配特征组成的相似焊装工位实例,通过映射获得了最佳夹具实例。以某车型后地板总成工位为研究对象,验证了该方法的有效性。

基于菱形思维模型的创意设计方法与表征研究

借助可拓学基元理论作为标志设计领域创意生成的知识表征方法,建立物元可拓模型完成基于事例推理的标志设计创新过程。结合具体案例阐释可拓方法在艺术设计领域的具体运用,形式化、模型化地总结设计过程中"发散到收敛"的概念构思过程,让计算机模拟新产品的构思成为可能。

基元化学反应一维爆轰波的数值模拟

应用基元化学反应模型对一维氢氧混合气体爆轰波进行数值模拟。采用一端高温高压点火起爆的方式,模拟爆轰波的传播。对一维爆轰波的结构、传播特征以及各个化学组分的变化趋势进行了研究。通过将模拟的结果同国内外的研究结果进行对比,发现了一些规律,为多维爆轰波的数值模拟和脉冲爆轰发动机的研究奠定一定的基础。

基于可拓理论的数控代码信息表达模型的研究

要实现数控代码的转换,就必须首先建立统一的信息表达模型。分析了ISO6983标准数控代码的信息特点,明确了数控代码信息表达模型的要求。基于可拓理论中的基元理论,给出了数控代码信息中的机床基本性质复合元模型、数控代码功能复合元模型、代码程序格式复合元模型以及刀具轨迹的基元模型。根据提出的模型,给出了GSK980TD系统中G94代码的表达实例。