基于GEP语法解析的零件工艺设计意图提取方法

为解决现有工艺设计意图捕获方法存在的缺陷,推动实现数控加工工艺中不同力度的工业设计意图的有效复用,提出一种基于GEP语法解析的零件工艺设计意图提取方法。首先,构建以工艺知识为核心的工艺数据结构化模型,将加工操作与特征实现有效关联,提取每个加工操作的设计意图,以实现对工艺数据中每个工步的表征;其次,提出一种不同时刻候选工步下加工操作的工艺设计意图向量化表征方法,进而生成其工艺设计意图的概率分布矩阵。然后,根据企业已有的可以反映不同时刻工艺设计意图的零件工步序列,提取描述工步之间语义与时序关系的上下文无关文法,建立具有层次性、复合性的数控加工工艺知识与或图;最后以工艺知识与或图为引导,根据生成的工艺设计意图概率分布矩阵,基于GEP语法解析联合获得工艺数据中每个工步最优的工艺设计意图。以三轴数控铣削加工零件为研究对象,基于CATIA原型系统,通过实验验证了所提方法的有效性。

设计思考过程模型中设计意图的表达

设计是设计者运用专业知识和个人经验得出设计决策的过程。目前大多数记录的设计信息只能描述设计结果是什么,而不能表达设计是如何展开的以及为什么按照这种方式进行。针对这一问题,提出设计思考过程模型,不仅能够记录设计步骤和设计决策,还能够描述设计过程背后的设计意图。设计意图是设计者解决设计问题时的目的和打算,包括元意图、设计选项和决策。对设计意图的分类进行详细的讨论,并基于此分类以及意图与操作的关系提出6种设计思考过程片段模式。采用BNF范式对设计思考过程模型进行了形式化表达,并开发计算机辅助设计思考过程建模原型系统Mind Digger。以自动柜员机(Automatic teller machine,ATM)存钱机构的设计过程为例对设计思考过程模型进行了实现和验证。

实体造型中的几何约束

实体造型是一个基于约束的过程，完成从功能约束到几何约束、再到代数约束的转化而得到实体模型。本文讨论了几何约束的层次性及其表示，并且对几何约束同设计意图的关系进行了研究，提出了基于ＣＳＧ／ＧＣＧ／Ｂ－ｒｅｐ的模型表示。

设计历史的建模方法

系统地综述了产品开发过程中设计历史的建模方法。在此基础上 ,给出了设计历史的定义 ,提出以产品设计过程为中心 ,综合考虑产品数据。

设计意图捕捉与参数化设计集成研究

为实现意图捕捉、建模和求解,并且使求解结果可直接作为参数化设计的输入,提出了意图域、载体域和信息域三个概念。从需求的角度分解设计意图,形成意图域;在意图域的指导下,对产品进行结构划分,形成载体域。用意图域映射载体域,形成含有设计信息的信息域。信息域中每个信息单元为一个独立的物理模型,应用优化理论求解模型,得到参数化设计中的主参数。以叉车设计过程为例验证了所提方法的有效性。

并行产品开发中的知识管理

在并行产品设计过程中引入对设计历史以及领域知识的建模,实现设计历史、产品数据、领域知识和设计历史的集成,可改善传统的工程设计活动,加快产品开发速度。建立了一种知识管理模型,它集成了各种知识的捕获、管理和重用等功能,从理论上、实践上都较好地支持了并行产品开发过程的建模过程;开发了系统原型,实现了实例监控、知识管理等模块。

设计—工艺意图映射模型及其实现方法的研究

分析特征映射中的设计意图—工艺意图（指非几何形状信息）映射的必要性，建立设计意图到工艺意图映射的数学模型，并深入研究该映射函数实现中的关键技术，即特征映射实施过程中尺寸与形位公差映射的难点，特征交互作用后尺寸表达的变化及其有效性判定方法。

基于设计理性模型的设计过程知识挖掘

针对当前设计理性模型的重用主要集中于检索和浏览而缺乏对模型本身进行深度挖掘这一问题,结合流程挖掘领域的α算法提出给予设计理性模型的设计过程挖掘方法,生成设计过程模型以指导设计者高效完成设计工作。首先通过意图树提取算法消除设计理性模型中的循环、迭代环节生成简洁的设计意图树,然后基于相似度计算和α**算法识别设计意图树中的相同意图和重复意图,最后将设计意图树导出为XES文件,通过α算法挖掘产生设计过程模型。以自动打标机的设计理性模型为例验证了所提方法的可行性和有效性。

CMF驱动感性意向设计的研究综述

CMF设计是产品生产在消费需求升级下的产物,设计师通过色彩、材料、纹理逆向研究产品造型视觉要素满足用户不同层次的需求。感性意向作为用户感性需求与产品造型中的要素之间的语意表达,面对当代消费升级的差异化需求,提出CMF驱动解决感性意向设计的研究。通过文献综述、论述了CMF理论,分析了CMF设计程序,重点分析了解决用户感性意象常用的研究方法和关键技术,对比分析其优缺点,信息技术下CMF驱动感性意向的深层次设计,提出在大数据背景下未来CMF设计研究的多样性。

基于知识的摩托车设计流程管理系统的开发

摩托车设计是一个复杂的过程,应用基于知识的流程管理系统可以明确设计流程、对设计过程提供领域知识的支持、记录过程历史和设计意图以方便设计回溯。通过原型系统的开发与实际应用,取得了良好的效果。

内外之间——马斯特里赫特艺术与建筑学院设计分析

本文以荷兰建筑师维尔·阿雷兹设计的马斯特里赫特艺术与建筑学院为分析对象,展现了其设计分析的全过程。通过资料阅读、建筑重构、分类解读、策略控制和意图归纳五个阶段展开,文章揭示了该建筑内与外的矛盾和一致性,剖析了推动其设计生成的动力和设计深入过程中使用的逻辑和控制方法。

多粒度机械加工设计意图建模方法研究

针对抽象的机械加工设计意图难以直接用于检索工艺知识,以及在应用中难以描述的特性,在论述加工意图的组成要素的基础上,提出了加工意图多粒度结构化描述方法。通过对加工意图属性域的描述以及结合二维流形的结构化加工拓扑描述,建立了多粒度加工意图在加工过程演变中的描述模型。最后以实例验证,表明多粒度加工意图建模方法的有效性与实用性。

融合工艺设计意图的工艺数据多层次结构化表征方法

随着以CAD/CAM为代表的先进制造技术的广泛应用,工艺数据量不断增加,为有效复用数控加工工艺数据中不同粒度的工艺设计意图,提出一种融合工艺设计意图的工艺数据多层次结构化表征方法。通过刀位线段投影方法揭示三维CAD模型与CAM模型之间的关联关系。在此基础上以多层次结构化数控工艺模型为引导,分析工艺过程中内嵌的不同粒度的工艺设计意图,实现工艺数据的多层次结构化表征。以三轴数控铣削加工零件为研究对象,开发了一个基于CATIA的原型系统,验证了所提方法的有效性。

面向卫星总体设计的典型设计意图树提取方法

针对卫星设计意图分解过程中存在重视分解结果,轻视分解过程的现象,提出基于元意图链的典型设计意图树提取方法。首先,在定义相关概念的基础上,通过逆向推理和均值法得到设计意图的典型元意图链;然后,通过Apriori算法提取出典型元意图组合并将其融合成典型设计意图树;最后,通过实例验证说明了该方法的有效性。