知识表示及其在机械工程设计中的应用探讨

知识表示是知识工程的一个重要研究内容 ,是进行知识演绎的基础。知识表示有许多形式各异的方法 ,不同的表示方法都有其针对性和局限性 ,同一领域的知识也可采用不同的知识表示方式。简单介绍了知识表示的一般方法 ,并对它们的优缺点进行了综合的评价。同时举例说明了一些常用的表示方法的选择和应用。并进一步说明了知识集成表示的应用。

基于工程约束的传感油管自动设计系统

传感油管是一种工作在油层以下的石油管道产品,具有多品种、小批量、定制式的特点,设计极为耗时。从工程实践的角度出发,提出了结合工程约束和规则推理的自动设计方法。该方法首先建立参数化模型库和对应描述规则,用于产品选型;再提取设计约束、强度约束、干涉约束和标准约束,建立工程约束集;最后基于设计经验和数据构造优化设计规则库。实践证明,该方法可以在保证对原有设计平台兼容性的基础上实现自动设计,极大地缩短研发时间。

冷弯辊型设计过程知识表示与推送

提出了冷弯型钢成型辊的设计中的知识获取和重用框架,表述了冷弯辊型设计过程中各个阶段知识的特点。进而通过对冷弯辊型设计过程知识应用的特点进行分析,提出了面向设计过程的冷弯知识表示和推送的模型,实现了冷弯知识管理的精确化;通过对推送理论的研究应用,提出半主动推送模式,实现知识经验的有效重用,对其他设计类型的知识管理具有指导性。

基于响应面模型的多目标鲁棒设计方法研究

针对复杂产品设计的特点,提出了一种多目标鲁棒设计方法。首先,给出了基于响应面模型的多目标鲁棒设计方法的总体框架;然后,基于鲁棒设计原理,结合目标规划的数学形式,阐述了多目标鲁棒设计数学模型;接着,给出了求解该数学模型的近似规划法;最后,通过设计实例验证了该方法的有效性。

ERW焊管辊弯成形数字化系统的设计研究

介绍基于VB、ANSYS和ACCESS的ERW高频电阻焊接钢管排辊辊弯成形过程建模和仿真的数字化系统。借助VB实现了ERW直缝焊接钢管生产线成型过程中QS参数的ACCESS数据库管理查询等,并且实现了CAD/CAE可视化参数输入界面,通过调用ANSYS中APDL语言编写的建模仿真分析程序,对ERW焊接钢管成型过程进行建模仿真,分析各种参数对成形结果的影响,极大地方便了ANSYS的使用并提高了分析效率。

基于知识的焊管轧辊设计系统

将KBE技术应用于轧辊设计中,建立了基于知识的轧辊设计系统的框架体系。运用基于规则的推理方法确定轧辊类型,根据面向对象的知识表示方法,阐述了轧辊的知识建模技术,有效地提高了轧辊设计的智能化程度,提高了设计的质量和效率,减少了设计对设计人员经验的依赖。

非线性多目标鲁棒设计问题的建模与优化方法研究

针对鲁棒设计中非线性多目标问题,提出非线性多目标鲁棒设计问题的建模与优化方法。首先,基于鲁棒设计原理,对非线性多目标鲁棒设计的问题进行建模;接着,研究了基于NSGAⅡ遗传算法和蒙特卡罗计算方法的非线性多目标鲁棒优化方法;最后,通过举出实际例子验证该方法的有效性。

注塑模协同设计时间分配模型研究

通过对注塑模协同设计过程中,并行度及耦合度理论的研究,提出了并行度、耦合度测试算法,在此基础上,提出了注塑模协同设计时间分配模型,并通过实际算例,验证了该模型的正确性。

曲面钣金件伸长翻边数值与解析研究

采用弹塑性大变形有限元方法研究了几何形状和材料参数对“V”型零件翻边的影响;同时基于全量塑性理论及膜应变假定,推导了轴对称情况(管形件翻边)的解析计算模型,通过与有限元结果的比较,分析了解析模型的适用性.

基于多重优化设计的铝型材挤压工作带模型

建立了有限体积法数值仿真、改进的误差反向传递神经网络和遗传算法相结合的铝型材挤压工作带长度优化模型.将型材截面划分单元,由正交试验法得到单元工作带长度值作为网络训练样本的输入值,模型目标值为变形后质点速度均方差.基于有限体积法的数值仿真技术获得样本目标值,模型的全局优化解由遗传算法求得.最后将优化结果应用于工程实际,取得了满意的效果.

含有微量稀土元素钇的高纯铝板主要织构及其冲压制耳的研究

对加入微量稀土元素钇的高纯铝板主要形变及退火织构进行了观测,并分别对轧制态和退火态的高纯铝板的冲压性能进行了研究。结果表明:稀土元素钇的加入改变了铝板的形变织构组分及强度,在轧制过程中主要形成了旋转立方织构,冲压以后形成4个45°方位的制耳。退火以后,再结晶织构主要由旋转立方织构和{111}〈112〉织构组成,板材的冲压性能得到较大提高。

不确定性工艺知识的模糊粗糙隶属度函数表示方法

分析了工艺知识不确定性和模糊性的特点,提出了基于模糊粗糙隶属度函数的工艺不确定性知识的表示与应用模型。实现了对各类用数值和符号描述的工艺不确定知识的表示,通过隶属度值代替粗糙集中的实数值作为模糊粗糙集的属性,依照属性的依赖度和属性表的核进行了工艺知识属性的约简,得到了工艺知识规则集,并以LED芯片制造领域的工艺知识表示为实例,验证了该方法的可行性与有效性。

基于神经网络和有限元法的“V”型件翻边成形性能研究

翻边是一种重要的金属成形工艺 ,曲面翻边的成形性能与几何尺寸及材料参数等因素有很大关系。本文将有限元模拟与人工智能相结合 ,建立了基于改进的BP神经网络的“V”型件翻边成形性能与几何尺寸及材料参数关系的数学模型。与单纯采用有限元法相比 ,该模型具有计算时间短和易使用的优点。与数值模拟和实验结果的比较证实了本模型的有效性。

三维CAD语义建模及其应用研究

研究语义级的三维CAD建模方法,并在三维CAD智能培训平台上进行了应用。首先介绍了基于XML的数据级建模和基于Sem antic W eb的语义级建模;然后探讨了面向三维CAD的静态的几何特征建模和动态的造型过程建模;最后基于语义建模在三维CAD系统环境下开发了智能培训系统,验证了本文方法的有效性。

基于报价决策的冲压件成本分析CBR技术研究

通过对冲压件产品报价过程及 CBR技术的分析 ,提出了一个冲压件报价决策框架。将 CBR技术引入冲压件报价决策系统 ,用于对相似产品的成本分析。在文中给出了相应的事例表示与检索方法 。

镁合金轮毂低压铸造模具冷却与温度场的模拟

在镁合金轮毂低压铸造过程中,易在轮辋与轮辐连接处产生热节,对产品的质量造成不良影响。本文运用软件PAM CASTTM对这些部位的模具冷却性能进行研究,分析不同冷却方式对热节产生的影响。通过对比发现单独设置侧模冷却管道是一种有效的冷却方式,能够很好地减小镁合金轮毂低压铸造凝固过程中在轮辐与轮辋连接处所产生的合金液体孤岛体积,使其位置向轮心方向移动,进而降低这些区域的缩孔缺陷。最后,对铸造过程的模具温度场进行了循环模拟,确定稳定生产前的浇注次数。

一种摩擦系数的测量方法及其在数值模拟中的应用

设计了一种针对金属材料成型中摩擦系数测定的实验方法。测定并讨论了在不同边界条件下铜-铜的滑动摩擦系数;采用实验获得的参数模拟了材料加工中的扩管过程,对扩管工艺参数进行了优化。结果表明,这种动摩擦系数测定仪具有能够根据真实接触力选取摩擦系数的特点,不仅测量数值稳定、精度高,而且为准确定义有限元中材料边界条件提供了有力的依据,是一种十分适合材料加工领域的动摩擦系数测定方法。

阀座挤压铸造计算机数值模拟

基于有限差分法建立了三维热流模型,对铝合金阀座挤压铸造过程进行数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场、流场以及液体分数等主要参数的分布情况,为优化阀座挤压铸造的流场和工艺参数提供理论依据。同时,预测和分析了在实际生产过程中出现的气孔和缩孔缺陷,发现通过降低浇注速度可有效地抑制因合金液的剧烈运动而引起的气孔缺陷。

基于BP网络和遗传算法的铝型材挤压模工作带优化模型

建立了改进的BP神经网络、数值仿真和遗传算法相结合的铝型材挤压模工作带长度优化模型。将型材截面划分单元 ,由正交试验法得到单元工作带长度值作为网络训练样本的输入值 ,模型目标值为变形后质点速度均方差。采用基于有限体积法的数值仿真技术获得样本目标值。模型的全局优化解由遗传算法求得。

面向对象的智能级进模工步排样系统实现

阐述了面向对象的智能级进模系统 (IPDSLS)的实现 ,给出了系统的运行流程和总体框架 ,明确了系统的模块划分及相关任务 ,根据软件工程的系统构造理论 ,选择面向对象技术创建了系统的OOA模型 ,从而明确了问题域及系统责任。通过对典型冲压件实例 ,介绍了IPDSLS系统的运行及结果情况 。