基于知识的曲面钣金零件快速设计软件开发

摘要

曲面钣金零件作为飞机的重要零件，其合理的结构设计是飞机获得出色性能和优良结构的基础。传统的曲面钣金零件设计是以通用 CAD软件为操作平台，其设计过程过多地依赖于设计人员现有的经验知识，并且需要进行大量的特征建模和标准数据查询等重复性工作，不仅无法实现对设计知识的规范化继承和重用，而且严重地影响了产品设计的效率。因此，本文通过采用知识工程技术的相关理论和方法，开发了基于知识的曲面钣金零件快速设计软件。论文的主要内容分为以下五个方面：
　　(1)提出了以飞机曲面类钣金零件为研究对象的特征分类技术，并通过采用特征建模和三维参数化设计的方法构建参数化模型。
　　(2)在典型曲面钣金参数化模型的构建过程中，直接利用不同模块间的混合设计无法满足航空标准数据对于曲面钣金零件表面的内在拓扑结构要求，针对该问题，提出对具有标准拓扑结构的特征进行曲面抽取的方法，以提高设计工作的准确性。
　　(3)针对曲面钣金零件上铆钉孔排布数量多、工作量大等问题，根据曲面钣金零件的特点，研究具体的排布策略，提出排布算法，实现铆钉孔不同形式的快速排布。
　　(4)提出了曲面钣金零件快速设计软件知识库的构建流程，并采用知识推理技术实现对知识的重用，确保用户与软件之间能够进行信息交互。
　　(5)建立了基于知识的曲面钣金零件快速设计软件的基本框架和运行流程，以CATIA的零件设计模块为通用平台，将以上研究成果应用于软件的开发实现中。

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图、表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 概述

1.2 国内外研究现状

1.3 课题来源及研究意义

1.4 研究内容

1.5 本文章节安排

第二章 曲面钣金零件特征划分与三维参数化模型构建

2.1 概述

2.2 典型曲面钣金零件特征划分

2.3 基于特征的曲面钣金零件三维参数化模型构建关键技术

2.4 基于特征的曲面钣金零件三维参数化模型构建解决方案

2.5 基于特征的曲面钣金零件模型实体建模流程

2.6 基于特征的曲面钣金零件模型三维参数化设计

2.7 本章小结

第三章 基于复杂曲面钣金零件的铆钉孔自动排布技术

3.1 概述

3.2 总体框架

3.3 实现铆钉孔自动排布所涉及关键接口

3.4 基于复杂曲面钣金零件铆钉孔自动排布

3.5 本章小结

第四章 基于知识的曲面钣金零件快速设计知识库构建

4.1 概述

4.2 曲面钣金零件设计知识的获取

4.3 曲面钣金零件设计知识的推理

4.4 曲面钣金零件知识库的构建

4.5 本章小结

第五章 基于知识的曲面钣金零件快速设计软件的实现

5.1 概述

5.2 软件框架与流程

5.3 系统开发平台

5.4 软件功能实现

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文