基于特征与知识的航空钣金快速设计系统的研究与开发

摘要

航空钣金零件是飞机机体的重要组成部分,是飞机设计制造及获得较高结构效率和优良性能的基础。传统航空钣金设计以几何为操作对象,无法有效的集成设计知识,过多依靠人工来输入和处理一些设计信息,重复工作量大,严重影响了设计效率。为此,本文研究了基于特征与知识的航空钣金快速设计技术,并在CATIA平台上开发了基于特征与知识的航空钣金快速设计系统,论文主要内容包括以下几个方面:
　　 1)研究了基于特征的参数化设计技术,并以航空钣金特征作为参数化对象,提高了参数化设计的适用范围,突破了传统参数化设计的局限:
　　 2)制定了航空钣金特征分类及描述的一般原则,在IUDF和Catalog等接口的支持下,建立了具有筛选功能的参数化特征库,实现了对需求特征的快速访问；
　　 3)研究了特征与知识的融合技术,建立了彼此的映射关系,通过设计表的应用及数据接口程序的编写,使参数化特征与设计知识相关联形成广义知识库,并将此知识库作为设计依据,实现了航空钣金设计知识的继承；
　　 4)研究了设计特征的可制造性评价技术,制定了可制造性评价的基本方案,结合CATIA专家系统对航空钣金特征的设计参数进行检测,确保设计的准确性；
　　 5)基于以上研究成果,开发了基于特征与知识的航空钣金快速设计系统,并将其应用于成都某飞机设计研究所的型号设计中。应用表明,使用该系统进行设计,提高了设计质量和设计效率,使设计更加规范。

目录

文摘

英文文摘

图、表清单

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 基于特征与知识设计技术的现状

1.2.1 知识工程概况

1.2.2 参数化设计技术

1.2.3 基于特征的设计技术

1.3 航空钣金设计研究现状

1.4 课题来源及研究意义

1.5 论文研究工作及章节安排

1.5.1 主要研究工作

1.5.2 论文章节安排

第二章 航空钣金参数化特征筛选及导入技术研究

2.1 概述

2.2 基于特征的航空钣金参数化设计

2.2.1 航空钣金特征的分类及描述

2.2.2 航空钣金特征的参数化建模

2.3 航空钣金特征属性信息的分类及编码

2.3.1 属性信息分类原则

2.3.2 航空钣金特征属性信息编码

2.4 航空钣金特征筛选及导入技术

2.5 本章小结

第三章 航空钣金特征与知识融合技术研究

3.1 概述

3.2 航空钣金特征与知识的映射

3.2.1 映射的基本概念

3.2.2 映射结构的建立

3.3 知识工程应用

3.3.1 航空钣金设计知识获取

3.3.2 航空钣金特征与知识的管理

3.3.3 航空钣金设计知识的推理表达

3.3.4 系统知识库的建立

3.4 融合技术的具体实现

3.4.1 参数化特征的知识继承

3.4.2 参数互定型特征的知识重载

3.4.3 参数非互定型特征的知识查询及显示

3.5 本章小结

第四章 航空钣金特征可制造性评价技术研究

4.1 概述

4.2 可制造性研究现状

4.3 可制造性设计评价内容

4.4 航空钣金特征可制造性评价

4.4.1 基于约束规则的可制造性评价

4.4.2 基于模糊综合评判的可制造性评价

4.5 专家系统在航空钣金可制造性评价中的应用

4.5.1 可制造性检测的创建

4.5.2 检测信息的发布

4.6 本章小结

第五章 航空钣金快速设计系统的开发

5.1 概述

5.2 CATIA V5平台简介

5.3 系统开发工具

5.3.1 CAA简介

5.3.2 Automation简介

5.3.3 KnowledgeWare简介

5.3.4 IUDF简介

5.4 系统实现

5.4.1 软件简介

5.4.2 特征导入

5.4.3 标准文件导入

5.4.4 参数查询及显示

5.4.5 参数快速变更

5.4.6 参数可制造性检测

5.5 系统运行实例

5.6 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