基于知识的CAD技术及其在航空管件设计中的应用

摘要

在研究产品设计知识和通用CAD系统融合的基础上,研究开发面向行业和典型产品的CAD系统,从而实现设计知识的重用,是企业缩短产品开发周期、提高技术创新能力的基础.根据设计知识的几何相关性,将对产品设计知识的处理分为几何相关知识的处理和几何无关知识的处理两部分.几何相关知识的处理包括:编写工程规则,建立工程规则与产品几何模型的联系,从而实现产品几何模型的知识驱动;通过不同类型用户自定义特征的调用,不仅可以实现产品的参数化设计,还可以实现产品的变结构设计;通过数据库连接和与Excel表格的交互,实现不同存储方式知识的重用.几何无关知识的处理采用集成产品信息模型的思想,赋予产品各种具有工程意义的非几何知识,以满足产品设计各阶段对几何无关知识的需求.基于上述方法,围绕国家型号工程,在UG平台上开发了基于知识的航空管件设计系统.通过UG/KF语言编写的工程规则,实现了航空管件模型各几何参数的知识驱动以及法兰类型的变结构设计;同时,通过几何无关知识的处理,实现了标题栏信息的自动提取.该系统已在成飞公司应用,取得了良好的效果.

目录

文摘

英文文摘

承诺书

注释表

第一章绪论

1.1 CAD技术的发展概述

1.2基于知识的CAD技术研究的意义和现状

1.2.1研究意义

1.2.2国内外研究现状

1.3项目来源和研究内容

1.3.1项目来源

1.3.2研究内容

1.4论文结构

第二章基于知识的CAD系统的构建

2.1 KBE技术概述

2.2产品几何模型的知识驱动

2.2.1知识获取

2.2.2知识表示

2.2.3知识推理

2.2.4知识应用

2.3产品设计知识库

2.3.1知识库

2.3.2知识库管理系统

2.4产品几何无关知识的处理

2.4.1集成产品信息模型概述

2.4.2产品信息模型的数据结构

2.4.3产品信息的赋予

2.5本章小结

第三章基于知识的CAD系统实现的关键技术

3.1 UG二次开发技术

3.2工程规则的使用

3.2.1 UG/KF技术概述

3.2.2 KF规则的构建和调用

3.3用户自定义特征(UDF)

3.3.1法兰UDF的构建

3.3.2法兰UDF的调用

3.3.3用户自定义特征库

3.4基于KF规则的参数驱动

3.5与数据表格的交互

3.5.1数据库的访问

3.5.2与Excel数据表格的交互

3.6产品几何无关知识的处理

3.7标题栏信息的自动提取

3.8本章小结

第四章基于知识的航空管件设计系统实现

4.1概述

4.2基于知识的航空管件设计系统的基本构架

4.3基于知识的航空管件设计系统的开发流程

4.3.1航空管件模型的知识驱动

4.3.2产品结构分析

4.3.3航空管件模型的非几何知识处理

4.3.4 CAD应用标准检测

4.4本章小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

在学期间的发表的学术论文

参考文献