应用对称性知识的机械CAD系统研发

摘要

对称性在机械系统中得到了广泛的应用。深入系统地研究机械对称性知识，并开发相应的计算机辅助设计系统，有助于更好地运用对称性知识进行机械产品的设计开发，提高机械产品的技术性、经济性和社会性。本文主要研究应用对称性知识的机械CAD系统的开发策略、方法和技术，取得了如下主要的进展:
　　1.基于对1000多个机械结构对称性实例的分析，建立了机械产品的功能库和设计需求体系，并从技术性、经济性和社会性三个方面加以细化和展开。
　　2.设计了可扩展的机械结构对称性存储体系，相应建立了机械结构对称性实例知识模型。
　　3.从设计需求体系出发，建立了系统的机械对称性应用知识库，从提高机械产品的技术性、经济性和社会性三个方面进行了展开。
　　4.基于上述研究，开发了应用对称性知识的机械CAD系统，构建了由基础知识管理、实例及应用知识管理、知识挖掘及应用、系统设置与维护以及辅助工具五大模块组成的软件框架体系。最后借助该系统对剪式千斤顶进行改进设计，生成的新方案正在申请专利。

目录

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致谢

摘要

插图和列表清单

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 跨学科对称性研究现状

1．2．1 物理学领域中的对称性研究

1．2．2 生物学领域中的对称性研究

1．2．3 建筑中对称性应用研究

1．3 机械对称性研究现状

1．3．1 机械对称性的系统性研究

1．3．2 机械对称性的应用性研究

1．4 基于实例知识的智能CAD系统

1．5 课题研究内容

1．5．1 存在问题和不足

1．5．2 研究重点

1．6 论文框架

2 机械设计需求体系

2．1 引言

2．2．1 功能需求

2．2．2 性能需求

2．3 经济性需求

2．4 社会性需求

2．5 小结

3 机械结构对称性体系及实例模型的建立

3．1 机械结构对称性体系

3．2 机械结构对称性实例建模过程

3．2．1 机械结构对称性实例建模分析

3．2．2 机械结构对称性实例数据库的建立

3．3 小结

4 机械对称性应用知识

4．1 对称类型与设计需求之间关联知识

4．2 机械对称性应用知识的提炼

4．2．1 提高机械技术性的对称性应用知识

4．2．2 提高机械经济性的对称性应用知识

4．2．3 提高机械社会性的对称性应用知识

4．3 小结

5 应用对称性知识的机械CAD系统

5．1 系统开发环境和总体框架

5．1．1 系统开发环境

5．1．2 系统总体框架

5．2 主要模块功能的实现

5．2．1 基础知识管理

5．2．2 对称性实例管理

5．2．3 对称性应用知识管理

5．2．4 系统设置维护及辅助工兵

5．3 对称性关联知识挖掘

5．3．1 关联知识

5．3．2 关联知识挖掘

5．4 对称性知识应用模块

5．4．1 对称性应用知识查询

5．4．2 基于设计需求的设计查询

5．4．3 基于功能分解树的对称性设计方案自动查询

5．5 应用对称性知识的产品设计进程及实例应用

5．5．1 应用对称性知识的产品设计进程

5．5．2 实例应用

5．6 小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

在校期间参与项目