基于模型定义的知识重用及其在水工配筋上的应用实现

摘要

水工配筋是水利工程结构设计的重要环节,在减少水工配筋过程中的重复操作方面还存在很大的应用研究空间。首先,同组钢筋配置在水工模型的过程中存在大量相同或相似钢筋的重复使用,导致大量的手动重复配筋操作;其次,钢筋的三维建模中存在相同或相似钢筋的重复建模,导致大量的重复建模操作。针对上述问题,本文提出一种基于模型定义的知识重用的解决方案及其实现。
　　基于模型定义的设计知识重用的方案是从设计知识的特点出发,将设计基本知识分为静态知识与过程(动态)知识;引入模型定义(MBD),作为知识表达的方式,更好的将配筋过程中的各类信息以数字化的方式在三维模型中进行集成及管理;在此基础上,采用基于相似性的知识重用及基于设计过程模板的知识重用设计方法,实现水工配筋的知识重用。因此,本文的研究重点分为两个方面:首先,基于MBD的水工配筋知识表达和管理,提出了一种针对水工配筋的MBD知识表达方法和知识库管理方法。分别依托于 MBD数据集的非几何信息规范,建立钢筋模型的特征树对静态知识进行表达,依托于 MBD数据集的几何信息规范,结合模板技术,建立配筋模板对过程知识进行表达。在此基础上,采用CATALOG管理MBD数据集的几何信息,采用数据库管理其非几何信息,实现基于 MBD的水工配筋知识库管理。其次,基于知识重用的水工配筋及实现,提出了一种结合水工配筋的静态知识重用与过程知识的重用方案并对此进行验证与实现。其中,静态知识重用设计依托于基于相似性的推理方法;过程知识重用设计依托于设计过程的模板技术所进行的二次开发。结合两类重用设计,形成水工配筋的整体知识重用方案,并通过与水工配筋相关“阀门井”模型实现并验证本文的设计知识重用方法。
　　本文最后对CATIA设计软件进行二次开发,完成水工配筋快速实现的原型系统,并给出面筋与箍筋两种典型快速设计实例。本文所提方法可一定程度上减少水工配筋过程中的手动重复配筋操作与钢筋重复建模。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标及内容

1.4 论文的结构

第二章 基于知识重用的水工配筋基础理论

2.1 设计知识的分析

2.2 设计知识表达

2.3 设计知识重用方法

2.4 本章小结

第三章 基于模型定义的水工配筋知识表达和管理

3.1 模型定义概述及其规范分析

3.2 水工配筋设计知识分析

3.3 基于MBD的水工配筋设计知识表达

3.4 基于MBD的水工配筋知识库设计与实现

3.5本章小结

第四章 基于知识重用的水工配筋设计与实现

4.1 水工配筋的知识重用方案设计

4.2 水工配筋的静态知识重用设计

4.3 水工配筋的设计过程知识重用设计

4.4 基于知识重用的水工配筋实例

4.5 本章小结

第五章 水工配筋的快速原型系统设计

5.1 系统的总体设计

5.2 系统关键技术的实现

5.3 水工配筋知识库设计

5.4 关键功能模块的实现

5.5 两种典型配筋的快速实现实例

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献