虛擬樣機概念設計支持系統(tǒng)研究.pdf

1、基于數字仿真的虛擬制造環(huán)境下,擬實生產過程的產品樣機稱虛擬樣機(Virtual Prototype,VP).虛擬樣機概念設計對應于現實世界產品設計過程中的概念設計階段.本文按照概念設計過程建模的功能—行為—結構(Function-Behavior-Structure,FBS)原則,將虛擬樣機概念設計的任務界定為根據用戶對新產品的各項需求信息,在數字世界中構建該新產品技術方案的過程;該方案應給出產品提供的功能、它在運行中的行為表現和體現產

2、品功能與行為的載體結構.據此,產品概念設計是基于需求分析的系統(tǒng)集成(綜合)過程.本文是作者參與了基于案例推理(CBR)方法的虛擬樣機概念設計支持系統(tǒng)的研究與開發(fā)實踐的總結.首先,在論述CBR方法原理、系統(tǒng)實現中的信息處理流程及相關技術基礎上,推出一種基于案例推理的復雜產品虛擬樣機概念設計流程框架.在此框架中,產品信息建模即產品的案例形式化描述,及相應案例庫的建立與管理是整個系統(tǒng)開發(fā)的基礎.其中案例的形式化設計又是系統(tǒng)效能成功運用的關鍵因

3、素.其次,基于產品案例,依據設計任務知識及相關的前提和判斷,通過一定推理策略的執(zhí)行,最終可獲得關于新產品的功能—行為—結構方案,從而完成概念設計任務.虛擬樣機概念設計支持系統(tǒng)的作用在于輔助用戶完成概念設計流程并提高概念設計功效.作者在基于XML的案例描述和結合應用背景的CBR具體技術實現方面進行了具有創(chuàng)新意義的工作.第一,為滿足多學科復雜產品虛擬樣機通用性要求和適應多用戶協(xié)同設計工作方式,采用了案例標記語言(Case-based Mar

4、kup Language,CBML)作為分布式的環(huán)境下有效地描述案例的XML衍生式特定標記語言工具.為此作者對CBML語言進行了詳細的探討,針對導彈產品描述的復雜性,解決了有效運用CBML建立導彈產品案例和案例庫的工作,并通過系統(tǒng)測試.第二,在案例推理方法方面,基于CBR傳統(tǒng)4Re流程模型,分別對案例檢索、重用、調整和維護各子流程在概念設計問題求解中的特殊作用,進行適用關鍵技術的選擇、優(yōu)化與確定.最后集成各子流程功能組件,建成復雜產品虛