基于本体的变型设计方法研究选题报告教学课件.ppt

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1、研究生学位论文选题报告研究生学位论文选题报告研究课题:研究课题:基于基于本体的磨床变型研究本体的磨床变型研究指导老师:指导老师:副教授副教授 学生姓名:学生姓名:攻读学位:攻读学位:硕硕 士士报告内容报告内容一、一、论文选题的目的和意义论文选题的目的和意义 二、二、研究方案研究方案三、三、研究计划进度研究计划进度四、研究创新点四、研究创新点五、五、主要参考文献目录主要参考文献目录一、论文选题的目的和意义一、论文选题的目的和意义(1)课题来源,项目名称:)课题来源,项目名称:课题来源:。项目名称:基于本体的磨床变型研究(2)研究的意义:)研究的意义:传统的产品开发设计方法没有充分重用企业己有的设

2、计资源。这些会造成设计成本、工装成本和制造成本的增加,严重影响企业的经济效益。采用本体技术和参数化设计技术相结合进行产品变型设计。本体可以为产品提供详细的知识,提供形式化描述产品的基础,具有很好的概念层次结构,可以很好地弥补上述缺陷。(3)本选题有关的研究方向的现状、水平和)本选题有关的研究方向的现状、水平和发展趋势:发展趋势:1)基于相似设计理论的变型设计基于相似设计理论的变型设计 2)基于模块化技术的变型设计基于模块化技术的变型设计 3)基于特征的变型设计基于特征的变型设计 4)基于参数化和变量化设计方法的变型设计)基于参数化和变量化设计方法的变型设计 5)基于关系型产品模型的变型设计)基

3、于关系型产品模型的变型设计 6)基于产品动态模型的变型设计基于产品动态模型的变型设计 7)智能变型设计理论智能变型设计理论 随着计算机科学的发展研究者将本体引入到计算机科学领域。在机械工程领域,本体也得到了大量的应用,包括企业本体、工程设计本体、产品本体、产品设计资源本体和(分布式)工作流程本体等,不同的研究人员由于侧重点不同,所建立的产品本体反应出的产品信息也各不相同,具体包括用于设计的产品本体、用于产品生命周期管理的产品本体、用于产品数据交换的产品本体、构建产品信息系统的产品本体和产品零件库本体等。(4)本选题研究的目标)本选题研究的目标和内容:和内容:研究的目研究的目标标 基于基于参数化

4、分析参数化分析,汲取人工智能的最新研,汲取人工智能的最新研究成果,将究成果,将本体技术本体技术引入变型设计中,添引入变型设计中,添加相应的公差信息,建立磨床变型设计本加相应的公差信息,建立磨床变型设计本体,并在此基础上,采用体,并在此基础上,采用SWRL语言定义语言定义磨床变型设计过程的约束条件,从而磨床变型设计过程的约束条件,从而构建构建磨床变型设计知识库磨床变型设计知识库,实现磨床变型设计,实现磨床变型设计知识的共享与重用。知识的共享与重用。研究的主要内容:研究的主要内容:1)对)对模块划分技术、变型设计技术、实例模块划分技术、变型设计技术、实例推理技术推理技术等相关知识的深入学习。等相关

5、知识的深入学习。2)通过)通过逆向工程逆向工程,运用,运用solidworks将机床将机床进行三维实体建模。进行三维实体建模。3)学会采用语义网络规则语言)学会采用语义网络规则语言SWRL定义定义变型设计的约束知识,变型设计的约束知识,构建磨床变型设计构建磨床变型设计知识库知识库,实现了尺寸信息与公差信息的推,实现了尺寸信息与公差信息的推理。理。4)设计者自主选择合适的重用产品实例,通过构建的变型修改平台,完成对重用实例的修改。5)构建产品数据库,用本体表示方法表示实例模型,添加索引管理所有产品,有效管理数据库知识。通过检索用户需求及自定义权重,获得与目标相似产品系列实例集。磨床前床身二、研究

6、方案二、研究方案(1)技术方案)技术方案 1)构建零件的几何模型。2)建立机床零件的变型设计本体。3)构建知识库 4)构造实例断言 5)知识库系统推理 6)在知识库系统的基础上,开发变型设计原型 系统本研究通过在构建特定知识域的本体模型,建立磨床的知识库,采用基于实例推理方法解决解决新的设计问题,这个过程中包括实例的检索、重用、修改和保存。整个研究是以CBR为基础,结合本体知识的表达方法和变型设计技术。(2)实施方案所需的条件)实施方案所需的条件掌握机械设计、机械制造技术基础和计算机辅助设计等相关知识;掌握人工智能方面的本体语义表达,实例表示方法;掌握模块划分技术、参数化设计技术等技术;掌握三

7、维软件的参数化设计方法和分析软件的分析技术,而且可以熟练使用;软件:软件:solidworks软件、VC 6.0.及 SQL Sever2000 数据库、protg(4)可行性分析)可行性分析1)基于实例推理的技术的研究比较成熟,可以找到很多关于CBR的资料进行研究、试验及应用。2)对于参数设计技术的研究也很多,基于这些资料我们可以结合前人的设计方法,根据实际情况建立合适的参数化模型,实现建模和相应分析。3)关于基于本体设计技术,国内外的文献比较多,可以参考国外先进的设计技术,与此同时学习国外的研究方法。4)导师曾承担和完成多项与本课题相关的科研项目,有较强的研究能力和丰富的组织经验,她的指导

8、是完成本项目的必要保证。三、三、研究计划进度研究计划进度2014年3月2014年6月 学习本体技术、基于本体设计方法、参数化设计技术等相关理论知识。2014年7月2014年9月 确定设计产品,对产品功能结构进行分析,建立知识库,完成对产品知识储存。2014年10月2014年11月 提取模块的参数,完成模块的语义定义,实现模块的变型设计,采用本体理论研究问题。2014年12月 完成模块的接口问题,实现产品的个性化设计。2015年1月2015年3月 整理资料,撰写论文,完成课题。四、研究创新点四、研究创新点1)将本体的概念引入产品变型设计中,利用 protg构建产品的本体模型,通过产品及零部件的本

9、体库,使产品及零部件的信息描述更规范详尽。2)通过用户界面的输入,可以在本体库中动态检索相近的本体库模型,从库中调用产品三维模型的模板或绘图程序,通过程序给参数赋值即可实现产品的变型设计,极大地提高设计效率,减少重复设计,为企业节约了设计成本,缩短了产品的设计周期。五、主要参考文献目录五、主要参考文献目录1 邵园园,曾庆良,玄冠涛,王成龙.基于本体的液压支架产品变型设计 M.矿山机械,2011,1,12 谌炎辉,周德俭,等.复杂产品的最小最大划分模块化方法 J.2012,18(1):10-143 赵应娟.机械产品三维化和模块化设计平台研究 J.现代商贸工业,2011,2814 寿旺洁.机械产品族规划设计技术研究 J.中国新技术新产品,2010,1145 马澜,张山.产品设计规划 M.湖南大学出版社,2010,9,1 等等报告结束报告结束 谢谢大家!谢谢大家!

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