机械专业外文文献翻译-外文翻译--基于知识的机械设计独立研究 中文版

毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 附 件： 1. 原文 ； 2. 译文 2013 年 03 月 基于知识的机械设计独立研究 林，西坪，张保元智，陈瑞（机械工程及自动化，北京大学航空航天学院， 100191北京，中国） 摘要 ：大多数 统的研究应用都依赖于一些 件，使得知识难以复用到其他 件。独立的基于知识的系统是独立于 件；因此可重复使用的知识自由。本文介绍了机械设计独立的基于知识的系统。一个详细讨论了典型的设计提出了设计过程的实现基于知识工程的基础设计，结构无关 的知识。主要的知识工程主要是解释。实施 作为一个案例是蜗轮蜗杆减速器的设计。通过减速器的设计独立的知识系统的实现。基于 统独立工作，使知识的使用独立的 件，从而提高其便携性和与协同异构 统的工作。 关键词 ：知识工程；独立的知识库；减速器； 1 引言 产品设计程序取决于设计者的经验严重。用设计师的知识和经验，产品制造商可降低产品的成本，生产出高质量的产品。设计师必须，然而，借鉴如过去经验的工程知识经验，具体的设计规则和程序。大多数设计师需要得到正确的几何信息，并找到 数从力学特征信息这是非常耗时的手工设计手册参数化建模的 统基于几何关系部分。部分可以变换不同尺寸容易。然而，非几何对产品设计的知识不可能是管理方便的 1 。一些商业的 统忽略这个问题。因此，基于知识的工程（ 经提出了满足工程设计要求的方法自去年 1980的。 知识库系统的一个子集（ 是一个自旋从人工智能（ 法 捕捉和结构的知识，用定义的工程方法和程序 2 。典型的基于知识的系统是基于面向对象的编程语言和紧一个几何建模工具的集成，人工智能，设计 者的经验，数据库等。图 1是典型的 计架构。 近年来， 工智能 察 尔哈根，吨 H. 托伦纳入知识优化设计与制造（ 法 境 3 的分析利用制造知识。 丁关入栏中描述了基于知识的工程系统（ 展当前的能力汽车白车身（ 程师 4 。巴勃罗 西亚和 风机应用 风的设计和制造系统飞机短舱采用风洞试验模型和生产规则和 组合面向对象的知识表示方法 5 。大多数的 统的应用前研究人员都依赖于一些 件，这使得他们很不方便知识可以重复使用在其他 立的基于知识的系统独立于 重复使用在不同 件自由 。 2 知识建模的 2个目标 本研究的目标是获得知识利用独立驱动的参数化模型基于知识的系统。因此，关系几何和非几何属性之间是知识框架的基本概念模型。的几何描述是唯一一个信息产品的总模型 6 。图 2是几何和 关系属性。在 参数化建模产品，实体与几何参数例如布尔原始，直线或圆弧在一个线框，或一个圆角操作。这些参数控制和发挥各种几何属性，如高度，宽度，长度，体积和该模型的区域。他们还控制位置这些实体模型内。 功率，重量，材料，生命，速度比，负载和工艺是包含在 味着他们的设计参数。几何和非几何属性是相互关联的。例如，节线速度该蠕虫是 12。几何性数据仓库（径）和非几何属性的大众（节线速度）是相互依赖。对 型包含几何和输入非几何属性，包括设计规格，设计实践，工程师的 专业知识，材料性能和结构分析。的关键研究内容将是获得几何参数从非几何参数。的输出是知识模型，满足客户要求。 3 知识获取和表示知识获取是从知识转型它的存在（被默许或明确的）转换成形式，可以用在一个以知识为基础的系统。的收集领域知识的过程知识转换成计算机表示： 括获取，收集，分析，建模和验证知识工程的知识和知识管理项目 3 和涉及打破，分组，构建链接起来，和控制知识。一个重要的问题是如何从一个专家的知识提取如何在一个表示引起的知识基于知识的系统 。嘉能解决考虑到问题的目的和功能所需的信息。 统使用相结合的“规则”和“面向对象的知识表示为表示方法。图 3是知识的表示图研究工作为控制和修改知识需要收集的各种形式的知识，包括数学公式，规则，经验，参数化模型，为机械式和图设计的参数化模型。知识对典型设计模式的实现，设计知识可以分类如下： （ 1）的数学公式：在机械设计，有许多领域的数学形式知识。许多设计零件尺寸等，材料，强度等需要复杂的数学计算和推导，得到他们的适当的值。数学公式包括表达式（算术表式，逻辑表达式，等等），微分方程积分方程等，用于设计部分的 传输有一定的约束关系。例如：数学公式蜗杆的接触应力是惠普惠普和 Z 与应力循环方程 1 60 L H n = N T。 （ 2）类规则：知识驱动模型在知识工程（ 基于专为捕捉语言工程规则。如果蜗杆头等于 1，效率的估计范围是 蜗轮头等于 2，效率 085的范围内；蜗杆头时大于 2，有效范围： 果条件是满意的，那么结论部分执行。蜗轮蜗杆的阶级统治的样品表达如下： 如果（ 1） 效率 =“ 如果（ 2） 效 率 =“ 如果（ 2） 效率 =“ （ 3）设计表：有许多工程标准件的知识往往存在于表形式，图 4是一个表模块的关系，蜗杆和蜗杆直径系数，直径用于确定产品尺寸的家庭。表中的数据是离散的二进制映射，可以按照一定的关系数据库中的存储使用脚本语言规则。这个脚本语言相关的语法和语言解释器解释的映射表，表示使用形式。 （ 4）专长：专长来填补所扮演的角色详细的阶段和知识之间的差距概念阶段，协助设计人员进行决策。例如，专家告诉工作温度范围应该更有资格，大于 95或小于 95。 （ 5）参数化模型的参数化模型文件（如 件）存储产品的历史建模，建模过程包含载体专业技术和知识。参数化模型提供的知识建模过程。因此，几何模型可以很快改变，可以被看作是一类几何实例模型；面向对象方法可用于这个知识的组织和表达。比如说呢，蜗杆的几何模型的设计有几个几何参数如表 1所示。 （ 6）图表：图表是一种常见的工程二维表达知识协调系统中的数据表示的符号，如在条形图中的线条，线图等。因此，知识是实现包括各种形式的工程规则，公式，几何模型，设计表格和图表建立独立的基于知识的系统。它还介绍了几何 表示包括零件的复杂性和性能设计过程自动化。 4 独立的基于知识的设计建筑机械设计工程师总是面临想要得到正确的几何问题信息，参数和需要找到 力学特征信息手动设计手册。信息是困难的口头交流和正式的设计一个知识库目的。知识翻译可以解决这些问题。知识翻译（ 基于知识的构建解释第（ 3）得到的参数化模型平均知识驱动的参数化模型。的翻译原则的知识结构（ 图 5所示。知识的翻译可以解析 知识就像电脑文件编译器分析源代码文件。例如，在 我们可自动保存。 格式，然后 编译器可以生成一个可执行文件后编译。 1些的典型的设计参数为功率，速度，速度和寿命等，知识文档包括如果比规则表达的部分（ 2）和工程知识，几何参数是压力角，基音周期的直径蜗轮，模块等。独立基础设计知识建筑分为三层，如图所示图 6。核心层主要造型层系统和链接的用户层和几何模型层。知识和经验存储在知识库的形式知识文件和数据库文件。知识库的知识经营饲料知识管理模块。知识推理模块获取非几何值参数从用户层和给出的值几何参数根据知识存储在知识库。 持模块使用模拟功能 的 件根据输出值与它沟通从核心层的几何参数。然后几何建模层更新 型。 5 案例研究选择在这个案例 术的实现是一个蜗轮蜗杆减速器。完整的产品装配包括功能，如蜗轮，蜗杆轴等的实施工具用于这个项目 C + +开发系统用户界面， 微软的访问数据库。建模和装配的实现 台 3。当点击“文件 执行 择指定的路径的 件，用户界面。会弹出如图 7所示，输入设计参数，独立的基于知识的系统将自动执行的设计过程减速器与基于几何方法通过确定速度为基础的方法的 过程中，权力与生活。表 2和表 3输入设计输出参数和几何参数典型的设计。图 8是独立的过程减速器设计的知识基础。 6 结论 大多数的 统依赖于一些 件使得知识重用难以实现。本文提出了独立基于知识的系统，以避免这一缺点。在解释知识驱动的原理工程，设计独立的知识构造体系。最终，独立实现了基于知识的减速器设计系统。基于独立的知识系统的应用改变了 统依赖 件，提高了便携性和可肥沃的异构协同工作 统。