數(shù)據(jù)挖掘與融合技術(shù)在機械裝備輕量化設(shè)計中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，隨著全球能源危機和環(huán)境危機的挑戰(zhàn)，輕量化已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)界追求的重要目標之一?，F(xiàn)有的輕量化技術(shù)大多面臨著新型材料的高成本和新生產(chǎn)技術(shù)的高難度等問題，然而，這些問題的可以通過設(shè)計技術(shù)中的輕量化設(shè)計來解決。因此，通過運用新穎的設(shè)計方法來提高傳統(tǒng)輕量化設(shè)計的效率和實用度，就變得很有意義。
　　設(shè)計師在進行設(shè)計開發(fā)的過程中，需要花費大量的時間和精力來查找相關(guān)的技術(shù)資料，通過對現(xiàn)有知識的推理、分析以及專家咨詢，靠個人的經(jīng)驗來進行決策

2、設(shè)計。顯然傳統(tǒng)的輕量化設(shè)計方法由于缺少適用的知識供應(yīng)與決策支持工具，致使設(shè)計過程智能化程度偏低，設(shè)計也不夠準確，已經(jīng)不能滿足市場的需求。
　　本文是在研究和分析目前已有的機械裝備輕量化設(shè)計理論方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合信息處理技術(shù)的特性，提出應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合信息處理方法支持機械裝備的輕量化設(shè)計，并根據(jù)該方法建立系統(tǒng)模型。該方法通過分析處理海量成熟的輕量化設(shè)計經(jīng)驗數(shù)據(jù)、提取有用的輕量化設(shè)計知識為設(shè)計人員提供決策支持。

3、主要的研究內(nèi)容有:
　　(1)對國內(nèi)外輕量化設(shè)計方法研究現(xiàn)狀進行分析，研究了數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)在現(xiàn)代機械裝備輕量化設(shè)計中的應(yīng)用前景，論述了研究目標和意義。
　　(2)輕量化設(shè)計信息建模研究。根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合技術(shù)的各自特點，提出了服務(wù)于機械裝備輕量化設(shè)計的數(shù)據(jù)挖掘與融合技術(shù)算法的總體框架。將它們結(jié)合起來實現(xiàn)了機械裝備輕量化設(shè)計的數(shù)據(jù)處理以及輕量化設(shè)計的知識提取，服務(wù)于傳統(tǒng)的輕量化設(shè)計。
　　(3)面向機械產(chǎn)品

4、輕量化設(shè)計的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究。根據(jù)輕量化設(shè)計的經(jīng)驗數(shù)據(jù)特點，提出了基于最小二乘數(shù)據(jù)融合的輕量化數(shù)據(jù)預(yù)處理法。利用數(shù)據(jù)融合中的融合分析確定各個參數(shù)的靈敏度，剔除靈敏度較低的參數(shù)，分別建立兩種數(shù)學模型，并利用相關(guān)系數(shù)和殘差圖兩特征，驗證兩者的預(yù)測能力幾近相同，可有效地對特征空間數(shù)據(jù)降維。
　　(4)面向機械產(chǎn)品輕量化設(shè)計的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究。針對數(shù)據(jù)挖掘在海量數(shù)據(jù)信息處理方面的獨特優(yōu)勢，提出基于數(shù)據(jù)挖掘的輕量化設(shè)計知識獲取方法，。通過引

5、入粗糙集，將每次設(shè)計的結(jié)果以決策表的形式表現(xiàn)出來，通過一系列數(shù)據(jù)挖掘操作，發(fā)現(xiàn)其中隱含的輕量化設(shè)計知識，完成知識發(fā)現(xiàn)和積累。
　　(5)工具的設(shè)計與實現(xiàn)。通過采用Matlab編程以及Rosetta對設(shè)計參數(shù)分析，結(jié)合領(lǐng)域知識，提取設(shè)計參數(shù)和性能指標之間的設(shè)計規(guī)則，用戶可以通過操作界面，根據(jù)提示操作獲得設(shè)計參數(shù)和性能指標之間的設(shè)計知識并更好地指導機械裝備的輕量化設(shè)計過程。
　　本文創(chuàng)新地將數(shù)據(jù)挖掘和融合技術(shù)與傳統(tǒng)的輕量化技術(shù)相