基于本體的功能公差分析知識庫系統(tǒng)研究.pdf

1、公差設(shè)計(jì)是幾何產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的一個重要環(huán)節(jié)。在現(xiàn)今的公差設(shè)計(jì)中，公差規(guī)范信息基本上都是由設(shè)計(jì)者在 CAD系統(tǒng)中手工指定，不同的設(shè)計(jì)者有可能會對同一產(chǎn)品指定不同的公差規(guī)范，這就會增加產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不確定性和產(chǎn)品功能公差分析的復(fù)雜程度，并最終會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。為了減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不確定性，解決公差信息在異構(gòu)系統(tǒng)之間傳遞不暢的問題，需要使用統(tǒng)一的語義對公差信息進(jìn)行表示，進(jìn)而使其可以進(jìn)行有效順暢的傳遞。本文汲取了人工智能領(lǐng)域研究的最新成果，將本體

2、技術(shù)引入到功能公差分析的研究中，構(gòu)建了基于本體的功能公差規(guī)范的元模型，設(shè)計(jì)了功能公差規(guī)范的自動生成算法，并在功能公差規(guī)范初步確定基礎(chǔ)上構(gòu)建了功能公差分析知識庫系統(tǒng)。具體來說，本文完成的工作如下：
　　首先，提出了基于本體的公差規(guī)范的自動生成方法。對公差規(guī)范領(lǐng)域知識進(jìn)行總結(jié)、歸納，并提取出相關(guān)概念、屬性及其關(guān)系。在底層采用描述邏輯對公差規(guī)范領(lǐng)域知識進(jìn)行描述和表示，在此基礎(chǔ)上使用七步法構(gòu)建了公差規(guī)范本體表示元模型，使用Web本體語言（

3、Web Ontology Language，OWL）描述了模型中的類、屬性、限制以及個體等，同時使用語義Web規(guī)則語言（Semantic Web Rule Language，SWRL）定義了公差規(guī)范自動生成的相關(guān)推理規(guī)則，其中包括公差類型、公差值、旋量參數(shù)等的推理規(guī)則，設(shè)計(jì)了公差規(guī)范生成算法，并通過減速器中間傳動軸驗(yàn)證了其可行性和有效性，為功能公差分析奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，提出了基于描述邏輯 SHOIN(D)的功能公差分析方法。

4、首先對功能公差分析知識進(jìn)行表示，其中包括公差分析的幾何累積模型，公差表示模型以及公差回路，然后給出功能公差分析的 Tableau判定算法，之后根據(jù)所定義的約束關(guān)系組成的ABox、表示模型組成的TBox以及Tableau判定算法，設(shè)計(jì)了基于描述邏輯的功能公差分析算法，并通過對開齒輪箱驗(yàn)證了其可行性和有效性，為后續(xù)進(jìn)行的基于本體的公差分析提供了理論基礎(chǔ)。
　　最后，開發(fā)了基于本體的功能公差分析知識庫系統(tǒng)。在基于描述邏輯的功能公差分析方