機(jī)械對(duì)稱的概念、作用及其應(yīng)用知識(shí)獲取的研究.pdf

1、對(duì)稱廣泛存在于機(jī)械系統(tǒng)中，小至標(biāo)準(zhǔn)件，大至整機(jī)系統(tǒng)，具體如幾何結(jié)構(gòu)，抽象如功能原理，都有對(duì)稱的存在。深入系統(tǒng)的研究機(jī)械對(duì)稱，可以指導(dǎo)對(duì)稱在機(jī)械系統(tǒng)中的科學(xué)應(yīng)用，更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的功能、提高機(jī)械系統(tǒng)的性能、滿足機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束，提高機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性，有助于產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在綜合分析了各領(lǐng)域?qū)ΨQ的研究歷史和研究現(xiàn)狀后，本文針對(duì)當(dāng)前機(jī)械對(duì)稱研究存在的問題，對(duì)機(jī)械對(duì)稱的概念、作用及其應(yīng)用知識(shí)獲取進(jìn)行了研究

2、。主要研究?jī)?nèi)容及成果體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
　　 一．機(jī)械對(duì)稱概念體系的建立
　　 在研究了跨學(xué)科領(lǐng)域?qū)ΨQ和機(jī)械對(duì)稱的存在后，提出了機(jī)械對(duì)稱的概念和層次結(jié)構(gòu)體系。總結(jié)和擴(kuò)展了對(duì)稱在生物學(xué)和物理學(xué)中的概念體系，建立了生物對(duì)稱和物理對(duì)稱的本體論框架，提出了適用于一般系統(tǒng)的對(duì)稱本體框架．在此基礎(chǔ)上結(jié)合對(duì)大量機(jī)械對(duì)稱實(shí)例的研究，對(duì)比研究了對(duì)稱在機(jī)械工程科學(xué)中的存在體系，提出了按結(jié)構(gòu)對(duì)稱、原理對(duì)稱和功能對(duì)稱分類的機(jī)械對(duì)稱本體體系。對(duì)

3、各種機(jī)械對(duì)稱進(jìn)行定義并闡明了其在機(jī)械中的存在和作用原理。探討了機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)稱、原理對(duì)稱及功能對(duì)稱在改進(jìn)和創(chuàng)新產(chǎn)品中的應(yīng)用方法。揭示了對(duì)稱在自然和工程系統(tǒng)中的存在模式具有層次結(jié)構(gòu)性、相關(guān)性、多體性、多元性、多維性和組合性等共性特征。
　　 二．機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)稱知識(shí)發(fā)現(xiàn)方法和比較模式映射關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的研究
　　 大量的對(duì)稱實(shí)例中存在著規(guī)律性的對(duì)稱設(shè)計(jì)知識(shí)，將知識(shí)發(fā)現(xiàn)的方法應(yīng)用到對(duì)稱實(shí)例的知識(shí)挖掘中，采用計(jì)算機(jī)輔助方法挖掘出深層

4、次的設(shè)計(jì)知識(shí)是促進(jìn)對(duì)稱在機(jī)械設(shè)計(jì)中正確應(yīng)用的基礎(chǔ)。提出了基于實(shí)例的機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)稱設(shè)計(jì)知識(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程和方法，建立了結(jié)構(gòu)對(duì)稱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)庫，建立了結(jié)構(gòu)對(duì)稱實(shí)例模型和結(jié)構(gòu)對(duì)稱設(shè)計(jì)知識(shí)模板。基于機(jī)械對(duì)稱實(shí)例庫屬性數(shù)量較大而事務(wù)數(shù)量不大的特征，建立了基于事務(wù)屬性合并和比較模式映射關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法。與經(jīng)典算法的對(duì)比分析表明，該算法對(duì)屬性數(shù)量較大的中小型數(shù)據(jù)具有較高的求解效率，尤其在求解低支持度頻繁模式時(shí)效果明顯較好。運(yùn)用機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)稱知識(shí)發(fā)現(xiàn)方法和比較模

5、式映射關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法從對(duì)稱實(shí)例中挖掘出關(guān)聯(lián)知識(shí)，對(duì)關(guān)聯(lián)知識(shí)加以提煉可得到具有普適性的結(jié)構(gòu)對(duì)稱應(yīng)用知識(shí)。
　　 三．結(jié)構(gòu)對(duì)稱在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用知識(shí)的建立
　　 為指導(dǎo)對(duì)稱在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的科學(xué)、系統(tǒng)的應(yīng)用，在應(yīng)用機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)稱知識(shí)發(fā)現(xiàn)方法從大量對(duì)稱實(shí)例中挖掘出關(guān)聯(lián)知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)關(guān)聯(lián)知識(shí)進(jìn)行整理、總結(jié)和提煉，提出了若干機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)稱的應(yīng)用知識(shí)。建立了設(shè)計(jì)需求、通用設(shè)計(jì)原理以及結(jié)構(gòu)對(duì)稱三者之間的雙向關(guān)聯(lián)知識(shí)。建立了結(jié)構(gòu)對(duì)稱在實(shí)

6、現(xiàn)功能需求及性能需求中的若干應(yīng)用知識(shí)。恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)稱應(yīng)用知識(shí)有助于更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求，有助于提高機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性，同時(shí)提高設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)能快速響應(yīng)需求的產(chǎn)品創(chuàng)新。
　　 四.計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械對(duì)稱實(shí)例知識(shí)挖掘系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用
　　 在上述理論的基礎(chǔ)上，研制了機(jī)械對(duì)稱實(shí)例知識(shí)挖掘系統(tǒng)，構(gòu)建了由基礎(chǔ)知識(shí)管理、對(duì)稱實(shí)例管理和對(duì)稱知識(shí)挖掘等模塊組成的軟件框架體系，將系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)稱實(shí)例的知識(shí)發(fā)