知识工程在CAD中的应用
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说明：
摘要：知识工程与CAD技术的结合已成为先进制造与自动化技术研究的热点。UG/KF是介于CAD技术和知识工程KBE技术之间新出现的边缘技术。本文用UG/KF为工具开发了航空发动机敷管系统，并给出了实例验证了该方法的实用性和操纵性。
关键词：知识工程 知识融合 管路敷设
The Application of Knowledge-based Engineering in CAD
Abstract: Nowadays, the combination of knowledge-based engineering (KBE) and CAD is a focused problem on the filed of advanced manufacturing. UG/KF is a new technology between CAD and KBE. This paper develops the Piping System of aeroengine with UG/KF, and gives an example to verify its practicality and usability.
Keywords: knowledge-based engineering knowledge fusion pipe-laying
1．引言
参数化设计方法是CAD系统所采用的关键技术之一,能否实现参数化已成为评价CAD系统优劣的重要技术指标。目前,商用CAD 软件多采用特征参数化设计方法,通过零件族等方式来参数化特征的形状与尺寸,同时影响与之发生联系的特征,从而得到不同的零件模型。但是,参数化技术要求全约束,约束方程的建立和求解依赖特征构建的顺序,参数求解只能顺序求解,这样导致零部件不能随心所欲地构建和拆卸;此外,对于复杂零件, 参数化所需的某些尺寸与约束可能暂时难以确定, 工程参数如质量、载荷、力等设计参数也不能直接约束管理,给工程实际应用中带来很大的局限性。
因此,在参数化方法的基础上,提出了变量化设计方法。变量化设计方法允许在欠约束的条件下进行几何设计,且不需考虑约束设置的顺序,具有更好的灵活性和自由度;而且参数通过联立求解几何约束和工程约束方程组来获得,因而功能更为强大。但是,变量化设计方法往往涉及到大型非线性方程组的求解,其求解的效率和稳定性不如参数化设计。
以几何模型为主的CAD 系统无法将工程领域的设计原理、工程知识、同类设计及专家经验等融入几何模型中去。因此,无法实现领域知识的重复利用，设计工程师仍需进行大量的重复性设计工作，无法集中精力和时间进行创新工作。通过对参数化和变量化设计方法的研究, 将知识工程的概念引入航空发动机管路敷设的参数化设计中,运用知识工程强大的工程处理能力,实现对管路特征参数的知识驱动,并结合特征造型理论与工程数据库技术,从而实现管路的智能参数化设计。
1．引言
2．知识工程KBE技术
3. KBE与其它设计系统的比较
4. 基于知识工程的航空发动机敷管系统
5. 结论
参考文献：
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作者点评：
知识工程实现了工程设计与CAD系统的无缝连接，业已成为未来CAD技术与先进制造业技术发展的核心。它可以很好地继承各种专家知识和经验，增加非几何的工程设计能力，实现通过修改规则来直接影响几何模型。本文基于知识熔接技术，实现了通过知识和规则直接生成管路模型，提高了设计效率。