关键词：结构形态;;二次开发;;基本体;;信息提取;;知识表示;;推理规则
摘 要：随着科学技术的不断发展,计算机水平技术突飞猛进以及经济全球化的到来,各种三维CAD模型也大量产生,如何方便、准确、快速地获取机械三维CAD模型的信息并加以重用是提高设计效率、缩短产品开发周期的关键。目前国内外很多提取方法都具有一定独特性和巧妙性,但缺乏一般性的指导原则。同时,机械产品设计涉及多学科知识,很多非机械类设计人员在进行设计时需要用到机械相关知识,他们往往缺乏机械专业知识而很难设计出合理的机械,但对满足其功能设计要求的机械往往有一个大概的设计形态意识。本文提出了面向机械结构形态特征的三维模型信息处理方法,通过将机械结构模型采用机械结构形态的方式进行表达,这样只需对机械结构形态进行相似性计算,避免了重复对原CAD模型的信息处理。非机械设计人员也可以检索形态相似的CAD模型即可完善机械结构形态的结构设计,从而完成产品模型的设计。(1)针对三维CAD技术的发展现状和趋势作简要介绍,研究了三维CAD模型信息提取和知识表示的相关知识,在此基础上通过对机械结构形态几何表达方法的阐述分析,探究机械结构形态的理论基础、特征以及构建原理。(2)深入分析Pro/ENGINEER二次开发工具包Pro/TOOLKIT的程序开发功能和特点,结合机械结构形态几何要素关系研究基本体的基面、扫掠导线和轮廓约束线的提取方法,设计了基本体结构形态信息提取的流程。(3)通过对知识表示方法特点的研究,采用谓语逻辑表示法和空间状态表示法研究机械结构形态几何信息的知识表示方法,并研究基于规则推理的基本体形态知识获取,完成机械结构形态信息知识表示。(4)构建机械结构形态信息处理系统,实现了机械结构形态几何信息的提取和存储,并通过实例验证了本文面向机械结构形态的三维模型信息处理方法的可行性,为机械结构形态建模提供了基础数据。机械结构形态的研究有利于解决复杂机械结构在模型重用过程中存在的问题,在机械设计中提高机械结构模型的重用率和机械结构的设计效率,对于三维模型检索过程简化以及满足非机械设计人员设计方面具有重大意义,本文面向机械结构形态的三维模型信息处理方法将为三维模型的检索和重建提供理论基础。
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