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基于 CBR 的桥式起重机智能设计方法研究
张晓丽,张雄
大连理工大学机械工程学院,辽宁大连 (661023)
摘 要:本文依据模块化思想将产品按功能分解符合设计者思路,在此基础上建立桥式起重
机实例层次模型,应用多分支层级结构和线性表结构混合方式实现实例库的表示。给出的实
例检索算法能提高实例检索效率,并可实现动态存储。探讨了将封装在实例模型中的设计知
识和经验利用参数化技术进行实例修改的方法。
关键词:桥式起重机;实例推理;实例模型;智能设计
0 引言
起重机产品设计可分为变型设计、新产品设计和创新设计。变型设计是在原有设计基础
上根据用户的不同需求进行修改设计,是面广量大的设计工作;新产品设计是对原有设计有
较大改动或增加产品型谱的设计,例如随着经济的不断增长起重机的起重量也在不断加大。
而创新设计是应用全新的工作原理和新颖的结构方案设计出创新产品。其实机械产品完全意
义上的创新设计是很少的,所说的创新设计主要是应用其它学科领域新的成熟技术对已有设
计进行改进、综合和集成的结果。
目前起重机产品的开发还没有脱离人工设计阶段,尽管在产品开发中也应用了计算机辅
助设计,但是真正的计算机辅助智能设计还没有实现。不采用计算机辅助智能设计,就不能
有效支持产品概念设计与方案设计等创造性设计活动及产品快速设计,CAD 的应用也仅仅
是停留在计算机绘图阶段。产品创造性设计活动仍然依赖于设计人员的经验和知识基础,不
能有效利用资源库的知识资源。因此研究产品设计过程,开发面向行业创新产品的快速设计
方法与智能设计平台是十分必要的。
1 桥式起重机设计过程及实例剖析
桥式起重机设计阶段一般可归结为:(1)参数确定;(2)总体方案设计;(3)部件设计;(4)
计算校核;(5)部件模型、整机模型及技术文档。在起重机设计过程中,如主要部件的选择、
传动形式的确定、主要结构件形式及结构尺寸的确定等都不是一次就能完成的,如果某一部
件不符合设计要求,则要进行局部或全部修改,有时还要进行多个方案的比较,通过不断的
试探和反复修改,最后得到令设计者满意的设计方案。桥式起重机产品设计可被描述为问题
求解过程,包括决策、评估和修改,需要大量的知识和信息,其设计的一般过程如图 1。
新产品
查找匹配
初步设计
评估
最终设计
用户需求
过去设计
Y
整体方案调整
局部修改
N
图 1 产品设计流程
Fig.1
The flow of product design
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