基于通口本体的概念设计理论

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1、第46卷第17期机械工程学报Vol.46No.172010年9月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGSep.2010DOI：10.3901/JME.2010.17.123*基于通口本体的概念设计理论曹东兴(河北工业大学机械工程学院天津300130)摘要：本体已经被用作表示产品设计知识的一个重要手段，但多数本体表示仍不能有效地进行产品建模。通口作为元件与其环境的相互作用点对元件概念形成起着决定的作用，它构成元件的界面及定义元件的边界。给出通口本体的定义，将通口类型划分为机械通口、电器通口及信息通口等；表示出通口的功能本体语义及原型功能概念，通过估算两原型概念的相

2、似度以获取四种联接关系，即因果联接、等效联接、对立联接及组合联接，给出联接器类型及通口相容性条件并进行相容性判别；研究通口的属性及类别以获取通口本体知识库，构建通口本体的概念设计过程，给出基于通口的三视图模型，该模型包括：功能视图、行为视图及构形视图；表示出通口本体的建模语言及构建通口本体结构框架，并通过一反冲洗装置设计实例加以应用。关键词：通口本体功能本体联接器相容性概念设计中图分类号：TH122Port-basedOntologyConceptualDesignTheoryCAODongxing(SchoolofMechanicalEngineering,HebeiUnivers

3、ityofTechnology,Tianjin300130)Abstract：Ontologyiswidelyusedasanimportantmeansfordescribingproductdesignknowledge.However,mostontologyexpressionsstillcannoteffectivelymodelproductdesign.Port,asthelocationofintendedinteractionbetweenthecomponentanditsenvironment,playsacriticalroleforcomponentconc

4、eptformation.Itconstitutestheinterfaceofacomponentanddefinesitsboundary.Thedefinitionofport-basedontologyisfirstlygivenandporttypesareclassifiedasmechanicalport,electricalport,informationportandsoon.Functionalontologysemanticsandprimitivefunctionalconceptsofportarepresented,andfourkindsofconnec

5、tedrelationshipsareobtainedbyestimatingthesimilaritybetweentwoprimitiveconcepts,thatis,causalconnection,equivalentconnection,oppositeconnectionandcombinedconnection,andtheconnectortypesarepresentedtocarryoutthedecisionofportcompatibility.Theattributesandtaxonomiesofportarestudiedtoacquireporton

6、tologyknowledge,buildtheprocessofconceptualdesign,andpresentport-basedthreeviewmodelswhichcontainfunctionalview,behavioralviewandconfigurationview.Portontologymodelinglanguageisdescribedinordertobuildaframeworkofportontology,andacasestudyofreversalrinsedeviceisillustratedtoshowitsapplication.Ke

7、ywords：Port-basedontologyFunctionalontologyConnectorCompatibilityConceptualdesign念设计。为此众多学者对其展开了深入研究。*[1]0前言KITAMURA等提出了一个功能概念本体论，并提供一个丰富的词汇定义明确的行为表示功能。他通口作为元件之间相互作用的界面能够方便们给出的本体论采用一个具有输入/输出通口的黑捕获系统构形产生原理方案，而本体是采用形式化箱模型，它包括装置、对象、渠