复杂机械产品智能设计研究

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1、复杂机械产品智能设计研究摘要：针对目前机械产品尺寸驱动参数化建模方法存在的问题，提出了程序外驱动参数化建模思想，利用面向对象方法开发了基于知识工程(KBE)的复杂机械产品智1能设计平台。该平台以SolidWorks/API模块为基础，采用ActiveXAutomation技术，通过合理的数据通信，将VB.NET开发的设计系统与CAD/CAE软件进行无缝集成，实现对SolidWorks的直接调用与驱动；以桥式起重机设计为例，给出智能设计系统的分析流程，实现设计知识重用及产品复杂三维模型的快速建立，使设计具有很好的继承性与集成性。关键词：复杂机械产品；程序外驱动；智1能设计平台；API；A

2、ctiveXAutomation；起重机设计IntelligentDesignforComplexMechanicalProductAbstract:ParametricdesignbyproceduredrivenisintroducedandaKnowledge-basedIntelligentDesignPlatformisdevelopedbyobject-orientedmethodinordertosolvetheproblemsexistingintheparametricdesignbydimensiondrivenformechanicalproductdesign.

3、OnthebasisofSolidWorks/APImoduleandusingActiveXAutomationtechnique,theplatformintegratesanIntelligentDesignSystemusingVB.NETandCAD/CAEsoftwareinordertodriveSolidWorksdirectly・TheanalyzingflowofIntelligentDesignSystemisgivenforabridgetypecranedesign.Thedesignknowledgecanbereusedandcomplex3Dmodels

4、ofmechanicalproductcanalsobeestablishedquickly.GoodInheritanceandIntegrationofdesignarcensured・Keywords:complexmechanicalproduct;proceduredriven;intelligentdesignplatform;ApplicationProgrammingInterface(API);ActiveXAutomation;cranedesign.o引言产品的集成口动化设计是CIMS技术实施的一个重耍环节。在CIMS技术支持下，产品全生命周期并行工程的实施，涉及

5、到大规模多领域设计知识的集成与有效应用，随着CAx/DFx设计技术的发展，面向设计自动化，以知识工程为基础的智能设计已成为当前机械领域研究的热点之一。目前在智能设计系统的研究中⑴织，主要集屮于如何表达设计小的知识和推导知识模型等，这些研究已有效地将知识工程与参数化建模技术相结合，但是这些智能设计系统屮采用尺寸驱动参数化建模技术，主要是在产品结构和形状确定的前提下，通过对尺寸变量施加约束并口动求解来生成新的三维模型。这些方法在建模前都需要大量的产品模型做模板，且产品形式较为固定，因此只适合于那些相当稳定、成熟的零部件和系列化产品；尺寸驱动方式比较单一，尺寸约束关系要求严格准确，容易破坏模

6、型的拓扑信息，不能实现复杂产品零件适时布局的需求；产品的模型信息对设计知识的描述能力不足，难以驱动产品全生命周期的设计；生成的.dll文件完全嵌入在建模软件内部，未能实现建模语言的重用和共享，模型信息缺乏类和继承，不利于后续阶段的机械产品设计集成。针刈•目前尺寸驱动参数化建模技术存在的问题，以及国内尚没有程序外驱动参数化建模先例的现状，本文提出将知识工程与程序外驱动参数化建模技术相结合，开发了机械产品智能设计平台。以知识库的形式组织产品数据，通过合理的推理机制、优化方法及人工干预确定产品设计参数，有效地将设计知识得以重用；在建模技术上，以SolidWorks/API(Applicati

7、onProgrammingInterface)模块为基础，利用ActiveXAutomation技术和CAD/CAE-体化软件集成思想，实现智能设计平台对SolidWorks程序外调用及驱动，将设计参数直接转化为产品零件和装配的三维模型及工程图，达到了“立优即现”的动态效杲，并可实现产品结构形式的改变及零部件的动态布局；利用COSMOS模块，还可以对产品进行虚拟动态仿真和有限元分析，使机械产品设计具有一定的集成性。1智能设计系统智能设汁(Int