基于知识库系统的飞机结构设计关键技术

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1、基于知识库系统的飞机结构设计关键技术★KeyTechnologiesofAircraftStructureDesignBasedonKnowledgeBaseSystem西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室柳振兴李原余剑锋【摘要】该系统实现了与CATIA的无缝连接，对知识的浏览机制、检索策略、基于CAA的三维模型预览、工程算法使用以及图表插值等关键技术进行了描述，可处理公式、图表、表格和文字等多种知识类型。最后，通过一个实例验证了该系统的可行性。关键词：CATIA知识库OracleCAA

2、IABSTRACTlThesystemlinksWithCATIAseam—lesslyanddescribesnavigationmechanism，searchstrategy,3DmodelpreviewbasedonCAA，engineeringalgorithmanddiagraminterpolationtechnology．Multi—knowledgetypesincludingformula，diagram，tableandlettercanbedealtwith．Intheend，

3、allinstancevalidatesthefeasibilityofthesystem．Keywords：CATIAKnowledgebaseOracleCAA飞机结构设计涉及飞机结构的静强度、稳定性、气动弹性、刚度、疲劳、损伤容限设计、耐久性设计和可靠性设计等多种设计准则和概念，需要经过从方案论证到生产定型的全过程才能完成，要求设计人员对所设计的飞机及其结构设计要求有全面的分析和深刻的理解Il-2】。目前，CATIA已经成为航空企业的主流CAD平台【3J，其开发与集成技术是实现数字化产品定义和快

4、速设计的关键。国内的CAD／CAM技术应用最早始于飞机设计制造领域，在飞机结构件计算机辅助工艺设计系统研制方面，对工艺知识处理、组织结构等相关技术展开了多方面的研究，相继开发了工艺知识库CAM系统【4】、面向制造的原型制造系统151等，但这些系统多是试验性系统，不具备实际操作性，而且知识数量偏少，也较少注重知识的组织与管理，知识重用方面涉及不多。宰863计划ICIMS课题资助项目：“大型壁板自动钻铆系统(2007AA041903)”。1伴随飞机结构设计的知识库系统I．I系统概述伴随知识库系统提供三大类

5、接口，即用户管理接口、与构件库系统的接口以及与模型简化系统的接口。伴随知识库为统一模型关联系统的一个子系统，为实现系统统一的用户和权限管理，伴随知识库系统提供用户管理接口以保证整个统一模型关联系统基于角色的权限控制，特别是提供APl支持单点登录功能的实现。伴随知识库系统为其他外部系统提供调用接口，方便其他系统直接访问和调用知识库中的相关知识。与构件库的接口供构件库调用与构件设计相关的知识和工程算法，辅助设计人员进行构件设计，并且能够调用相应构件进行设计。与模型简化系统的接口主要供模型简化系统在构件简化

6、时调用相关知识和工程算法，辅助构件的简化过程。1．2知识库系统的体系结构ACCKBMS采用树型结构对知识条目进行组织管理，包含了系统管理、知识结构管理、元知识管理、知识条目管理、知识关联管理、知识审核管理、知识浏览检索及知识调用管理八大模块，充分满足了设计的需求。图1显示了该系统的体系结构，该知识库以Win—dows系统和CATIAV5为操作平台，使用VS．NET、CAARADE和CAAAPI实现知识库模块功能，并使用Oracle9i数据库进行数据存储和管理，各功能模块通过ADO接口访问数据库系统。该

7、系统设计合理，通过逐级浏览和智能检索2种方式，方便用户快速重用以往的设计经验，并可通过与构件库的接口预览构件的三维模型图，更加直观形象，而一旦获取到跟构件相关的关联知识，即与构件库脱离关系。该知识库具有开放性接口，可动态扩展知识库。1．3系统的使用流程ACCKBMS的使用流程如下：在进行知识录入之前，必须利用知识结构管理功能，在知识结构树中的正确位2010年第2期·航空制造技术7l圈圈圈圈业务处理图lACCl④MS体系结构Fig．1Systems仃ucnlreofACCKBMS置建立相应的知识节点。在

8、进行知识录入时，如果不存在元知识，则将知识按照要求录入到相应的知识节点，如果有公式、图表或表格元知识，还需要先将元知识录入代元知识库中，再引用这些元知识到相应的知识节点下；有些知识可能是与其他知识或构件相关联的，需要在知识关联管理模块添加关联关系，知识与构件库的关联体现在构件库中构件与知识库中的知识存在一定的引用关系。在知识录入后，只有经过审核才是有效的，因此需要具备相关知识审核、审批权限的人员对知识进行审核、审批，以确保用户引用的知识及其关联关系是有效