复合材料构件工艺设计知识库系统开发展

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1、复合材料构件工艺设计知识库系统开发冰ResearchandDevelopmentofKnowledgeBaseSystemforProcessDesignofComposite—Structure南京航空航天大学机电学院张钧琰安鲁陵中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司李薇李红伟张钧琰南京航空航天大学硕士研究生主要从事数字化设计与制造研究。复合材料具有比强度、比刚度高和耐高温、耐疲劳、性能可设计、工艺性好等许多优异特l生，在飞机上应用复合材料构件，质量比应用金属零件可减轻25％～30％，还可以减少零部件数量，降低装配难度，缩短制造周期‘”。+南京航空航天大学青年科技创新基

2、金项目(NS2012103)资助。60航空制造技术·2015年第18期研究复合材料构件工艺设计知识库构建技术，利用0racle作为后台数据库，开发基于PHP的复合材料构件工艺设计知识库系统。该系统采用B／S3层构架，涵盖对知识库中知识的添加、删除、修改、浏览、排序等功能。为采用复合材料制造工艺经验和实例提供了平台。DOI：10．16080／j．issnl671-833x．2015．18．060复合材料构件制造和装配有其自身特点，航空制造企业为此投人大量精力和财力，在总结工艺、制造方法和过程的基础上，制订了相应标准、规范，同时，工艺人员在长期的生产实践中，积累了丰富的经验和

3、数据，这些知识是企业的宝贵财富，将其进行整理、归纳，形成工艺设计知识库，将有助于提升新的工艺设计人员的水平，提高工艺设计规范性和效率。目前国内外学者在复合材料构件的相关知识库研究中做了很多工作。文献[2]研究了复合材料构件设计知识库，主要包括典型构件设计规则库和设计实例库；文献[3]研究开发了一个基于C／S的复合材料构件工装设计知识库系统。文献[4】以工艺实例作为基本信息单元，涵盖大量的成型工艺、工装模具等数据信息，具有知识维护、知识匹配和知识修正等功能。对于B／S架构的系统而言，开发、维护等几乎所有工作也都集中在服务器端，减轻了用户系统维护与升级的成本【5】。本文研究复

4、合材料构件工艺设计知识库构建技术，利用Oracle作为后台数据库，基于PHP平台开发了B／S架构的复合材料构件工艺知识库系统，可为采用复合材料制造工艺经验和实例等提供一个数字化的平台。复合材料构件工艺知识库系统结构本系统采用B／S的3层浏览器／服务器结构，即由表现层(uI)、业务逻辑层(BLL)、数据访问层(DAL)3部分组成。其中表现层位于最外层，主要用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。业务逻辑层处于数据访问层与表现层中间，其功能主要是负责数据库的访问，可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。知识框架由知识类别和知识条目组成

5、。知识类别存储在知识类别库，知识条目根据内容的不同包含在标准库、制造工艺库、制造资源库中。其中，标准库包括复合材料工艺设计过程中需要参考的各种标准规范，如复合材料预浸料制备规范、成型工艺标准、制孔标准、连接标准等；制造工艺知识库包括相关工艺实例的特点、适用范围、技术参数、方法与过程等；制造资源库包括复合材料构件成型、检测、装配、运输等过程所用的装备、工具。为了减少数据冗余，提高数据库访问速度，对知识条目做索引存放到知识条目索引库。因此，根据知识框架将复合材料构件工艺设计数据库分为知识类别库、知识条目索引库、标准库、制造工艺库和制造资源库。用户可以根据具体的需要向上述数据库

6、添加、修改、删除知识类别和知识条目。复合材料构件工艺设计数据库构建1知识类别库和知识条目索引库的构建知识类别库的结构为树状结构，知识类别库主要解决树状结构的无限分类问题。由于知识类别库的树状层次中内容众多，用户也可以根据需要向知识类别库添加知识类别，本文仅以机械连接工艺为例，说明树状层次结构以及知识类别库中标记、编号等字段的意义。知识类别库的层次结构如图1所示。为了减少数据存储冗余和快速准确地描述知识类别库的层次关系，设计了标记和编码2个字段。“标记”代表的意义为该知识类别的标识，其值在知识类别库中具有唯一性。例如，知识类别“连接工艺”的标记为“1001”。“编码”代表的

7、意义为若当前知识类别在某个其他知识类别下，则编码的数值为父节点的编码合并上本节点的标记的排序值，若当前知识类别没在其他任何知识类别下，则标记和编码相同。例：“铆接工艺”编码为父节点编码“000210012010”加上本节点标记“3001”，因此“铆接工艺”编码为“0002100120103001”；“制造工艺库”无父节点，其编码与标记相同，为“0002”。若按照字符串排序由／J、至0大规贝0，“0002100120103001”一定排列在“0002100120103002”之前，即“铆接工艺”排列在“螺栓连接知识类别库l铆接标