基于知识的客车车身总布置智能化设计

本论文结合江苏省人事厅“六大人才高峰”项目(07-D-017)和科技部创新基金项目(07C26143201357):“汽车及零部件数字化设计与制造技术研究与应用”以及扬州市作为国家四大“汽车及零部件产业基地”之一的背景环境,运用“基于知识的智能化设计”这一现代车身设计方法进行客车车身总布置设计。这将有效地提高决定整车生产能力以及汽车产品更新换代的车身开发能力,缩短产品开发周期,提高设计质量,降低设计成本,使产品最大限度系列化,以达到提高企业生产效率和产品市场竞争力的目的。 本文从现代车身设计方法入手,提出了基于知识的智能化设计方法,论述了该方法的基本理论以及关键所在:知识的获取、知识的表示和知识的利用;阐述了实现该方法的主要技术手段:三维参数化建模技术、基于知识的推理技术、数据库访问技术、面向对象技术、协同开发技术;简单介绍了实现该方法的常用软件,以及本论文选用软件CATIA V5中的知识工程模块和对软件进行二次开发的基本方法;对客车车身总布置设计内容进行了系统的分析研究,从知识工程的角度结合车身总布置的要求,确立了总布置设计的关键参数和关键特征,分析了与此对应的尺寸关联和特征关联;对车身总布置设计中涉及的标准、法规进行分类,建立了由客车总体尺寸参数库、设计知识库、实例知识库以及其他相关数据库构成的知识系统;分析了基于知识的智能化设计系统的总体结构和基本流程,结合CATIA V5三维建模软件、Visual Basic编程软件和Access数据库开发了基于知识的智能化设计系统,并以某一车型总体尺寸参数为例实现了基于知识的客车车身总布置智能化设计。 基于知识的客车车身总布置智能化设计系统,具有不仅能够快速地进行客车车身总布置方案的初步确定,为实现客车新产品的快速开发,缩短产品开发周期,降低开发成本提供了有效的新方法,而且将设计开发人员从繁杂而重复的劳动中解放出来,有更多的时间进行产品的创新研发,同时还能将车身总布置中所涉及的各种知识提取出来,特别是工程师的个人经验,构成知识库,便于企业知识的积累和继承。