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基于规则和约束推理的船体分段装配序列规划技术研究
| 论文题名： | 基于规则和约束推理的船体分段装配序列规划技术研究 |
| 关键词： | 船舶建造;装配序列规划;约束推理;模糊综合评价 |
| 摘要： | 船舶的过程是一项繁琐、涉及结构件众多、工况复杂、周期漫长的系统性工程，船体分段的建造过程是其中的重要环节，合理的分段装配序列对提高船舶建造水平、降低建造成本、缩短建造周期有着极其重要的的意义。本文对船体分段装配序列规划问题进行了系统的研究，研究内容及方法如下： （1）结合船体分段装配的特点，研究了装配模型的建立方法，提出层次化的装配信息模型构建法和基于模糊聚类分析的船体子装配体划分法，通过建立模糊关系、隶属度函数以及模糊关系矩阵等实现了某典型双层底分段的子装配体划分，为分段整体装配序列的规划奠定了基础。 （2）在分段装配信息模型和子装配体划分的基础上，结合船舶分段建造特点，提出基于规则推理（RBR）和约束推理的船体装配序列规划方法。通过对船舶行业的分段建造经验和装焊工艺知识进行研究，建立了装配规则库，并将船体分段组成结构件进行规则匹配以实现从构件层到部件层的初步推理；通过分析分段结构件的实际空间几何约束关系，建立了接触和干涉关系矩阵，并通过矩阵逻辑运算等相关约束推理实现了分段装配序列的推理生成。 （3）针对装配序列评价过程的模糊性和综合性，提出了船体分段装配序列模糊综合评价法。通过分析影响船体装配序列优劣的因素，建立了模糊综合评判的因素集和备择集，并基于主观评定法，确定了评价因素的权重值；进而建立船体分段装配序列二级模糊综合评价过程实现了船体分段装配序列的综合评价，并以某双层底分段的装配序列评价为例，验证了该方法的可行性。 （4）应用CATIA软件进行装配过程的模拟仿真，以推理生成的装配序列为对象，通过构建虚拟装配环境、建立产品模型和规划装配路径，实现了装配过程的仿真；通过静态和动态干涉分析，验证了推理得出的装配序列的可行性，为装配序列的评价提供了反馈信息。 （5）在理论研究的基础上，针对目前人工工艺制定过程效率低下、一致性较差等问题，设计开发了装配序列规划系统，实现了分段装配信息管理、装配序列推理以及装配序列的综合评价，为装配工艺设计人员提高装配工艺知识管理水平和装配工艺的编制效率提供了解决方案。 |
| 作者： | 王鹏宇 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 袁春元 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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