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基于知识的产品创新仿真设计方法及其应用研究
| 论文题名： | 基于知识的产品创新仿真设计方法及其应用研究 |
| 关键词： | 仿真设计;知识库;事物特性表;仿真分析;船用柴油机 |
| 摘要： | 由于产品的形成过程对产品的寿命周期、成本和质量起着决定性的影响,因此,仿真设计方法的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。它不仅有利于实现产品从传统设计向预测设计和仿真设计的转变,而且奠定了新产品快速开发的理论基础和实践经验。 本论文在论述课题的研究背景及相关技术应用现状的基础上,对支持产品创新的仿真设计技术、方法及其实现的手段进行了深入的研究,并针对船用柴油机的开发进行应用验证。主要研究内容及其所体现的新颖性表现在以下几个方面: 1)通过对仿真设计流程的分析,将支持产品创新开发的仿真设计过程分为四个阶段,包括设计需求模型化、概念设计仿真、结构设计仿真、再设计及其系统优化。提出基于本构关系的产品概念仿真设计建模方法,即考虑功能需求与结构、布局、原理方案之间的关系模型。该建模方法,既表达了产品的功能信息、几何信息,又体现了设计师的设计意图。研究船用柴油机仿真设计的实现方法。 2)分析产品设计知识来源,建立支持产品创新的知识体系。研究仿真设计知识获取策略,包括原理知识、经验知识、实例知识和专利知识等。提出基于事物特性表技术的产品创新的仿真设计知识信息化方法,并通过设计知识获取、事物特性映射、事物特性表构造等过程予以实现。 3)结合行业背景,以船用柴油机为对象,分析其基本组成和结构。研究支持船用柴油机仿真设计的知识库构建方法,基于事物特性表技术,在关系数据库环境下,建立船用柴油机仿真设计知识库,并采用“元知识库”的概念对仿真设计知识进行有效的存储、使用和管理。 4)通过分析船用柴油机仿真设计需求,构建船用柴油机仿真设计平台。在此平台上,以大功率低速柴油机设计为例,利用多体动力学分析软件ADAMS及有限元分析软件ANSYS,对其运动系统进行动力学特性仿真分析,获得了其动态特性及产品开发的相关知识和经验数据;通过气缸盖的多物理场耦合分析,验证了设计的有效性。 |
| 作者： | 庄宏 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 花银群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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