原创《CBR模式下工程机械快速设计和应用》：本论文为您写工程机械毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要：近年来制造业正面临经济全球化的挑战,对工程机械快速产品设计的需求越来越强烈,当前国内有诸多将CAD研究应用到工程机械设计上的成功案例,本文在此背景下,提出CBR技术,并针对CBR技术的理论基础进行分析,同时探讨在CBR模式下工程机械快速设计的应用效果.
关键词：CBR技术；工程机械产品；快速设计；案例分析应用
中图分类号： TH122 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）06-159-2
1 概述
随着经济全球化的发展,各行各业的市场竞争越演越烈,特别是作为制造业基础的工程机械.为满足各行业的技术装备目前我国工程机械产品具有小批量、多品种特点,包含适应性设计、变形设计、创新性设计三大类.然而在世界经济的冲击下,当前我国工程机械行业产品设计开发中存在诸多问题,一是企业对于设计知识、设计经验等无形资产重用率低；二是企业在设计过程中主要还是依赖CAD,缺乏面向工程机械产品设计的专业化软件,软件应用层次低,缺乏快捷的设计工具；三是企业新产品贡献率低,自主创新能力不足；四是企业对市场的快速反应能力差,产品开发周期长；五是企业知识管理软件的智能化程度低,缺乏快捷获取信息的工具,企业管理协调存在问题.面对国际越来越严苛的市场要求,如何快速进行工程机械设计以及支持快速设计的软件是否在企业中有效实施,都是制造业未来思考的方向.本文以CBR（case based reasoning）技术作为支撑,探讨工程机械产品在CBR模式下的快速设计应用.
2 工程机械快速设计概念以及CBR原理和关键技术
2.1 工程机械快速设计概念
随着信息化技术的进步和互联网应用的普及,市场越来越要求时效性,对于制造业的工程机械产品而言其生命的周期也在逐渐缩短.自1996年美国autofact学术会议开始便提出“工程机械快速设计”的概念,即以缩短工程机械产品设计开发周期为目的的结合当代信息电子科技技术,不违背现代设计理论和方法的设计技术.
工程机械快速设计的内容主要有三方面,一是根据市场需求能够快速生成整体设计方案；二是能够对产品库进行设计和系列化结构规划；三是利用三维优化设计,对设计方案进行快速模拟仿真评估.
2.2 实现工程机械快速设计的主要手段
根据文献资料显示,对目前工程机械产品常用的设计方法和相应的优缺点、侧重点进行对 析,结果如表1所示.
通过表1的分析,实现工程机械快速设计的主要手段在于有效地利用产品的设计经验和设计资源,因此,提出在解决问题过程中直接利用以往成功经验的实例推理技术,即CBR模式技术.
2.3 CBR原理及关键技术
作为人工智能化发展的其中一项技术,CBR技术的灵感来源就是通过生物上对人脑记忆的研究,其中作为CBR技术的四个基本处理环节包含了从检索、复用（问题求解）、修正和保存（更新）,CBR技术的核心思想就是充分利用人类已有的成功经验作为同类问题的参考来解决当前问题,每一次问题的求解过程,即每进行一次CBR模拟,都是借鉴已有成功案例作为参考和设计思路的提供,同时更是案例的学习过程,也是系统更新知识的过程.其关键技术在于案例的组织表示、案例的检索和修正,以及系统知识的更新.
3 CBR模式下工程机械快速设计的案例分析
3.1 基于XML的机械产品复杂实例组织表示
XML即第二代互联网网络设计语言的标准,采用XML作为CBR系统处理的基础,可以实现分布式的实例检索和存储,解决不同CBR系统在相同设计领域内实例资源共享以及不同系统之间信息传递问题.首先构建机械产品复杂实例表示模型：CaseObjectModel等于（OI,CI,R,A,M,C,S）（其中,OI为实例对象的唯一标识；CI为实例对象的索引段；R为关系集；A为属性集；M为方法集；C为约束集；S为解决方案）在设计过程中,按照继承关系对不同的实例进行组织管理,以此为基础建立实例库,再按照实例的功能关系和装配关系再进行组织分配,最后进行详细的系统表示.
3.2 多层次化动态实例库构建
首先在建立多层次化动态实例库之前需解决实例借用关系表达、实例的存储形式、信息模型的组织形式三大问题,采用面向对象的方法,对其进行多层次动态实例库构建模型结构.通过对每个子点进行详细的定义描述最后再通过XML实例描述方法进行组织表示,最后建立CBR实例库系统.
3.3 实例检索模型
建立实例检索模型主要将实例特征属性按照设计重要度和关注度高低进行分解,建立混合实例型检索模型,将关注度最高的若干属性作为一级特征属性,在更具最优特征权重分配的计算方法得到一级特征属性的权重值；接下来根据一级特征属性检索出的实例集,对该实例集进行重要度和关注度高低的分解确定权重值,最终确定二级特征属性；同理以此类推,在已筛选出的实例集中进行更细致的检索,直到检索出最佳匹配实例为止.
3.4 系统检索、复用、修正和保持、维护
以液压马达为例,根据上述方法建立CBR系统,现在对系统案例进行检索.首先建立液压马达设计流程图,首先选择一个案例类,然后描述推理目标即对需查询的液压马达相关参数进行描述,接着对液压马达设计的输入案例进行约束即对案例设定约束条件,最后确定案例,上述即为系统检索的步骤.针对检索后出现符合条件的案例进行分析,由此提供设计思路,同时在调取模型时可直接保存到指定文件中,即为案例的复用.若调取的模型数据不能满足当前设计需求,可人工对相应的几何案例进行适当的修改,或者在案例检索过程中对相似案例类矩阵进行修正.修正过程中系统会自动关联,在操作过程中需对修正的几何模型的案例进行保存,随着不断的修正、扩充、使用,系统中的案例庫依靠量纲维护工具进行系统不断升级扩充过程中的维护.
4 总结
本文针对CBR技术发展的概况,以工程机械快速设计和应用作为此次讨论的对象,重点讨论了CBR的技术原理,以及分析了快速设计的背景和其现实意义,然后基于此探讨了在CBR模式下工程机械快速设计并将其应用领域进行举例说明其实现的过程,充分展现了CBR技术在工程快速设计方面的优点,体现了CBR在案例推理方面的准确性和灵活性,以及CBR技术在未来工程快速设计领域巨大的潜力.
参 考 文 献
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[3] 闻邦椿,周知承,等.现代机械产品设计在新产品开发中的重要作用[J].机械工程学报,2003,39（10）：45-52.
工程机械论文参考资料：
结论：CBR模式下工程机械快速设计和应用为关于工程机械方面的论文题目、论文提纲、适合农村的工程机械论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
