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在农业机械设计中引入ICAD技术

发布时间:2018-09-13 发布者:admin 所属类别:行业新闻

  国内外基于实例推理技术(Case-based reasoning, CBR)研究分为两类:一是设计支持系统,该系统是一个浏览器,提供给用户众多实例,按新的设计要求自动选取一些实例供用户选择,实例修改由用户和系统交互完成。另一类是自动设计系统,希望找到自动修改实例的方法。

  以上变型设计理论和方法均不同程度地解决了变型设计中一些重要问题,达到一定目的要求。有待进一步解决的问题:研究能够表达设计意图、支持产品设计全过程的产品数据管理技术;提供对已有产品资源的有效组织和管理手段和多层次的变形方法,充分利用企业现有资源;研究有效的支持变型设计的人机协作环境。

  由于目前农机企业普遍采用传统设计方法,在应用现代设计方法上远远落后于航天、汽车等其他行业,农机企业之间重复型设计多,企业信息资源利用率低,造成农机产品型号杂、产品标准化程度较低,产品质量提上不去,影响企业效益。农业机械设计领域的特点:

  ①结构类型多、型号多。例如在播种机设计中,根据作物品种和农艺特点划分,有条播机、穴播机和精密播种机等;按工作原理又分为机械式播种机和气力式播种机等;按作业幅宽和配套动力又可分为单体播种机、2行、4行、6行、8行播种机等;

  ②功能结构比较稳定、结构复杂程度较小。播种机一般包括机架、地轮、传动系统、排种单体、开沟器、施肥器、覆土器和器等组成,不同型号的播种机采用的部件类型和结构参数有区别,但产品功能基本相同。这种结构稳定性非常便于采用模块化变型设计技术和参数设计技术;

  ③农业机械试验受季节性影响大、研究开发周期长,采用ICAD技术更能缩短产品研究开发周期,节约成本。

  从上述农机企业特点看出,采用基于实例推理的模块化参数设计和变量设计技术可以大大提高农产品设计效率和设计水平,提高农机产品和企业的竞争力。本文基于CBR技术提出基于参数设计和装配模型的智能设计框架,为解决ICAD技术中存在的问题提供一种新思路。

  装配模型通过建立零部件之间的几何模型及其装配信息表达并维持设计意图、产品原理和功能,是一种支持概念设计和变型设计的产品模型,而实例推理技术(CBR)以过去解决某类问题的成熟方案为基础来解决相似问题提供了一种行之有效的方法,实例库是组织已有技术的基础。

  基于参数化设计技术和装配模型的智能设计框架如图2。该系统特点:概念建模和变型设计方法密切相关;装配模型是实例推理的基础,CBR是智能设计系统的核心,装配建模是在CBR运行中实现的,使装配建模大量重用已有资源。

  CAD系统必须支持产品的设计全过程,解决概念设计模型和结构设计模型兼容性和互补性,为大量存在的变型设计提供支持。在农业机械设计中引入ICAD技术,不仅要支持三维设计信息模型,还应研究支持二维设计的全过程产品设计模型,对企业已有的产品信息进行改造和重建,提高信息资源利用率。

  基于参数化设计和装配模型的智能设计框架为解决ICAD技术中的问题提供了一种有效途径。使产品数据管理和设计过程紧密结合起来,提高了ICAD系统对概念设计和变型设计的支持能力。

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