有限元分析主动知识辅助机制及知识库建立的研究

论文摘要

智能设计中人-机结合的必要性已为学术界所广泛接受,在该领域的研究也取得了诸多成果,但是以往的工作主要是偏向于“人向机器提供知识辅助”的想法,而没有明确提出“机器向人的主动知识辅助”的概念。针对以上情况,提出“主动知识辅助系统”的思路,该系统以典型汽车零件为例,通过检测设计人员对有限元分析知识的欠缺所在,针对其欠缺给予补充,从而减轻设计人员不必要的知识预学习负担,实现真正意义上的人-机结合。本文研究讨论的是主动知识辅助系统构建机制及其后台知识库的建立。主要研究工作包括:分析当前国内外知识管理现状,并结合我国企业实际状况,提出“主动知识辅助系统”的思路;研究主动知识辅助系统构建机制,确定总体框架,划分系统为三大模块:后台知识库建立、知识预测及有效知识提供,最终确定系统构建模式。以典型汽车零件球头销组件的ANSYS有限元分析为例,将分析过程中涉及到的各种知识收集起来构建知识库,主要知识包括:典型汽车零件（包括齿轮、球头销组件等）基础知识、ANSYS有限元分析知识、非线性理论知识和材料力学知识。知识库的构建是本文的核心,整个构建过程分为系统知识库的概念设计、逻辑设计与物理设计。在概念设计过程中,以汽车零件的ANSYS有限元分析知识为例,抽象出各实体并初步建立各实体关系;在逻辑设计与物理设计过程中,通过数据规范化后得出最终的ER模型图和系统部分数据字典,实现知识的机器存储。以Visual C++6.0为软件开发工具,Microsoft SQLSever2000为数据库开发工具,实现了知识库管理系统的开发。本文研究了典型汽车零件这一微观领域的主动知识辅助机制,并实现了知识库及知识库管理系统的开发,为整个主动知识辅助系统的开发与实现奠定了基础,并为获得主动知识辅助方法实现所需要的微观定性原则和定量数据作出了贡献。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的背景及国内外研究现状
• 1.2.1 课题研究的背景
• 1.2.2 知识辅助系统的国内外研究现状
• 1.2.3 知识库系统的国内外研究现状及发展动向
• 1.3 本文的来源、意义和主要内容
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 本文的意义及应用前景
• 1.3.3 主要研究内容
• 第2章 主动知识辅助概念及系统的提出
• 2.1 知识
• 2.1.1 知识的定义
• 2.1.2 知识的层次
• 2.1.3 知识的分类
• 2.1.4 知识的特性
• 2.2 知识管理
• 2.2.1 知识管理的提出及定义
• 2.2.2 知识管理发展现状
• 2.2.3 知识管理的内容
• 2.3 “主动知识辅助系统”概念的提出
• 2.4 本章小结
• 第3章 主动知识辅助系统总体构建
• 3.1 主动知识辅助系统需求分析
• 3.1.1 系统描述
• 3.1.2 角色识别
• 3.1.3 用例识别
• 3.2 主动知识辅助系统总体架构
• 3.2.1 知识库建立
• 3.2.2 知识预测
• 3.2.3 有效知识提供
• 3.3 主动知识辅助系统构建模式
• 3.4 本章小结
• 第4章 汽车球头销组件的ANSYS有限元分析
• 4.1 ANSYS有限元分析软件
• 4.1.1 有限元分析理论
• 4.1.2 ANSYS有限元分析软件介绍
• 4.1.3 ANSYS有限元分析的基本过程
• 4.2 汽车球头销组件介绍
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 球头销组件结构
• 4.3 汽车球头销组件的ANSYS有限元分析
• 4.3.1 球头销组件模型的建立
• 4.3.2 模型的网格划分
• 4.3.3 定义接触对
• 4.3.4 施加约束及载荷
• 4.3.5 求解定义
• 4.3.6 分析结果
• 4.3.7 结论
• 4.4 本章小结
• 第5章 主动知识辅助系统核心知识库的设计
• 5.1 知识库介绍
• 5.1.1 知识库及其特点
• 5.1.2 知识库发展历程
• 5.2 知识库系统需求分析
• 5.3 概念模型设计
• 5.3.1 数据分析
• 5.3.2 实体关系建模
• 5.3.3 数据模型验证
• 5.4 逻辑结构设计与物理结构设计
• 5.4.1 E-R图向关系模型的转换
• 5.4.2 数据表的规范化
• 5.4.3 E-R模型和数据字典
• 5.5 本章小结
• 第6章 知识库管理系统的开发与实现
• 6.1 知识库管理系统设计
• 6.1.1 知识库管理系统需求分析
• 6.1.2 知识库管理系统体系结构设计
• 6.1.3 知识库管理系统流程设计
• 6.1.4 知识库管理系统设计原则
• 6.2 知识库管理系统实现
• 6.2.1 知识库管理系统数据库的ADO连接
• 6.2.2 知识库管理系统功能模块的开发与实现
• 6.2.3 知识库管理系统开发环境
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 致谢