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在阀门产品设计活动中,阀门行业相关生产企业及其设计人员积累了大量的领域设计知识。阀门产品的设计包括创新性设计和系列化设计,具有很强的继承性和产品结构的设计关联性,并遵循特有的设计模式和设计过程。由于设计问题和产品结构的相似性,阀门产品的设计极具参数化特征。面向行业应用和产品设计过程、基于领域设计知识构建阀门产品三维参数化设计系统,通过将领域设计原理和知识、同类设计以及专家经验等融入到几何模型中,实现阀门产品设计中知识型资源的重用和设计过程的智能化与自动化。本文运用KBE(Knowledge-based Engineering,基于知识的工程,简称知识工程)技术的相关理论和方法,通过对典型阀门产品结构特点与设计过程的研究分析,对阀门产品设计所涉及的相关领域知识进行了总结、归纳和分类,在此基础上探讨了基于知识工程的阀门三维参数化设计系统的实现机制和系统构建模式。论文的主要研究工作包括:基于本体论和阀门产品结构构件的装配和设计关联关系,构建不同类型阀门产品的产品模型,成为基于实例推理进行产品设计和实例重用的基础;通过确定产品设计任务分解结构及相应的设计分解知识,构建产品设计知识模型,并将相关分类设计知识构建于系统知识库中;基于CBR(Case-based Reasoning,基于实例推理)和RBR(Rule-based Reasoning,基于规则推理)混合推理机制,确定了产品设计中设计实例检索、重用、修改和存储的规则与实现方法;通过构建阀门产品的设计流程模型,导航整个产品的设计过程;并通过规范产品模型中各种设计组件的设计实现过程,以关键设计参数及其关联的详细设计参数,驱动设计对象的参数化模型;探讨了与设计过程同步的智能装配设计的实现机制。在上述研究工作的基础之上,以通用CAD软件——CAXA实体设计及其二次开发接口、数据库管理系统SQL Sever2000作为支撑平台,构建了典型阀门产品三维参数化设计系统。论文通过对阀门产品设计中领域知识支持机制与功能实现的相关研究,为阀门产品设计提供了面向设计过程和基于领域知识支持的高效设计工具。