以轴系的模块化知识模型为基础,提出了综合结构设计和性能设计的轴系数字化设计方法。综合考虑轴系的结构组成及性能分析类型,对轴系进行了模块化划分,并从功能属性、工作性能、经济性和结构合理性4个方面建立了轴系结构评价指标模型,通过模糊层次分析法建立评价模块,实现了轴系设计方案评价和最优方案选择。最后通过案例说明了轴系结构设计流程,证实了其可行性,为机械结构设计提供了数字化解决方案。

针对某汽车工厂涂装车间因生产工序较多、存在共线生产、部分线体不允许在线缓存等导致的生产时序表难以制定和验证可行性的问题,提出采用知识建模和系统仿真方法进行仿真预演和数据统计分析,挖掘人工初步制定的生产时序表的瓶颈,并通过反复迭代仿真预演,最终得到不存在线体堵车现象或缺少在制品车现象,且生产时间短的生产时序表。

针对多个终端加工设备共用一个输送转接设备,且加工产品种类较多的离散型柔性化生产线,如无人化下料切割线、全自动机加线、全自动焊接岛等,文中提出采用知识建模和系统仿真方法进行仿真预演和数据统计分析,以解决传统经验设计因无法考虑加工不确定性、资源共用调度等复杂因素而难以准确计算线体产能、设备负荷率等关键评价指标的问题。同时,仿真模型可为后续生产计划制定、验证和优化提供虚拟制造预演平台。

针对建立法兰标准件库的数据分类和组织问题,提出一种采用知识重用的数据管理方法.首先建立法兰标准件统一的抽象知识模型,将法兰分解为标准类别、标准号、体特征、密封面特征和材料特征等组合,将法兰CAD图和SolidWorks三维模型定义为法兰知识模型的属性;其次依据法兰特征建立树状目录,分类和组织法兰知识模型的属性.最后设计数据库管理软件,建立目录和数据之间的逻辑关系.依据用户在目录中的选择提取出法兰的相关数据、二维和三维模型.采用这种方法实现法兰分类的一致性,有效管理法兰数据,提高标准件库的实用性和开发速度.

为减少液压系统设计计算量及提高系统设计可靠性,结合数字孪生与知识图谱技术,构建了基于数字孪生体的液压系统知识模型。搭建基于数字孪生的液压系统知识架构,从物理空间到虚拟空间,形成包含几何、规则、结构及行为4层模型的数字孪生体模型。以此为基础,构建由知识获取、知识表示及知识推理组成的知识模型。运用知识模型推理出新知识并保存至液压系统知识库中,实现知识重用与知识可视化,提高液压系统设计效率。最后,以4JZ-1.0A型履带式辣椒收获机液压系统为例,运用知识模型进行推理,所得液压系统元件型号与理论设计一致,验证了该知识模型的有效性。