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“基于知识的车门附件布置设计系统(KBE for DAPS ,Knowledge Based Engineering for Door Accessory Package System)的研究与开发”是吉林省科学技术委员会立项资助的课题,是以知识工程的理论为指导,结合车门设计领域的知识、规则,以及领域专家的经验,以CATIA软件为开发平台,应用 CATIA提供的二次开发语言GII(Graphics Interactive Interface)结合C程序语言作为开发工具,开发的用于车门附件布置设计的专门CAD系统。车门是整个车身结构中相对独立的总成,结构比较复杂,而且附件繁多,附件的布置设计过程具有明显的重复性、试探性和不确定性等特点,这些特点决定了车门的结构设计与附件布置过程需要大量专家知识和经验的参与,在无法获得专家经验和知识的情况下,车门的结构设计与附件布置将十分困难。传统的CAD系统只能利用几何属性描述产品,而不能捕捉设计意图和其他领域的知识。KBE(Knowledge Based Engineering)是人工智能领域的一个重要分支,是知识工程理论在实践中的应用,其核心是如何运用知识来解决问题,通过对设计方案、设计过程、进行知识的捕捉和构造并对设计方法和设计过程进行定义,根据功能要求、部件信息和处理过程的描述,快速生成新的设计方案,从而高效地指导设计。将人工智能领域的研究成果应用于CAD系统,将专家系统技术与现有的、传统的CAD技术相结合,开发一些专用的CAD软件和程序模块,必将提高工作效率,缩短设计周期。KBE与CAD相结合开发智能CAD系统,是现阶段CAD技术发展的一大趋势。KBE for DAPS作为一个智能的专门的CAD软件系统,其应用将会简化车门布置设计的复杂性,降低设计人员的劳动强度,从而帮助设计人员得到理想的车门布置方案,提高车门设计开发的效率。基于知识的车门附件布置设计系统一共由三大部分组成:车门附件数据库系统(DADS,Door Accessory Database System)、车门附件布置设计系统(DAPS ,Door Accessory Package System)、车门布置设计知识库系统(DAKS,Door Accessory Knowledgebase System)。KBE for DAPS的系统结<WP=76>构如图1所示。车门附件数据库系统的开发基于CATIA的数据管理模块LIBRARY,为正在使用KBE for DAPS系统进行车门附件选择和布置设计的技术人员,提供附件的几何模型和大量的设计参考信息,帮助用户进行决策,在一定程度上使设计人员可以在设计的初期就开始考虑车门的经济性、轻量化等各方面的要求。车门附件布置设计系统是整个系统的设计流程和主框架,主要是以调用DAKS中的法规、标准、规则等经验知识为指导,对从DADS中调用的车门附件进行存储、查询、筛选和参数化布置。该系统的应用,可以帮助设计人员进行附件的运动仿真、干涉检验、受力分析以及重量价格评估等。车门附件知识库系统中存放了车门附件布置的相关法规、布置流程、附件信息等,其作用在于帮助车门附件布置系统进行选择和检查附件,进行附件布置校核,判断所布置附件的合理性、经济性以及安全性。“基于知识的车门附件布置设计系统”作为集成系统的开发除了包括内部这几个复杂系统的开发外,还需要相当多的时间研究系统的总体集成问题。所谓集成就是是指把开发好的车门附件数据库系统、车门附件布置设计系统、<WP=77>车门附件布置知识库系统结合在实际的CAD/CAM软件CATIA工作环境下以便让它实际运行,并向用户车门附件布置人员提供服务与帮助。集成DAPS系统采用通用框架大型CAD/CAM软件CATIA加上用户化的二次开发方式。车门附件布置系统一体化是在大型CAD/CAM软件CATIA系统上进行。CATIA提供了良好的开发平台环境,其中基于CATIA的车门附件数据库系统DADS存放车门附件的系统,根据主DAPS系统布置设计要求,以一定的特征限制对附件库进行查询,并且选择合适的车门附件导入系统,由基于CATIA的车门附件知识库系统DAKBS判定所选择的附件是否合格,是否满足车型要求,布置要求,法规要求等等,进行逐步调整与改善。最终完成系统的软件设计、硬件配置以及系统体系设计,实现系统软硬件模块规定的功能。以某厢式客车的左前门为基础模型和验证实例,应用本系统中完成的该厢式客车的左前门的附件布置设计,取得了较满意的效果,证明该系统具有一定的实用性和合理性。综上所述,本课题具有一定的可行性和实用价值,其应用必将大大提高车门及其附件布置的设计效率和设计质量,促进车身设计水平的提高。但是由于车门设计及附件布置实际工作的相对缺乏,系统实现的功能中考虑的影响因素和条件还不够完全,可能离实际的工程应用还有一定的距离,所以本系统仅是一个探索、尝试,其中的某些部分还有一定的欠缺,还需进一步的充实、完善和维护。