基于CATIA的复合材料构件设计知识库系统
复合材料构件CATIA知识库系统设计
由于复合材料具有比强度、比刚度高，耐腐蚀、耐疲劳性能好，可设计性强等一系列独特的优点，在各种装备的轻量化、小型化和高性能化上起到了无可替代的作用，使之成为飞机、导弹、火箭、人造飞船等结构上不可或缺的战略材料和技术。知识库是知识工程中结构化、易操作、易利用、全面有组织的知识集群，将知识库技术应用于复合材料构件设计领域可以有效地实现辅助设计人员进行辅助选材、飞机构件的铺层设计和典型构件设计等工作，从而大大地提高设计效率，简化设计流程，使设计工作的自动化水平有了显著的提高。由于飞机复合材料设计过程中设计经验的数量、种类十分巨大，所以针对复合材料典型构件设计中的经验知识加以总结，与三维设计软件CATIA相结合，开发了复合材料构件的设计知识库系统。复合材料构件设计知识库系统总体结构复合材料构件设计知识库系统包括设计实例库、铺层设计规则库和计算机辅助选材3个子系统，各子系统都由两大部分组成：知识库使用和知识库维护。复合材料构件设计知识库系统的结构如图1所示。其中数据库服务器负责复合材料构件设计知识数据的存储；应用层是客户端与数据库服务器之间的层，是基于组件的层；用户层在客户端运行，集成于CATIA界面中，向用户提供了交互式的界面，包括设计要求、产品工程参数的输入、零件参数交互式修改、结果输出和系统操作过程的提示等。复合材料构件设计实例库复合材料典型构件设计实例库系统构架如图2所示，实例库存放的服务器端包含数据库服务器和文件系统服务器，分别存放结构化的参数数据和文件格式的图形、图标文件。1实例库所包含的实例复合材料构件设计实例库包含两大类实例，一类是国内外成功的大型复合材料部件设计实例，这些部件包括固定翼飞机的复合材料机翼、复合材料安定面、复合材料操纵面、复合材料机身等，以及直升机中的复合材料机身结构等，该类实例主要通过资料收集和航空企业自身研制的部件实例获得，该类实例可对设计人员进行方案设计起参考作用；另一类是航空企业自行开发的复合材料典型构件设计实例，这些典型构件包括：槽型梁、Z型梁、工字梁、Ω梁等，基于该类实例，设计人员可以采用基于实例的推理进行新的设计。2设计实例的描述当设计一个构件时，首先要知道构件的一些设计要求，如构件类型、使用环境、载荷状况、
f性能要求等，然后才能针对该构件的设计要求构r