农机装备数字化与智能化设计

优选设计正逐渐演变成一个知识密集的复杂过程，涉及多领域多学科的交叉融合，是同步提升产品研发速度与质量的必要途径。本书结合当前科技与社会背景，充分利用现代3D-CAD虚拟现实的优势与计算机技术的发展成就，以播种机和联合收割机两类典型农机装备为示例，以CATIA为操作平台，使用SQLServer构建数据库，以VB为交互系统开发语言，系统讲解数字化与智能化设计的技术与方法，为机械装备优选研发平台的构建提供基础理论与技术模式，以期充分整合行业成果及专业知识，提高研发效率和水平。

第1章绪论1
1.1基本概念1
1.2设计技术与方法的演变1
1.2.1机械设计起源和古代机械设计2
1.2.2近代机械设计2
1.2.3现代机械设计3
1.3计算机辅助设计3
1.3.1发展过程3
1.3.2CAD技术的优势、影响与意义5
1.4基于三维模型的资源重用与产品重构5
1.4.1模型重用技术6
1.4.2产品重构技术7
1.5数字化设计的运行条件及特征8
1.5.1产品生命周期管理8
1.5.2数字化设计的概念与内涵9
1.5.3数字化设计的技术特征10
1.6智能化设计的共性关键技术与架构体系11
1.6.1共性关键技术11
1.6.2智能化设计系统架构11
1.6.3关键科学与技术问题12
第2章装备谱系划分及拓扑图构建15
2.1概述15
2.2装备对象分析与谱系层次设置15
2.2.1播种装备分类15
2.2.2播种装备组成16
2.2.3谱系层次设置21
2.3模块化分解与聚类分析21
2.3.1功能划分及模块化分解21
2.3.2模糊聚类计算23
2.3.3模块聚类24
2.4拓扑图构建25
2.5谱系语义与模型编码27
2.5.1作用与流程27
2.5.2谱系模块编码及标识规则27
2.5.3物元语义编码及标识规则28
2.6基于谱系编码的检索算法30
2.6.1模糊检索算法31
2.6.2准确匹配算法31
2.6.3语义相似度计算34
第3章数字模型物元化全息标识39
3.1概述39
3.2全息标识的结构与要素40
3.2.1全息标识的结构40
3.2.2全息标识的要素40
3.3标识规则及代码编制41
3.3.1基本要求与符号规则41
3.3.2标识段代码编制42
3.4示例分析45
3.4.1基本物元标识45
3.4.2谱系物元标识45
3.4.3特征物元标识46
3.4.4装配物元标识46
3.4.5全息标识结果48
3.5辅助标识技术48
3.5.1连接CATIA49
3.5.2信息提取50
3.5.3信息转化与标识54
第4章系列变型与变异变型设计56
4.1概述56
4.2参数化层次与参数化设计流程56
4.2.1装配体参数化层次分析56
4.2.2参数化变型设计流程57
4.3参数化对象模型分析57
4.4系列变型设计58
4.4.1核心零件参数化建模58
4.4.2装配体参数化建模62
4.4.3模型驱动64
4.5变异变型设计64
4.5.1核心零件参数化建模64
4.5.2装配体参数化建模66
4.5.3模型驱动67
第5章知识库系统70
5.1概述70
5.2知识库系统架构72
5.2.1总体架构方案72
5.2.2技术模块架构73
5.3知识的分类及获取74
5.3.1装备设计知识的特点74
5.3.2知识的分类结果75
5.3.3知识的来源76
5.3.4知识获取的方法77
5.4知识的分析与表达78
5.4.1知识的分析78
5.4.2知识的表达方法和形式82
5.5知识的组织与存储86
5.5.1数据库连接87
5.5.2数据库的数据类型89
5.5.3数据的存储格式89
5.5.4知识的分离及附加91
5.6知识在设计过程中的运用方法93
5.6.1知识的查询93
5.6.2知识的编辑95
5.6.3知识的推理97
5.6.4设计体系的建立100
5.7知识库系统技术集成与测试102
5.7.1开发工具及编程语言的选择102
5.7.2人机交互界面的设计103
5.7.3交互式系统的操作流程106
5.7.4实例分析107
第6章模型库系统114
6.1概述114
6.2模型库系统架构114
6.2.1设计目标及原则115
6.2.2模型特点及表示方法116
6.2.3模型库及管理系统117
6.3模型及其数据管理118
6.3.1模块划分118
6.3.2模型字典库118
6.3.3模型文件库120
6.4子系统集成及测试122
6.4.1系统登录123
6.4.2模型信息浏览124
6.4.3模型检索目录127
6.4.4模型库资源管理129
6.4.5用户权限的管理134
第7章交互式工程结构分析136
7.1概述136
7.2技术方案与对象分析136
7.2.1技术方案136
7.2.2对象分析138
7.3静态分析过程实现141
7.3.1模型调用141
7.3.2材料添加141
7.3.3进入静态分析模块143
7.3.4网格划分143
7.3.5载入边界条件145
7.3.6计算与分析148
7.4模态分析过程实现149
7.4.1载入边界条件149
7.4.2参数设置150
7.4.3结果分析151
7.5工程分析模型库152
7.5.1模型检索152
7.5.2模型管理152
7.6子系统集成与测试153
7.6.1人机交互界面153
7.6.2系统测试154
第8章交互式运动机构创建与分析157
8.1概述157
8.2模型预处理158
8.3标识信息及导出160
8.3.1标识运动副构建要素160
8.3.2导出标识信息161
8.4WindowsAPI函数163
8.4.1模块程序框图163
8.4.2DMU工作台访问163
8.4.3添加运动副构建要素164
8.5交互界面设计与测试167
8.5.1交互界面167
8.5.2实例测试168
第9章结构参数与工作参数匹配技术173
9.1概述173
9.2研究对象分析174
9.2.1脱粒装置174
9.2.2清选装置174
9.2.3参数分类175
9.3设计过程的知识建模与表达175
9.3.1知识建模方法175
9.3.2设计过程树176
9.4实体建模及参数化177
9.4.1知识工程与建模方法177
9.4.2CATIA自顶向下关联设计178
9.4.3参数化模型建立183
9.5子系统集成与测试196
9.5.1子系统结构196
9.5.2界面设计196
9.5.3VB.NET编程200
9.5.4实例分析202
第10章PDM系统207
10.1概述207
10.2系统架构分析与设计208
10.2.1系统需求分析208
10.2.2系统架构分析209
10.2.3开发方式与技术211
10.3项目与任务管理213
10.3.1开发技术213
10.3.2接口设计214
10.3.3组织管理215
10.4数据与资源管理220
10.4.1模型资源管理220
10.4.2知识资源管理221
10.4.3电子仓库224
10.5封装与接口227
10.5.1功能封装技术228
10.5.2异构数据集成230
10.5.3操作界面集成231
10.5.4功能模块接口实现231
10.6系统集成与封装235
10.6.1用户界面设计235
10.6.2系统发布237
10.6.3实例验证238
10.6.4系统测试240
参考文献244