機械對稱的概念、作用及其應(yīng)用知識獲取的研究.pdf

1、對稱廣泛存在于機械系統(tǒng)中，小至標(biāo)準(zhǔn)件，大至整機系統(tǒng)，具體如幾何結(jié)構(gòu)，抽象如功能原理，都有對稱的存在。深入系統(tǒng)的研究機械對稱，可以指導(dǎo)對稱在機械系統(tǒng)中的科學(xué)應(yīng)用，更好的實現(xiàn)機械系統(tǒng)的功能、提高機械系統(tǒng)的性能、滿足機械系統(tǒng)的設(shè)計約束，提高機械系統(tǒng)的技術(shù)性、經(jīng)濟性和社會性，有助于產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計，提高產(chǎn)品的市場競爭力。在綜合分析了各領(lǐng)域?qū)ΨQ的研究歷史和研究現(xiàn)狀后，本文針對當(dāng)前機械對稱研究存在的問題，對機械對稱的概念、作用及其應(yīng)用知識獲取進行了研究

2、。主要研究內(nèi)容及成果體現(xiàn)在以下四個方面：
　　 一．機械對稱概念體系的建立
　　 在研究了跨學(xué)科領(lǐng)域?qū)ΨQ和機械對稱的存在后，提出了機械對稱的概念和層次結(jié)構(gòu)體系?？偨Y(jié)和擴展了對稱在生物學(xué)和物理學(xué)中的概念體系，建立了生物對稱和物理對稱的本體論框架，提出了適用于一般系統(tǒng)的對稱本體框架．在此基礎(chǔ)上結(jié)合對大量機械對稱實例的研究，對比研究了對稱在機械工程科學(xué)中的存在體系，提出了按結(jié)構(gòu)對稱、原理對稱和功能對稱分類的機械對稱本體體系。對

3、各種機械對稱進行定義并闡明了其在機械中的存在和作用原理。探討了機械結(jié)構(gòu)對稱、原理對稱及功能對稱在改進和創(chuàng)新產(chǎn)品中的應(yīng)用方法。揭示了對稱在自然和工程系統(tǒng)中的存在模式具有層次結(jié)構(gòu)性、相關(guān)性、多體性、多元性、多維性和組合性等共性特征。
　　 二．機械結(jié)構(gòu)對稱知識發(fā)現(xiàn)方法和比較模式映射關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的研究
　　 大量的對稱實例中存在著規(guī)律性的對稱設(shè)計知識，將知識發(fā)現(xiàn)的方法應(yīng)用到對稱實例的知識挖掘中，采用計算機輔助方法挖掘出深層

4、次的設(shè)計知識是促進對稱在機械設(shè)計中正確應(yīng)用的基礎(chǔ)。提出了基于實例的機械結(jié)構(gòu)對稱設(shè)計知識發(fā)現(xiàn)進程和方法，建立了結(jié)構(gòu)對稱設(shè)計基礎(chǔ)知識庫，建立了結(jié)構(gòu)對稱實例模型和結(jié)構(gòu)對稱設(shè)計知識模板?；跈C械對稱實例庫屬性數(shù)量較大而事務(wù)數(shù)量不大的特征，建立了基于事務(wù)屬性合并和比較模式映射關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法。與經(jīng)典算法的對比分析表明，該算法對屬性數(shù)量較大的中小型數(shù)據(jù)具有較高的求解效率，尤其在求解低支持度頻繁模式時效果明顯較好。運用機械結(jié)構(gòu)對稱知識發(fā)現(xiàn)方法和比較模

5、式映射關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法從對稱實例中挖掘出關(guān)聯(lián)知識，對關(guān)聯(lián)知識加以提煉可得到具有普適性的結(jié)構(gòu)對稱應(yīng)用知識。
　　 三．結(jié)構(gòu)對稱在機械設(shè)計中的應(yīng)用知識的建立
　　 為指導(dǎo)對稱在機械設(shè)計過程中的科學(xué)、系統(tǒng)的應(yīng)用，在應(yīng)用機械結(jié)構(gòu)對稱知識發(fā)現(xiàn)方法從大量對稱實例中挖掘出關(guān)聯(lián)知識的基礎(chǔ)上，對關(guān)聯(lián)知識進行整理、總結(jié)和提煉，提出了若干機械結(jié)構(gòu)對稱的應(yīng)用知識。建立了設(shè)計需求、通用設(shè)計原理以及結(jié)構(gòu)對稱三者之間的雙向關(guān)聯(lián)知識。建立了結(jié)構(gòu)對稱在實

6、現(xiàn)功能需求及性能需求中的若干應(yīng)用知識。恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用機械結(jié)構(gòu)對稱應(yīng)用知識有助于更好地實現(xiàn)機械系統(tǒng)的設(shè)計需求，有助于提高機械系統(tǒng)的技術(shù)性、經(jīng)濟性和社會性，同時提高設(shè)計效率，實現(xiàn)能快速響應(yīng)需求的產(chǎn)品創(chuàng)新。
　　 四.計算機輔助機械對稱實例知識挖掘系統(tǒng)的實現(xiàn)和應(yīng)用
　　 在上述理論的基礎(chǔ)上，研制了機械對稱實例知識挖掘系統(tǒng)，構(gòu)建了由基礎(chǔ)知識管理、對稱實例管理和對稱知識挖掘等模塊組成的軟件框架體系，將系統(tǒng)應(yīng)用于機械結(jié)構(gòu)對稱實例的知識發(fā)