● 摘要
材料工作是飞机研制和生产的基础。为了满足飞机的战术-技术(使用-技术)要求,飞机结构的选材至关重要。它通过相关资料的收集,在研究和经验的基础上,给出最优化的选材结果。随着飞机设计和制造方式实现数字化,在飞机研制过程中引入“设计、制造一体化”的“并行工程”成为可能。材料工作也需要适应飞机数字化设计的要求,以实现飞机研制中材料工作的数字化协同。本文对满足数字化需要的飞机结构设计选材专家系统进行了研究,分析了专家系统的推理机和知识库的密切关系,阐述了飞机结构选材专家系统的设计思路,系统各个模块的实现方法以及开发工具的选择问题;开发了飞机结构选材专家系统原型,初步实现了对战斗机典型构件的选材工作,并证明了飞机结构选材专家系统的可行性。主要工作为:(1)搜集和整理了一些国外先进战斗机机体结构金属材料的用材情况和一些机体零/构件的选材实例;通过对相关资料的分析,总结出了飞机结构设计当中材料选择工作的依据、原则和方法;在前人研究和经验的基础上,总结出当今飞机结构选材工作的流程,并据此对机翼主梁和机翼上、下整体壁板选材实例进行了详细分析。(2)提出了将规则分成4个部分的11位数的知识分类方法。本系统的知识库采用的两种独特的方法:通过数字分类的方法建立独立的知识库,推理过程中采用的先接近有效的知识后推理的方法。采用这种方法建立的知识库可以避免知识的冗余和内部知识的互相矛盾。机翼主梁选材和整体壁板选材实例证明了此方法的可行性。此方法不仅适用于飞机结构设计方面,在各方面的专家系统上也可以广泛应用。(3)详细阐述了飞机结构选材专家系统的设计思路,系统各个模块的实现方法以及开发工具的选择等问题。在此基础上,以VB6.0和Access2002为开发工具,开发了飞机结构选材专家系统原型,初步实现了对战斗机典型构件的选材工作。
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