● 摘要
涡轮盘结构概率设计系统（Probabilistic Design System for Turbine Disk，T-PDS）是基于概率设计方法的涡轮盘新型设计验证平台。在构建该系统的过程中，本文主要从设计方法和集成技术两方面展开。 论文首先对涡轮盘结构概率设计流程作了简要介绍。根据此设计流程的特点，说明了基于知识工程的设计方法和集成外部算法的必要性。然后对设计方法和集成技术进行了需求分析，分别用用例图和时序图来表示系统相关设计的外在需求和对象间的交互行为。在相应的体系设计完成之后，对涡轮盘的设计方法做了详细研究，先对机械产品设计知识及KBE技术作了概述，然后以涡轮盘的二维参数化模型为基础，阐述了知识获取的技术路线，并通过大量计算和数据分析，得到了涡轮盘各特征尺寸对应力/应变的影响关系，以此作为涡轮盘三维确定性分析的设计知识，并利用专家系统工具CLIPS进行知识表示。最后简单地演示了一个有知识辅助的设计实例，说明了知识辅助在涡轮盘设计中的过程。 在集成方法的研究中，先简要总结了各软件的特点；通过C++Builder6.0与UG特征建模工具、ANSYS等外部程序的接口编写，有效地将CAD、CAE工具集成到了T-PDS中。然后分析了C++调用动态函数库和MATLAB计算引擎的方式，分别利用这两种方法将M语言的抽样算法和响应面算法应用到了T-PDS中，并通过与ANSYS的计算结果对比，表明这种集成途径是有效和可行的。此外，通过调用雨流计数法程序，使系统能对载荷谱进行统计分析；集成MATLAB中的数理统计函数，使系统具备初步的独立数据处理能力。