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题目:基于本体语义推理的几何公差类型确定研究

关键词:几何产品规范 (GPS),本体论,TTRS,OWL,SWRL

  摘要


现代制造企业通过使用不同的工具和方法来保持产品特性在整个产品生命周期中的一致性与质量。由于所有的制造方法与过程都不能产生完美或理想的产品,每个加工出来的零件表面上都会有偏差。产品几何规范是控制偏差的一种解决方案,公差确定问题需在产品设计中早期考虑。传统的几何尺寸公差设计方法需要专家知识与而且使用中会有许多歧义。因此,需要研究能够自动语义推理几何公差类型的公差模型。

在论文当中开发了基于产品几何规范(GD&T)标准的几何公差本体论模型。论文建立了基于产品规范 (GPS) 标准的几何公差本体论模型。 GPS (ISO/TR 14638:1995) 是一个在工业机械产品广泛采用的 ISO 标准公差规范语言。在本研究中使用具有高度互操作性与机器可读性高的OWL语言描述该规范相关信息,可对设计公差的规范化定义和实现产品几何数据交换提供有效的支持。

论文对开发过程中使用的几何尺寸与公差(GD&T)基础概念与本体建模语言进行了阐述。以Protégé为工具建立了几何尺寸与公差领域本体模型,通过使用高度形式化的术语进行概念化知识表达,达到模型规范化的目的。论文建立的本体模型包括130余个领域概念(Domain Concepts)与范围概念(Range Concepts)。

论文研究了用以支持确定几何公差类型的基于本体的语义推理技术,采用了SWRL规则推理的方法,基于所建立的本体模型定义了220余个SWRL语义规则,实现基于本体模型对几何公差类型进行推理。通过实例说明了所做工作的可行性。论文完成的研究工作建立了GD&T的领域本体,应用语义技术和基于本体的公差辅助建模实现基于产品几何规范的公差类型确定,将为产品设计与开发工作提供重要帮助。