面向設(shè)計重用的農(nóng)機專業(yè)底盤數(shù)字化設(shè)計方法研究.pdf

1、目前，我國農(nóng)業(yè)機械裝備產(chǎn)品多以跟蹤和仿造國外產(chǎn)品為主，核心技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán)水平較低。農(nóng)機產(chǎn)品的設(shè)計多采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，產(chǎn)品開發(fā)周期長、重復(fù)性設(shè)計多、設(shè)計資源難以重用，在產(chǎn)品型號、標準化程度和產(chǎn)品質(zhì)量上與國外農(nóng)機發(fā)展強國存在較大差距。因此，在農(nóng)機裝備設(shè)計領(lǐng)域通過數(shù)字化設(shè)計技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手段，對于提高我國農(nóng)業(yè)裝備的設(shè)計水平,提升農(nóng)業(yè)裝備制造企業(yè)在國際上的競爭力具有重要的意義。本文針對我國農(nóng)機專業(yè)底盤數(shù)字化設(shè)計過程中精細化和智能化

2、設(shè)計重用的需求，提出面向設(shè)計重用的農(nóng)機專業(yè)底盤數(shù)字化設(shè)計方法研究，從農(nóng)機專業(yè)底盤零部件實例推理、整體相似性評價、局部結(jié)構(gòu)檢索重用和參數(shù)化設(shè)計等方面展開系統(tǒng)研究。
　　論文的主要研究工作包含以下幾個方面：
　?。?）基于多屬性決策的底盤零部件實例推理方法。針對農(nóng)機專業(yè)底盤參數(shù)屬性多、參數(shù)類型差異大、屬性不能無條件補償?shù)忍攸c，傳統(tǒng)實例推理中以屬性加權(quán)評價為主的最近鄰算法已不能滿足實際需求,提出將級別高于關(guān)系的 ELECTRE多屬

3、性決策方法應(yīng)用到農(nóng)機專業(yè)底盤的實例推理中，首先對農(nóng)機底盤實例數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，然后采用層次分析法確定屬性權(quán)重，通過實驗調(diào)整各屬性不和諧性閾值后進行級別高于關(guān)系的構(gòu)造和挖掘，最終實現(xiàn)目標實例與數(shù)據(jù)庫中實例的相似性評價，并以履帶式聯(lián)合收獲機底盤實例進行驗證。
　?。?）基于視覺特征的底盤模型整體相似性評價方法。首先對底盤模型庫中各模型進行投影，獲取三視圖并對視圖進行二值化、稀釋化處理；提取圖像的輪廓邊緣像素數(shù)據(jù)點，采用傅里葉描述子對輪廓

4、特征進行計算，得到圖像邊緣描述子的特征向量；利用極半徑不變矩對二值化圖像進行整體區(qū)域特征提取，依據(jù)三視圖的權(quán)重計算圖像加權(quán)值；最后通過距離相似度返回數(shù)據(jù)庫中與輸入圖像相似的三維模型。實驗結(jié)果表明算法檢索性能效果較好，能夠滿足實際要求。
　?。?）基于局部結(jié)構(gòu)檢索的底盤零件設(shè)計重用方法。首先以設(shè)計特征作為設(shè)計語義信息的基礎(chǔ)載體，對底盤零件三維CAD模型進行結(jié)構(gòu)化表征，并用特征屬性鄰接圖來表示；然后設(shè)計能夠捕捉不同層次信息的特征描述子

5、，構(gòu)建融合語義的特征相似性評價模型；最后采用子圖同構(gòu)算法計算查詢局部結(jié)構(gòu)與模型庫中零件的特征屬性鄰接圖的特征匹配對，以此計算相匹配局部結(jié)構(gòu)的相似度。實驗結(jié)果表明，該方法能夠較好地實現(xiàn)融合語義的底盤零件三維模型局部結(jié)構(gòu)檢索，可以有效地支持面向農(nóng)機設(shè)計領(lǐng)域的三維模型設(shè)計信息的重用。
　　（4）基于Pro/Engineer二次開發(fā)的底盤關(guān)鍵零部件參數(shù)化設(shè)計方法。從海量數(shù)據(jù)庫中提取到的模型往往與設(shè)計目標存在一定差距，如何對其進行修改并符合

6、特定要求同樣是可重用設(shè)計中相當重要的環(huán)節(jié)。首先對部分關(guān)鍵零部件的參數(shù)推理機制進行研究，規(guī)范設(shè)計步驟，形成參數(shù)推理機制；然后基于Pro/Engineer二次開發(fā)，利用Pro/Toolkit提供的函數(shù)和VS2008編輯向?qū)?shù)化系統(tǒng)的菜單和參數(shù)化設(shè)計界面進行創(chuàng)建；最后根據(jù)內(nèi)外部參數(shù)的關(guān)聯(lián)為零件模型添加尺寸驅(qū)動，并通過編碼的方式實現(xiàn)模型的輸入、輸出以及重建，建立農(nóng)機專業(yè)底盤參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)，從而提高底盤設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期。
　　基于