车身覆盖件冲压成形工艺参数设计专家系统

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车身覆盖件的设计是整车设计和加工中相当关键的一个环节,目前车身覆盖件冲压工艺参数设计方法大多是采用数值优化方法,这种方法在进行工艺参数求解时容易陷入局部最优解,无法得出理想的加工参数。针对这种情况,本文设计并开发了基于B/S架构和案例推理的车身覆盖件冲压成形工艺参数设计专家系统。本文的主要研究内容如下:(1)确定采用三元向量组来组织表达车身覆盖件冲压案例,并且引入了属性量化概念,对三元向量组中的属性进行了量化处理。根据主成分分析法计算出三元向量组中的特征属性所占权重,利用KD Tree改善了KNN算法在相似度计算时需要遍历所有案例的缺点,利用10折交叉验证代替经验来选取合适的k值。研究并归纳出一套通用的案例修改和重用流程,并且为车身覆盖件冲压成形工艺参数设计专家系统添加了自学习功能和系统维护功能。(2)通过对车身覆盖件冲压成形特性和案例组织表示方法的研究,完成了系统知识库的设计与开发。研究得出了整个系统的数据字典、数据流图和功能分析结果,明确系统采用B/S架构、Python、HTML、CSS和Java Script完成前后端开发,选定My SQL作为系统底层数据库。按照数据库概念设计的方法,使用E-R模型和自下而上的设计方法得出知识库的概念模型,之后根据概念模型和逻辑模型的映射关系以及转换规则将E-R模型转换为关系模型。建立以聚簇索引为主,哈希索引为辅的知识库索引机制,并对知识库的部署流程做了详细的研究。(3)完成了车身覆盖件冲压成形工艺参数专家系统的设计开发。开发的系统包含有用户管理、案例推理、后台管理、数据展示、数据库设计和安全性管理这六大功能模块,而且本系统采用前后端分离的并行开发模式完成功能开发和知识库开发,从而搭建了车身覆盖件冲压成形工艺参数设计专家系统的人机交互框架。(4)运用本系统对汽车翼子板设计案例进行求解,并对解集进行有效性验证。通过对汽车翼子板设计案例的求解,详细展示了KD树建造、KD树搜索、案例修改与重用,案例学习的全部流程,将求解出的解元素集导入到Dynaform中进行有限元仿真,并对仿真后的FLD图进行验证,证明解集的有效性。
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