当今经济全球化、市场竞争日趋激烈,新产品的开发周期成为企业能否在激烈的市场竞争中取胜的关键因素。只有将领域产品设计人员的知识融入到CAD/CAM/CAE/CAPP系统,实现产品的智能化设计,才是企业实现快速设计的最佳方案。本文引入KBE技术,基于Pro/E平台,研究并开发了基于知识的三维编织复合材料CAD系统。 本文主要进行了以下几方面的研究: (1)研究了基于知识工程(KBE)技术和面向对象设计方法,并运用于创建零件模型、建立知识库、程序设计等各个方面,以先进的设计思想指导系统的研究与实现。 (2)研究了基于特征的参数化设计方法,建立了零件模型库,并将设计知识融入模型中,以实现设计规则、经验与模型参数化驱动机制的结合。 (3)研究应用Pro/Toolkit对Pro/E进行二次开发的相关技术,实现了通用Pro/E系统与本课题专用CAD系统之间的接口通讯;并以调用Pro/E底层函数方式,实现了常用零件模型的参数化驱动。 (4)分析了三维编织复合材料内部细观组织特性,建立了三维编织物的数学模型。经过对三维编织细观结构的拓扑分析,建立了编织工艺参数之间的关系,如编织角、编织花节长、纤维体积含量、复合材料的尺寸等。在此基础上,推导出三维编织工艺设计中用于排纱设计的数学公式,通过迭代法可以计算出主要的编织工艺参数。 (5)基于上述基于知识工程技术、面向对象技术等,利用通用的CAD软件Pro/E作为开发平台,开发了三维编织复合材料CAD系统。 该系统的研制,使三维编织复合材料设计由计算机来实现,它使得工程技术人员从重复绘图和繁琐的计算中解脱出来,提高了设计精度,加快了设计速度,为提高三维编织复合材料设计的质量做出了有意义的探索。