[发明专利]一种基于多色集合的面向耐腐蚀管道的形式化设计方法

说明书

技术领域：

本发明属于机械设计领域，涉及一种耐腐蚀管道的形式化设计方法，特别是一种基于多色集合的面向耐腐蚀管道的形式化设计方法。

背景技术：

(1)产品早期设计阶段中应充分考虑用户需求，并对其进行分解，便可得到若干可行的设计方法，此时需要建立起一个有效地方案评估和优化模型，对所有可行性方案进行评价，最终选出最优方案。建立层次模型是形式化设计中的关键步骤，多色集合使用形式上相同的数学模型来仿真不同的对象，使得仿真系统更加具有柔性，从而为建立产品生命周期设计的统一信息处理自动化系统奠定了理论基础。

多色集合可以显示普通集合所显示不出的性质。例如，设元素的全体用传统集合可以表示为：

A＝(a₁，...，a_i，...，a_n)

从形式上看，尽管这些元素各不相同，但用此种传统集合的表示方式，所表现出不同的仅仅是它们的名字。它们的任何其它性质用传统集合的方式在形式上都不能表示出来。这些性质在普通集合理论中用显现的方式是无论如何也表示不出来的。多色集合，是一种新的信息处理工具。其元素及整体本身都能够同时被涂上一些不同的颜色，用来表示研究对象和它的元素的性质。

对于多色集合中的元素A＝(a₁，…，a_i，…，a_n)，颜色集合F(a_i)对应每个元素a_i，其中a_i∈A，颜色集合F(A)＝(F1，…，Fi，…，Fm)对应集合A整体。

着色：统一的颜色集合F包含多色集合整体的颜色成分F(A)和它的元素的颜色成分F(ai)。

i＝1，2，...，n

其中F(A)和F(ai)被称为着色。

在以多色集合的形式表示仿真对象时，对象及元素的某个性质，与对象的颜色F(A)以及元素ai的颜色F(ai)相对应。

围道：围道概念是诸如性质、属性、参数、特征和指标等技术概念的抽象和概括。 在应用多色集合和多色图对复杂生产系统或进行机械产品信息等仿真时，习惯使用“围道”这一概念，而不适用“颜色”这一术语。

个人着色：F(A)和F(ai)被称为着色，其中，属于元素本身的颜色集合F(ai)被称为这个元素的个人着色。多色集合所有元素的个人着色可用布尔矩阵来表示：

其中，如果存在

F_j∈F(a_i)

并且

F(a)=∪i=1nF(ai)]]>

则

C_i(j)＝1

颜色Fj被表示成逻辑变量如下：

元素ai的个人着色F(ai)由上式中的第i行元素Ci(j)的成分确定，即当Ci(j)取1的时候，ai与Fj之间存在约束关系；当Ci(j)取0的时候，ai与Fj之间不存在约束。其形式化表示如下：

统一着色：为了和元素ai∈A的个人颜色Fj(ai)相区别，作为同一对象的多色集合整体的颜色Fj(A)被称为统一颜色，这些颜色的所有组成被称为统一着色。

其中，如果存在

F_j(A)∈F(A)

并且