[发明专利]一种基于本体的阀体结构尺寸参数智能化设计方法

说明书

本发明公开一种基于本体规则描述的阀体结构尺寸参数智能设计的方法，利用本体规则描述的阀体结构尺寸参数智能化设计方法。该方法主要解决的是现有的阀体结构尺寸参数设计难以智能化的问题。根据阀体结构尺寸参数设计领域知识框架，构建装配体模型及相应的推理规则，从而通过JESS推理引擎对阀体结构尺寸参数进行自动推理，根据阀门不同的应用范围、不同的工作条件等，去设计确定阀体结构的尺寸参数。本发明利用阀体结构尺寸参数设计领域知识的层次关系，从而结构化阀体结构尺寸参数设计信息，使得参数设计的层次关系更加清晰，更好的被计算机理解，为完成阀体结构尺寸参数设计的智能化提供了一种可行的方法。

技术领域

本发明属于计算机辅助产品设计（CAD）技术领域，具体涉及一种基于本体规则描述的阀体结构尺寸参数智能化设计方法。

背景技术

阀体结构是阀门的重要元件,其结构相对复杂，设计过程中不仅有尺寸参数传递信息，而且存在较多的设计经验知识。在传统的设计过程中，设计人员通过查询表手工计算得出相应的参数值，存在设计效率低，易错性高，且优化难度大等问题。而且设计人员对尺寸参数设计的理解差异会导致设计结果的不一致，影响参数生成的准确性。为保证阀体结构满足一定的使用要求,由此提出阀体结构尺寸参数设计的概念。现有的阀体结构尺寸参数设计中大部分是针对个案，由于参数设计的指标多,有大量的表格查找、数值计算等,造成设计效果差、效率低下，互换性和共享性也需要不断扩展和完善。而本体作为一种共享概念模型的明确形式化规范说明，其最突出的优点是能够实现真正意义上的信息共享、应用集成、语义互操作及知识重用，本体是共享概念模型的明确形式化规范说明。设计人员利用本体能够方便地、迅速地进行阀体结构尺寸参数设计及优化设计，将有利于阀体结构设计、制造、检验和标准化水平以及设计效率的提高，实现信息交流和共享。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的阀体结构尺寸参数设计难以智能化的问题，提出一种基于本体的阀体结构尺寸参数的智能化设计方法。为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于本体的阀体结构尺寸参数智能化设计方法，包括如下步骤：

步骤1：根据阀体结构尺寸参数设计领域知识框架构建相应的本体知识库，本体知识库中类与类之间的属性关系对阀体结构尺寸参数设计领域知识提供一致性描述；

步骤2：基于步骤1所构建的本体知识库，根据国标和《机械设计手册》中推荐的常用系数的选择构建基于本体和规则语言的推理规则库；

步骤3：针对阀体结构尺寸参数设计的实例，在步骤1所构建的本体知识库中对相应的概念和属性进行实例化，并建立阀体结构尺寸参数实例的类、个体以及个体之间的属性关系，获得实例化本体知识库；

步骤4：基于步骤2所构建的推理规则库利用Jess推理机对步骤3所获得的实例化本体知识库进行推理，并将推理结果加入该实例化本体知识库中；

步骤5：根据所得结果，输出设计参数。

步骤1包括：

步骤A1.根据阀门阀体结构尺寸参数的理论知识，构建基于本体的阀体结构尺寸参数设计的类的层次关系、类的属性的层次关系，其中类的属性包括对象型属性和数据型属性两类；

步骤A2.采用OWL语言分别构建阀体结构尺寸参数设计术语公理集TBOX，以父类的子节点的形式和类所具有的属性体现TBOX，从而形成阀体结构尺寸参数设计的本体知识库系统。

步骤2的具体内容为：

步骤2.1阀体结构尺寸参数代号包括筒壁壁厚、筒壁长度CL、上支撑横向加强筋长度USAL1、上支撑横向加强筋长度USAL2、上支撑横向加强筋长度USAL3、上支撑径向加强筋长度USAL4、下支撑横向加强筋长度LSAL1、下支撑横向加强筋长度LSAL2、下支撑横向加强筋长度USAL3、下支撑径向加强筋长度LSAL4、筒身加强结构长度尺寸BRSL。

步骤2.2由公称通径值确定端法兰型号的生成规则。

步骤2.3由公称通径值、公称压力、端法兰尺寸参数确定筒壁尺寸参数的生成规则。