[发明专利]一种机动车驱动桥的设计方法

说明书

技术领域：

本发明属于机械设计技术领域，涉及一种机动车驱动桥的设计方法，借助于驱动桥智能设计平台，采用知识工程中的实例推理方法进行零部件设计，实现机动车驱动桥的自动设计。

背景技术：

基于实例推理（case-based reasoning，CBR）技术起源于20世纪70年代，是一种相似或类比的推理技术方法，通过直接参考设计成功的类似实例，必要的修改生成新的产品。随着计算机和人工智能技术的发展，设计知识和设计经验的重用推动了实例推理这一人工智能技术在产品设计领域的发展。目前，CBR在机械产品领域的应用主要集中在以下几个方面：CBR与其他推理方法的综合应用，基于CBR的产品方案设计研究，CBR与创新设计方法的结合。国内外许多学者也对CBR进行了研究应用，Han等结合CBR的设计方法，将以前的设计知识融入到实例中，提供了一种计算框架以得到设计问题的解决方案；Hicks等利用CBR的推理方法，通过标准零部件的组合实现概念设计与结构设计的集成；周鸿波等通过对已有的设计方案进行分解，建立实例库以表达实例，以数理统计的最近邻法检索相似实例。

机动车驱动桥智能设计平台是为了满足现代汽车驱动桥的快速开发需要，融合软件工程思想，采用虚拟现实技术，将三维建模软件和虚拟仿真软件集成，从而实现设计的全数字化，同时对三维建模软件和虚拟仿真软件进行二次开发，采用参数化设计方法和知识工程技术，将设计知识和设计经验融入到驱动桥的整个设计过程中，以实现设计的自动化、智能化。用户只需从人机界面中输入主机厂要求的入口参数，系统会自动为用户提供最优的解决方案，用户可根据此方案进行修正；用户在界面输入有限元分析参数，系统会自动进行有限元分析，分析结束后显示应力云图和应变云图。在整个设计过程中不需要用户掌握有限元分析软件、动力学分析软件的使用。现有的机动车驱动桥智能设计平台一般包括参数化建模模块、有限元分析模块和动力学分析模块，通过VB.NET编程语言将Pro/E三维建模软件、ANSYS有限元分析软件和ADAMS动力学分析软件进行集成，实现各个模块间的数据传递和交换，并由数据库管理系统对平台中的大量数据进行管理，设计人员由系统界面输入要求参数，平台由此实现驱动桥零部件的参数化设计，然后驱动三维建模软件产生新模型，然后对需要进行有限元和动力学分析的零部件自动进行参数化的有限元分析，根据分析结果对设计方案进行修正；但现有的设计方法工序复杂，设计周期长，设计精度偏低，设计自动化性能不高，在一定程度上具有浪费人机资源的缺点。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求研发一种机动车驱动桥的智能化设计方法，借助于计算机系统设计平台，采用实例推理方法实现机动车驱动桥的自动化设计。

为了实现上述目的，本发明的实现在驱动桥智能设计平台系统中完成，采用的实例推理方法是将过去求解类似问题的成功经验和实例用来获取当前设备设计的一种类比推理模式，对原有设计知识进行组织和重用，充分利用相似性、重用性原理进行快速设计，在驱动桥智能设计平台系统中应用CBR方法，实现机械产品的快速化、自动化设计；先根据用户的设计参数，把实例特征与设计要求进行属性匹配比较，计算出所有实例的相似度，提取相似度最大的实例，作为变型设计的基型，由于得到的相似结果一般不能很好地满足设计要求，需要对该推荐结果进行修改，以符合新的设计要求，修改后的方案将作为新实例存储在实例库中。

本发明涉及的方法包括实例表示、实例检索、实例评价与修改和实例存储四个工艺过程，其具体步骤为：