知識工程應(yīng)用于船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究.pdf

1、隨著船舶制造業(yè)競爭越來越激烈，縮短船舶設(shè)計與建造周期，提高船舶產(chǎn)品質(zhì)量成為企業(yè)競相追逐的目標。由于設(shè)計規(guī)范信息不斷改變增加，船舶設(shè)計單位在船舶設(shè)計建造的各個階段積累了大量的數(shù)據(jù)、資料、技術(shù)和經(jīng)驗，這些都是企業(yè)的重要知識資產(chǎn)。在知識經(jīng)濟時代，如何將知識應(yīng)用于船舶設(shè)計過程中增加知識的附加值，這將是船舶設(shè)計建造單位確保領(lǐng)先優(yōu)勢的關(guān)鍵，同樣關(guān)系著能否在激烈的市場競爭中生存。然而在實際的工作中亟待開發(fā)合適的工具有效利用這些知識，因此如何通過先進的

2、知識工程技術(shù)有效地歸納、整理和管理知識來協(xié)助、加快船舶設(shè)計等工作，提高船舶產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，提升企業(yè)的競爭力和創(chuàng)新力，是目前船舶設(shè)計研究的熱點問題。
　　本文針對如何將知識工程應(yīng)用于船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計過程進行了細致研究，主要的工作如下：
　　1、提出將知識工程應(yīng)用于船舶節(jié)點構(gòu)件的智能化設(shè)計研究方法。
　　Tribon系統(tǒng)節(jié)點構(gòu)件設(shè)計建模過分依賴設(shè)計者知識和經(jīng)驗，節(jié)點構(gòu)件數(shù)量巨大和系統(tǒng)的交互式建模操作模式造成大量重復(fù)性建模操作，影

3、響設(shè)計的效率提高，知識工程技術(shù)能夠有效解決該問題。研究節(jié)點構(gòu)件庫的創(chuàng)建方法，將船舶設(shè)計規(guī)范、標準和專家經(jīng)驗等知識歸納整理構(gòu)成知識庫，在節(jié)點構(gòu)件設(shè)計過程中給用戶信息提示和幫助用戶推薦節(jié)點構(gòu)件類型和尺寸參數(shù)、檢驗構(gòu)件尺寸參數(shù)和檢驗結(jié)果提示，自動搜索節(jié)點構(gòu)件建模位置，協(xié)助用戶智能地批量完成節(jié)點構(gòu)件設(shè)計建模。
　　2、提出將知識工程協(xié)助船舶結(jié)構(gòu)初始設(shè)計研究方法。
　　針對國內(nèi)船舶結(jié)構(gòu)初始設(shè)計流程存在的不足降低了設(shè)計效率以及設(shè)計知識重

4、用性差，提出將先進的知識工程技術(shù)改善船舶設(shè)計流程并應(yīng)用于船舶結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計過程中，協(xié)助船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計流程改善，使設(shè)計人員在船舶結(jié)構(gòu)初始設(shè)計期間，經(jīng)由知識庫系統(tǒng)查詢設(shè)計規(guī)范、標準和專家經(jīng)驗，加強整合設(shè)計知識，協(xié)助用戶進行設(shè)計，減少船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計反復(fù)性修改的工作量，提升船舶設(shè)計建模的品質(zhì)，縮短設(shè)計流程。
　　3、提出了基于知識工程的船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法研究。
　　針對船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中面臨的一些挑戰(zhàn)性問題，如：設(shè)計對象涉及多學科

5、，而且優(yōu)化分析所面臨的巨大復(fù)雜計算、計算數(shù)據(jù)和時間以及如何將不同學科的知識有效組成一個完整的設(shè)計計算整體。國內(nèi)外把研究的重點放在了優(yōu)化算法研發(fā)，忽略對積累的母型船數(shù)據(jù)、專家經(jīng)驗等知識在船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中應(yīng)用方法的研究。研究提出基于知識工程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，將專家經(jīng)驗、設(shè)計規(guī)范和標準等知識歸納、整理和構(gòu)建設(shè)計知識庫，應(yīng)用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，同時將仿真技術(shù)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計過程中，實現(xiàn)優(yōu)化技術(shù)為結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計提供

6、多種符合約束的優(yōu)化設(shè)計方案參考，仿真技術(shù)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中實時驗證優(yōu)化設(shè)計方案的可行性，大大地降低產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)成本。
　　研究將知識工程應(yīng)用于船舶節(jié)點構(gòu)件和船舶結(jié)構(gòu)初始設(shè)計方法研究過程中，通過知識工程技術(shù)改善船舶設(shè)計流程，將設(shè)計規(guī)范、標準和專家經(jīng)驗整理、歸納構(gòu)建知識庫系統(tǒng)，協(xié)助用戶加快船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計；將知識工程技術(shù)應(yīng)用于船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法研究，通過知識工程技術(shù)將設(shè)計規(guī)范、標準和專家經(jīng)驗等知識有效地構(gòu)建知識庫、標準型材庫和板材庫