基于CBD的采煤机概念设计方法.pdfVIP

总第 154期 山西冶金 Total154 2015年第2期 SHANXIMETALLURGY No．2，2015 鬟 链硒_甍j|； DOI：10．16525~．cnld．cnl4—1167／tf．2015．02．06 基于CBD的采煤机概念设计方法★ 范秋霞 一， 杨兆建 ， 李娟丽 (1．太原理工大学机械工程学院， 山西 太原 030024； 2．山西工程职业技术学院机械工程系， 山西 太原 030009) 摘 要：为能在较短时间内设计 出客户满意的采煤机及其零部件，提 出一种基于CBD的采煤机概念设计方法。 该方法将以人为中心的设计原则融入传统的案例推理理论中，提 出具有用户反馈机制的循环设计流程，集设计 规则、k—means聚类索引规则和量化评价规则于一体，将用户评价信息转化为案例效用值反馈给设计系统，由此 得到最优设计方案。通过采煤机的工程实例证明了该方法的实用性和准确性。 关键词：概念设计 采煤机 案例决策 中图分类号：TD40 文献标识码：A 文章编号：1672—1152(2015)02—0014—05 采煤机设计是基于知识和经验的创造性过程 ， 于产品和技术等，而缺少客户评价信息的统计和反 由于采煤机结构复杂，其设计过程艰难繁琐。概念设 馈，导致不能满足客户的使用要求。因此本文提出将 计是采煤机设计的关键环节，设计方案的合理性决 以人为中心的设计原则融人传统的案例决策推理方 定设计的效率和质量。美国国家战略研究中心的研 法中，重点解决案例表示 、量化评估规则和k-means 究表明，产品的价值中70％取决于概念设计环节， 聚类索引规则的建立以及将评价信息转化为案例效 30％则取决于设计和生产的其他环节…，因此国内外 用量值等问题。在各个阶段采集用户评价信息，并对 专家致力于研究概念设计方法。现有的概念设计方 设计方案反复修改完善，最终得到满足用户要求的 案的推理方法主要有：基于案例的推理(Case—Based 最优设计方案。 Reasoning，CBR)、基 于模 型 的推理 (Mode—Based 1 基于案例决策的采煤机概念设计理论 Reasoning，MBR)和基于规则的推理 (Rule—Based 本文提出将用户评价信息转化为效用值融合至 Reasoning，RBR)等。其 中基于案例的推理过程 案例决策理论中，设计流程如图1所示。Stepl，将采 (Case—Based Reasoning，CBR)与传统的类比推理非 煤机概念设计问题分解成 个子问题；step2，对当前 常相似，所以普遍应用于各类型机械的概念设计 。 子问题根据用户要求和功能设定设计指标；step3，采 文献 4【]提出了新的映射方法即BFBS，以实现对机 械零件的概念设计方案的确定。浙江大学的刘海强 等人为了实现概念设计过程中的求解功能，确定产 品设计的综合最优方案，提出了将 Petri和NSGA2lI 融合在一起的多层次建模方法 。太原理工大学丁 华提出基于向量机回归模型的概念设计方法，通过 改变输入的结构和分析参数 ，经过分析求解得到采 煤机结构设计最优方案[ 。上述概念设计方法侧重 收稿 日期：2015-02—05 ★基金项 目：山西省科技重大专项资助项 目(2010091014)；山西 省科教基础条件平台建设项 目(20111101040)。 第一作者简介：范秋霞(1981一)，女，博士研究生。研究方向为 煤矿机械计算机辅助设计、现代设计方法研究，山西工程职业 技术学院机械工程系讲师。E—mail：fanqiuxia0808@126．COnl 图1 采煤机概念设计流程 2015年第 2期 范秋霞，等：基于CBD的采煤机概念设计方法 · 用量化方