机床组件有限元分析前处理专家系统研究-东南大学学报.pdfVIP

第３５卷第２期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３５ Ｎｏ２ 　 ２００５年３月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｒ．２００５ 　　　　　　 机床组件有限元分析前处理专家系统研究 倪晓宇　 易　红　 倪中华　 汤文成 （东南大学机械工程系，南京２１００９６） 摘要：根据机床组件有限元分析特点，结合人工智能和有限元商业软件ＡＮＳＹＳ，建立了针对机 床组件有限元前处理过程的专家系统．首先根据有限元软件的操作流程对专家系统的运行流程 进行了设计．通过对专家经验、理论知识、设计手册等知识的搜集和分类，运用基于逻辑的规则知 识表达模型，将其转换为专家系统知识库中的知识，对有限元前处理知识和结构化知识做了较为 详细的描述．同时也对专家系统中知识的推理和计算过程以及知识库的动态更新过程进行了讨 论．最后利用机床主轴挠度分析作为实例，进一步讨论和证明了该系统的适应性和可靠性． 关键词：专家系统；有限元；前处理；机床组件；人工智能 中图分类号：ＴＰ３１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００５）０２０２１１０５ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒＦＥＡｏｆｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ＮｉＸｉａｏｙｕ　 ＹｉＨｏｎｇ　 ＮｉＺｈｏｎｇｈｕａ　 ＴａｎｇＷｅｎｃｈｅｎｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆＦＥＡ（ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ）ｆｏｒｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｃｏｍｐｏ ｎｅｎｔａｎｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｗｉｔｈＡＩ（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ）ａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｔ ｓｙｓｔｅｍｉｓｂｕｉｌｔｆｏｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｔｈｅｆｌｏｗｏｆｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｌｌｏｗｉｎｇｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｋｎｏｗｌｅｄｇｅｆｒｏｍｔｈｅｅｘｐｅｒｔｓｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ｔｈｅｏｒｉｅｓ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ａｎｄｄｅｓｉｇｎｈａｎｄｂｏｏｋａｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄａｎｄｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｌｏｇｉｃｂａｓｅｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｏｄｅｌｉｓ ａｄｏｐｔｅｄｔｏｅｘｐｒｅｓｓｔｈｅｋｎｏｗｌｅｄｇｅｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄ ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｉｎｇａｎｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｉｎｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｕｐｄａｔｉｎｇｏｆｄａｔａｂａｓｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎｅｘａｍｐｌｅａｂｏｕｔ ｓｐｉｎｄｌｅｓｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｉｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄｔｏｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ；ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ；ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎ ｔｅｌｌｉｇｅｎｔ 　　有限元法是工程分析中使用最广的数值模拟 识，同时还需具有一定的有限元分析经验和使用有 ［１］ 法，由前处理、求解、后处理３个过程组成．但一般 限元软件的经验等