三维装配模型多源信息融合、演化与多粒度重用研究

Static characteristic and territoriality of original 3D assembly model information are significant factors, which will hinder the multi-source information fusion, limit the timeliness and restrict the multi granularity reuse of 3D assembly model information. Aimed at problems hereinbefore, this research intends to investigate a methodology for multi-source information fusion, evolution and the multi-granularity reuse of 3D assembly model information. First, the correlation mapping mechanism of 3D assembly model multi-source information is established based on ontology to explore the multi-information fusion mechanism in high dimensional space and set up a multi-information network. Second, characteristics of multi-information network will be studied according to complex network theories, and the dynamic model of multi-information network will be constructed to analyze its evolution mechanism. Third, this research builds a design intent network derived from semantic annotation, studies measure and search method of design intent network to realize the multi- granularity reuse of 3D assembly model information rooted in design intent. This research will provide theoretical and methodological support for multi-source information fusion, evolution and multi-granularity reuse of 3D assembly model information, and is expected to improve the reuse accuracy and efficiency of 3D assembly model information.

传统三维装配模型信息静态性和领域性的特点是阻碍三维装配模型多源信息融合、限制三维装配模型信息时效性、制约三维装配模型信息多粒度重用的重要因素，造成三维装配模型信息重用精度不足、效率低下。针对以上问题，本项目拟展开三维装配模型多源信息融合、演化与多粒度重用研究。基于本体理论建立三维装配模型多源信息间的关联映射机制，探索高维空间中的三维装配模型多源信息融合机理，构建三维装配模型多源信息网络；基于复杂网络理论探索三维装配模型多源信息网络的特性，建立三维装配模型多源信息演化过程的动力学模型，分析其演化机理；探索基于语义标注的设计意图网络构建方法，研究三维装配模型多源信息网络中与设计意图网络匹配的子网络的搜索方法和相似性度量方法，实现适宜设计意图粒度的三维装配模型多源信息重用。项目的研究为实现三维装配模型多源信息的融合、演化与多粒度重用提供了新方法，有利于提高三维装配模型信息的重用精度和效率。

在数字化设计技术广泛使用的背景下，各制造行业都积累了大量的三维装配模型。随着产品复杂度的不断提高，传统的依靠手工整合设计相关信息至三维装配模型并人工进行装配模型重用的方法已经暴露出信息结构不规范、领域信息缺失、更新难度急剧提升等众多弊端。针对相关问题，项目负责人及其研究团队从三维装配模型多源信息融合的基本方法、三维装配模型多源信息网络演化特性、三维装配模型信息多粒度重用等方面进行了深入的研究。.取得的主要研究进展、重要结果如下：.对装配语义进行分类，使装配语义以一定的组织形式存储在计算机中。采用图论中的属性邻接图进行三维模型的信息表示。从离线处理和在线处理两方面，分别对单装配接口和多装配接口的三维装配模型进行检索分析。.将变更模块通过模糊聚类分析法进行分类，降低产品关联复杂性对模块变更传播的影响。将变更传播链连接形成零件变更传播网，建立模块变更综合影响模型，计算得到模块变更的综合风险及综合可能性。建立复杂产品模块网络，分析复杂产品模块网络脆性原因，根据复杂产品模块网络的演化方向，发现产品模块演化规律。.提出数字模型的属性邻接图表示方法，提出三维装配模型共性结构发掘方法，以此来提高发掘效率。提出基于共轭子图的通用结构构建方法，构建信息全面的通用结构表达形式。结合相关设计意图，分别对通用结构进行几何检索和语义检索，从而使重用结果贴合设计人员的设计意图。.科学意义如下：.突破三维装配模型多源信息融合困难的现状，为三维装配模型的精准识别和多粒度重用提供全信息模型。发现三维装配模型信息网络演化动力，保证三维装配模型信息的时效性和变更中的安全性。抽取设计意图进行三维装配模型多源信息网络发现与多粒度重用，提高三维装配模型重用的准确度和自由度，有效的提高产品设计效率和成功率。.项目取得的成果能有效的提高三维装配模型在产品快速设计中的识别准确率和应用效率，应用前景广阔。