网络资源库设计论文提纲

论文题目：支持复杂产品快速设计的网络化零件资源库系统研究

摘要：产品快速设计技术正朝着数字化、模块化、参数化及网络协同化方向发展，其核心是对现有设计资源进行优化和重组来获得满足市场需求的产品，设计资源共享和重用是实现产品快速设计的根本保证。而复杂产品是指零部件数量大、结构复杂、制造装配所需资源非常多的一类产品，故在云制造环境下，复杂产品设计制造企业实施快速设计的关键在于合理地利用网络化、集成化的信息管理系统，有效地组织、管理及重用企业内部及外部的零部件设计与制造资源。本文从框架体系、关键技术和系统开发应用这三个层次上深入探究了支持复杂产品快速设计的网络化零件资源库的若干关键技术，并以此为基础开发了原型系统，且将其接入云平台中进行应用。全文的主要研究内容如下： （1）研究了支持复杂产品快速设计的零件资源库的特点及框架体系。对系统的应用模式及功能需求进行了分析，并依此设计了系统的主要功能模块和总体架构；而后从目标层、方法层和支撑技术层建立了网络化零件资源库研发的关键技术体系。 （2）对零件资源库本体的建模方法、表达方式及存储模式进行了研究。首先探讨了零件库标准、零件库信息模型、PLIB本体及其标准元模型，通过在描述层引入特征本体和增加操作层的扩展建模机制对PLIB标准元模型进行了扩展，并在此基础上建立了基于元模型的零件资源库本体模型；选用了OWL来形式化描述零件资源库本体，且为更合理高效地对其进行存储和管理，经分析OWL构成词及零件资源库本体组织特征后提出了一种基于关系数据库混合存储模式的大规模OWL本体存储方法。 （3）主要研究了构建网络化零件资源集成库的三个最重要关键技术。首先针对标准化、通用化程度较高的零件资源建立了面向领域的通用分类模式，并在平行编码方案的基础上建立适应于该分类模式的多级、多层次的柔性编码结构模型；其次，给出了零件资源初始本体库建立及其动态扩展方法，并结合逆向工程的思想，提出了从已有的异构零件CAD模型资源中提取零件资源库本体的框架和方法，以自动完成零件资源集成库的动态扩充；最后，通过分析以XML文档存储的零件资源数据细节层次，提出了一种基于XML-XSLT的零件资源库细粒度访问控制方法，以实现零件资源数据及操作的精细化控制、满足网络化系统实用化的信息安全需求。 （4）针对网络环境下零件资源库分布异构和自治的特点，提出了分布异构零件资源库的集成及应用框架；研究了本体驱动的分布式零件资源库集成模式以及局部/本地零件资源库的构建方法，以及与集成库之间的自动集成算法；同时，引入WEB服务技术来实现分布异构零件库资源的松散耦合虚拟集成，重点分析了零件库资源的服务接口封装方法及其应用过程；最后给出了系统中零件资源的三种检索方式：分类导航查询、关键词查询及语义组合查询，并提出了基于零件资源重用及产品族通用结构模型的复杂产品快速设计方法及应用过程。 （5）在上述研究理论和关键技术的基础上，综合利用网络环境下的异构三维CAD软件的二次开发技术及Web2.0、ASP.NET、ADO.NET、AJAX、Web3D等先进的网络技术，并利用快速开发工具开发出了原型系统，给出了系统运行的软硬件环境及主要功能模块的实现过程及实例；最后，将网络化零件资源库系统以行业云服务的形式接入云计算平台，并将其应用于大型风力发电机组、节能抽油机等复杂产品的快速设计过程中，进而验证了文中所提出理论、方法及已研发系统的可行性。

关键词：网络零件资源库;本体元模型;产品快速设计;复杂产品族通用结构模型;WEB服务

学科专业：机械制造及其自动化

摘要

Abstract

目录

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 问题提出及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 Web 零件资源库的研究与应用现状

1.2.2 零件资源库研发的关键技术研究现状

1.3 课题来源及主要研究内容

1.4 全文组织结构

1.5 本章小结

第2章 支持复杂产品快速设计的零件资源库框架体系

2.1 引言

2.2 支持产品快速设计的零件资源库概述

2.3 系统需求分析

2.3.1 系统应用模式需求分析

2.3.2 系统功能需求分析

2.4 系统的总体框架设计

2.4.1 系统主要功能模块

2.4.2 系统总体结构设计

2.5 系统研发的关键技术体系

2.6 本章小结

第3章 基于元模型的零件资源库本体建模技术研究

3.1 引言

3.2 基于元模型的零件资源库本体模型

3.2.1 零件库标准及信息模型

3.2.2 PLIB 本体元模型及其扩展

3.2.3 零件资源库本体元模型

3.2.4 基于元模型的本体建模

3.3 零件资源库本体的表达

3.3.1 本体描述语言和开发工具选择

3.3.2 基于 OWL 的零件资源共享本体表达

3.4 网络零件资源库本体存储

3.4.1 本体存储方法及模式分析

3.4.2 基于 RDB 的零件资源本体存储

3.5 本章小结

第4章 网络化零件资源集成库构建技术研究

4.1 引言

4.2 零件资源分类组织与编码

4.2.1 面向领域的零件资源通用分类模式

4.2.2 零件资源的柔性编码方法

4.3 零件资源集成库的建立与扩展

4.3.1 初始本体实例库的构建

4.3.2 零件资源库的动态扩充

4.3.3 基于异构 CAD 模型的零件资源库扩展

4.4 零件资源库的细粒度访问控制方法

4.4.1 零件资源信息中的细节层次

4.4.2 细粒度访问控制策略

4.4.3 基于细粒度控制的用户访问视图

4.4.4 应用实例

4.5 本章小结

第5章 分布异构零件资源库集成与应用研究

5.1 引言

5.2 分布异构零件资源库集成与应用框架

5.3 本体驱动的分布式零件资源库集成

5.3.1 OBDB_PR 架构及形式化描述

5.3.2 分布式零件资源库的构建

5.3.3 分布式零件资源库自动集成算法

5.4 基于 WEB 服务的零件库资源虚拟集成

5.4.1 WEB 服务及其特点

5.4.2 分布异构零件库资源虚拟集成实现

5.5 零件资源检索方式

5.6 基于零件资源重用的复杂产品快速设计

5.6.1 复杂产品族通用结构模型与配置设计

5.6.2 基于零件资源重用的快速设计模式

5.7 本章小结

第6章 WEB 零件资源库系统实现及应用

6.1 引言

6.2 系统开发工具及运行环境

6.2.1 系统开发工具

6.2.2 系统运行的软硬件环境

6.3 系统开发使能技术

6.3.1 .NET 平台下的三维 CAD 系统二次开发技术

6.3.2 AJAX——Web2.0 技术

6.3.3 Web3D 技术

6.4 原型系统实现

6.4.1 面向领域的零件资源分类组织——子库实现

6.4.2 零部件在线参数化驱动功能实现

6.4.3 系统快速建库工具实现

6.4.4 分布异构零件库 WEB 服务集成管理及调用实现

6.4.5 零件资源检索及常用设计资源查询实现

6.5 系统的云平台接入及应用

6.5.1 系统接入云平台实现

6.5.2 在复杂产品快速设计中的应用

6.6 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 全文工作总结

7.2 工作展望

参考文献

致谢