面天线结构参数化快速建模的研究和开发
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摘要
当前工业企业正面临着市场全球化、制造国际化和品种需求多样化的新挑战，各企业间围绕着时间、质量和成本的竞争越来越激烈。新产品的开发时间成为企业能否在激烈的市场竞争中取胜的关键因素。开展天线结构的参数化快速建模技术研究，可大大缩短研制周期，节省经费，提高质量。这对于提升我国天线结构设计的能力，加速设计过程，提高新产品研发效率，具有十分重要的理论意义与应用价值。
本文阐述了参数化技术的发展情况，描述了系统的功能要求和结构层次，并对开发系统所需软件平台进行了介绍。通过对基于实例推理技术和面天线结构方案设计过程的分析，结合基于实例推理技术和面天线结构设计的特点，提出基于实例推理技术的面天线结构方案设计的框架思想，并研究了面天线的实例描述，相似度计算，检索匹配及实例调整等关键技术。基于该方法用户可以通过面天线结构实例方便的借鉴成功的设计经验，显著的提高了设计效率。以通用CAD软件I-Deas为开发平台，在整机参数化思想的指导下，完成了圆抛物面天线结构整机参数化建模，包括反射面分块合成，中心体单圆筒类型和中央圆环圆筒类型的参数化建模，基于不同截面的连杆的支撑背架模型的参数化。最后利用数据库技术，完成了面天线结构共享数据的生成存储，为后续的CAE分析、优化奠定了基础。
Currently,the industry and enterprise are confronted with the new challenge of global market,international manufacture and varieties of requirements. The competition among the enterprises of the time, quality and cost is more and more severe. The development period of new production is the key factor of winning victory in severe competition. Developing the research of parametric modeling on antenna structure can shorten the design periods,save the cost, improve quality.It is important to enhence the capacity of antenna structure design in theroy and applications.This paper describes the development of parametric technology ,explains the function and hiberarchy of the system,introduces the surpport softwares designing the system.With the designing process analysis for case-based reasoning technology and characteristic of reflector antenna structure design, the whole frame and key technology of case-based reasoning for reflector antenna structure design was put forward, such as , case representation,the method of calculating degree of similarity ,searching and adjusting case. The case-based reasoning(CBR) is introduced for structure designing of surface antenna. then experiences of structure designing are taken advantage of in effect and design efficiency was improved. This paper realizes the parametric design of the whole model for round paraboloid antenna using the general CAD software I-Deas.The parametric design for whole modal includes assembly of each separate panel, parametric modeling on the single cylinder and standard(middle cirque and cylinder ) center part, parametric modeling of the brace beam based on the link part with some different cross sections.The whole assembly modal of round reflector antenna can be created automatically in the system.At last, using the database technology,the share data was created and stored for subsequence analysis or optimization.
本文阐述了参数化技术的发展情况，描述了系统的功能要求和结构层次，并对开发系统所需软件平台进行了介绍。通过对基于实例推理技术和面天线结构方案设计过程的分析，结合基于实例推理技术和面天线结构设计的特点，提出基于实例推理技术的面天线结构方案设计的框架思想，并研究了面天线的实例描述，相似度计算，检索匹配及实例调整等关键技术。基于该方法用户可以通过面天线结构实例方便的借鉴成功的设计经验，显著的提高了设计效率。以通用CAD软件I-Deas为开发平台，在整机参数化思想的指导下，完成了圆抛物面天线结构整机参数化建模，包括反射面分块合成，中心体单圆筒类型和中央圆环圆筒类型的参数化建模，基于不同截面的连杆的支撑背架模型的参数化。最后利用数据库技术，完成了面天线结构共享数据的生成存储，为后续的CAE分析、优化奠定了基础。
Currently,the industry and enterprise are confronted with the new challenge of global market,international manufacture and varieties of requirements. The competition among the enterprises of the time, quality and cost is more and more severe. The development period of new production is the key factor of winning victory in severe competition. Developing the research of parametric modeling on antenna structure can shorten the design periods,save the cost, improve quality.It is important to enhence the capacity of antenna structure design in theroy and applications.This paper describes the development of parametric technology ,explains the function and hiberarchy of the system,introduces the surpport softwares designing the system.With the designing process analysis for case-based reasoning technology and characteristic of reflector antenna structure design, the whole frame and key technology of case-based reasoning for reflector antenna structure design was put forward, such as , case representation,the method of calculating degree of similarity ,searching and adjusting case. The case-based reasoning(CBR) is introduced for structure designing of surface antenna. then experiences of structure designing are taken advantage of in effect and design efficiency was improved. This paper realizes the parametric design of the whole model for round paraboloid antenna using the general CAD software I-Deas.The parametric design for whole modal includes assembly of each separate panel, parametric modeling on the single cylinder and standard(middle cirque and cylinder ) center part, parametric modeling of the brace beam based on the link part with some different cross sections.The whole assembly modal of round reflector antenna can be created automatically in the system.At last, using the database technology,the share data was created and stored for subsequence analysis or optimization.
引文
【1】 文福安，《参数化设计和基于特征的实体造型》，北京邮电大学出版社
【2】 段宝岩，《天线结构分析、优化与测量》，西安电子科技大学出版社，1998
【3】 赵静。“面向虚拟产品的面天线结构参数化快速建模”，西安电子科技大学硕士论文2003
【4】 蒋祖华、傅仕伟、严隽琪等，“虚拟产品开发技术研究”，上海交通大学机械学院
【5】 宁汝新、王珺，“面向产品全生命周期的虚拟产品开发技术”，中国机械工程，2000年第1—2期
【6】 孙晓斌，“基于实例知识的设计模型研究”，西北工业大学博士论文1999，12
【7】 应保胜，陈奎生，“实例推理技术在机械设计中的应用”，机械与电子，2003
【8】 毛用宁，彭颖红，“基于报价决策的冲压件成本分析CBR技术研究”，机械科学与技术，2003，9
【9】 王遵彤，刘战强，万熠等，“相似度及基于实例推理在高速切削数据库中的应用”，机械科学与技术，2003，Vol．22 No．3
【10】 Burkhard H D. Similarity and distance in case-based reasoning[J]. Foundamenta Informaticae, 2001, 4 201-215
【11】 Faltings B, Hua K. Case-based representation of architectural design knowledge [A] Proceeding of DARPA Workshop on Case-Based Reasoning [C]. Washington D C, 1991, 307-316.
【12】 Aamodt Agnar, Plaza Enric Case-based reasoning: foundational issues, methodological variations, and system approaches [J], Artificial Intelligence Communications, 1994, 7 (1): 39-59.
【13】 Kaylyan M G, AIi R M. Empirical evaluation of retrieval in case-based reasoning systems using modified cosine matching function [J]. IEEE Transactions on: Systems, Man, and Cybernetics: Systems and Humans, 1997, 9 (5): 601-612.
【14】 张秀萍、孙文磊，“基于UG的三维参数化标准件库开发方法的研究”，新疆大学学报，2004年第1期
【15】 李香敏、徐进、姜世锋，《SQL Server 2000 Programmer's Guide》，北京希望电子出版社
【16】 盖青、胡德计、吴会林等，“基于面向对象的参数化设计模型及其实现”，天津大学学报，1996年第5期
【17】 连水、宋建平、戴约真，“基于特征的参数化设计方法”，航空学报，1994 年第10期
【
【18】 张宇闻、贾建援、赵静，“虚拟产品的特征参数化设计”，电子机械工程2002年第2期
【19】 网冠科技，《I-Deas8.0时尚创作百例》，机械工业出版社
【20】 樊炳辉、李云江编著，《MDT——三维参数化特征造型机械CAD》，北京：清华大学出版社，1999
【21】 I_Deas Course Guide, The Open I_Deas Programming Course IMS282-7
【22】 张冶，陈志英，“基于装配约束关系的零部件参数化设计”，机械科学与技术，2003年第5期
【23】 何援军、曹金勇等，“基于参数化零部件的自动装配设计”[J]，计算机辅助设计与图形学报，2001，13(11)：1008～1011
【24】 候文彬、胡平、李运兴，“支持产品概念的参数化模型的研究”，机械科学与技术，2003年第4期
【25】 刘振宇、谭建荣、张树有，“面向虚拟装配的产品层次信息表达”，浙江大学CAD&CG国家重点实验室
【26】 王峰、俞新陆，“产品级三维参数化设计系统的研究与开发”，计算机辅助设计与图形学学报，2001年11期
【27】 叶尚辉、李在贵，《天线结构设计》，西安电子科技大学出版社，1986
【28】 Open I-DEAS User's Guide
【29】 Robert Orfali，Dan Harkey，Jeri Edwards等《智能CORBA》，电子工业出版社
【30】 萨师煊、王珊，《数据库系统概论》，高等教育出版社
【31】 飞思科技产品研发中心，《Delphi6数据库开发》，电子工业出版社
【32】 四○二室，《天线结构设计》，西北电讯工程学院，1975
【33】 Steve Teixeira Xavier Pacheco、任旭钧、王永生等，《Delphi5开发人员指南》，机械工业出版社，2000
【34】 Gerard Jounghyun Kim, "Case—based design for assembly", Computer-Aided Design, Vol. 29, No. 7, pp. 497～506, 1997
【35】 Structural Dynamics Research Corporation, I-DEAS Master Series 8 Open I-DEAS API Reference, 2000
【36】 雷新宇、董臻，《CAD技术与应用—CAD技术的全面分析与实践》，辽宁科学技术出版社
【37】 童秉枢，《现代CAD技术》，清华大学出版社
【38】 朱振元、朱承，《Delphi面向对象程序设计及其应用》，西安电子科技大学出版社
【39】 (美)Craig Larman著，姚淑珍、李虎译，《UML和模式应用—面向对象分析与设计导论》，机械工业出版社
【40】 方新，《I-DEAS产品三维设计指南》，机械工业出版社
【41】 《机械设计通用手册》，中国劳动出版社，1993
【42】 杜平安，“参数化建模中的形状特征控制”，[J]计算机辅助设计与制造，2000，(9)
【43】 孙家广、杨长贵，《计算机图形学》，清华大学出版社，1996
【2】 段宝岩，《天线结构分析、优化与测量》，西安电子科技大学出版社，1998
【3】 赵静。“面向虚拟产品的面天线结构参数化快速建模”，西安电子科技大学硕士论文2003
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【18】 张宇闻、贾建援、赵静，“虚拟产品的特征参数化设计”，电子机械工程2002年第2期
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【34】 Gerard Jounghyun Kim, "Case—based design for assembly", Computer-Aided Design, Vol. 29, No. 7, pp. 497～506, 1997
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【40】 方新，《I-DEAS产品三维设计指南》，机械工业出版社
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【42】 杜平安，“参数化建模中的形状特征控制”，[J]计算机辅助设计与制造，2000，(9)
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