復(fù)合材料設(shè)計專家系統(tǒng)的實現(xiàn)與評估.pdf

1、新材料技術(shù)作為現(xiàn)代社會發(fā)展的重要支柱之一，已受到世界各主要工業(yè)國的高度重視。以先進(jìn)纖維和高性能基體制造的復(fù)合材料，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域和人們的日常生活中。 利用“專家系統(tǒng)”進(jìn)行新材料的研制，以計算機(jī)的高速度和大容量來處理材料的組合、制備、檢測和評價，可使新型材料的研制周期大大縮短，節(jié)省大量人力物力，并可提高研制的可靠性。復(fù)合材料設(shè)計可以通過理論與計算，預(yù)報新材料的組分、結(jié)構(gòu)和性能，或通過理論設(shè)計來“訂做”具有特定性能的復(fù)合材料，

2、按照實際要求“設(shè)計”出最佳的制備方法。以復(fù)合材料的知識數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，構(gòu)建復(fù)合材料設(shè)計專家系統(tǒng)，并根據(jù)實際結(jié)果評估設(shè)計方案，是新材料設(shè)計的有效方法，有著傳統(tǒng)設(shè)計方法不能替代的優(yōu)勢。 本論文在大量收集、總結(jié)、和系統(tǒng)分析領(lǐng)域?qū)＜抑R的基礎(chǔ)上，利用計算機(jī)技術(shù)，采用復(fù)合材料設(shè)計的先進(jìn)理論、設(shè)計經(jīng)驗和準(zhǔn)則，應(yīng)用專家系統(tǒng)開發(fā)工具VP-EXPERT和其它程序軟件，開發(fā)構(gòu)建了一個基于網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合材料設(shè)計專家系統(tǒng)及其評估體系的原型。主要包括一個Web

3、瀏覽器、一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、一個應(yīng)用服務(wù)器和一個評估體系。 復(fù)合材料的種類及其設(shè)計的內(nèi)容很多，其設(shè)計包括材料設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計等，整個設(shè)計過程涉及到該領(lǐng)域的許多知識和經(jīng)驗。本論文基于我們目前所獲得的知識和經(jīng)驗，主要針對復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行了設(shè)計和開發(fā)。系統(tǒng)采用了比較實用的工程力學(xué)模型，可進(jìn)行滿足一定力學(xué)性能的復(fù)合材料及其簡單構(gòu)件的設(shè)計，重點研究了層合板結(jié)構(gòu)纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的設(shè)計。 本系統(tǒng)將專家系統(tǒng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)

4、技術(shù)應(yīng)用到復(fù)合材料設(shè)計中，能夠模仿復(fù)合材料設(shè)計專家完成具有一定性能的復(fù)合材料及其典型構(gòu)件設(shè)計的方案。系統(tǒng)具有充足的數(shù)據(jù)庫和知識庫，來儲存復(fù)合材料設(shè)計的數(shù)據(jù)、理論和經(jīng)驗；推理采用基于模糊邏輯的不確定性推理，推理過程用獨立的推理機(jī)去實現(xiàn)，實現(xiàn)外部文件交互，能迅速、合理地給出像領(lǐng)域?qū)＜医o出的那種復(fù)合材料設(shè)計方案，避免了復(fù)合材料設(shè)計的盲目性，幫助設(shè)計人員大大提高了工作效率。并且，通過所建立的專家系統(tǒng)評估體系，可根據(jù)實際結(jié)果，憑借系統(tǒng)可靠運行的平

5、臺來檢測評估給出的設(shè)計方案。 同時，該系統(tǒng)提供了一個可以使專家知識匯總及提煉的場所，可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多用戶的協(xié)作設(shè)計和多專家的知識提供，通過設(shè)計信息的交流和設(shè)計方案的研討，實現(xiàn)多專家共同解決復(fù)合材料設(shè)計中的關(guān)鍵難題，協(xié)同完成新型復(fù)合材料的設(shè)計任務(wù)，達(dá)到知識共享、資源共享、信息交流。通過領(lǐng)域?qū)＜业难杏懞蛯χR庫的不斷豐富，使系統(tǒng)不斷完備，功能不斷增強(qiáng)。 本系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)，采用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整個系統(tǒng)的調(diào)試、完善