MBD模型本体建模及检索技术研究与应用

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1、2017年2月第43卷第2期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFebruary2017V01．43No．2http：÷}bhxb．buaa．edu．Clqjbuaa@buaa．edu．anDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2016．0123MBD模型本体建模及检索技术研究与应用于勇1’+，顾黎1，印璞2，赵罡3(1．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100083；2．中国空间技术研究院通信卫星事业部，北京100

2、0943．北京航空航天大学北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心，北京100083)摘要：针对产品全三维数字化研制中产生的MBD历史建模数据重用性需求，提出了一种基于本体技术的MBD模型知识表达与管理方法，综合考虑几何信息与非几何信息进行检索应用。首先，根据MBD数据集规范性要求，以模型检索为目的，构建本体结构，分为几何信息层与非几何信息层进行具体阐述；其次，根据已构建本体结构，给出几何信息层与非几何信息层相似性对比方法；最终，综合几何信息与非几何信息，实现MBD模型检索。本文方法通过本体技术，将MBD模型数据进行结构化、

3、语义化表达和存储，在此基础上，综合考虑几何信息相似度及非几何信息相似度，进行相似模型检索，实现MBD模型信息重用。关键词：MBD模型；本体；几何；非几何；检索中图分类号：V221+．92文献标识码：A文章编号：1001．5965(2017)02-0260．10随着制造加工技术的不断进步和数字化建模技术的广泛采用，以航空航天为代表的大型装备制造业逐渐采用了基于模型定义(ModelBasedDefinition，MBD)的全三维数字化设计制造方法。1。。中国的MBD全三维数字化设计也正在如火如荼的开展，基于CATIA、UG、Pro／E的

4、全三维设计规范不断完善，尤其在航空航天领域内的应用水平较高，正在逐步打通整个数字化设计制造的数据链。在实际应用过程中，随着时间的积累，企业构建的MBD模型变得越来越多，如何有效地重用企业已有的资源，缩短新产品的开发周期，降低成本，提高效率，成为一个亟待解决的问题¨。，MBD模型本体建模及模型检索正是解决这一问题的手段。为了能够搜索到真正适合重用的三维CAD模型，国内外很多学者对三维CAD模型检索算法进行了深入研究。“等。3。首先利用CAD模型构造特征依赖有向无环图(FeatureDependencyDi—rectedAcyclicG

5、raph，FDAG)，实现了CAD模型全局检索和局部检索；Zehtaban和Roller”o基于成组技术提出了一种智能的CAD模型检索方法，利用形状编码作为CAD模型的描述，根据用户输入的成组码进行检索；王洪申等∞1将模型的局部检索问题转化为各自组成面间相似性最优匹配的问题，实现三维CAD模型局部结构检索；张汝珍和周雄辉‘6一提出一种集成产品信息模型的设计资源检索算法，通过模型的功能、属性信息实现快速检索。这些检索方法大多面向传统三维CAD模型，只考虑了CAD模型的几何信息，有些虽然考虑了模型的非几何信息，但只是将非几何信息作为预筛

6、选条件，而MBD模型的几何信息和非几何信息是相互关联的，因而不能完全体现非几何信息的重用价值。同时，这些方法对传统CAD模型进行了结构化表示，但并没有面向集成了几何和非几何全部信息的MBD模型，同时也未对这些结构化信息进行规范化、易利用的存储和组织。因此，为了能更好地重用MBD模型资源，本收稿日期：2016-02-06；录用日期：2016-06-03；网络出版时间：2016-06-2310：51网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20160623．1051．003．html基金项目：国

7、家“863”计划(2009AA043302)；北京高等学校青年英才计划十通讯作者：E—mail：yuyong@buaa．edu．an5t用格式：于雾，硕黎，印璞，等．MBD模型本体建模及检索技术研究s直甩tJ]．北京航空航夭大学学报，2017，43(2)：260．269．YUY，GUL，YlNP，eta1．ResearchandimplementationofontologymodelingandretrievaltechnologyofMBDmodel【)]．10umalofBeifingUniversityofAeronauti

8、csandAstronautics，2017，43f2)：260—269(inChinese)．第2期于勇，等：MBD模型本体建模及检索技术研究与应用26l文利用本体技术，用OWL语言对MBD模型中几鬻篙。。。。；一。何信息与非几何信