一种基于工程规则的管路自动布局与综合优化技术

doi:10.3901/JME.2015.21.121

机械工程学报 ›› 2015, Vol. 51 ›› Issue (21): 121-131.doi: 10.3901/JME.2015.21.121

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一种基于工程规则的管路自动布局与综合优化技术

赵柏萱, 刘检华, 宁汝新, 龚晶

北京理工大学机械与车辆学院北京 100081

收稿日期:2014-11-24 修回日期:2015-08-19 出版日期:2015-11-05 发布日期:2015-11-05
通讯作者: 赵柏萱，男，1986年出生，博士研究生。主要研究方向为管路自动布局及优化。 E-mail：feng8181@bit.edu.cn
作者简介:赵柏萱，男，1986年出生，博士研究生。主要研究方向为管路自动布局及优化。 E-mail：feng8181@bit.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(51275047)、国防基础科研(A2220110008)和总装预先研究(51318010102)资助项目

An Automatic Pipe Routing and Optimization Technology Based on Engineering Constraints

ZHAO Boxuan, LIU jianhua, NING Ruxin, GONG Jing

School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081

Received:2014-11-24 Revised:2015-08-19 Online:2015-11-05 Published:2015-11-05

摘要/Abstract

摘要：

针对复杂产品中管路布局耗时长，返工率高的问题，提出一种基于工程规则的管路自动布局与综合优化方法。该方法采用运动规划算法对管路系统进行自动布局，在此基础之上通过模拟退火算法对管路布局方案进行优化。在布局完成后，综合考虑管路的可加工性，结构特性，强度特性等工程约束，采用一种基于一阶谓词的知识建模方法建立了管路布局知识库，在此基础上提出一种基于ASP推理机的管路系统自动评价技术，实现了管路布局的综合评价，并将评价结果反馈给设计人员进行布局方案的优化。以航空发动机液压管路系统为例进行了应用验证，证明了该方法的正确性。

Abstract:

Pipe routing design is an important stage of the pipe manufactory in complex products. To make the pipe routing design more efficient and down the rework rate, an automatic pipe routing and optimization technology based on engineering constraints is introduced in this paper. An automatic pipe routing method which integrate motion planning technology and heuristic algorithm is carried out to design the layout of the pipe system. After the rough design, a pipe routing knowledge database is set up based on first-order predicate calculus. By using the knowledge database, the quality of the pipe routing design is assessed to generate the diagnosis information of pipe routing. The designer can optimize the pipe routing result based on the diagnosis information. By the end, a prototype is developed to validate the method.

赵柏萱, 刘检华, 宁汝新, 龚晶. 一种基于工程规则的管路自动布局与综合优化技术[J]. 机械工程学报, 2015, 51(21): 121-131.

ZHAO Boxuan, LIU jianhua, NING Ruxin, GONG Jing.

An Automatic Pipe Routing and Optimization Technology Based on Engineering Constraints

[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(21): 121-131.

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一种基于工程规则的管路自动布局与综合优化技术

An Automatic Pipe Routing and Optimization Technology Based on Engineering Constraints

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