浅析工程数据库在自行车设计中应用

论文导读：
摘 要 运用工程数据库的自行车设计系统是一种为专项功能特别的解决方案。工程数据库可以容纳以及管理为了最大化优化自行车的设计过程而产生的大量数据信息，通过面向对象数据模型把一些抽象的规则、策略归纳为数据结构存入数据库中，使得以前的设计能够便利、高效的重复利用，设计人员得以更直观更便利的展开设计；数据库以多层次数据结构的形式加以管理，灵活的基于路径的多级版本管理思想还能够节省版本之间无作用的数据拷贝。
关键词 自行车设计；工程数据库；多层数据库结构；面向装配特征的CAD系统模型
A 文章编号 1674-6708（2013）103-0202-03
0 引言
中国从上世纪80年始就成为了世界公认的自行车大国，在中国自行车就是一种全民的便捷并且环保的代步工具。而且近年来，随着川藏线、环青海湖线等骑行线路的兴起，自行车这种以人为本并且能够强健体魄的交通工具也越来越受到年轻一代的喜爱。我国的自行车设计业正朝着标准化，系列化的趋势发展。根据国家统计局统计，截至2010年5月底，国内共有规模以上自行车制造企业1183家，比2007年的969加增加了214家。而从近四年整体的数据来看，平均每年规模以上企业数量的增长率为11.04%。目前，我国的自行车主要设计方式是依赖设计者手工设计，这类策略重复性劳动多并且大多依赖经验，如何充分利用计算机辅助设计手段成为解决这个理由的关键。
从我国自行车行业的发展角度来看，针对自行车设计建立一个工程数据库平台，可以将专门的自行车设计与数据库结合起来，通过使用计算机辅助设计手段，实现自行车整车及其部件的信息化管理。它不仅可以显著的降低设计者的重复劳动，同时也减轻了企业的经济负担，更关键的是它对自行车整车设计的设计质量、效率及其生产效率都有极大的提升作用。
1 自行车设计目前状况分析
迄今为止，国内业界的自行车专用的CAD设计系统几乎是一片空白，已存在的一些可以设计整车的系统也大多基于物理的力学分析，而不涉及产品相关的设计及制造。目前自行车生产厂家一般使用AutoCAD出二维平面设计图，再利用AutoCAD3D或ProE等三维渲染软件生成设计图。此类设计在很大程度上采用手工进行，加之缺乏在自行车设计领域的功能辅助，使得该传统设计策略逐渐无法满足如今日益复杂的设计需求。引入更适合做产品设计的基于工程数据库的自行车CAD软件系统势在必行。
2 自行车设计规范和设计流程设计
自行车设计具有多样性、集体创作性等特点，因此首先要充分了解自行车的设计规范和设计流程。在自行车设计中，设计需要遵循严格的设计规范要求，以满足自行车的技术质量要求并确保自行车的骑行安全和使用性能。对此，国家制定了严格的基础标准与通用标准，规定了自行车部件的分类、链条尺寸和机械性能、主要技术参数和性能指标等等；强制性的安全要求，保证自行车每一个自行车的零部件乃至整车的强度和耐用性；以及产品质量标准。
自行车部件根据国标主要分为两大类，即基本部件和附属部件，自行车基本部件可分为十七大类：车架部件、前叉部件、车把部件、鞍座部件、中轴部件、脚蹬部件、链条部件、飞轮部件、前轮部件、后轮部件、前拔链器部件、后拔链器部件、前闸部件、后闸部件、链罩部件、车铃部件、反射器部件。在本文中我们主要讨论的是基本部件的设计，主要例子是前叉部件的设计。自行车设计流程如图1所示。
根据图1可以看出，市场完全决定了自行车的设计与生产，对于不断革新的客户需求，产品也必须不断的进步与调整。因此，在自行车设计应用领域中，工程数据库必须支持试探性和交互性的设计过程，这种设计过程是不断摸索的过程。设计者可利用上次设计步骤的中间设计结果数据，再次尝试改善设计，以提高设计效率和减少设计者的工作量[1]。
3 建立数据库平台的难点及关键技术
自行车设计工程数据库是用于存储工程数据的一个数据集合。利用工程数据库管理技术，工程设计人员能够方便地管理和存取有关工程设计的信息，并对它们进行有效的查询、插入、删除和更新，具有突出的工程特性，其难点及关键技术在于以下方面[2]。

3.1数据库版本管理

一个自行车/部件设计完成之后还可能需要派生出其他不同的型号。这些不同型号的产品，绝大部分的零部件可能是相同的，只是少量的零部件有所改动。当然这也可以看作是数据库的不同版本。对于数据库的不同版本，如果为每一个版本开辟单独的存储空间，会造成存储空间的极大浪费。并且，由于每个版本之间的存在联系，这样的存储方式也不利于设计者调用参考先前的设计方案。

3.2长事务管理

在自行车设计过程中，设计者时常在交互状态下使用一组数据工作数小时，甚至数天，这是常有的事，结果造成了不适用于通常的并发制约机理的长事务。对工程数据库在自行车设计中的应用相关论文由www.7ctime.com收集,如需论文.长事务而言，系统关闭或应用结束，并不意味着事务的提交。所以需要使用长事务管理来保持数据库的一致性。
4数据库平台总体规划
工程数据库与一般数据库相比，有更多的特殊要求，因此需要多层的数据库结构实现。多层数据库在逻辑上主要可分为全局和局部两种。前者一般保存公司的共用数据，譬如自行车的模型数据、材料数据、零件数据等等，这些数据一般在企业内部是公用的。而后者是一种临时性的独用数据库，提供给各个不同职位的设计者独有。
基于自行车设计的特性，其更适合多层数据库的改善形式。它在全局数据库以及局部数据库之外，又添加了一层专用数据库。
全局数据库中主要储存公共数据，比如自行车部件数据、自行车部件的几何数据、自行车制造材料的特性数据和自行车部件选择及装配数据等等，这些数据有些绝大部分都是各种标准化数据。此外，这些自行车设计数据可以根据需要将有关数据分布到各个专用数据库中，比如自行车部件图形数据库、装配数据库等等；同时也能将专用数据库中的数据重新综合到全局数据库，并进行数据管理。工程数据库在自行车设计中的应用由专注毕业论文与职称论文的www.7ctime.com提供,转载请保留. 全文地址：www.7ctime.com/kdkzlw/lw8598.html上一论文：阐述公路工程中垫层施工技术之我见