[发明专利]一种基于接口关联模型的产品设计变更影响分析方法

权利要求书

1.一种基于接口关联模型的产品设计变更影响分析方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：基于接口关联的产品关联约束网络构建

①.在产品的结构树中，自顶向下，以产品为第一层，对下一层部件定义接口，为每一接口添加对应的参数集合，直到零件层；

②.将产品结构树中每个接口包含的参数向下一层部件的接口进行分解传递；即下层部件的接口继承上层部件接口的参数；每层部件的继承参数和自身的参数共同构成该部件的接口参数；

③以此类推逐层定义接口、向下分解传递接口参数，直到到达最后一层即零件层，并建立接口之间的关联约束关系，则完成了产品的关联约束网络构建；

④.将每一层定义的接口、接口参数集合、接口关联约束关系式都存入数据库，将每一层定义的接口及接口的参数集合保存为集合ISet；

步骤2：对产品关联约束网络进行约束传递路径的分析

(1)确定基本路径和基本组合路径

①.首先指定产品结构树中的两个结构元，所述结构元是产品结构树上任意指定的底层节点；然后确定两个结构元所在的纵向基本路径，即从两个结构元开始分别由底层向上查找其父节点，直到它们分别所查找到的顶层节点具有共同的父节点，以这两个结构元分别到各自所述具有共同父节点的顶层节点的路径作为这两个结构元各自的纵向基本路径；

②.在所述具有共同父节点的两个顶层节点之间构成横向基本路径，将两个结构元所在的纵向基本路径与这个横向基本路径组合在一起构成一条完整的基本组合路径；

③.按照上述路径的查找方法，将产品结构树中的结构元两两组合就可以获得产品结构树中的所有基本组合路径；

(2)查找基本约束传递路径

按照路径查找基本约束传递路径有两种基本形式，即横向约束传递路径和纵向约束传递路径，查找步骤分别如下：

A.查找横向约束传递路径，即对每个横向基本路径执行如下操作：

①.指定该横向基本路径上，产品结构树中两个节点；

②.从数据库中查找这两个节点接口之间的关联约束关系式，若在数据库中找到了相应的关联约束关系式，则将该横向基本路径中这两个节点之间的部分设置为横向约束传递路径，将其在数据库中保存到constrain_x集合中；若没有找到，则处理下一横向基本路径；

B.查找纵向约束传递路径，即对每个纵向基本路径执行如下操作：

①.指定一个纵向基本路径，记为path；

②.从数据库中查找path中每两个相邻的父子节点接口参数之间的关联约束关系式，若在数据库中找到了相应的关联约束关系式则将该纵向基本路径中这两个节点之间的部分设置为约束传递路径，将其在数据库中保存为updown；

③.将updown中所包含的两两节点之间的约束传递路径，按路径path的节点顺序首尾相连接，获得纵向约束传递路径，保存到集合constrain_y中；

(3)对冗余约束传递路径进行处理

A.横向约束传递路径的冗余处理

①.获取横向约束传递路径的集合constrain_x；

②.查找constrain_x中重复的横向约束传递路径，并将其删除；保存处理完毕的横向约束传递路径集合constrain_x；

B.纵向约束传递路径冗余处理

①.获取纵向约束传递路径的集合constrain_y；

②.查找constrain_y中重复的纵向约束传递路径，并将其删除；保存处理完毕的纵向约束传递路径集合constrain_y；

③.判断constrain_y中任意两个纵向约束传递路径是否具有包含关系，若查找到具有包含关系的两个纵向约束传递路径，则将其中被包含的那个纵向约束传递路径删除；保存处理完毕的纵向约束传递路径集合constrain_y；

(4)基本约束传递路径的组合

①.对步骤2(1)获得的每一条基本组合路径，分析其进行冗余处理后包含的基本约束传递路径数量，，即分析其进行冗余处理后的横向约束传递路径和纵向约束传递路径数量；

②.针对每个横纵组合路径，若其包含2条基本约束传递路径，则组合成横纵组合约束路径；若有1或0条基本约束传递路径，则不组合；

③.针对每个纵向组合路径，若有3条基本约束传递路径，则组合成纵向组合约束路径；若有1或0条基本约束传递路径，则不组合；如有2条基本约束传递路径，则进一步分析是否为2条纵向约束传递路径？若否，则组合成横纵组合约束路径；若是，则不组合；

④.将组合处理后的组合约束传递路径集合保存为constrianNetInTheTree；将组合处理后的组合约束传递路径上节点的接口及其参数保存为IConnSet，即已经建立关联约束关系的所有接口和参数的集合；

步骤3：以组合约束传递路径集合为基础，进行完整性分析

①.读入步骤2获得的组合约束传递路径集合constrianNetInTheTree，以及包含已经建立关联约束关系的所有接口和参数的集合IConnSet；

②.读入步骤1建立的产品所有定义的接口及其参数的集合ISet；

③.以ISet中接口为参照，判断IConnSet是否包含ISet中的所有接口及其参数，若否，则返回ISet中没有进行关联的接口及其参数，供设计人员完善接口关联；若是，即认为关联约束网络是完整的，称为关联约束网络模型；

步骤4：对基于产品的关联约束网络模型，进行变更影响分析；

(1)变更传递路径的分析，步骤如下：

①.读入步骤2完成的组合约束传递路径集合constrianNetInTheTree；

②.在constrianNetInTheTree中查找发生变更的参数p_i所属接口所属节点所在的组合约束传递路径，保存为p_i的变更传递路径集合constrainPath；

③.在集合constrainPath中的每一条变更传递路径上，查找与接口参数p_i相关联的所有接口的参数；获得变更传递路径上所有受影响的接口参数的集合；

(2)变更影响范围的分析

①.读入接口的参数p_i的变更传递路径的集合constrainPath；

②.提取集合constrainPath中每条变更传递路径上的节点即设计时受到该参数变更影响的产品零部件，存入集合F{Mⁱ_N：p_i}；

③.对集合F{Mⁱ_N：p_i}中相同的节点，只保留一个，删除其余，最后得到变更影响零部件范围，重新保存为F{Mⁱ_N：p_i}；

(3)变更影响程度分析

①.读入接口参数p_i的变更影响零部件范围F{Mⁱ_N：p_i}，指定其中一个零部件Mⁿ；

②.读入接口参数p_i的变更传递路径的集合constrainPath；

③.在constrainPath中检索包含Mⁿ的变更传递路径的数量，记为D{Mⁱ_N：p_i，Mⁿ}＝num，num为零部件Mⁱ的接口N的参数p_i发生变更时，包含零部件Mⁿ的变更传递路径的数量，以此表明对零部件Mⁿ的影响程度。