赵鹏飞，黄 璟，刘 嘉

（太原工业学院，山西 太原 030008）

引言

传统的概念设计信息建模技术尚不完善，当功能划分不清晰时难于准确描述产品信息，且对产品信息难以形式化表达，不利于计算机的表达与操作［1］。俄罗斯Pavlov教授提出的多色集合理论体系是一种使用标准数学模型描述不同的对象（产品、设计过程、工艺过程和生产系统）及其元素间的层次结构和复杂关系，且非常便于问题的形式化描述和计算机编程的理论体系［2］。

在相关实验及多次调研的基础上，本文首先建立了机械产品设计特征树数据结构模型，然后利用多色集合对模型中各特征元素进行形式化描述，并建立相关推理矩阵，从而实现设计过程。最后，以海底石油管道防腐蚀设计为例，对该方法进行了验证。

1 基于多色集合的防腐蚀设计层次结构模型的建立

1.1 防腐蚀设计的特征树和数据模型

防腐蚀设计主要是防腐涂层或包裹层的设计，在前人研究的各项防腐蚀表面工程的基础上，本文将机械产品的表面防护特征划分为涂料特征和涂装特征。涂料特征是指对与涂料的成分相关的适用范围、环境、温度，以及机械强度、寿命和成本等方面的性质的描述。涂装特征是指对于在涂料成分确定后，由于其具体防护要求而采取的不同涂层厚度和结构等方面的性质的描述。

为了便于特征的提取和分类，方便用户的交互式操作，此处定义表面设计特征为树形数据结构，如图1所示为机械产品防腐蚀设计特征树模型。……