机械系统设计中部件组成、几何形状、材料分布以及尺寸参数的确定是一件极其复杂的工作，单纯依靠人的直觉和经验是无法完成的；基于分析计算的优化技术是公认的解决这一问题的重要途径。然而，现阶段设计、分析与优化软件系统的分离状态使得实施集成设计优化技术极不方便。主要难点体现在：（1）如何基于CAD设计模型构建体现系统不同层次与行为的分析优化模型？（2）如何集成执行不同子系统与行为分析计算任务的软件系统？（3）集成计算的效率以及模型产权保护等问题。 针对上述问题，本项目开展了相关研究工作。首先，基于装配模型接触变迁关系分析，研究了表示机械系统不同运动行为的复合配置空间方法。其次，研究了基于CAD模型的分析建模方法，包括等几何分析方法和CAD-CAE集成方法。最后，项目研究了系统联合分析优化求解技术，包括分析模块封装技术、网络计算服务和提高计算效率方法。本项目在执行上述研究任务的过程中取得的下列主要研究成果。（1）具有可变运动副机械系统复合配置空间的分片连接表示方法；（2）机械系统接触状态变迁关系生成方法；（3）具有组合曲面部件的等几何分析方法；（4）组合实体CSG几何模型的等几何分析方法；（5）等几何分析中层次细分局部求解方法；（6）面向复合材料层合板结构件分析优化的CAD-CAE集成方法；(7) 发动机活塞-缸套系统的集成分析优化方法；（8）基于模型的网络设计计算服务软件设计技术。在上述研究成果基础上，课题组开发了相关软件原型系统，部分技术在发动机和某航天结构件的分析优化中进行了初步应用。 本项目取得的成果为在CAD环境下开发机械系统设计优化软件提供了一定的理论和方法基础，主要体现在：复合配置空间为行为分析提供综合建模框架；相关等几何分析方法支持在精确CAD模型上直接构建CAE模型；异地设计计算服务技术为不同分析与优化模块集成提供连接方法、同时具有知识产权保护作用。 2100433B