水下机械手是作业型水下机器人的首选配置装备，其具有运动灵活、抗干扰性强等优点，获得了国内外学者的广泛关注。针对水下机械手的功能、结构特征、动力学性能及控制方法，现已有大量学者开展研究，其中动力学分析是研究核心，但目前缺乏对其的系统性总结。为此，聚焦于水下机械手动力学的研究方法与技术，首先对水下机械手用于不同水下作业时的功能和设计特征进行了总结；然后对水下机械手的动力学建模方法进行了分类和比较，主要包括基于误差补偿的动力学建模方法和基于水动力学模型的动力学建模方法；最后对惯性及黏性水动力学模型的构建方法进行了详细描述。通过对比不同的水下机械手动力学建模方法，指出了未来可研究的新方向。研究结果可为后续的水下机械手研究提供一定参考。

针对现有湿垃圾就近处理装置存在成本高、占地面积大以及垃圾处理后仍达不到排放标准等问题，研制了一款新型机械压缩式湿垃圾处理装置。首先，介绍了机械压缩式湿垃圾处理装置的功能和技术特点。然后，对机械压缩式湿垃圾处理装置进行模块化设计，主要包括提升装置、传送带分拣装置、破碎脱水装置、污水处理装置以及压块装置等。最后，对机械压缩式湿垃圾处理装置的技术参数进行设计计算，并对其自动控制方案进行设计。所设计的机械压缩式湿垃圾处理装置将传统的垃圾破碎机与压榨脱水机进行一体化设计，实现了湿垃圾的高效脱水；通过压块装置的处理，实现了垃圾碎渣的压缩，可有效缓解垃圾运输中的运力紧张、二次污染等问题；经污水处理装置的处理，实现了污水的循环再利用。机械压缩式湿垃圾处理装置具有成本低、体积小、处理流程简洁和耗费人力资源少等优势，适用于已实施垃圾分类收集的中小型垃圾收集站，在湿垃圾处理行业中具备广阔的市场前景。

摩擦、磨损是导致运动副失效的主要因素，而表面织构化是一种改善运动副摩擦学性能的有效手段。为此，在传统圆形和三角形表面织构的基础上，设计了几种新型表面织构，并分别建立其二维和三维模型；利用CFD（computational fluid dynamics，计算流体力学）软件Fluent对新型表面织构进行仿真分析，研究了表面织构的几何参数（圆弧状凸起高度和三角形形状）和分布角度对其表面的速度场和承载力的影响。结果表明：对于圆形表面织构，底部有圆弧状凸起的普遍具有更大的承载力，且当凸起高度为0.6 mm时，其承载力达到最大；对于三角形表面织构，所设计的新型三角形Ⅰ表面织构的承载力较大；表面织构的分布角度对其承载力的影响显著，当分布角度为75°时，表面织构的承载力最大。研究结果可为运动副表面织构的设计及优化提供一定的理论参考。

针对现有金属管道弱磁信号采集方法的数据处理烦琐问题，基于弱磁信号检测技术，利用HMC1001、HMC1002磁阻传感器和STM32F407芯片，搭建了一套集数据采集、数据处理和数据分析于一体的弱磁信号采集系统。首先，介绍了弱磁信号的采集和传输过程；然后，对弱磁信号采集系统的硬件进行了设计，并引入滤波算法和压缩算法，编写了相应的数据处理与分析程序。通过设计的硬件电路和数据处理与分析程序，实现了金属管道弱磁信号的采集、传输、滤波、压缩、存储和实时显示等功能。现场验证结果符合所设计的弱磁信号采集系统的预期，表明该系统具有实用价值。

双离合变速器（dual clutch transmission，DCT）具有换挡速度快、传动效率高和质量小等优点，搭载DCT的电动汽车的动力性与经济性可显著提高。在DCT中，电液控制系统总成的设计尤为关键。以纯电动汽车的两挡干式双离合变速器（简称为2DCT）为研究对象，对其电液控制系统总成进行设计。首先，基于2DCT中干式双离合器的结构和性能参数，对2DCT电液控制系统的关键元件进行选型和计算。然后，基于2DCT电液控制系统的原理，设计了一体式液压阀体，并通过静力学分析来验证其结构的稳定性。最后，对2DCT电液控制系统的一体式液压阀体的结构进行拓扑优化，以减小液压阀体的质量，从而实现轻量化。结果表明，所设计的电液控制系统总成的工作特性和结构强度均满足要求，可充分提高电动汽车的平顺性和响应速度。研究结果可为电动汽车变速器电液控制系统总成的开发提供理论依据。

两段式液压机械无级传动能够实现大传动比、宽传动范围的无级变速，并且可以降低液压元件的额定功率，提高全程的传动效率。该传动机构的运动特性关系着整车工作模式的设定及其性能的发挥。分析了液压机械无级传动机构分矩汇速型、分速汇速型和分速汇矩型三种类型的分汇流形式。利用杠杆法分析了外力构件位置对机械点分布、液压元件正反相位和功率流类型的影响，获得了两段式液压机械无级传动机构的可行分汇流形式。总结了各个段内液压元件转速与输出转速的关系，并基于无速差换段理论对段间输出转速的衔接规律进行了研究。通过液压元件正反相位的往返变化，实现了两段式液压机械无级传动输出转速的连续无级变化。搭建了采用分矩汇速+分矩汇速型液压机械无极变速器的ZL50型装载机的仿真平台，进行装载机在典型V循环工况下运动特性的模拟，分析了变速器的输出转矩和传动效率，结果验证了理论分析结果的正确性。研究揭示了液压机械无级传动机构的段内运动特性及段间的运动衔接规律，为液压机械无级传动机构的设计及工程应用提供了理论依据。

以3-（P）URU（P）并联机构为主体的管道蠕动机构通过交替移动动定平台及连接两平台的3条URU支链实现在管道内的蠕动，从而可以应用于工农业运输管道的监测和探伤等。机构的奇异性会影响其使用效率和工程质量等，因此提出了一种移动并联机构的奇异分析方法并对该机构进行奇异性研究。首先，根据螺旋理论并结合线几何法分析了支链奇异、约束奇异和驱动奇异的位形； 然后，分析了机构在管道内蠕动过程中的奇异性，结果表明，机构在弯管内会发生支链奇异且导致自由度减少甚至在管道内卡死，在直管内会发生约束奇异导致其蠕动不可控；最后，根据机构奇异的约束关系建立了约束方程，并通过数值仿真得出各自的奇异轨迹。研究结果对后续机构控制系统的设计及其工程应用提供了重要的理论基础。

为解决人工矫直线缆时矫直精度和标准化水平低的问题，对一种新型电力线缆的矫直过程进行了有限元仿真和实验分析，研究了线缆矫直过程中线缆挠度的变化规律。利用ANSYS workbench软件建立半圆状线缆有限元模型，采用瞬时动力学仿真分析压入量为0.5 mm时线缆矫直情况；在此基础上，分析在相同进给速度、不同线缆内径和相同线缆内径、不同进给速度下线缆的矫直过程，研究线缆挠度与线缆内径和进给速度的关系；制备了弯曲线缆试样，进行线缆矫直实验。结果表明：在0.5 mm给定压入量下，线缆矫直结果符合预期；线缆内径和进给速度对线缆挠度影响较大。线缆内径越大，进给速度越快，则线缆挠度越大，矫直精度越低且挠度变化趋势呈非线性。线缆挠度仿真值与实验值的误差在10%之内，验证了线缆矫直机有限元模型的准确性。研究结果可为提高线缆矫直机的矫直精度、工作效率及矫直机的优化设计提供参考。

圆度误差是评价机床加工精度的重要指标。为实现机床圆度误差测量不确定度的评定，对基于球杆仪测量的机床圆度误差的贡献因素及不确定度评定方法进行研究。首先，采用最小二乘法（least sqaure method，LSM）对圆度误差进行评定。然后，基于黑箱理论提出了多源融合误差测量不确定度评定方法。接着，根据球杆仪测量机床圆度误差的基本原理，建立了机床圆度误差测量不确定度评定模型。最后，利用球杆仪对某加工中心ZX平面的圆度误差进行多组重复测量实验，采用所提出的方法对圆度误差测量不确定度进行计算，并与基于蒙特卡罗法（Monte Carlo method，MCM）的计算结果进行对比验证。结果表明，基于所提出方法和MCM的机床圆度误差测量不确定度的评定结果分别为1.190 0 和1.160 0 μm，两者的相对偏差约为2.5%，由此验证了所提出方法的可行性。所提出方法规避了繁杂的输入量与输出量之间函数关系的求解过程，简化了机床圆度误差测量不确定度的评定过程，具有较强的实用性。

云模型是通过熵来控制云滴的不确定度，并利用模糊集理论中的隶属函数来判断云滴的优劣，其正向云发生器可显著提高智能优化算法的全局寻优能力。为此，采用云模型中的正向云发生器来改进人工鱼群算法（称为云模型人工鱼群算法），并将其应用于机械零部件的模糊优化设计。首先，确定模糊综合评判所需的机械零部件的相关参数，并通过模糊综合评判确定其最优水平截集；然后，采用增广乘子法和云模型人工鱼群算法来求解机械零部件的模糊优化问题，并利用拟离散法将机械零部件的参数调整至对应的尺寸系列中，且确保其可通过疲劳强度校核。直齿圆柱齿轮和内燃机气门弹簧的模糊优化设计结果表明：为确保约束条件可被满足，应取较大的罚因子，使得拉格朗日函数中的Hessian 矩阵正定；云模型可显著提高人工鱼群算法的寻优能力。所提出的模糊优化方法可广泛应用于机械零部件的设计，这对工程实际具有一定的意义。

智能制造是我国近年来大力倡导的重点发展方向之一。随着智能制造试点的不断建立、发展和完善，数字孪生技术逐步得到应用。基于此，以五轴加工中心智能生产线为例，对数字孪生技术的应用情况进行总结。基于数字孪生技术，按1∶1的比例构建五轴加工中心智能生产线上实体设备的数字模型并配置对应的物理属性，使得数字模型具有与实体设备相同的动作状态。然后，对数字模型进行信号点设置并与外部控制信号进行映射与连接，实现对建成前五轴加工中心智能生产线的虚拟调试，并通过不断迭代获得最优的建设方案。实践结果表明，利用数字孪生可实现智能生产线组合、调试和生产的虚拟仿真；基于数字孪生的虚拟仿真功能，可实现产品物理属性参数和设计精准度的可视化展示，使得产品在设计阶段就能通过适应性验证，实现快速更新；在智能生产线建成后，利用数字孪生可实现对生产线上实体设备的管理及其工作状态的实时监控，以更好地了解各设备的运行状态。综上，数字孪生技术贯穿了智能生产线的全生命周期，可在智能制造领域推广应用。

永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor，PMSM）具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点，广泛应用于不同领域。在永磁同步电机使用过程中，不可避免地会出现各种故障，例如退磁故障、电路故障、转子偏心故障和轴承故障等。基于永磁同步电机的结构和工作原理，对其各类故障的产生原因和诊断方法进行总结，并分析了模型构建和信号处理在故障诊断中的优势。研究结果为永磁同步电机故障诊断提供了一定的理论依据。

平板作为可控震源振动器的核心部件，其焊接部位的疲劳可靠性直接影响其自身的使用寿命和地震信号的激发品质。为了准确得到振动器平板焊接部位的疲劳可靠性，基于模糊综合评价法对其进行可靠性分析。首先，确定振动器平板疲劳可靠性影响因素的集合，并通过多位专家打分评估的方式建立影响因素的权重矩阵和评价矩阵，进而得到平板疲劳可靠性的模糊综合评价矩阵。然后，根据模糊综合评价结果，确定基于S—N曲线法和断裂力学法的平板疲劳可靠性分析模型的权重系数，并建立平板疲劳可靠性模糊综合分析模型。以振动器的结构、载荷和材料参数以及疲劳裂纹扩展的影响因素为随机变量，开展平板的疲劳可靠性优化设计。结果表明，优化后平板的综合疲劳可靠性提高了1.8%。研究结果可为提高可控震源振动器平板的抗疲劳性能和使用寿命提供重要的理论依据。

为避免垃圾桶中的垃圾直接与人体接触，减少垃圾对环境的污染，基于电动热封口技术，设计了一种电动热封口式垃圾桶。以MSP430单片机为控制核心，采用梯形丝杠传动技术，将步进电机的转动转换为垃圾桶压条装置的直线运动；在压条装置上辅以合理的电路设计以及双层电热丝结构，实现对塑料垃圾袋无间隙、低噪音封口；选用LCD12864液晶显示器和语音模块，用文字和声音实时显示封口过程。设计了垃圾桶的封口单元和电动热封口控制单元，进行了塑料垃圾袋的封口实验。实验结果表明，选用PE （polyethylene，聚乙烯）材质垃圾袋和Cr20Ni80电热丝能够快速准确地实现电动热封口。研究结果对垃圾桶的绿色设计和智能化设计具有重要的参考价值。

箱式电梯狭小空间内人员之间大量的间接接触给2019冠状病毒病的传播带来了隐患，如何抑制病毒在电梯中生存和传播成为亟待解决的问题。为此，通过分析公理化设计（axiomatic design，AD）和发明问题解决理论（Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch，TRIZ）这2种创新设计方法的优缺点，面向突破性设计、适应性设计和变参数设计等不同的设计类型，提出了集成AD和TRIZ的创新设计方法。首先，对产品的功能需求进行分析，以确定其归属的设计类型，并利用AD理论对功能需求进行分解，采用TRIZ构建功能-结构树。然后，对初步确定的设计方案进行耦合判断，并利用TRIZ进行解耦，经多次迭代求解后得到最终的设计方案。以传统箱式电梯的公共交互控制面板和密闭运载轿厢为研究对象，面向阻止病毒传播和消杀病毒的功能需求，采用集成AD和TRIZ的创新设计方法对箱式电梯的防疫功能模块进行设计，最终为传统箱式电梯设计了非接触式交互控制模块和分条件消毒灭菌模块。创新设计实例在从传统的机械结构设计拓展到新型的人机交互模式设计方面做了有益的尝试，验证了集成AD和TRIZ的创新设计方法的可行性。研究结果可为产品新功能模块的概念创新设计提供有效的理论支撑。

在零件自顶向下的设计过程中，随着领域知识的不断引入，其设计状态不断递进转换。为构建零件从功能到结构规范化的演化过程，分析了零件功能和结构约束的映射关系，完整表达了零件设计状态的转换过程，定义了从功能到结构语义、零件约简结构至详细结构的渐进式的零件多域视图模型。通过对零件模型的功能约束、拓扑结构及作用关系的分析，以及对零件构成单元的功能时序、功能单元、几何结构、形位、装配与进化序列的分析，建立了基于功能约束和结构约束的零件关联约束模型，并将抽象语义知识进行结构化处理，构建了由功能视图模型、功能结构过渡语义描述模型、结构约简视图模型和结构视图模型组成的自顶向下的、渐进式零件多域视图模型。根据零件特征信息的表达层次和表达需求对上述各视图模型进行表述，体现零件在不同形态、不同阶段的设计知识，形成一个具有过程性、动态性、层次性和递进演化特性的零件对象定义模型。基于多域视图模型，可形成零件结构的多重解释，从而实现功能驱动的零件结构系列化设计，拓展狭义的零件结构设计的范畴，有助于实现基于模型的计算机辅助零件设计，推进产品设计过程的自动化和智能化。

为了在虚拟现实（virtual reality，VR）环境中准确模拟用户的放置任务和避免由交互设备抖动等因素导致的放置精度低的问题，利用自然手势进行交互，并提出一种基于改进Fitts定律的面向VR放置任务的自然手势交互时间的预测方法。首先，构建了“手势交互—VR环境—VR交互任务”的交互逻辑，建立了自然手势与交互任务之间的语义映射关系；其次，根据自然手势设计原则，进行了面向VR放置任务的自然手势交互实验；然后，结合VR放置任务的特点，将移动距离、目标物容差和移动物体大小融入经典Fitts定律，建立了基于改进Fitts定律的自然手势交互时间预测模型；最后，对实验数据进行回归分析。回归分析结果显示：基于经典Fitts定律拟合得到的相关系数R²=0.515，交互时间的预测值与真实值存在较大偏差，表明经典Fitts定律不适用于面向VR放置任务的自然手势交互时间的预测；基于改进Fitts定律拟合得到的相关系数R²=0.970，交互时间的预测值与真实值相吻合，表明改进Fitts定律具有良好的适用性，可准确预测面向VR放置任务的自然手势交互时间。研究结果丰富了VR交互方式，并可为VR环境中人机交互界面的设计提供指导。

用于消减宽频带低频噪声的消声器的结构尺寸较大，且消声性能较差。因此，利用穿孔管的宽带消声特性和膜结构对低频噪声良好的消声性能，设计了穿孔管与超材料薄膜耦合的消声结构。分析了消声结构的消声机理，仿真分析了消声结构参数对消声性能的影响。结果表明：主管道内声波与消声结构谐振系统的耦合强度越大，薄膜的振动越剧烈，反射回上游管道的声波越强，则传入下游管道的声波越弱；消声结构传递损失峰值所对应的频率与超材料薄膜的第1阶共振频率基本一致。设计了螺旋形消声结构，对其消声性能进行仿真和实验测试，结果表明仿真结果与实验结果吻合较好。研究结果可为宽频带低频噪声的控制提供有益参考。

为了研究采煤机滑靴的振动特性，对采煤机整机进行动力学建模分析。首先，根据采煤机部件的功能，将采煤机划分成前、后滚筒，前、后摇臂，机身，前、后导向滑靴和前、后平滑靴等9个部分；然后，基于拉格朗日法构建了采煤机三向耦合动力学模型；接着，对所构建的动力学模型的坐标耦合问题进行分析，并采用Wilson-θ算法对动力学模型进行仿真求解；最后，通过采煤机振动实验获取了滑靴的三向振动加速度，并与仿真结果进行对比。结果表明：通过仿真与实验获得的滑靴振动加速度的中位数均集中在平衡位置“0 m/s²”处，但仿真结果的四分位数全距大于实验结果，即仿真结果相对发散，而实验结果更为聚集；仿真结果与实验结果的相关系数均大于0.3，呈实相关，其中部分数据的相关系数大于0.5，呈显著相关；在仿真结果与实验结果的P值直方图中，各组数据的P值均大于0.05，说明在95%置信区间内，仿真结果与实验结果无显著差异，表明仿真结果可以近似代替实验结果，具有一定的准确性和实用性。研究结果可为采煤机滑靴的故障诊断、结构优化以及疲劳寿命分析提供理论依据。

在计算机辅助设计（computer aided design，CAD）中，对机械零件的三维模型进行分类和检索有利于设计人员重用设计信息，从而缩短产品的开发周期，以快速响应市场需求。针对三维模型的分类与检索，提出了一种基于极半径曲面矩和隐马尔科夫模型（hidden Markov model，HMM）的分类与检索算法。首先，计算三维模型的极半径曲面矩并组成特征向量，经排序编码后，将其作为HMM的观测序列；然后，取一部分人工标注过的三维模型作为训练样本，采用添加比例因子的多观测序列B-W（Baum-Welch）算法对HMM进行训练；最后，利用训练好的HMM对三维模型进行分类与检索。实验结果显示，与现有的2种分类与检索算法相比，所提出的算法具有更高的识别率和检索效率。该算法的特点是：极半径曲面矩计算快，不用将三维模型体素化；HMM训练快，分类能力强，且不需要大量训练样本就有一定的分类能力。研究表明，所提出的算法能较好地解决三维模型的分类与检索问题，具有一定的实用价值。

为了缓解多巷道式立体车库在存取车高峰时的车辆拥堵状况，实现车辆存取的安全、节能和减时，进行了车库的优化设计与车辆存取策略研究。设计了一种带有随行承载板的多巷道式智能立体车库，其由机电执行系统和计算机控制系统两大部分构成。机电执行系统主要由人车分离舱、水平传输机构、提升机构、堆垛式储架、随行承载板库和安全保护机构组成。计算机控制系统主要由控制室内的上位机（电脑服务器）和巷道机车上的下位机（PLC，programmable logic controller，可编程控制器）组成。依据机械设计方法对水平传输机构进行了优化设计，消除了水平传输机构进行堆垛动作时对巷道机车产生的侧倾力矩，并且节省了电机动作时间。为提高取车车主等待服务的满意度，提出了“取车优先+交叉排队存取”策略，采用计算机控制方法完成取车与交叉排队存取车的自动化控制。利用MATLAB软件的遗传算法（genetic algorithm， GA）工具箱实现存车时的空位寻优。研究结果为多巷道式立体车库运行的低能耗和低时耗提供了一条实现路径。

为解决纠偏传输时纸塑复合袋易产生褶皱的问题，设计了一种磁力压紧纠偏装置。首先，综合利用磁压紧皮带、传送带和磁铁位置调整装置等零部件，完成了纸塑复合袋磁力压紧纠偏装置的结构设计，并根据纸塑复合袋的受力分析，建立了动态磁力压紧纠偏数学模型。然后，对纸塑复合袋磁力压紧纠偏装置进行有限元建模，并根据纸塑复合袋纠偏过程设置边界条件及接触参数，采用显示动力学分析方法对其动态纠偏过程进行仿真。接着，基于仿真结果，结合BP（back propagation，反向传播）神经网络和GA（genetic algorithm，遗传算法）（简称为BP-GA算法），建立了纸塑复合袋磁力压紧纠偏装置工艺参数优化模型。最后，通过相应的计算程序，实现了纸塑复合袋磁力压紧纠偏装置工艺参数的优化。结果表明：所设计的纸塑复合袋磁力压紧纠偏装置能较好地实现纠偏功能，可使纸塑复合袋在传输时产生的褶皱符合设计要求；纠偏时该装置的最优工艺参数为电磁铁磁力为7 N，左、右两侧皮带组件的间隙为476 mm，皮带组件与纸塑复合袋之间的动摩擦系数为0.25，实验结果与基于BP-GA算法的寻优结果较为一致。研究结果可为纸塑复合袋连续磁力纠偏的深入研究提供一定的参考。

螺栓是转盘轴承的关键紧固件。为考察紧固螺栓工作参数对转盘轴承载荷分布的影响，提出了一种针对三排滚柱式转盘轴承的有限元等效建模方法。首先，基于三排滚柱式转盘轴承的结构特点和受力情况，建立考虑紧固螺栓的转盘轴承有限元模型，并从减少计算量和保证计算效率等方面考虑，采用非线性弹簧单元模拟滚子，通过有限元仿真快速获取了该转盘轴承的载荷分布。然后，设计并开展三排滚柱式转盘轴承静态加载试验，通过有限元仿真结果和试验结果的对比验证了所构建有限元模型的准确性。最后，基于构建的有限元模型，分析了螺栓预紧力和螺栓结合面处摩擦系数对三排滚柱式转盘轴承载荷分布的影响。仿真结果表明：螺栓预紧力对三排滚柱式转盘轴承载荷分布的影响显著，而螺栓结合面处摩擦系数的影响微弱，其中上排滚子承受的最大载荷随螺栓预紧力的增大而增大，下排滚子承受的最大载荷随预紧力的增大而减小；在轴向力和倾覆力矩的联合作用下，三排滚柱式转盘轴承下排滚子承受的载荷总体上高于上排滚子，充足的螺栓预紧力可以提高转盘轴承的承载能力，而螺栓预紧力不足则会使下排滚子承受更大的载荷，导致转盘轴承提前失效。研究结果可为转盘轴承的安装和后期维护提供参考。

针对RV （rotate vector）减速器在工作过程中存在的零件磨损导致传动精度下降的问题，建立了考虑摆线轮磨损的RV减速器传动精度动态可靠性模型，进行传动精度可靠性分析，并对关键零件的公差以及摆线轮的修形参数进行优化设计。以某重载RV减速器为研究对象，利用Archard磨损公式对摆线轮的磨损深度进行计算，分析轮齿齿廓磨损的分布情况，并基于数值仿真数据利用高斯过程回归模型预测磨损量；建立了含动态磨损的RV减速器传动精度可靠性模型，用蒙特卡洛法求解其动态可靠度；建立了以传动精度动态可靠度为约束条件，以加工成本最低、额定寿命周期内最大磨损量最小为优化目标的优化模型，采用多目标遗传算法求得最优解。结果表明；优化后摆线轮的磨损量略微增大，而减速器的加工成本明显降低；优化后减速器传动精度可靠度得到明显提高，在额定寿命6 000 h内的可靠度满足预期要求。研究结果可以为高精度RV减速器的设计提供参考。

为充分利用本体概念之间隐含的语义关系，以支持产品功能创新设计过程，提出了一种基于网络表示学习的本体语义挖掘与功能语义检索方法。首先，基于本体中确定的语义关系，利用网络表示学习挖掘隐含的语义关系；然后，基于语义类比的向量运算，建立本体概念之间潜在的功能语义关系，并对功能语义向量进行表达；最后，通过功能语义向量的相似度计算实现由用户功能需求向跨领域功能性设计资料的扩展，并建立相应的设计资料检索方法和流程。产品设计示例表明，所提出的本体语义挖掘与功能语义检索方法有利于从产品功能角度获取跨领域设计知识，可为设计人员提供更多的灵感。