复杂产品综合了机械、控制、电磁、液压、气动等多学科知识,在航空航天、军工、重型装备等行业得到了广泛应用,对维护国家安全、奠定国民经济的发展基础具有重要的意义。但是复杂产品的设计过程相当复杂,存在如设计知识多样化,设计过程的知识组织及管理方法不完善,缺少支持设计人员快速理解和交流的知识表达模型和简单、高效的知识重用方法等问题,阻碍了设计活动的开展、设计效率提升和设计周期的缩短。因此,本文针对这一问题开展了复杂产品设计过程知识的建模及重用研究。针对复杂产品设计特点,分析研究了复杂产品设计知识组织相关内容。包括复杂产品涵义、特征、设计流程和设计过程建模方法,以及复杂产品设计知识的涵义、特征及其分类;在此基础上,构建了复杂产品设计过程知识组织框架,并初步分析了面向设计知识流的知识建模及知识重用方法,为后文的研究奠定了基础。为全面了解知识驱动的复杂产品设计过程,在考虑用户意图、环境、原理、约束、功能、结构、行为等多因素作用影响下,构建了面向产品设计知识流的PFBS本体模型。首先分别定义和描述了模型中的基本概念及设计过程元素;以此为基础,描述了用户意图驱动设计及功能需求驱动设计的设计知识流过程模型,并提出了变型设计、适应性设计和创造性设计的设计知识流过程模型;最后给出了模型中设计对象元素和设计过程元素的知识建模方法。针对复杂产品设计的实例推理重用技术进行研究。包括研究产品实例表示、实例检索、实例修改及维护等技术。通过构建实例库层级结构组织模型,研究了实例表示方法及实例模板定制方法;在此基础上,提出了基于模板检索及最近相邻法的分阶段实例检索策略来实现实例检索匹配,其中又包括针对四种实例特征属性类型的相似度计算模型,以及基于AHP-相似度离差信息的组合权重设置方法;同时,对实例修改重用及实例存储与维护的方法进行了分析;最后通过一个实例来验证该实例推理方法的可行性和有效性。最后,基于前文研究的基础,开发了面向水轮发电机的知识管理系统,从而实现水轮发电机设计知识的组织及重用。