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在基于虚拟样机技术的复杂产品开发中，协同仿真和多学科产品协同设计技术是主要的关键使能技术，可以对复杂产品的设计、开发提供强有力的支持，已经成为产品设计领域仿真应用的重要发展方向。本文以国家“863”项目子项目“基于并行工程的复杂产品虚拟样机建模技术研究”、山东省科技发展计划重大项目：“复杂产品虚拟样机技术研究”和国家“十一五”科技支撑计划项目：“复杂条件煤矿综放工作面关键设备研究”为研究背景，对多学科协同仿真及设计技术和其在工程领域的应用进行了深入研究，取得了相应的研究与应用成果。 （1）通过对复杂产品的多学科协同仿真技术的理论研究，以多学科建模与协同仿真技术为核心，将基于HLA标准的软总线式协同仿真技术系统地引入产品设计领域，提出了一个基于HLA的多学科协同仿真框架。 （2）深入研究了复杂产品的多学科协同建模方法和协同仿真技术，提出了基于HLA柔性参考模型的联邦建模技术和通用适配器的构建方法。对分布式网络环境下仿真模型、仿真应用之间的信息互操作、协同仿真运行的时间推进机制以及主动检测与消除的容错机制进行了研究，实现了多学科协同仿真联邦的动态集成。以多学科协同仿真模型为核心，通过协同建模、仿真运行和仿真后处理实现复杂产品的多学科协同仿真。 （3）研究了多学科协同仿真与设计技术中的信息集成技术，提出了异构系统间柔性数据共享技术，设计了基于HLA的通用适配器和统一数据访问接口，构建了基于统一数据访问平台，实现多学科协同仿真与设计过程中的不同学科不同层次的模型信息的集成和异构系统间数据共享。 （4）针对复杂产品的多学科协同参数设计问题，以多学科协同设计理论为基础，研究了复杂产品虚拟样机中基于约束的协同设计方法，提出了基于参数协调模型的协同设计框架，解决了典型产品的约束建模、解空间监控、一致性区间求解和参数优化问题，设计并实现了核心算法。 （5）本文以工程领域的振动压路机为研究应用对象，建立了其多学科协同仿真平台M-DSP，该系统提供了协同仿真信息管理、过程管理、协同仿真建模/运行/后处理等多个子系统，并在实际应用中取得了良好的应用效果。