采煤机是煤炭生产机械化的重要设备之一,是机、液、电集于一体的大型复杂系统。整机及零部件的设计合理性直接影响采煤效率和煤炭生产安全。制约采煤机整机及零部件的设计开发的重要因素之一是采煤机设计制造企业的CAE分析技术匮乏。迄今为止,我国的采煤机整机及其零部件的CAE分析技术仍主要依靠采煤机设计专家的经验和传统的设计软件进行,设计分析结果的准确性和可靠性主要依靠设计专家的经验和设计人员对软件的掌握程度,致使采煤机整机及其零部件的设计周期长,效率低,缺乏国际市场竞争力。如何应用智能技术将分散于各个企业的采煤机设计分析资料、专家的设计经验和技术等资源规范统一表示,实现采煤机CAE分析知识资源的共享与重用,并合理利用知识资源实现采煤机整机及其零部件CAE分析的智能化和自动化,是采煤机现代设计方法的重要研究内容之一。本文深入分析传统CAE分析模式的不足、面向服务架构的优点以及采煤机CAE分析特点,提出面向服务架构的采煤机零部件CAE分析模式,为后续论文指明研究方向。论文围绕面向服务架构的采煤机零部件CAE分析模式进一步研究了以下几个方面。首先利用本体技术构建了面向服务架构的采煤机零部件CAE分析资源模型,分析了网络环境下采煤机零部件CAE分析资源的特点、需求和分类,形式化定义了采煤机零部件CAE分析资源本体,在此基础上,对采煤机零部件CAE分析知识进行语义描述,并通过基于概念名-结构-属性-实例本体映射方法和基于结构-语义-属性-实例的四层次本体集成方法实现了采煤机零部件CAE分析资源本体集成,为面向服务架构的采煤机零部件CAE分析方法提供知识技术资源。在上述采煤机零部件CAE分析资源模型构建的基础上,提出隐形特征数据交换方法和基于补模式-LOD的数据交换方法,以实现采煤机非壳体零件和壳体类零件的数据交换。基于补模式-LOD的数据交换方法实现了几何数据的快速而准确的传输,解决面向服务架构的采煤机零部件CAE分析数据交换中存在的特征变形、传输速度较慢等问题。接着利用面向服务的架构的方法,构建了采煤机零部件CAE分析服务模型,提出多Agent支持的服务方法,实现了面向服务架构的采煤机零部件CAE分析方法。最后基于上述理论与方法,开发了面向服务架构的采煤机零部件CAE分析系统。系统已通过山西省软件评测服务中心对系统功能、界面和管理等方面的一系列测试,并且针对分析结果的正确性和分析效率等实用性功能,邀请某采煤机设计企业试用一年,最终验证了系统的易操作性和有效性以及系统分析结果的准确度和可靠性。论文围绕面向服务架构的采煤机零部件CAE分析资源模型构建、数据交换方法以及分析服务方法,取得了以下创新成果:(1)将面向服务架构模式引入到采煤机零部件CAE分析领域,提出了面向服务架构的采煤机零部件CAE分析方法;(2)提出了基于语义-属性-结构-实例本体映射方法,给出了概念名相似度SC、属性相似度SES、结构相似度SH、实例相似度SI的定义及计算公式,利用层次分析法确定相似度的权重系数,最终得到采煤机零部件CAE分析资源本体综合量化相似度,通过实验验证了方法的有效性和准确性;(3)提出了基于结构-语义-属性-实例的四层次本体集成方法,通过集成实例验证了集成方法的可行性;(4)提出了基于补模式-LOD的采煤机壳体类零部件几何数据交换方法,通过识别模型的混合区域找到切割环,然后通过切割环将模型分解成多个面壳,最后通过构造1EE或2EE面填充收缩分割环将面壳封闭为实体,数据传输后,自动生成LOD模型,以实现采煤机壳体零件几何模型数据交换,通过实验验证了基于补模式分解方法能有效保持零件设计特征和功能特点。