建模是21世纪制造业的一项关键支撑技术,合理的产品建模对产品开发成功与否有重要的意义。本文借鉴本体论的思想,从结构和历史两个角度探索了机械类产品信息的组成,全面研究了基于广义二元组的产品建模方法及其应用模式。主要工作包括以下几个方面:1)探讨了广义设计的基本概念、模式和关键问题,给出了广义产品模型的信息组成。将本体论思想和面向对象方法相结合,研究了广义产品模型的构建方法,提出了广义信息元、关联元和广义二元组的概念并给出了其属性定义,实现了广义产品模型的XML表达,进而提出了广义产品建模系统的体系结构。2)研究了面向广义设计的产品结构建模方法,提出了广义结构元和结构关联元的概念并建立了各自的属性模型,包括管理、设计、视图、功能、工程和评价六个基本结构属性和功能、定位和运动三个结构关联属性。在此基础上构建了广义结构信息的层次模型,以递归二元组的统一模式实现了产品结构信息的描述。3)研究了面向广义设计的产品历史建模方法,提出了历史元和历史关联元的概念并建立了各自的属性模型。针对设计过程提出了搜索、绘制等九个基本交互活动和决策、意图等四个基本思维活动,在此基础上构建了广义历史信息的层次模型,以递归二元组的统一模式实现了产品历史信息的描述。4)探讨了广义设计信息的捕获机制、设计知识的管理维护策略和设计历史的回溯等技术。结合商用造型软件SolidWorks,开发了一个广义产品建模系统,该系统已进行了应用验证,并取得了较满意的效果。