需求变更、工艺改进以及设计环境变化等使得对产品的设计更改不可避免,在既有成熟产品的基础上进行设计更改是产品更新换代的基本方法。对于复杂产品来讲,对现有设计结果与过程的继承和重用可以达到提高设计效率、减少设计风险以及降低设计成本的目的。但是设计更改并非只是零部件的更改或重用,作用于单个零件的设计更改,在大多数情况下,都会引发系统中其他零件上的更改,这种现象称为更改的连锁反应,也称为更改传播的“雪崩”或“滚雪球”效应。更改连锁反应可能导致不可预计的后果,因此有必要对设计更改问题进行研究。本文在对设计更改相关技术研究现状进行总结分析的基础上,对设计更改在强连接结构与弱连接结构上的传播、在网络流系统中的效应评估以及在设计过程中的快速响应方法进行了深入研究,结合工程实际需求,开发了设计更改相关原型系统,在企业应用中取得了较好的效果。全文的组织结构为：第一章概述了产品变型设计技术,综述了设计更改技术的研究现状,指出目前产品设计更改技术研究的不足,给出论文的主要内容和组织结构。第二章提出了基于装配关节图的强连接结构上的设计更改传播求解方法。将具有直接连接关系的结构定义为强连接结构,并用装配关节图来表示其连接关系。零件上的设计更改以变换矩阵的形式表达,更改在关节图上的传播按机器人学中的正运动学问题求解。装配关节图上层层递进的更改传播求解与人工干预的更改方案的确定及实施交替进行,在汽车减速器设计更改中的应用验证了方法的可行性。第三章提出了基于弱连接关系图的弱连接结构上的设计更改传播求解方法。针对设计更改在隐含的功能性结构上的传播特点,提出并定义了弱连接结构的概念。将设计更改传播过程中关联紧密、却在直观表现上没有直接物理连接关系或虽直接连接但却具有易被忽略的隐含功能的结构称为弱连接结构。在功能-结构映射模型基础上,通过弱连接约束元对弱连接结构进行形式化表达。连接约束元得到弱连接关系图(WtRG),以WtRG为基础,实现了设计更改在功能性、系统性结构上的传播。通过电梯产品的设计更改实例对方法进行应用验证。第四章提出了基于网络流Petri网模型的设计更改效应评估方法。将更改效应评估同网络的动态表达相结合,用Petri网对网络流及其设计更改进行描述,建立网络流Petri网的动态模型。在分析层级网络流特点的基础上,将Petri网完整可达图的构造同设计更改的效应评估相关联。通过多级抽象化简可达图,递归实现网络整体的分析。在配网定制设计更改系统中的应用验证了方法的可行性和有效性。第五章提出了基于本体与过程关联的更改快速响应设计方法。建立了支持异构系统快速响应设计的本体,利用过程式的表达语言描述更改设计过程,并与设计阶段的状态信息进行关联。分布式的设计进程间按状态进行协同,通过对过程式设计信息的转换,实现设计进程间的集成。在配网定制设计更改中的应用,表明该方法可实现不同设计进程间设计数据的细粒度共享,提高设计更改的响应速度。第六章结合工程实际需求,开发了设计更改原型系统,通过应用证明了本文提出理论与方法的正确性和可行性。第七章对本文进行总结,并对今后的研究工作进行展望。