● 摘要
产品初步设计具有诸如结构不确定、控制参数不确定、分析方法不确定等问题，基于以上诸多不确定的因素形成的产品初步设计与分析的障碍严重阻碍了产品整个设计前进步伐，开展支持产品初步设计的分析与优化方法的目的就在于解决产品初步设计阶段中至于产品设计的以上种种问题。
本文首先研究了基于智能主模型思想的产品表达方法。智能主模型在本质是一个包含产品研发整个流程的数据管理模型，通过定义产品的智能主模型，形成了产品结构设计、分析、优化的数据集成与数据共享集成平台，通过该集成平台，为产品数据与设计过程产生关联，实现数据驱动的面向全过程的设计。
基于智能主模型的结构设计与分析集成通过三大数据模块实现设计到分析的数据映射：主模型、工程语义描述、工程组件接口。主模型实现对产品数据的管理，通过基于多级骨架结构控制方法实现产品所有几何参数与非几何参数的管理与传递；工程语义描述实现对主模型数据进行性能分析与评估上的描述，一方面定义参数的分析方法实现参数化的分析评估，另一方面通过定义几何特征描述实现基于几何特征的分析评估；工程组件接口通过程序化组件接口语言或者标准协议描述语言描述实现主模型数据到工程语义描述所需要的数据的传递。三部分紧密结合实现产品初步设计的结构设计与分析的集成。
其次，本文研究产品的参数化结构优化设计，在产品初步设计阶段，通过对总体控制参数进行参数化优化算法建模实现了基于总体结构控制的参数优化。
最后通过采用基于智能主模型的产品数据定义方法对航天工装支架车进行结构设计与分析，并且对支架车的型材结构进行进一步优化实现了支架车在初步设计阶段实现了结构参数化控制、结构参数化分析、结构有限元分析、基于遗传算法的型材截面优化。从项目实践中证明基于智能主模型的结构设计与分析方法的可行性以及高效性。