随着科学技术的进步和工业生产的现代化，机械设备产品一方面越来越复杂，另一方面面临更加苛刻多变的工况和运行环境。这要求设计者在设计阶段必须综合考虑和改善产品的时变性能，以保证产品在运行使用过程中的可靠工作寿命和系统性能的长期稳定。为此，本文以内燃机为典型对象，阐述了面向时变性能设计的理念和方法，并针对设计实体很难掌握与设计相关的全部知识这一现状，提出了可嵌入式知识服务并分析了其可行性。本文的主要内容及贡献如下： 1，提出了面向时变性能的设计理念，指出面向时变性能设计的关键，是在给定一种基准运转工况或者系统时变历程的基础上，通过精确仿真瞬态的系统行为，推算系统的退化过程和系统性能的时变过程，从而为设计决策提供依据。 2，通过动力学和流体动压润滑耦合建模及数值求解，对活塞-缸套这一关键摩擦副的动力学行为和润滑行为进行了仿真分析，着重分析了活塞裙部设计和燃烧温度对活塞动力学和摩擦学性能的影响。该项工作一方面将有利于改善内燃机中最为典型的时变过程--摩擦磨损，另一方面将为内燃机的时变性能推算奠定基础。 3，论述了不同逼真度的内燃机燃烧模型及其构建方法，并结合实际建模分析讨论了各类模型的适用性。然后基于燃烧模型，分析了内燃机两类典型的时变现象--气门间隙变化和缸套-活塞漏气间隙变化对内燃机燃烧学行为及整机性能的影响。 4，从提高产品竞争力角度出发，论述了知识服务的重要性，并提出了可嵌入式知识服务的运作理念，以将各级资源单元围绕着设计任务无缝地集成在一起，保证分工协作的顺畅。结合设计实践，分析了可嵌入式知识服务运作的条件和可行性。