在设计过程中，概念设计是最富创新性的阶段。概念设计决定了产品的基本特征和主要构架，后续的过程主要是对概念设计方案的具体化和实现。面对二十一世纪产品竞争日益加剧的挑战，传统的设计手段和过程不足以很好地满足现代产品开发的需求，导致了现代工程设计学、其中包括概念设计理论与计算机和人工智能技术的结合。 本文研究了概念设计自动化的一般方法和规律，包括通用功能扩展、动名词匹配策略，基于物理量的效应到原理解的映射策略，基于设计目录的原理解版本管理，并实现了原型系统ConDesign。 全文共分六章。第一章为绪论，阐述了本课题的研究背景及其意义，分析了国内外在概念设计、设计进程等方面的研究现状和发展趋势，确定了本课题的研究内容、方法。第二章针对功能表达模型的特点，研究了通用功能扩展的过程，提出了功能语义特征模型和作用对象特征模型，以及动名词匹配策略，实现通用功能的自动扩展。第三章分析了F-E-S设计进程的特点，提出了基于物理量的FES设计进程，构建了效应库，提取出物理量特征项作为从效应层到原理解层映射的桥梁，提出了物理量作为原理求解的搜索策略。第四章研究了设计目录原理解知识的特点，提出了集中管理、分散处理的版本管理模型，建立版本索引区和版本数据区，实现了原理解版本操作算法。第五章研制了支持概念设计的原型系统ConDesign，详细介绍了系统的总体结构、各个功能模块、操作界面。第六章对全文工作进行了总结，并对未来研究做了展望。