覆层零件是一种综合性能优异的新型层状非均质材料零件，广泛应用于航空航天、汽车、电力、机械等各大工业领域。但是目前还没有专门针对这类零件的建模方法，而且现有的主流三维CAD软件基本上都只适用于均质零件建模，缺乏对覆层零件的建模功能。为此，本课题以覆层零件为对象，研究了覆层零件的三维建模方法，进行了覆层零件建模系统架构设计及其可靠性研究，并基于SINOVATION进行了覆层零件建模系统的原型开发及应用研究。　　针对覆层零件的材料组成和结构特点，提出一种覆层零件分层建模方法。首先建立均质材料基体层模型；然后提取基体层表面作为界面层起始面，并通过拉伸操作和设置界面层厚度、材料过渡规律函数、材料网格单元属性，生成梯度材料界面层模型；再提取界面层表面作为覆层起始面，通过拉伸操作和材料定义生成覆层；最后，将基体层、界面层和覆层粘接在一起，并为接合面添加界面结合强度。　　进行了覆层零件建模系统架构设计研究，采用UML统一建模语言和Rose工具，通过用例图、类图、通信图、构件图和部署图描述了覆层零件建模系统架构的用例、静态逻辑、动态逻辑和物理部署。　　基于该架构对覆层零件建模系统的可靠性指标分配和可靠性测试进行了研究，其中，可靠性指标分配通过粗分配和细分配两步完成，粗分配采用等分法，将系统的可靠性指标分配到各个用例中，细分配以费用最小为最优条件，将粗分配中得到的用例可靠性指标分配给各用例涉及到的构件上。基于架构的可靠性测试研究，用类图、通信图、用例图和部署图指导覆层零件建模系统的单元测试、集成测试和系统测试的实施。　　采用UIDesigner界面原型设计工具，设计了基于SINOVATION的覆层零件建模系统原型，并以一个典型覆层零件的建模为例，对系统的操作界面、使用方法和建模流程进行了实例应用研究。