随着计算机辅助设计(CAD)技术在机械设计领域不断发展,在近几十年的设计活动中产生了大量的CAD模型。这些模型包含着设计人员大量的经验与知识,具有着重要的参考价值。在数字化产品设计过程获取并有效利用具有参考价值的模型,对提高设计效率、优化产品设计有重要意义。然而随着产品模型库规模不断扩大,增加了查找合适模型的难度。如何准确地表达已有模型信息及设计需求,获得所需的设计资源,已经成了设计者在设计重用过程的主要困难。产品模型检索是解决获取相关产品的有效解决途径,通过检索已有产品模型不断发掘相关产品以获得设计知识与经验。在机械设计领域中产品模型大多以装配体形式存在,装配体作为零件的组合体不仅包含零件的形状信息,还具有零件间的配合关系、空间结构关系等信息。因此对装配体检索具有更高的设计重用价值。本文从装配体空间连接关系及零件形状信息角度出发,构建装配体广义形状描述符,实现装配体整体/局部相似性计算,支撑装配体的多尺度检索。论文的主要内容如下:1)建立了一种基于空间连接骨架的广义形状描述符。首先建立表达装配体中零件空间结构信息的装配体空间连接骨架;然后在骨架基础上定义广义形状距离的概念,最后通过广义形状分布函数构建装配体描述符。该描述符将装配体中空间连接关系以及形状信息统一表达,用以支撑三维装配体相似性的分析。2)提出了一种基于最优子序列双射(OSB)匹配的装配体整体相似性分析方法。首先基于装配体广义形状描述符,构建零件广义形状序列作为对比单元;然后基于最优子序列算法对不同装配体间零件广义形状序列进行匹配系数计算;最后,根据匹配系数进行最优化计算得到两个装配体的相似度评价值。该方法能够根据综合连接与形状信息的广义形状描述符,以零件为比较对象完成装配体整体相似性分析,为设计重用中的装配体整体检索提供理论基础。3)提出了一种基于Ullmann子图同构匹配的装配体局部结构相似性分析方法。首先根据装配体描述符构建装配体广义形状信息属性连接图G-AAG;然后采用针对G-AAG的剪枝优化Ullmann算法,分析装配体属性连接图与目标结构属性连接图的子图同构关系;最后给出同构子图相似程度比较方法用以计算装配体子结构与目标结构相似程度。该方法为装配体局部结构检索提供了理论基础,支持设计重用中以结构功能为检索对象的局部结构尺度检索。4)全文以机械领域常见装配体作为对象,验证了论文所提相似性分析方法在装配体检索中的有效性。