产品模块合理分解和多学科模型有序构建是多学科联合仿真建模中的关键技术。联合仿真求解时由于多学科变量数量繁多、异构复杂,仿真工具间模型“黑盒式”封装、求解机制不同等因素容易造成求解效率低下、求解质量不能满足要求,导致仿真求解稳健性不足。针对联合仿真建模和求解存在的问题,本文提出了复杂产品多学科联合仿真的多梯度建模方法,研究了联合仿真求解稳健性,并结合工程项目进行了分析,本文主要结构如下:第一章综述了复杂产品多学科建模方法、产品模块层次化分解方法及求解稳健性分析方法的国内外研究现状,并给出了本文的主要研究内容及全文组织框架。第二章结合多学科优先构建次序及子学科模型复杂度量化分析,提出了联合仿真多梯度建模方法,给出了多梯度建模概念及具体实现步骤。结合产品功能需求及模型复杂度,实现了产品模块的层次化分解。提高了建模规范性,为仿真求解奠定了模型基础。第三章基于传输线模型(Transmission Line Modeling,TLM)方法对联合仿真进行分析,构建了考虑仿真工具求解器的耦合传输线模型。从状态空间建立、耦合积分算法、基于协同仿真步的联合仿真求解三个层面分析了子系统间数据交互耦合及联合仿真数值求解过程,为联合仿真求解稳健性提供理论支撑。第四章提出了联合仿真求解稳健性概念,从数值求解角度进行了稳健性机理分析。对于多因素影响下的联合仿真求解效率和求解质量不协调等问题,提出了基于协同优化方法的联合仿真稳健性分析方法,分别从系统级、中间级、学科级三个层级上进行求解稳健性分析,结合实例进行了验证。第五章结合轮胎成型机虚拟样机工程项目搭建了机电气控联合仿真平台,考虑功能需求及活动构件数将轮胎成型机进行层次化分解,并利用分解得到的前模板部套进行多梯度建模及求解稳健性分析,实现了该设备的联合仿真分析,得到了需求性能分析结果。第六章总结了本文的主要研究工作,并指出不足之处及后续研究展望。