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首先分析以往功能梯度材料零件CAD模型的优缺点，提出了基于几何空间建模方法和基于材料空间建模方法的概念；接着提出了一种基于材料空间的功能梯度材料零件建模方法；然后给出了基于材料空间的功能梯度材料零件CAD模型详细实现方案，通过引入形式功能参数r，实现了材料空间分布函数的间接构造；并且将真空作为特殊材料引入，用于实现材料微观结构设计。最后给出基于此模型的设计方法，并对一些二维平面特例进行了分析，验证了此方法的可行性。