液压挖掘机的设计过程则是一个知识密集型的过程,在设计的各个阶段都需要大量的相关知识予以支撑,而这些所需的知识种类繁杂多样且相互关联。然而目前挖掘机的设计工作,依然大量的依靠设计人员自身的设计经验、现有的设计文献等手段进行设计计算,这不仅不利于知识的重用也存在重复计算,工作量大、效率低下等问题。同时,如何有效的管理这些知识,是提高企业创新竞争力的主要研究内容。为了解决以上问题,本文根据液压挖掘机的设计过程的相关知识内容及其在设计过程中的作用,提出了基于面向对象及图数据库的液压挖掘机相关知识的分类、组织、表达、存储方法。设计了各类知识的表达模板,利用自然语言处理的相关技术,结合知识图谱的内容,实现了知识筛选、语义检索和参数检索。分析了液压挖掘机工作装置的设计流程并通过编程实现了相关结构尺寸详细计算及包络图绘制等功能,引入了NSGA-Ⅱ多目标优化算法和灰色关联度分析法对计算结果进行相关优化。在此工作基础上,利用.NET平台相关技术手段,构建了一个B/S架构的基于图数据库Neo4j的专题知识库系统,实现了知识的重用与相关计算功能。本文的主要研究贡献如下:（1）研究了液压挖掘机设计所需的专题知识的主要内容,分析了液压挖掘机的设计流程及专题知识的作用、分类和特点。选取了知识图谱的方法对专题知识进行组织,利用图数据库Neo4j的方法,对专题知识进行存储。（2）利用基于面向对象的方法,构造对应的表达模板,结合知识图谱的各类知识关联特性,对各类知识进行表达。利用中文分词、依存句法分析、AC自动机等相关技术,确定用户的检索意图,通过匹配指定的模板,生成对应的Cypher语句,实现知识的检索。（3）分析了液压挖掘机工作装置的相关设计流程,在知识库中,根据对应流程构建了知识库的计算功能,从而实现计算功能与知识检索功能的整合。利用Raphael.js等组件,实现相关包络图的绘制。引入多目标优化算法NSGA-Ⅱ和灰色关联度分析法,对计算结果进行优化,从而减少重复计算的工作量。（4）研究了专题知识库的构建流程,通过分析用户的需求,设计并构建了专题知识库的整个系统结构,利用Visual Studio为开发工具,Sqlserver、Neo4j为数据库,以MVC为程序开发框架,设计并开发部署了B/S架构下,基于图数据库的液压挖掘机专题知识库系统。利用相关软件测试方法测试了知识库系统的可用性,同时利用相关应用实例,验证了系统的有效性。