在激烈的市场竞争中，持续、快速地进行产品创新是企业提升竞争能力的主要途径。产品创新由产品设计所决定，产品设计是知识高度密集型的智力活动，具有社会性、技术性和认知性的特征。设计活动本质上是设计知识流动的过程，而设计知识流动则是设计知识从不完整的状态向相对完整的状态进化的过程。设计知识流理论与技术研究不仅是现代设计理论发展的一个前沿领域，而且对于支持产品创新具有重要的现实意义。本论文以设计知识流理论和方法为主题，以现代设计对分布式资源环境的依赖为背景，从设计知识流的理论基础、认知模型、动力学以及控制方法四个方面进行研究，并结合企业对发动机中活塞组-缸套系统摩擦学设计的需求对上述理论进行应用研究。全文的主要研究工作可以概括为以下方面：1.研究了设计知识流的基础理论。从现实背景和理论背景角度分析了论文研究工作的价值所在，界定了设计知识流理论研究中的若干基本概念，评述了相关理论研究进展与存在的不足之处；分析了现代设计的基本属性，分析了研究设计知识流的必要性，探讨了设计知识流中设计知识的内涵、基本特征和分类，基于设计知识流的框架提出并分析了设计知识流研究中的若干基本问题。2.探索了设计知识流的认知建模方法。提出了针对设计知识流的意图-功能-原理-结构-行为（即PFWSB本体模型，以下同）本体模型，对模型中的关键概念——意图、功能、原理、结构、行为、约束和环境进行了定义和分析，对概念间的关系进行了描述。基于该模型探索了设计知识流过程建模方法，并分别针对第一类和第二类知识流进行了描述。针对设计参与者之间存在认知差异的特点，提出了基于PFWSB本体模型的设计知识表示方法并给出了相关示例。3.采用类比研究方法建立了设计知识流动力学分析模型，从理论和实证的角度分析了设计知识流中存在的驱动力和阻力。在对现代设计理论深入理解的基础上，分析了设计知识流的驱动力和阻力因素，观察和调查了一批设计案例，组织并完成了针对设计管理者以及设计工程师的访谈和大量问卷调查，在理论和实证分析的基础上提出了减小设计知识流阻力的策略和建议。4.提出了面向产品设计的知识流控制策略与方法。根据Petri网基本原理，提出了设计知识流网概念，构建了多维设计知识流分析矩阵（MMKFA）。运用矩阵方法并结合设计者特征模型分析产品设计中可能出现的知识流阻力并预先对其进行控制，保证了产品设计中知识流动的性能。提出了面向知识服务的设计知识流引擎概念，采取实证研究方法获取用户对设计知识流引擎的功能需求，以用户实际需求为出发点，提出了设计知识流引擎的基本功能架构并对其进行实现，以控制分布式资源环境中的设计知识流，从而解决了基于分布式资源环境开展产品设计无法形成有效知识流的难题。5.结合具体项目对设计知识流理论研究进行应用。以企业提出的针对某型号内燃机降低摩擦功耗并保证可靠性的摩擦学设计项目为实践对象并结合国家自然科学基金项目，通过我们所开发的内燃机活塞组件-缸套-连杆-曲轴系统全生命期性能数字样机（ICLPDP软件）获取了活塞裙部摩擦学设计中的新知识，在运用已有知识和获取新知识过程中实践了设计知识流理论与方法。