随着基于模型的产品数字化定义(MBD)技术的广泛应用,实现包含制造信息PMI的MBD模型语义交换成为当前迫切的需求。然而传统的产品信息交换侧重于几何数据的交换与共享,由于几何数据中不包含设计历史、约束和特征等语义信息,因此无法实现高层语义信息的交换与共享。本文针对产品信息交换中设计意图语义信息表述不统一、设计意图语义挖掘的需求,以STEP AP242为基础,构建产品三维几何信息与非几何信息语义关联的基于特征的STEP设计意图的知识图谱,实现多维度设计意图的建模与推理。重点研究了面向设计意图的语义建模、面向知识图谱构建的STEP知识抽取以及基于特征的STEP设计意图知识图谱构建等关键技术。有效弥补了传统本体建模方法不能充分挖掘STEP信息中隐藏的语义知识的缺陷。最后结合实例论证可行性。主要工作包括以下三个方面:1.针对设计意图信息的不明确性和抽象性,用粒化的思想对设计意图进行知识粒化,从不同的粒度层次分析设计意图,提出了多粒度设计意图表述模型。以产品信息语义元作为基本单位,给出了设计意图语义元模型的具体定义。2.在此设计意图语义元的基础上,对产品设计意图信息进行多语义特征知识抽取。采用改进的NBA算法实现设计特征的识别,一定程度上解决相交复合特征识别困难和识别效率低的问题。针对结构复杂的CAD产品模型非标特征表达不完善,本文定义了块特征,并且实现了块特征的提取。提取了PMI相关语义信息。接着以减速器STEP AP242文件为数据源,构建产品几何信息与非几何信息语义关联的基于特征的STEP设计意图知识图谱,实现多维度设计意图建模。3.系统设计与实现。结合HTML5和D3.js技术,实现了基于特征的STEP设计意图知识图谱可视化系统。