关系型数据库中难处理的分层数据

问：

我有“组件”，可以以不同的方式组装成一个“系统”。我希望我的数据库能够保存所有这些“组件”，它们的特定类型数据，并定义它们如何相互连接以形成一个“系统”。

这些系统通常是齿轮箱，它们可以具有相当复杂的分支设计。让我们从一个简单的例子开始：

该系统由质量（水平线）和刚度（垂直线）组成。齿轮和离合器是质量的类型，成对出现。颜色表示由于传动比而产生的不同分支速度。这里有一个（糟糕的）例子，说明我如何存储这个特定插图中的所有内容：

 ID | Type      | Clutch | Ends    | DrivenBy  | NoOfTeeth| Mass | Stiffness
--- | ----      | ------ | ----    | --------- | -------- | ---- | ---------
 1  | Mass      |        | Input1  |           |          | 5    | 
 2  | Stiffness |        |         |           |          |      | 15
 3  | Mass      | 1.1    |         |           |          | 2    |
 4  | Mass      | 1.2    |         |           |          | 3    |
 5  | Stiffness |        |         |           |          |      | 20
 6  | Gear      |        |         |           | 10       | 4    |
 7  | Stiffness |        |         |           |          |      | 30
 8  | Gear      |        |         |           | 4        | 5    |
 9  | Gear      |        |         | 8         | 7        | 2    |
 10 | Stiffness |        |         |           |          |      | 40
 11 | Mass      |        |         |           |          | 4    |
 12 | Stiffness |        | Output1 |           |          |      | 10
 13 | Gear      |        |         | 6         | 5        | 4    |
 14 | Stiffness |        |         |           |          |      | 20
 15 | Mass      | 2.1    |         |           |          | 4    |
 16 | Mass      | 2.2    |         |           |          | 3
 17 | Stiffness |        |         |           |          |      | 30
 18 | Mass      |        | Output2 |           |          | 2    |

显然，这不是存储数据的好方法。这种设计模式在某种程度上类似于“重复属性”，因为每种组件类型都有不同的属性要填充。我可以为每种类型的组件创建一个表格，但是当查看其他示例时，事情变得更加复杂，例如这个 2 级变速箱：

也有超过 1 个输入和多个输出的例子，但由于声誉低，我无法发布更多链接。

无论哪种方式，您都会看到通常的分层数据存储在这里不适用，因为数据不是纯粹的“树形”，其中所有内容都从 1 个主分支分支出来。

我认为，即使我可以以上述方式存储数据，但在编程阶段也会遇到巨大的困难。

更复杂的是，这些变速箱实际上是一个更大系统的子系统。

那么，关于存储此类数据的好方法有什么建议吗？