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网格生成是数值模拟中非常重要的前处理步骤,通常占据了整个求解过程的大部分人工时间。随着求解问题的复杂程度越来越高、结果精度要求也越来越高,所需网格越来越精细、复杂程度越来越高。复杂网格生成问题通常不存在最优解,更像是一个工程问题,生成过程中往往需要频繁交互调整,很难完全自动化。由于非结构网格相对于结构网格灵活性更高,可以更好地贴近几何体表面,近些年成为了研究热点。针对非结构网格生成自动化程度低以及大规模网格生成耗时长等问题,本文在非结构网格生成优化、网格生成并行算法以及几何自适应三个方面进行了研究,主要工作和贡献如下:(1)对构建非结构网格生成器的完整过程进行了深入剖析,指出了研究人员在构建符合自己需求的网格生成器时,需要注意的技术难点。针对网格自动化生成过程中产生众多低质量网格单元的问题,本文构建了组合网格优化算法,并通过测试实验提出了自己的组合优化方案。实验结果表明:经过优化后,网格单元数量比未优化前减少了32.9%,降低了低质量网格数量,质量分在0.5以下的网格单元基本没有,85%以上的网格单元的质量分在0.75以上。(2)针对大规模网格生成耗时长的问题,实现了多级并行非结构网格生成算法。首先对非结构网格生成器中调用次数多、耗时长的五个具有天然并行性的函数,进行了线程级(OpenMP)并行优化。设计了两种不同的前置处理型进程级并行算法,一种适用于高质量较大规模网格生成,另一种适用于较高质量大规模网格生成。最后在超级计算机天河二号上对机械器件、三维机翼以及带尾翼的翼身组合体等进行百万级网格量生成实验,测试结果表明使用OpenMP优化的函数总耗时平均降低比例为41.8%,进程级并行网格生成时间随着进程数的增加逐步降低,24进程时加速比为21.5,取得了良好的并行效果。(3)针对传统使用基于背景网格的单元尺寸场实现几何自适应网格生成存在过程复杂、耗时长等特点,本文提出设计一种基于支持向量机的单元尺寸场构建算法。应用该算法时,不需要构建背景网格,不需要对尺寸场进行光滑化处理。经过对简单二维表面网格的对比实验,发现生成的网格较好的实现了几何自适应性,由网格密度小的区域到密度大的区域,单元网格尺寸变化趋势平缓。