三角形曲面网格生成方法和四面体实体网格方法作为网格生成软件的核心模块之一,已经得到了广泛的研究,但是随着计算机辅助工程（Computer Aided Engineering,CAE）的发展,工业数值分析对于它们的要求也在逐步提高。一方面工业产品的计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）几何模型越来越复杂,且具有很多几何缺陷,这给网格生成带来了挑战;另一方面为了满足数值分析的精度要求,所需要的网格的规模越来越大,十亿甚至百亿量级单元的网格已被应用到前沿领域的工业数值分析中。本文重点研究含几何缺陷和许多细小几何特征的复杂CAD几何模型的三角形曲面网格生成、四面体实体网格生成以及它们并行化方法,并对薄片曲面（边界曲线相切或重合的狭长曲面）的处理、分离部件构成的装配体的相容曲面网格生成和大规模并行四面体网格生成等关键问题进行了研究。本文的主要工作以及成果如下:（1）针对包含薄片曲面的CAD几何模型,提出了一个考虑曲线网格对齐的快速曲面网格生成方法。该方法按照先曲线后曲面的网格生成顺序。生成曲线网格时,本文通过生成邻近节点对齐的曲线网格,避免了邻近曲线网格之间的干涉（相交）问题,从而处理了现有方法和商业软件难以处理的薄片曲面。曲面网格的生成结合了支撑曲面的快速离散与经典的基于约束Delaunay三角化的方法,并使用了多线程加速,从而很好地在生成效率、几何曲面贴近度和网格质量之间取得平衡。（2）针对装配体的相容曲面网格生成问题,提出了一个基于对齐曲面网格生成的装配体相容曲面网格生成方法。不同于现有方法和商业软件,该方法将相容曲面网格生成问题转化为对齐曲面网格生成问题——即生成邻近单元相互对齐的曲面网格,再合并对齐单元得到相容网格。该方法层级式地渐进式地进行网格生成,并同时建立不相容几何特征的相容网格关系。这一策略避免了繁杂的网格编辑操作;同时可以更为灵活的处理一些困难不相容几何特征,包括多条不相容曲线、多个不相容曲面、退化的和不定形状的接触界面等;而且可以用于解决邻近曲面网格相交的问题。此外本文也提供了多线程并行化方案,保证了本文方法的效率。相比于领先的网格修复方法FTETWILD,本文方法生成的网格可以保持几乎所有几何特征;相比于商业软件COMSOL,本文方法能够处理很多COMSOL无法处理的困难不相容几何特征。（3）针对大规模并行约束四面体网格生成问题,提出了一个基于Delaunay-AFT区域分解的并行约束四面体网格生成方法。并行约束四面体网格生成（生成的四面体网格的表面与给定的三角形网格一致）能更好地服务于工业网格生成软件的研发。区域分解的主要难点之一在于如何避免对子区域的网格生成引入过多约束,从而维持并行方法的鲁棒性和单元质量。本文提出了基于Delaunay-AFT方法生成的四面体单元构成的“分隔层”的区域分解方法,该方法几乎不对子区域网格生成引入额外的几何约束,且没有收敛性问题。通过使用多级区域分解和基于MPI（Message Passing Interface）的动态负载平衡,本文方法实现了较好的并行效率。而且本文方法实现了包含许多细小几何特征和上千曲面的复杂模型的百亿量级单元的约束四面体网格生成。（4）针对大规模并行非约束四面体网格生成问题,提出了一个基于粗网格分区的并行四面体网格生成方法。基于粗网格分区的并行四面体网格生成方法虽然不属于约束四面体网格生成方法,但是由于其优异的并行效率广受青睐,因而本文也进行了相关的研究并提出了一个实现简单、且可以同时并行子区域表面和内部网格生成的方法。该方法可以使用48处理器在几分钟内生成上亿四面体单元。