六面体网格是最理想的有限元体网格。但由于其存在强结构性约束，高质量六面体网格的自动生成仍然存在很多问题。到目前为止，仍然难以对复杂模型进行高质量的六面体网格自动生成以及难以对带有拓扑结构问题的六面体网格进行拓扑优化。针对这些问题，本文对面向高质量六面体网格生成的自动六面块分解方法以及六面体网格拓扑优化方法进行深入研究，旨在实现高质量六面体网格的自动生成。　　论文的研究工作主要包括以下几个方面:　　提出一种面向高质量六面体网格生成的自动六面块分解方法。首先，对模型采用分裂法生成初始六面体网格作为层操作的参考网格，以保证六面块分解方法的通用性;然后，通过在模型上插入全局层捕获模型的所有几何信息，以保证块结构的几何有效性;最后，通过质量预判确定最优可删除层集，以使得块结构具有良好的拓扑质量。该方法能够保证最终生成的六面块结构的合理性，从而能够满足高质量六面体网格自动生成的需要。　　提出一种流面辅助的高质量元网格自动生成方法。首先，基于元网格的有效性要求，建立并求解整数线性约束系统，以高效稳定地确定基本层的插入类型;然后，构建高质量标架场的相关离散流面，并基于流面确定基本层的理想插入位置，以保证所生成元网格的高质量。该方法能够高效地生成高质量的元网格，从而能够显著提高边界单元的网格质量。　　提出一种标架场引导的六面体网格拓扑优化方法。首先，建立六面体网格上的高质量标架场;然后，通过计算质差单元相关层的结构质量，确定导致质差单元发生的问题层，以有效地将网格质量优化问题转化为层结构调整问题;最后，基于标架场调整问题层的结构，优化质差单元周围的拓扑结构，以有效地改善质差单元的网格质量。该方法能够有效地对六面体网格进行拓扑优化，改善网格结构，从而提高网格的最差质量。