FDS团队发展的蒙特卡罗(Monte Carlo,简称蒙卡或MC)粒子输运计算自动建模系统MCAM不但实现了CAD模型和蒙卡计算模型之间的自动相互转换,而且具有模型预处理、模型分析以及几何建模等功能,为蒙卡计算模型建模和分析提供了有效的平台。一般情况下,CAD工程模型仅仅定义了实际的零件部分,而蒙卡计算模型需对整个问题空间进行定义,因此不仅描述零件部分,而且对不属于任何零件的空余部分(即空腔部分)也需进行描述,如管道的中空部分。由于物理分析的需要,也需对模型空腔进行填充建模,从而对空腔实体进行物理分析。目前,布尔减运算算法可以完成对空腔问题进行描述,但是构造的空腔不直观;当对计算模型中存在的大量管道进行手工填充时,工作效率极低;同时在对正向转换后的蒙卡计算模型进行计算分析时需要极大的时间、空间开销。因此,迫切需要发展一种新的空腔自动构造算法。本文利用特征识别技术深入分析了CAD管道模型的几何、拓扑结构,研究了管道相关特征并对实体信息进行分类:对模型表面孔洞进行搜索识别并加以标识处理,以保证模型空腔填充的完整性;对模型空腔相关的面、环根据其特征进行相应的保存处理,并结合CAD实体模型的构建方式,最终构造出一系列空腔实体。由此研究了通用的蒙卡空腔自动构造算法,实现了对CAD模型中的管道、空腔进行自动建模。在此基础上,基于MCAM最新平台开发了空腔自动填充功能,提供了对模型空腔建模有效的建模工具,并采用了典型的测试例题对本算法及其功能进行严格的测试和校验,对构建的模型精度和误差问题进行了比较和分析。此外,应用国际热核实验堆ITER管道模型作为综合测试模型,对其CAD模型中包含的大量管道空腔进行处理,建立了完整而精确的CAD空腔实体模型,在对该模型进行正向转换后的MCNP计算分析时,计算效率相比原方法有了较大的提高。ITER管道模型的成功应用证明了本文的空腔自动构造算法正确性和有效性,为MCAM对ITER管道模型进行精确的计算分析提供了可靠的软件工具和质量保证。