复杂构件广泛存在于航空航天、核反应堆、机械、微电子半导体等领域,其结构安全可靠性设计是正常工作的基础。复杂构件在工作时,其热量传递会对结构变形产生影响,同时,结构变形产生的内能又会影响其传热过程,这种热和结构之间的相互作用为热力耦合。本文采用数值模拟方法,围绕复杂构件网格自动生成与热力耦合两大问题展开研究,完成内容如下:（1）研究了网格生成中的Delaunay三角化算法和前沿推进法的具体实现的基本理论与算法原理。对于Delaunay三角化算法,满足空外接圆与最大化最小角准则下,基于逐点插入法进行内部所有点的Delaunay三角网的生成;对于前沿推进法,依据全局网格尺寸控制函数,将其边界离散,从边界向内部法向进行递推生成三角形单元。网格生成后,采用边交换法与节点松弛法对网格进行拓扑优化,通过三角形边长指数与形状指数来评判网格质量。（2）引入了特征识别算法对复杂构件模型不同尺度区域进行网格尺寸设置,基于Delaunay三角化算法、前沿推进法对复杂构件模型进行网格划分,利用几何指数控制函数连接过渡不同尺度区域网格形成复杂构件整体网格划分模型,通过对NACA1410 D形机翼、手机叠层芯片压模、热管冷却核反应堆等复杂构件的网格自动划分,并将整体网格生成结果与ANSYS软件划分结果进行对比。结果表明:本文的网格划分时间与ANSYS软件相差很小,网格平均质量与ANSYS软件结果最大相差为11%,而采用本文方法得到的整体网格数量明显少于ANSYS软件。（3）推导了复杂构件结构在热力耦合下的导热控制方程、稳态耦合方程和瞬态耦合方程及其有限元数值求解理论。以网格划分模型作为计算输入,对其稳态热力耦合过程,基于单向耦合关系,采用弱耦合分析方法,将温度场与位移场分别解耦进行计算,得到温度场与位移场变化规律;对于瞬态热力耦合过程,基于双向耦合关系,采用强耦合分析方法,在时间域内交替迭代求解温度场与位移场,获得温度场热量传递规律以及位移场动力响应特性。结果表明:稳态热力耦合会导致结构发生热膨胀;瞬态热力耦合会诱发结构发生振动,随之振幅逐渐减小,最终趋于平缓,变成稳定的振动。