本文对流体力学数值模拟过程中的网格生成与网格优化方法进行研究,全文共分六章。第一章介绍本文的研究意义和背景、网格生成与网格优化技术的研究概况及发展趋势,并对本文后面四章的内容进行简要说明。在第二章中,设计并实现了一种在复杂区域上生成结构网格的方法,该方法采用的主要技术途径是;以Winslow方程的变分形式为基础,通过引入网格解扭机制和网格面积均匀化技术,构造出一种新的离散泛函,进而采用一类优化算法求解这一离散泛函的极小化问题,得到所希望的网格。通过分析及大量数值实验表明,这一方法相当健壮,在二维复杂区域上能够生成保凸、光滑、网格面积均匀的网格,它在保持Winslow方法优点的同时,弥补了Winslow方法的一些不足。在第三章中,对一类高度非线性守恒型网格生成方程的迭代求解方法进行了研究。在[2]中第170页指出,对于采用变分方法导出的一类高度非线性守恒型网格生成方程,采用通常的Picard迭代方法无法正确求解。本章构造了一种新的Picard迭代求解方法,数值结果表明这一方法较好地解决了此类守恒型方程的求解问题。在第四章中,将参考Jacobian方法与前沿推进方法相结合,设计了一种推进方式的参考Jacobian网格优化方法（ARJM）。该方法从计算区域的某段边界开始,沿着给定的方向逐步推进,每前进一步都将以相邻的两行（或两列）结点为边界采用参考Jacobian方法进行优化,其中处于后方的一行（或一列）使用的是前一步优化后的结点。分析及数值实验表明,新方法与参考Jacobian方法相比,不仅大幅度降低了执行时间,而且优化后的网格在几何品质方面相当接近,甚至更优;同时使用新方法得到的网格与拉氏网格更接近。在第五章中,提出并实现了一种新的靠近拉氏网格的网格优化方法。该方法以变分方法为基础,通过在已有的网格生成泛函中添加用于度量新旧网格偏离程度的控制项得到所需的泛函,然后求解其Euler-Lagrange方程进行网格优化。对模型问题的数值实验结果表明,采用这种方法优化出的网格既具有较好的几何品质,又保持了拉氏网格的特性,对于提高整体计算的精度具有重要作用。第六章总结全文,并提出进一步的研究内容。