随着计算机技术的快速发展,CAD技术已经成为现代制造业中的核心技术,它的出现彻底改变了机械设计的方式,提高了机械设计的质量,缩短了设计周期,降低了产品成本。参数化技术是为了解决CAD技术在实际应用中的难题而提出的,主要应用于基于历史的三维特征造型系统中。鉴于基于历史的三维特征造型系统具有的突出优势,它迅速地成为了主流的造型系统之一。基于历史的三维特征造型系统中最主要的问题就是拓扑元素命名和辨识问题以及几何约束求解问题。这两个问题是造型系统所面临的关键性问题。造型系统在拓扑元素命名与辨识方面以及几何约束求解方面依然没有完美的解决方案,这已经严重阻碍了造型系统效率的提高。本文提出了基于局部历史的拓扑面命名与辨识的方法,该方法充分利用了在造型过程中与拓扑面变化相关的局部历史。同时,利用蝙蝠算法来解决造型系统中的几何约束问题,提高了造型系统的效率。本文的研究主要内容如下:首先,介绍了国内外拓扑元素命名和辨识以及几何约束求解的研究现状,并分析了目前主流造型系统中使用的拓扑元素命名和辨识方式。探讨了几何约束求解的各种方法及特点,并给出了拓扑元素命名和辨识以及几何约束求解过程中可能遇到的问题。其次,提出了一种新的基于面的拓扑元素命名和辨识的方法,只利用与面编码相关的历史,从而提高了面编码检索和辨识的效率。同时,研究了基于蝙蝠算法的几何约束问题求解的方法,阐述了蝙蝠算法在解决此类问题中的不足,并给出了改进的策略。最后,通过的实验,验证了基于局部历史的拓扑面命名和辨识的方法的正确性和高效性。同时,证明了蝙蝠算法也是解决几何约束问题的有效方法。