CAD建模和CAE分析是产品设计开发过程中的两个重要阶段。目前,在数字化产品开发中,一般是先使用CAD系统建立和修改产品的几何模型,然后使用CAE系统将几何模型网格化后,再进行有限元分析仿真以验证产品的性能。在产品设计初期,这个过程将循环多次,直到得到优化的设计方案。随着现代工业产品复杂性的增加,为提高产品设计质量、缩短设计开发周期,工程人员越来越希望将CAD设计与CAE仿真这两个过程无缝集成起来。CAD/CAE无缝集成的目标之一就是实现产品有限元网格模型与CAD模型的关联互动,支持在分析阶段直接对网格模型进行编辑修改并使CAD模型与其保持一致,以减少设计与分析之间十分耗时的循环往复。为了支持上述目标的实现,本文对基于语义的有限元网格编辑技术展开研究。　　 论文的主要工作包含以下几个方面:　　 (1)提出多模式的控制网格生成方法。针对不同需要,提出基于Voxel化、基于OBB分解以及两者结合的方式生成用于网格编辑的控制网格的方法。基于Voxel化的方法能针对任意网格模型生成比较粗糙的控制网格。基于OBB分解的方法能对类管状网格模型有效地生成紧密包围原模型的高质量的控制网格。基于Voxel与OBB相结合的方法能对有明显大小区域差别的网格模型生成更加合理的控制网格。　　 (2)提出带语义的控制网格生成方法,以支持基于控制网格和语义的网格编辑。首先将语义信息引入到有限元网格模型的表示中;然后通过重采样方式生成带语义表示的原网格模型的简化网格,并将简化网格向外偏移,生成带语义的控制网格。利用该方法生成的带语义的控制网格,可以使用户能够通过操纵控制网格上的语义特征来编辑原始网格模型,从而以更习惯的方式高效、准确地实现所需要的网格编辑。　　 (3)提出基于语义的面网格编辑方法。在基于控制网格的编辑方法里,通过加入特定的约束,使网格模型中的形状特征在网格编辑过程中能够被约束,进而被保持。为有效准确地编辑修改有限元网格模型,提出基于面网格特征、参数驱动的自适应网格编辑方法。该方法在变动特征参数后,先建立参考网格并利用定义在参考网格上的调和标量场来生成局部网格密度场,以有效引导局部重网格化的过程。　　 (4)提出一种体网格特征生成方法和基于特征的体网格编辑方法。在给出体网格特征表示的基础上,从表面网格特征出发,提出使用最小通量原则生成体网格特征的方法。这个方法能高效生成高质量的体网格特征之间的分割面,并且能同时处理四面体网格和六面体网格。基于体网格特征,进一步提出了基于插值的体网格编辑方法,支持对局部特征进行高效的编辑。