运动边界非定常问题一直是航空航天领域研究的热点和难点。能够快速、准确的计算和预测单个物体或者多体部件之间的运动轨迹、气动干扰以获得非定常特性是研究此类问题的关键。随着近几十年来计算机硬件水平和数值方法的发展，计算流体力学(CFD: Computational Fluid Dynamics)以经济、快捷的特点逐步成为研究此类非定常问题的主要手段，突破了传统如飞行试验和风洞试验研究手段的局限性，在工程问题上发挥着重要作用。但是，在解决运动边界非定常问题CFD数值算法成熟的同时，物理模型复杂程度和工程计算问题规模也与日俱增，这对非定常数值模拟效率提出了更高的期望和要求。　　高性能计算技术的发展为提高运动边界非定常问题模拟效率提供了机遇，对此类问题并行算法的研究成为并行计算流体力学的一个重要研究领域之一。因此，本文以缩短非定常运动边界问题模拟周期、提高计算效率为目标，结合前沿的CFD网格技术、高性能计算技术、高性能硬件架构平台展开对此类问题高效并行算法研究。本文的研究内容包括:　　1)非结构/混合动网格非定常异构并行算法。对于运动幅度较小的动边界问题，结合非结构/混合网格变形技术，针对此类问题设计了适合GPU（Graphic Processing Unit，GPU）计算平台的数据结构，并将非结构/混合网格变形算法移植到GPU加速平台，形成网格变形和流场非定常计算耦合的GPU求解器;从GPU硬件限制、数据存储、线程选择等方面实现了该求解器的深度优化;针对此类问题研究了适合新型CPU+GPU异构并行计算平台的并行实现策略，该方法实现了CPU-CPU通信、CPU-GPU数据拷贝、GPU计算三者之间的异步，有效的隐藏了CPU-CPU通信和CPU-GPU数据拷贝的开销，异构可扩展性强。　　2)多块结构重叠网格是目前研究存在大幅度相对运动边界问题最有工程价值的网格技术，本文在此网格技术的基础上，研究相关并行算法，内容包括:　　多块结构重叠网格负载均衡和通信优化。非定常计算中伪时间步并行计算效率直接影响整个非定常计算效率，此部分以提升伪时间迭代并行效率为研究点，首先提出了网格块细分的多块结构重叠网格系统框架，并在此框架基础上将多块结构重叠网格负载均衡问题转化为图论问题，综合考虑网格块计算权重、对接网格块通信权重、重叠网格块间插值通信权重，建立了高效了重叠网格负载均衡策略;建立了重叠网格块间插值通信数据结构，该数据结构有高效、局部特性，扩展性强，并研究了重叠网格块间插值通信优化的两种实现方案。　　多块结构重叠网格并行装配算法。非定常步之间重叠网格的重复装配是限制非定常并行计算效率重要因素。该部分研究摒弃了洞映射方法全局数据结构，研究了具有数据局部特性和可扩展性的分布式局部洞映射挖洞方法和实现技术;利用八叉树网格块分解，发展了高效的并行寻点算法;针对分布式环境下格心格式插值问题，研究了跨块、跨处理器插值单元搜索方法，解决了块多情况下在块边界处插值精度损失问题;分析了常用的网格边界条件在网格装配算法中的处理方式，提高了并行装配算法的自动化程度。　　3)此外，本文在对2）并行算法研究的基础上，发展了一套通用的、高效的基于多块结构网格系统的并行数值模拟程序，该程序耦合了并行网格装配算法、负载均衡算法、通信优化算法、重叠网格跨块插值通信及刚体六自由度方程，可以进行二维/三维、定常/非定常流动并行数值模拟，并支持复杂外型非定常多体分离高效并行计算。