虚拟装配技术是数字化设计与制造领域的关键技术，装配过程仿真是实现产品虚拟装配的一个重要环节。本文结合国家973子项目，较系统的研究了虚拟仿真装配过程及其相关技术，分析了几何约束求解过程，给出了通过建立几何约束可能集合来提高装配效率的方案，提出了基于接触约束的装配方法，开发了系统ConVAS作为应用实例。第一章概述了虚拟装配的定义及研究意义，综述了虚拟装配及相关技术的研究状况，并给出了论文的主要研究内容及总体结构框架。第二章详细推导了各种类型约束匹配条件下的数学描述，以及约束求解与自由度归约的过程，实现了交互式指定和解除约束对零件进行静态装配的，改进了一些求解的算法以提高效率。第三章研究了基于几何约束可能集合的动态仿真装配零件的过程，改进了约束识别、约束确认和运动导航的算法，实现了实时干涉检测。阐述了通过装配过程中记录关键点生成装配路径的方法。第四章提出了基于接触约束的动态仿真装配过程。首先，研究了干涉检测方法并提出了干涉响应的处理方案。其次，给出了接触点的定义和计算方法，根据接触点将接触关系分类，分析了各类接触约束的自由度。接着提出了根据接触约束导航装配零件的方法。最后，总结了装配导航流程。第五章在前面四章的研究基础之上，介绍了ConVAS系统的设计、框架及功能实现，通过多个装配实例对系统功能进行验证，并展示了实例效果图。第六章总结了本文的研究内容，包括改进算法、ConVAS系统实现的功能及优缺点，并展望了今后的努力方向。