针对自由曲面网格划分,许多学者做出了研究并取得了一定的成果。现有的网格划分与优化研究以三角形网格或者不同面的四边形网格居多,相对于三角网格,四边形网格减少了钢/玻璃板的加工以及杆件的数量,具备三角形网格所不具有的优势,但四边形网格不共面给其应用造成了很大的困扰。基于此,论文对自由曲面四边形网格的划分及平面化方法进行了研究。论文提出了一种基于映射思想的四边形网格划分方法,对曲面的边界使用二分法分段后将参数域的对应点在u、v两个方向连线并映射回曲面,得到四边形网格划分结果。此方法可以较好地完成对自由曲面的四边形网格划分工作,但划分出的四边形网格并不共面。为了解决四边形网格不共面的问题,本文提出了基于弹簧质点模型的四边形网格平面化方法(方法一)与基于曲面约束映射的四边形网格平面化方法(方法二):方法一使用传统的映射等分法对曲面进行网格划分后,根据不同网格性能的侧重要求,计算出相应的弹性系数kij、边界约束刚度kc、对网格点的吸附刚度km、平面化控制系数pc,建立以平面化为目标的网格弹簧质点模型,最后通过动力松弛法,经多次迭代得到平面化网格;方法二将曲面进行等面积原则的展开,拟合成二维平面后进行网格划分,得到二维四边形网格,之后在满足约束条件的情况下,将二维网格向曲面进行映射,并保持每个网格的平面度,不断迭代移动网格点的坐标,直至收敛或满足平面化要求为止。在此基础上,提出了平面化指标、均匀性指标、流畅性指标对网格进行评价。研究结果表明,相对于传统的映射划分方法,两种方法得到的网格平面化程度均较好;两种方法对比,方法一更具有普适性与应用前景,经过适当改动,可推广应用于四边形和三角形混合网格。