工程CAD是计算机辅助设计的一个重要分支，在设计领域有着广泛的应用，对于提高设计水平、设计质量和设计效率有很大的帮助。工程CAD与传统的机械CAD相比有较大的差异，因此有必要研究工程CAD特有的技术和方法。 工程CAD涉及到工艺、建筑、仪表等不同专业，具有整体数据量大而局部几何模型简单的特点。本文提出的拓扑建模方法有效地解决了不同专业领域大规模产品数据中工程对象关系的表达和处理问题；提出的工程对象几何模型，有效地支持了大规模工程产品的图形处理。 本文的主要内容如下： 1、提出了在工程CAD中进行拓扑建模的方法：首先，提出了拓扑图中节点的特征点、特征线、特征面和智能体的多层抽象结构：其次，结合虚拟基准的概念，讨论了节点连接的定位约束求解问题和拓扑图的编辑问题。 2、给出了拓扑建模理论在工艺流程图软件、配管软件和钢结构软件中的实现和一些关键算法。 3、在分析了工程对象几何特点的基础上，提出工程对象几何模型。工程对象几何模型的内存表示是面片和棱线的简单结构，外存表示以图形库和图形描述语言为基础。研究了图形库的结构，设计和实现了一种图形描述语言。 4、在基于工程对象几何模型的基础上，设计了简化的实体布尔运算算法和工程消隐算法。在实体布尔运算算法中，提出的虚面、导航线等概念，简化了算法的实现；在工程消隐算法中，提出的隐藏度和半隐藏度概念，满足了消隐工程规则，解决了虚面对消隐的影响问题。 5、在分析CAD体系结构发展的基础上，以层次化统一模型为核心，提出了基于软件构件的工程CAD体系结构。 以上工作及成果主要体现在三个创新点上： 1、提出了基于特征点、特征线、特征面和智能体多层抽象结构的拓扑建模方法； 2、提出了基于面片和棱线结构、图形库结构和图形描述语言的的工程对象几何模型； 3、在拓扑建模方法和工程对象几何模型相结合的基础上，提出了工程CAD不同专业统一模型的体系结构。