海面温度场建模与求解是海面红外仿真的前提和基础。针对海面换热复杂、海水传热迟滞等特点, 本文提出一种基于有限差分的海面红外温度场迭代建模方法。该方法在详细分析海面温度成因的基础上, 从环境温湿度入手, 对太阳辐射、大气辐射、大气传导换热、蒸发潜热等项和海水各层之间的传热计算, 建立热平衡与热传导方程, 利用有限差分方法进行建模, 仿真计算一天 24 h范围内的海水温度曲线, 并通过多次迭代计算解决了海水初始温度设定问题。实验结果表明, 本文提出的算法充分考虑了海水传热的迟滞效应, 仿真生成一天范围内的海面温度稳定曲线, 通过多次迭代解决初始温度获取困难、算法时效性不强等问题, 最后与实测温度进行对比, 结果较符合实际, 验证了算法的有效性。

时域体电场积分方程性态较好，但时域面积分方程性态较差，这就造成体面耦合的时域电场积分方程在迭代求解时经常遇到收敛较慢的问题，无法满足工程需要，并且一般预条件技术获得的加速效果也不甚理想。因此，时域体面积分方程迭代求解时间过长已成为体面积分方程在实际工程应用中的核心问题。针对时域体面电场积分方程矩阵性态差的问题，提出一种引入分块预条件方法 (BMP)，可以加快矩阵迭代收敛的速度。将时域体面积分方程的矩阵分解成 3块矩阵相乘的形式，而这 3块矩阵都是稀疏的，并通过几个体面算例说明该预条件技术的效率。

为了快速、精确地计算高能X射线照相中的散射光子分布，提出了将该过程中的粒子输运问题近似为一个有效的纯光子输运问题。针对该纯光子输运方程提出了一种适合于计算机计算的逐级迭代求解公式，并将该公式进行了离散化，然后编写成了计算机离散程序。用蒙特卡罗程序MCNP模拟得到了该程序所需要的参数和分布函数。最后用MCNP对该程序进行了检验。对于薄客体离散程序的计算结果与MCNP符合较好，但对于厚客体二者有较大偏离。目前可以把该程序应用于一些定性的计算分析。

本文用叠代法求得了含弛豫项的广义光学Bloch方程的近似解。与计算机给出的数值积分解的比较表明,一阶叠代解具有足够好的精度。由此得出了上能级占有几率随时间变化的解析表达式及多光子吸收、Bloch-Siegert频移等有用结果。