数值计算是**效应与毁伤评估研究的重要途径，其作用集中体现在指导试验设计、优化方案，拓展试验结果及作为理论与试验研究的补充手段三方面。由国外**效应数值计算软件的基本特点与国内效应计算软件的发展现状可知，国外商业软件的突出优势是研发力量强、操作方便、计算精度与结果可靠性高，前、后处理软件丰富，且计算并行化。从总体上看目前我国数值计算仍受制于人，在基础数据、求解规模、计算能力、二次开发四方面发展相对滞后; 基于开源数值计算软件包进行二次开发是迅速缩小与国外成熟软件差距的有效途径。

地下矿中深孔爆破炮孔布置设计直接影响爆破效果和生产成本，前期研究提出的基于单源最短路径的优化算法极大提升了布孔优化设计的效率，但不能完全满足生产实际的应用。分析了炮孔布置与中深孔爆破参数的关联性，将炮孔孔底距作为主要控制调节参数，应用多源点最短路径的动态规划思想，基于Floyd算法建立中深孔爆破扇形炮孔排面优化设计算法模型，解决了炮孔布置方案中预设特定炮孔参数的扇形排面布孔优化设计问题。在此基础上，基于Auto CAD平台进行二次开发中深孔爆破炮孔优化设计程序模块，并成功应用于某铁矿。中深孔爆破优化设计程序的开发，可实现地下矿中深孔爆破炮孔快速绘制，提高中深孔爆破设计质量，有效控制爆破作业成本。

针对人工编程数值建模进行缺陷识别反问题求解存在编程复杂、分析效率低的局限性, 提出了采用通用有限元数值计算软件Ansys结合共轭梯度算法进行二次开发对复合材料内壁不规则缺陷进行红外诊断定量识别的方法, 并引入了相对敏感系数的概念用于比较评估试件检测状态对缺陷边界形状定量识别的影响。通过相对敏感系数分析发现, 不同检测状态下内壁不规则缺陷的可检测性并不相同, 采用检测面达到最大温差时刻点的瞬态检测比稳态检测更具优越性。数值试验验证了Ansys二次开发红外诊断识别的可行性和相对敏感系数比较评估的有效性。

为满足二氧化碳探测仪平面光栅高精度面形要求，对光栅及其支撑结构进行了设计和分析.首先，对光栅结构组件各材料的选取和支撑结构形式进行了研究；然后，以坐标变换法和最小二乘法为理论依据，对镜面刚体位移和畸变的计算求解进行了探讨;接着，采用有限元法对光栅结构组件在不同热力耦合状态下的面形精度和结构强度进行仿真分析.运用有限元软件本身提供的二次开发功能，开发了能内部调用MATLAB编写的面形误差计算程序.经计算，各工况下面形误差PV≤63 nm，RMS≤12.6 nm.最后，为了验证结构组件的动态特性，进行了模态分析和谐响应分析，三个方向的基频分别达到1 046.3 Hz,1 640 Hz，1 147.5 Hz.这些结果表明，光栅结构组件设计合理可行，能够满足各项设计要求.

为了加强光学系统在实际应用现场的抗振性能，提高光束的质量及光束指向的稳定性，以光学元件结构优化分析为例，利用Visual Basic(VB)和MATLAB对ANSYS系统进行了二次开发，设计实现了一个基于ANSYS的参量化分析平台。平台借助VB作为参量化建模以及主控界面的开发工具，完成参量化建模; 然后调用ANSYS进行结构优化分析，并提取计算结果; 最后调用MATLAB对结果进行处理，将生成的数据图片动画进行实时可视化显示，从而使得光学元件优化设计过程更加直观便捷。该研究对光学元件抗振性能的分析和评估有很大的帮助。

国际反质子与离子大科学工程(FAIR)项目是一个大型的国际合作项目, 其中Super-FRS超导二极磁体由中国科学院近代物理研究所研制。利用ADINA有限元程序对项目中的超导Super-FRS磁体线圈的失超过程进行了模拟分析。利用C程序对ADINA程序进行二次开发以便对有限元求解器的调用和载荷的控制。分析结果显示: 在失超过程中产生的最大热应力为26 MPa,可能产生的声波频率在35 Hz左右。