基于面向对象的C++语言研制三维柱坐标共形网格生成程序，对束-场互作用器件作共形网格剖分，为粒子模拟算法提供积分线元、面元。通过定义三维柱坐标网格体系如网格步长、网格索引、守护网格层、包围盒等数据，使模型的空间信息能转换成柱坐标网格信息。将轴上网格单元作特殊处理，使粒子模拟算法形式在轴上网格和在非轴上网格上保持一致。利用射线跟踪法得到属于模型子面、模型棱边的离散边界点，接着通过拓扑关系获得模型的顶点，保存上述三类离散边界点的拓扑信息和网格信息。将构建的基础网格元与边界点信息耦合，在离散网格体系中重构模型。用该共形网格剖分技术对相对论磁控管进行剖分，能够识别该磁控管的透明阴极、阳极和谐振腔等结构。

针对混凝土表面裂缝分割过程中分割精度低、细微裂缝漏分和背景干扰等问题，提出一种联合线性引导和网格优化的裂缝分割模型。首先，在主干网络中引入多分支线性引导模块，通过自适应单维度池化增强网络对裂缝线性结构的表达能力，让不同区域的裂缝建立联系，增强全局上下文信息感知能力，提高网络分割精度；然后，提出网格细节优化模块，通过分区-优化-合并三步骤，将整个空间域划分为若干个空间网格，提取空间网格中的细微裂缝信息，防止细微裂缝漏分；最后，在主干网络的跳跃连接处嵌入混合注意力模块，在空间和通道双维度突出裂缝特征，减少背景干扰。在Deepcrack537，Crack500和CFD裂缝数据集上，所提模型的IoU值分别达到77.07%，58.96%和56.55%，F1-score值分别达到87.05%，74.19%和72.24%，明显优于大多数现有方法，具有更高的分割精度。

为了解决航空发动机机匣性能试验中双目DIC变形测量偏差难以全场、精确量化的问题，提出了一种系统、全面的DIC测量数据与有限元仿真数据之间的映射方法。首先，采用FPFH特征和ICP算法精确配准两类点云数据，完成了数据坐标系的精确对齐；然后使用遗传算法优化的拟合神经网络调整有限元节点位置，从而消除两类数据间节点位置不一致的问题，完成仿真网格向DIC网格的高精度映射；最后，使用逐点最小二乘应变估计算法统一了有限元仿真和DIC测量的应变计算模式，得到与DIC属性一致的有限元比对数据，从而实现被测面全场变形的偏差估计。机匣刚度实验中肋板处的变形比对结果显示，网格节点的映射精度优于1×10-6mm，仿真变形和DIC变形的偏差云图与偏差曲线具有良好的一致性，且能够显示DIC测量偏差存在的具体位置，在未来航空发动机机匣及类匣体的研制和测试领域具有良好的应用前景。

随着反应堆堆芯设计的复杂化，给堆芯物理的建模计算带来了一定的挑战。针对复杂几何堆芯的精细建模计算，采用基于任意三棱柱网格的离散纵标节块法，通过构造实体几何的方式，实现了复杂非结构几何堆芯的准确建模以及非结构网格的生成，同时由于非结构网格计算量大，采用了块雅各比的并行算法以减少堆芯输运计算时间。将SARAX程序用于空间反应堆和热管堆的计算中，特征值和堆芯径向功率分布结果与多群蒙特卡罗的计算结果吻合良好，特征值的计算偏差小于3.00×10^-3，径向功率分布的相对偏差小于1.5%，表明SARAX程序在复杂非结构几何堆芯计算中具有较高的精度。