通过发射电子束测量空间地磁场是一种新的有效的地磁场高精度测量方法，但电子束发射对在轨航天器自身状态和安全存在影响。为了研究这一影响，从同步轨道充电机制出发，基于轨道限制机制和朗缪尔方程研究了航天器发射高能电子束时的诱发充电模型，推导了不同初始电位情况下束流发射的平衡电位公式，并编制程序研究了这一过程中粒子束电流、能量、光照等因素对航天器充电电位的影响，得到了航天器对外发射高能电子束时诱发航天器自身或平台的充电电位随时间变化规律，并通过部分解析解对比验证了模拟结果的正确性。

由于炸药具有热传导系数小、对温度极其敏感的特点，在使用多脉冲飞秒激光对其进行持续加工时，极有可能在炸药内形成热累积，从而导致点火、燃烧等危险事件的发生。为了降低激光加工材料过程中的热效应，人们普遍采取在材料加工表面施加气流的方法。为了研究加载气流条件下，炸药装药在飞秒激光作用下产生的烧蚀产物的运动规律以及炸药装药内部的温度变化，建立了加载气流条件下飞秒激光加工炸药装药过程的二维流固耦合计算模型，对在单侧、双侧不同入射角度的亚音速气流作用下，飞秒激光加工奥克托今（HMX）炸药装药的过程进行了数值模拟计算。计算结果表明：单侧气流会在炸药加工表面形成漩涡流，导致烧蚀气体产物在炸药表面做旋转运动，加重了烧蚀产物对炸药的热影响；双侧气流会在远离炸药加工表面的地方形成较大的漩涡流，从而使烧蚀气体产物迅速离开炸药加工表面，有效降低了炸药的温度，提高了飞秒激光加工炸药装药过程的安全性。

由于涡轮叶片所处的工作环境复杂，受到壁面及燃气辐射干扰，导致测温十分困难。为进一步分析涡轮叶片表面在端壁影响下的温度分布情况，采用数值模拟结合自定义编程的方式进行了含端壁涡轮导叶的温度误差验证计算。利用自定义编程对经典同心球模型进行了角系数，有效辐射等可靠性验证计算，验证方法可靠。基于该方法进行了端壁与涡轮导叶各网格单元的角系数，叶片表面间的辐射换热计算，输出涡轮导叶的表面辐射特性分布，运用玻耳兹曼定律反推导出该工况涡轮导叶所受到的辐射能流分布情况；计算分析了不同误差影响机理下，含端壁的涡轮导叶温度误差分布情况，探明了热辐射环境下对叶片表面辐射特性的影响。结果表明：当进口黑体辐射温度在1400~1800 K之间，进口辐射强度是对叶片换热影响最大的因素；利用有效辐射和所计算的误差分布可知，进口辐射温度影响区域主要是叶片前缘区域，最大计算误差不超过2.82%；通过有效辐射及误差分布可见，出口黑体辐射温度的变化对于涡轮导叶的影响较小，受温度影响区域也主要为叶片前缘区域，最大计算误差不超过2.35%；叶片表面发射率与温度成正相关，当叶片表面发射率增大时，叶片表面温度随之均匀升高，在真实工况下，叶片材料物性的改变较小，在发动机设计中可以近似忽略由于叶片温度变化导致物性参数改变带来的影响。

热管堆具有结构简单、布局紧凑、固有安全性高的特点，是无人潜航器的理想堆型之一。针对采用热管堆的新型兆瓦级高效紧凑核动力装置，设计了一种利用自然循环冷却热管绝热段的非能动余热排出系统。使用计算流体力学方法对不同几何参数的余排系统的排热能力进行模拟分析，使其保守满足最大余排功率的需求。结果表明：热管管束周围设计围板导流有利于降低流体最高温度，围板进出口宽度几乎不影响换热能力，而延长围板下部不利于自然循环；3.5兆瓦热管堆的应急冷却舱轴向长度为160 mm时可以保守满足最大余排功率，并在5?25 ℃的环境温度下均可正常工作。

近十年，岩石表层释光测年方法自提出以来发展迅速，表现出广泛的应用前景和潜力，但该方法相关的参数对暴露年龄和侵蚀速率结果的影响却鲜有研究。本文通过模拟光衰减系数μ、晒退速率σφ0ˉ、环境剂量率D˙及特征饱和剂量D₀这些相关参数与半饱和深度（量化释光信号晒退深度的指标）之间的关系，分析研究了上述参数对暴露年龄和侵蚀速率的影响，以及在不同参数μ、σφ0ˉ、D˙及D₀下获得暴露年龄和侵蚀速率的极限。结果表明μ和σφ0ˉ对释光信号晒退和侵蚀速率的影响非常显著，当增加相同的暴露时间或侵蚀速率时，μ值越小，对应半饱和深度变化的速率更大，而不同σφ0ˉ值对应半饱和深度变化的速率相同。浅色透光性（μ值较小）岩石是较为理想的定年材料，野外作业中应优先采集。一般情况下，环境剂量率D˙和特征饱和剂量D₀的大小对暴露年龄和侵蚀速率的值基本不产生影响，故在实际应用中可忽略岩石表面和内部的D˙值差异。该方法测年范围为10^-3~10² ka，获得侵蚀速率范围为10^-2~10³ mm?ka^-1。

多层膜光学元件的设计是基于理想的单色光进行的，然而光源发出的光束均存在光谱线宽，在非单色光条件下工作，元件的光学特性会偏离理论值。为了分析光束线宽对多层膜光学元件的光学特性影响，首先，基于薄膜辐射特性的部分相干理论，提出了准单色光束入射条件下多层膜光学特性计算方法；其次，通过数值模拟实验研究了光束线宽对窄带滤光片光学特性的影响。研究结果表明：随着线宽增大，滤光片透射通带的矩形度逐渐降低，半高全宽先降低后增大，其在滤光片的理论半高全宽附近取得最小值；光谱线型主要改变透射通带的透射率，对于透射谱线的矩形度以及半高全宽影响较小；为了保证窄带滤光片的通带形状，入射光束的线宽应当小于滤光片透射谱线的理论半高全宽的一半，光谱线型应当趋近于矩形线型函数。