把约束子结构模态综合法与直接模态摄动法相结合，建立复杂场地三维地震反应等效线性化分析计算方法。应用直接模态摄动原理，可简化各子结构模态分析过程，将特征值求解问题转化为线性代数方程组的求解，从而可有效提高计算效率。算例表明，该方法在提高大规模复杂场地地震反应分析计算效率方面优势明显。

建立了一种考虑法向接触力、切向接触力（含静滑动摩擦力及动滑动摩擦力）和力矩（含由切向力产生的力矩及静滚动摩擦力矩和动滚动摩擦力矩）的三方程线性弹性一阻尼离散单元模型，并将该模型应用到颗粒物料的三维数值模拟中，讨论了模型中几个重要碰撞参数——刚性系数、阻尼系数及摩擦系数的选择及其对计算结果的影响，同时也探讨了时间步长等计算参数对模拟结果的影响。为了验证算法和参数选择的正确性，本文对几个有代表性的颗粒系统进行了数值试验研究，并对计算结果进行了细致的分析，验证了新模型和参数选择的正确性。

当外激励为均值为零的平稳随机过程时，系统输出响应的随机减量函数代表了系统的自由衰减振动。但当外激励不是零均值的平稳随机过程时，这种传统的随机减量函数在某些情况下，将不再具有上述性质。为进一步拓宽随机减量函数的应用范围，本文从分析Brown运动的随机过程的表征中得到启发，在传统的随机减量函数的基础上，提出一种新的随机减量函数的构造形式，并对同一系统在相同触发条件下，受不同外激励作用时的传统随机减量函数与新构造的随机减量函数进行了对比。数值计算和实验结果表明，当外激励为零均值的随机过程时，新旧随机减量函数在反映系统自由振荡的效果上基本相同，但在外激励为其他情况下，新构造的随机减量函数在性态和稳定性上明显优于传统随机减量函数。

通过为三维实体等参元附加非协调位移模式，构造了能反映横向剪切变形影响的非协调实体板单元。单元采用完全的三维应力应变本构关系和实体几何描述，可给出板的三维应力状态。为确保不规则单元通过分片检验，推导了显式表达的非协调位移修正项。算例表明：单元无多余零能模式，对中厚板可给出满意的计算精度。

研究了二维自适应非结构网格DSMC并行算法实现的过程。首先提出了一类非结构网格自适应策略，有效降低了网格尺度对计算结果的影响，提高了流场的分辨率；然后基于PC-CLUSTER群机并行体系结构与消息传递库MPI并行环境，利用分区并行思想，设计了非结构网格DSMC并行算法，节约了计算时间。利用Fortran90的动态分配内存技术编制了通用计算程序；最后对过渡流域高超声绕流进行了数值模拟，计算结果初步验证了算法的可行性与有效性。

通过改变三维8结点六面体等参单元的结点位置、结点数目和形函数，构造了一种12结点三维等参奇异单元，该单元的应力场具有1/√r奇异性，可以模拟裂缝前沿的奇异应力场；该单元的位移模式在其中两个坐标方向是线性变化的，因此．该单元与线性单元连接时不需要过渡单元，仍能保证交界面位移协调，克服了20结点三维等参奇异单元不能与线性单元协调连接的缺陷；文章最后将该奇异单元布置在裂缝前沿，应用有限元法计算了三点弯曲梁预制裂缝前沿的应力强度因子，该结果与规范公式计算值基本一致。

受构造作用的影响，实际油藏的外边界往往是复杂多样的。本文从渗流理论出发建立了复杂外边界油藏水平井渗流数学模型，并采用Lord Kelvin点源解、贝塞尔函数积分和泊松叠加公式等方法求解了复杂外边界油藏水平井的边界元基本解，利用边界元的理论建立了复杂外边界油藏水平井井底压力响应数学模型。通过计算得到了无因次压力和压力导数双对数理论图版，并在其基础上分析了复杂外边界油藏水平井渗流特征及其影响因素。

以高空长航时大展弦比太阳能无人机机翼为研究对象,针对分布式电驱螺旋桨滑流和大展弦比机翼之间耦合的复杂气动干涉问题,采用滑移网格方法、动网格技术、SST k-ωRANS湍流模型和CFD/CSD(Computational Fluid Dynamics/Computational Structural Dynamics)双向流固耦合技术,研究了螺旋桨不同转速、布局方式和气动阻尼对机翼气动弹性响应的影响。数值计算结果表明,螺旋桨滑流会改变机翼表面的压力分布;螺旋桨流场对机翼的扰动频率接近机翼的结构固有频率时,机翼会发生共振;螺旋桨的位置越靠近翼尖,或螺旋桨的数量增多,都将增加机翼气动弹性响应的幅值。

为了合理预测伴随气泡和气穴的低压液压营路压力瞬态脉动，提出了用改进遗传算法对低压液压营路压力瞬态脉动模型进行参数辨识的新方法。给出了用来描述营路流动特性的瞬态脉动数学模型，建立了用来计算伴随气泡和气穴的液压营路瞬态下气泡体积和气穴体积的数学模型。构造了基于最小二乘法的适应度模型，探讨了遗传操作方式及算法终止准则，采用了算术交叉同线性逼近相结合的改进算术交叉算子进行交叉操作，给出了模型参数寻优的算法流程。实现了对低压液压营路压力瞬态脉动数学模型的参数识别，得到了参数优化后的低压液压营路压力瞬态脉动模型。仿真结果与实验数据的比较表明在低压液压营路瞬态模型中．用改进遗传算法来识别模型中的未知参数的方法是可行的、有效的。

采用可压缩的两相流模型,辅以Realizable k-ε湍流模型来模拟锥阀附近的水流水力特性,对于自由水面的处理采用了VOF法。通过对计算的压力场以及流线的分析,指出锥阀在水力消能中的作用。数值模拟结果与试验资料的比较分析表明两者吻合较好,从而验证了该模型在锥阀湍流模拟中的可靠性。