托卡马克中的撕裂模是一种由电流驱动的宏观磁流体不稳定性,它会破坏平衡磁面并在有理面处形成磁岛结构,这些磁岛又可以作为种子磁岛来驱动新经典撕裂模不稳定性。新经典撕裂模是线性稳定的,但是它会被磁岛内由于压强展平而损失的自举电流所解稳,变得非线性不稳定。由于能量会沿着磁力线快速输运,新经典撕裂模会极大程度地降低托卡马克装置芯部的能量约束水平,同时也是造成等离子体大破裂的主要原因之一。出于经济可行性的考虑,未来的先进托卡马克装置必须要实现高自举电流份额运行。高自举电流份额就意味更容易触发新经典撕裂模。因此,如何抑制或者控制住新经典撕裂模,对于未来聚变装置的长时间稳态运行至关重要。之前的研究发现共振磁扰动能够对磁岛带来多种作用,其中最重要的两个课题就是锁模和场穿透。锁模描述的是正在旋转的磁岛被共振磁扰动锁住的过程。共振磁扰动可以在有理面的位置生成电磁力矩,一旦电磁力矩大到能平衡掉粘滞和惯性力矩,磁岛将被强制地锁定到和共振磁扰动同相的位置。另外,即使在旋转等离子体中的新经典撕裂模是稳定的,共振磁扰动也可以在有理面的位置驱动磁重联生成磁岛,这个过程被称为场穿透。静态的共振磁扰动可以用来测试托卡马克装置对误差场的最大耐受程度。另外,实验中也发现适当大小的静态共振磁扰动对磁岛能起到一定的稳定作用。近年来,实验上开始探索共振磁扰动和电子回旋电流驱动对新经典撕裂模的协同控制。共振磁扰动可以作为一种辅助手段,通过锁定磁岛来定位磁岛O点的实时相位和旋转频率,以此来增强电子回旋电流驱动的效率和抑制效果。实验表明这是一种很有潜力并且效果较好的方法。基于上述理由,本论文主要针对三个不同主题就共振磁扰动对新经典撕裂模的影响进行系统研究。分别是,共振磁扰动对新经典撕裂模锁模的影响、反磁剪切位形下共振磁扰动和电子回旋电流驱动协同控制新经典撕裂模、双流体模型下新经典撕裂模的磁场穿透。本论文的结构以及主要内容可以简要总结如下:第一章,首先简要介绍托卡马克装置、托卡马克平衡和托卡马克等离子体的主要模拟方法。然后简要回顾撕裂模的线性以及非线性理论和实验上新经典撕裂模的主要控制方法。第二章,简要介绍本文模拟中使用的代码MDC（MHD@Dalian Code）。介绍代码中使用的模型方程,共振磁扰动和电子回旋电流驱动的模拟方法。第三章,模拟研究共振磁扰动对新经典撕裂模锁模的影响。研究发现,外加静态共振磁扰动能造成两种锁模现象,常规锁模和小磁岛锁模。只要共振磁扰动的幅值足够大,常规锁模一定会发生,但是小磁岛锁模只会出现在新经典撕裂模相对稳定的参数区间。通过扫描两种锁模阈值关于等离子体参数的依赖关系,发现小磁岛锁模和常规锁模阈值的发展趋势并不相同。模拟发现当磁岛宽度小于一个阈值时,小磁岛锁模现象才能被触发。第四章,模拟研究反磁剪切位形下共振磁扰动和电子回旋电流驱动对新经典撕裂模的协同作用。根据内外有理面在径向所处位置,分中等有理面间距和大有理面间距两种情况分别进行研究。发现在中等有理面间距下,外加旋转的共振磁扰动可以有效抑制由于内外磁岛快速重联引发的破裂现象。在大有理面间距下,发现减小共振磁扰动的旋转频率、适当向内移动电子回旋电流驱动的沉积位置以及增大调制电子回旋电流驱动的作用时间比能够增强协同控制的抑制效果。第五章,基于双流体模型模拟研究新经典撕裂模的磁场穿透过程。研究发现,在没有等离子体流的情况下,磁场穿透阈值为零,但是在考虑自举电流的情况下,即使没有等离子体旋转也会存在一种类似场穿透的现象。通过对比研究E×B流和抗磁漂移流对场穿透过程的影响,发现足够大的抗磁漂移流会对磁岛产生明显的抑制作用,抑制作用来源于抗磁漂移效应对广义欧姆定律的修正。另外,抗磁漂移流还会引起磁岛宽度的振荡,压强梯度对磁岛宽度的负反馈调节作用导致了这种振荡现象。最后一章总结全文并提出未来工作展望。