经颅磁刺激技术在脑功能疾病的治疗中已经越来越受到关注,因其无创无痛等优点受到越来越多的青睐。提高磁刺激线圈的感应电场分布特性以及感应能量特性的研究可以为磁刺激技术发展提供重要支持。本论文提出运用模拟人体头皮、颅骨、脑脊液、脑灰质和脑白质结构的五层同心球模型进行仿真研究。在此基础上,重点研究八字形线圈的感应电场强度分布特性以及感应电场能量分布特性,并通过建立蚊香型八字线圈,与传统的简单导体块线圈模型进行比较,体现了不同建模方式对分析结果的影响；本文还提出了一种提高八字线圈感应电场聚焦性的新方案,在综合两方面特性的基础上对新方案综合性能进行分析；此外,本文建立更接近真实情况的头盔模型,并在此基础上对八字线圈磁刺激进行进一步仿真研究,考虑到刺激阈值参数,讨论了磁刺激研究中涉及到的实际问题；最后,本文将头盔模型和五层球模型仿真结果进行对比,进而阐释了不同模型对仿真结果的影响。本文仿真使用的工具是大型有限元分析软件ANSYS 11.0。在感应电场分布特性研究中,本文本文提出使用聚焦体积的概念反映聚焦性；本文为评价线圈感应电场强度分布特性,建立了综合考察电场峰值、聚焦体积以及正负峰比的比较函数,用于更加科学统一地比较不同线圈的场分布性能,进一步优化线圈参数。感应电场能量分布也是线圈优化的重点之一,因此本文建立了综合考虑感应能量分配率、集中度和利用率三方面因素的比较函数以综合评价线圈的能量分布特性；同时,为综合评价线圈的性能,本文建立了包含场分布和能量分布特性的比较函数,该比较函数关注五层球模型中磁刺激靶区域脑灰质区的特性,以及头皮区部分特性,使得线圈性能的评价更实用。本论文进行了一些新的探索研究,研究结果及后续开展的工作将对磁刺激仿真研究及线圈优化提供有益的思路。