作为超新星爆发的残留天体,超新星遗迹携带着巨大动能,是银河系内重要的粒子加速源和非热辐射源,辐射覆盖从射电到甚高能伽马射线全波段。超新星遗迹的研究涉及超新星爆发机制、前身星周围介质性质、脉冲星及其星云形成、重核合成、激波物理与粒子加速、高能辐射产生机制等问题,这些问题一直属于观测和理论研究的热点。超新星遗迹中发生的粒子加速、辐射机制与辐射分布形态与超新星爆发时初始条件和周围星际介质紧密相关,导致观测到的不同超新星遗迹的辐射特征与辐射分布形态差异很大。我们针对超新星遗迹动力演化过程及辐射分布形态开展研究,论文的结构和主要研究内容如下：第一章回顾超新星遗迹的研究历史和目前的研究热点,总结X射线卫星Chandra和切伦科夫望远镜在甚高能伽马射线波段的一些观测成果和超新星遗迹的多波段辐射谱和辐射分布形态特征。第二章首先介绍数值模拟过程中涉及到的流体力学和磁流体力学的基本守恒方程,包括质量守恒、动量守恒、能量守恒方程,以及微扰传播特征；其次回顾超新星遗迹中涉及到的相对论激波加速机制,内容包括激波加速的试验粒子理论、非线性扩散激波加速机制以及数值模拟结果;最后,介绍了超新星遗迹中非热辐射产生机制,包括同步辐射,逆康普顿散射以及pp相互作用机制。在第三章中,我们应用数值模拟方法对超新星遗迹的动力学演化过程和辐射分布形态开展了研究。首先,利用二维磁流体力学数值模拟,通过对遗迹演化建立初始条件,获得了演化过程中密度,磁场,压强等的分布,不稳定性的产生。模拟结果显示,高速抛射物质在星际空间传播时形成激波,加热星际介质,同时产生一反向激波,反向激波加热超新星抛射物质,形成一个双激波结构。双激波中间是一个接触不连续面,产生Rayleigh-Taylor不稳定性,磁场在不稳定性发生的区域内加强。其次,将数值模型扩展到三维空间,研究了在均匀演化环境和湍动环境下遗迹的动力学演化特征。最后,针对两颗典型超新星遗迹SN1006和RX J0852.0-4622开展仔细研究。观测显示它们的辐射形态具有不对称结构,SN1006的多波段非热辐射图像显示遗迹在东北及西南部亮,但其辐射分布并非严格对称,存在点及纤维结构；另外,X射线以及伽马射线段的观测都显示,RX J0852.0-4622也具有非对称的不规则结构,壳层在一些地方中断,辐射极弱,而在另一些区域较亮,在北部有明显的3个亮团分布。通过磁流体力学数值模拟,结合激波加速粒子理论,我们获得了遗迹的辐射分布形态、激波速度等,并将其与观测进行比较。结果显示,在均匀演化环境下获得的辐射形态并不能对观测特征进行解释；在湍动环境下,遗迹可以产生观测到的非对称结构,与观测一致。第四章中,首先总结了我们的工作和所获得的结论。利用二维/三维磁流体力学数值模拟获得超新星遗迹在不同星际介质中演化的密度、磁场、压强等分布,并结合激波加速和辐射机制理论,获得遗迹的辐射分布形态,使得可以更好地将数值模拟结果直接与观测进行对比,通过仔细研究超新星遗迹SN1006和RX J0852.0-4622的辐射分布形态,获得以下主要结论：（1）两颗遗迹的辐射分布形态可以通过假定粒子通过扩散激波加速粒子机制加速,且遗迹在非均匀的湍动环境中演化解释；（2）对SN1006,遗迹东北部存在一低密度空腔,半径约为2.5pc,密度约为周围环境的0.4倍,从而产生东北部的鼓包,而西南部尺度较小的鼓包可以解释为在西南部存在一些尺度较小的低密度空腔,或者是由于在有效粒子加速下,不稳定性结构抵达遗迹前激波,从而产生小尺度鼓包。最后,我们讨论了超新星遗迹研究中一些还未解决的问题以及未来的研究重点。