重离子碰撞的实验和理论研究是核物理研究的前沿领域。本文基于重离子碰撞的输运理论，研究了重离子碰撞中的同位旋效应和熔合反应机制。 利用同位旋相关的量子分子动力学(IQMD)模型，在三种不同对称势下，研究了反应体系48Ca+48Ca和40Ca+40Ca，以及124Sn+124Sn和124Ba+124Ba的径向流阈能，发现径向流阈能表现出同位旋相关性，丰中子体系的径向流阈能较小。这一结果和零温时饱和点处的不可压缩系数，随着相对中子过剩的增加而减小，所满足的抛物线规律一致。径向流阈能的同位旋效应对不同对称势的依赖，使得人们可以通过提取径向流阈能的同位旋相关性来确定核物质状态方程中的对称势，为实验确定对称能提供了一种新的方法。 利用同位旋相关的Boltzmann-Langevin方程(IBLE)计算了入射能量为600MeV/nucleon时的Ne+C，Al，Cu，Sn，Ta，Pb反应的碎裂截面。除了C靶，目前的理论计算和实验结果符合较好。只有Ta靶反应描述了实验数据中的奇偶效应。但理论结果很好地描述实验中发现的F碎片产额降低的现象。并根据同位素分布分析了F碎片产额减少的原因。研究了C与H，C，O和N的反应在50，80和100MeV/nucleon能量下的碎裂反应。计算结果表明，碎片种类随着靶核质量的增加近似增加。对于C与C，O和N反应，能量从50到80MeV/nucleon时，碎片种类和一些碎片生成截面有一个明显的变化，而能量从80到100MeV/nucleon时，碎片生成截面没有发生明显的变化。 利用改进的同位旋相关的量子分子动力学(ImIQMD)模型开展了如下几个方面的工作： 系统研究了不同弹靶组合生成相同复合核62Zn，76Kr和202pb的熔合反应。通过形变双中心壳模型计算得到的壳修正能量证明了熔合反应的入射道效应；理论计算所得熔合截面与实验符合较好；研究了几个反应体系的静态位垒，发现随着质量不对称度的增大，熔合位垒降低，不对称度大的体系熔合截面较大。由此，可以认为质量不对称度影响熔合过程，质量不对称度大的体系有利于复合核的形成。 研究了反应32S+208pb，34S+206pb，36S+204pb，38S+208pb熔合位垒，计算结果与实验结果符合较好，表现出关于Z1Z2/(A1/31+A1/32)的相关性。系统研究了八个丰中子和非丰中子熔合反应，发现丰中子熔合体系截面增强现象的原因之一是丰中子熔合体系的静态位垒小于非丰中子熔合体系的静态位垒；通过分析动力学熔合位垒，发现动力学位垒与入射能量有关：动力学位垒总是低于静态位垒，在入射能量比较高时，动力学位垒接近静态位垒；随着入射能量的降低，动力学位垒将会下降。研究了熔合过程中颈部N/Z、颈部核子转移等颈部动力学行为，发现丰中子系统在颈部形成过程中有明显的中子转移，这将会降低动力学位垒，提高熔合截面。 通过研究产生复合核21690Th和22090Th的不同反应体系，发现原子核幻数的存在影响壳修正能量；计算得到的熔合概率与实验符合较好，反应82Se+134Ba和82Se+138Ba熔合概率与其他反应比较发现，中子壳封闭82Se+138Ba反应的熔合概率较大。结果暗示重体系熔合反应依赖于碰撞核的壳结构，中子壳封闭N=82促进熔合反应进行。