超声相控阵可以通过更改各个阵元的发射和接收延时来形成聚焦声束，可以通过电子系统控制进行声束扫描，无需机械扫描装置，具有较高的灵敏度、分辨率和信噪比。结合在超声相控阵系统在井壁成像检测中实际遇到的问题，开展了用并行计算加速时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain，FDTD)方法的研究。　　本研究分为两个部分：第一部分：在换能器设计中，需要数值计算的结果来优化换能器参数设计。由于超声波频率较高，所以有限差分网格密度大，导致计算规模大，传统串行算法计算有限差分效率较低。本研究从液体和固体中的波动方程入手，将速度-应力（压强）交错网格的时域有限差分应用于超声相控阵井壁成像的声场研究中，并通过应用PML边界和Mur边界，减少了边界对仿真结果的干扰。本研究分别使用MATLAB、单线程CPU平台上C程序、CUDA平台上C程序以及SPARK平台上python程序分别实现了超声相控阵井壁成像应用中的井孔声场的FDTD仿真，并对不同平台实现声场并行仿真的速度进行了比较。论证了GPU CUDA平台在进行声场并行计算时，有较高的速度优势。第二部分：随着超声相控阵系统通道数量的增加，及对超声波采样频率的不断提高，系统得到的数据量随之激增。本研究利用GPU的快速并行计算能力，实现了基于CUDA和OpenGL的超声检测和显示的软件系统，相较于传统串行处理和显示的方式，具有较高的加速比。