为了预测 SIMONS (小型创新型氦氙冷却移动核动力系统)的内部物理过程，本研究创建了一个称为 FEMAS (基于 FEM 的核反应堆多物理分析软件)的中子学/热弹性分析的耦合三维高保真计算平台。该平台允许进行中子扩散/输运、热扩散和热弹性的多物理耦合计算。它是基于开源的蒙特卡罗代码 OpenMC 和开源的有限元代码 Dealii 和 Fenics。本文利用耦合平台对一个简化的 SIMONS 反应堆堆芯进行了分析。结果表明，该耦合平台能够准确预测 SIMONS 的有效倍增因子变化曲线、功率和温度分布以及热膨胀现象。热功率为240kW 时，整个反应器的局部温差为390.1 K，热应力相关变形率为2.4% 。整体加热和热膨胀引起的反应性反馈为30.5 pcm。该平台利用高精度的计算硬件，可以对核心性能进行评估，确保核心设计满足超长寿命和固有安全性的设计标准。