中文摘要：

硬球堆积在很宽的理论和实际领域都有广泛的应用，从较早用于研究液体的模型到当前研究玻璃态及晶态的模型(直接研究这些系统的结构是相当困难的)，硬球堆积因其潜在的发展而备受科学工作者的瞩目。作为模型，其应用依赖于对堆积性能的理解，这就取决于硬球堆积的结构(宏观上，它与堆积密度(也称体积分数)有关)。对于等同球，如果能够获得体积分数介于0(理想气体)-0.74(FCC或HCP晶体)的堆积，就可以涵盖相图的各个区域，即通过研究硬球堆积这样一个简单模型来模拟物质不同状态的结构及其相互转变及同一状态相变的复杂过程，这无论在理论还是在实际上都很有意义。但获得粒子的高密度堆积(例如堆积密度大于0.68)仍十分困难，使用基于分子动力学的离散元数值模拟可以克服其它数值方法的不足，通过辅以外部的机械振动，它可以实现堆积粒子的致密化，尤其是可实现多分散振动粒子的致密堆积，此研究在国内外仍属空白。本课题将上述的研究手段应用于单分散和多分散球形粒子在振动条件下的堆积致密化，并以此为参考展开系统的物理实验，研究中着重致密堆积结构的实现、最佳工艺参数的获得及致密化机理的分析，这将为未来高性能功能颗粒材料的制备创造条件。