汽车涂层抗石击性能对汽车的安全性和美观性至关重要,近年来引起了国内外许多学者和相关企业的关注。目前对于涂层抗石击性能的研究主要依赖于标准等效实验,还没有相应的数值模拟方法来针对此类问题进行分析。为实现汽车涂层抗石击能力仿真评价,本文对标准实验过程中的流体-颗粒两相运动进行了研究与分析。主要内容包括:在对计算流体力学（CFD）、离散单元法（DEM）和它们的耦合方法（CFD-DEM）,特别是浸没边界法（IBM）进行充分调研和分析的基础上,提出了一种新的数值模拟方法。通过粘颗粒模型（BPM）或多个颗粒刚体化的方法将大颗粒分成多个小于流场网格尺寸的无重叠量的球形颗粒,在非解析CFD-DEM方法框架中近似模拟流体与大颗粒的相互作用,将所有小球颗粒运动参数的平均值用于描述整体的运动状态。在开源软件框架CFDEM中实现了IBM方法和非解析CFD-DEM结合BPM或颗粒刚体化的方法。通过模拟粘性流体中大颗粒的沉降运动,对比分析了两种方法的准确性和适用性。单个和多个球形大颗粒的沉降运动仿真结果证明,非解析CFD-DEM结合BPM（或颗粒刚体化）和IBM两种方法都能准确地模拟球形大颗粒在流体中的沉降运动,但前者计算效率显著高于后者,且IBM方法目前很难应用于三维非球形颗粒的模拟。单个立方体、椭球颗粒和多个立方体颗粒在粘性流体中沉降的算例证明了非解析CFD-DEM结合BPM（或颗粒刚体化）能高效地模拟三维情况下非球形大颗粒在流体中的运动。建立了DIN和SAE两种体系的涂层颗粒冲击标准实验的仿真模型。高气速、高雷诺数条件下水平圆管中的高速空气驱动单个和多个钢球运动的实验和模拟结果对比,证明了IBM方法的仿真结果不够准确且计算效率过低,不适用于DIN和SAE两种体系的标准实验过程的模拟。而非解析CFD-DEM结合颗粒刚体化方法的仿真结果准确且效率较高,将其应用于DIN和SAE标准实验过程模拟,可有效地分析实验过程中的流场、颗粒场的运动,得到各个颗粒撞击到涂层样本时的具体速度和位置信息。综上所述,基于本文提出的CFD-DEM方法,可对涂层抗石击标准实验过程中的流体-颗粒两相运动进行模拟,为实现汽车涂层的抗石击性能仿真评价提供依据。