颗粒物质是由大量离散的固体颗粒相互作用组成的复杂系统,这类材料广泛存在于自然界和工程领域中,其复杂的力学行为目前是力学、物理学和地质工程等诸多学科研究的热点之一。由于系统的离散性及微观粒子间相互作用的非线性耗散特性,使得颗粒物质会呈现出介于固体和流体之间的复杂力学性质,其很难用传统的连续介质理论来描述。要深入理解颗粒系统的复杂宏观现象,必须从微观层面对颗粒之间的接触、碰撞等力学行为进行统计分析。本学位论文基于离散单元法,对颗粒物质在准静态加载下的力传递和物体在颗粒物质内部运动时的动力学行为等基础问题进行了研究。主要工作分为以下几方面：1、基于建立的不同属性材料组成的复合颗粒模型,研究了复合颗粒材料在静态局部力作用下颗粒间接触力的传递规律。研究结果发现：不同物理属性的颗粒复合模式会明显影响其内部的力传递特性,尤其在颗粒交界面上,接触力传递的大小、方向等会发生显著的变化,材料的复合模式会对其内部的接触力产生不同的影响,进而导致底部的压力呈现出单峰、双峰和平台型三种分布状态。这种微-细观传递特征的变化最终会对颗粒材料的宏观力学行为产生重要的影响。2、基于离散单元法,研究了围压作用下冲击物在颗粒物质中运动时的动力学特性,定量分析了冲击物体在运动过程中受到的阻力与其运动速度之间的标度关系。研究结果发现：系统体积分数分别位于阻塞相变点两侧时,冲击物在冲击过程中受到阻力与速度之间的标度关系发生了定性变化,整个动力学过程会呈现出不同的物理机制。最后分析了摩擦系数等系统参数对此标度关系的影响规律。3、在地质勘探、地下物探等工程实际问题中,通常情况下钻头或冲击物等自身会发生不同程度的振动,这种自激振动会对其周围的离散介质产生影响,进而导致其受到的阻力发生明显的变化。基于建立的离散动力学模型,通过对在颗粒介质内运动的物体施加横向的自激振动,研究了其在高速运动过程中的动力学行为及所受的阻力特征,主要分析了冲击物自激振动的特征(包括振幅和频率)对其受到的阻力与速度关系的影响规律。结果发现,存在一个表征冲击物体振动特性的参数,其值大小会导致物体所受到的阻力与速度的依赖关系会发生定性的变化。最后讨论了此振动特征参数的临界特性。本学位论文从静力学和动力学两个方面对颗粒物质的力学行为进行了分析研究,从宏观和微观两个层面揭示了颗粒物质复杂的力学特性,这些理论研究成果对力学、物理、地质工程等学科以及众多工程实际问题都有重要意义。