填充过程是粉末冶金技术中的一个十分重要的环节，对后续的压制和烧结工艺产生很大的影响，最终影响到产品的质量。粉末冶金技术要求填充过程可以得到较大的松装密度，而且要求填充后的合金粉末是均匀的，没有离析现象和团聚现象的发生。为此，本文采用数值模拟和实验研究相结合的方法研究粉末的填充过程，发现其中的规律，改进填充过程的工艺水平。　　 对现有的离散元系统ParticleSim进行了二次开发，扩充了其功能，使其可以实现粉末填充过程的模拟分析。扩充后的ParticleSim系统具有完备的求解器和前后处理器。　　 讨论了填充过程中相关参数的设定问题。探讨了填充过程模拟中颗粒形状和颗粒数量的确定问题，将粉末颗粒假设成球形具有合理性和可操作性，颗粒的大小要介于容器尺寸的1/15和1/10之间，颗粒尺寸选定后颗粒的数目也会随之确定。研究了填充过程中时间步、摩擦系数、刚度系数和阻尼系数的选取问题，用音频采样和数值模拟相结合的方法标定出填充过程中的阻尼系数为0．5。　　 研究了不同粒径的二元粉末从供粉器中流出，然后填充到圆柱形模具中的过程，利用离散元法进行了模拟，并用实验方法验证了模拟结果。对二元粉末颗粒填充的松装密度和离析现象进行了数值模拟和实验研究。研究结果表明，采用大小不同的颗粒进行填充容易得到大的松装密度，但是也会导致离析现象的产生。摩擦系数对填充中的松装密度产生一定的影响，摩擦系数越大，松装密度越小；当摩擦系数增大到一定值时，摩擦系数的变化对松装密度不产生影响。根据本模拟的结论，为了既能得到大的松装密度又能避免离析现象，小颗粒的数目必须是大颗粒数目的300倍以上，摩擦系数控制在0．1以内。　　 研究了具有相同粒径不同密度的二元粉末颗粒的填充过程。模拟和实验结果都表明在填充过程中，密度的不同会导致上表面及其附近区域的离析现象和下表面及其附近区域的团聚现象，密度差别越大这种现象就越显著。利用统计学的方法分析了填充过程中离析现象产生的原因。为了避免填充过程中离析现象和团聚现象的发生，要求两元颗粒的密度差别不要太大，同时需要在粉末中添加粘结剂增强颗粒之间的粘结性。　　 模拟了填充过程中的颗粒系统的能量转换情况，在稀疏颗粒的填充过程中重力势能和平动动能之间的相互转换是主要的能量转换。模拟了一次冲击对松装密度的影响，结果表明冲击可以使颗粒致密化。冲击前的松装密度是0．59，冲击后密度变为0．61，一次冲击使松装密度增加了0．02。　　 研究结果表明，颗粒的粒径比、颗粒的质量差别、颗粒本身的摩擦系数、不同组分的配比等，都会对填充过程产生影响。大的粒径比往往可以得到大的堆积密度，但是也容易导致严重的偏析现象，只有选择合适的大颗粒和小颗粒的组分配比才可以得到均匀而致密的填充粉末。摩擦系数会减小填充后的松装密度，这是不利的一面，而有利的一面是摩擦系数可以阻止离析现象的发生。为了得到即致密又均匀的填充粉末，我们可以将润滑剂和粘结剂添加到粉末中，润滑剂将摩擦系数控制在0．1以下，粘结剂可以防止离析现象的发生。