基于离散元方法的数值模拟技术在黄土宏细观特性的研究中发挥着重要的作用。与物理实验相比,基于离散元方法的颗粒流数值模拟试验不仅更加经济且具有非常好的可重复性,在黄土颗粒尺寸、级配等细观研究方面有着较大的优势。目前大多数模拟是以圆形颗粒或者球形颗粒进行研究,以黄土真实颗粒进行模拟的研究较少,由于圆形颗粒和球形颗粒模拟过程中会产生较大的误差,因此利用黄土真实颗粒进行模拟具有较大的理论和现实意义。基于此,本文主要通过AVIZO重构以及PFC3D数值模拟建立黄土的三维真实颗粒随机细观结构模型,利用PFC5.0程序开展了不同围压下黄土三轴剪切试验和三维直剪试验模拟,探究了真实颗粒和球形颗粒在非饱和黄土变形破坏中的影响,并从颗粒细观尺度分析了黄土试样内部剪切带在变形破坏过程中的形成与演化以及黄土颗粒的位移旋转规律。论文得到如下结论:（1）颗粒形状对数值试样力学性能以及细观尺度变化的影响较大,主要体现在剪胀剪缩特性、颗粒配位数、位移以及旋转特征上。随着围压的增加,球形颗粒试样经历了剪缩—剪胀到一直剪缩的变形模式过程,而其他简单形状的颗粒试样则随着围压的增加一直是剪缩状态。（2）随着围压的增加,由圆柱体,长方体,正方体颗粒构成的试样逐渐由中部鼓胀变形模式过渡到斜向剪切变形模式,颗粒发生较大旋转的部位无明显集中;而球形颗粒试样一直是侧向鼓胀变形模式,颗粒发生较大旋转的部位主要集中于试样一端。（3）对比球形颗粒和真实颗粒模型的位移、旋转云图发现,真实颗粒和球形颗粒模型在模拟三轴剪切以及三维直剪试验方面有显著不同。低围压时,球形颗粒模型经历剪胀—剪缩的变形模式,高围压时,球形颗粒模型则是一直剪胀的变形模式,而真实颗粒模型无论高围压还是低围压都一直是剪缩的变形模式。主要原因是不规则的真实颗粒在受力加载过程中不易发生旋转、错动和滑移等运动,故而只能发生剪缩以适应不断增加的应力,而球形颗粒在加载过程中易于发生旋转,错动和滑移。（4）无论是球形颗粒模型还是真实颗粒模型,颗粒的配位数都会随着竖向应力的增加不断增加,但是真实颗粒配位数随着应变增加会趋于稳定,而球形颗粒配位数随着应变增加会不断增加,而且真实颗粒的配位数始终是小于球形颗粒的配位数。