食为政首,谷为民命。粮食安全是保障国家安全和社会稳定的物质基础。我国的粮食大量储存于国家储备仓中,在粮食运输、装卸料等储粮中间环节中,粮食颗粒易发生破碎,不仅会导致粮食浪费,造成较大经济损失,还会导致其力学参数变化,给粮食储存安全带来隐患。因此,研究颗粒破碎对粮食力学参数的影响规律,为粮仓设计和储粮运营提供正确的计算参数,对于保障粮仓结构安全,从而确保国家粮食安全,具有重要的实际意义。大米是水稻加工而成的成品粮,也是粮仓储粮的主要品种之一,而且大米颗粒易发生破碎。本文选取大米为研究对象,利用室内试验和PFC3D数值试验,从宏细观角度分析大米单颗粒和大米散体的破碎机理,研究颗粒破碎下大米力学参数的宏细观变化规律。本文主要研究内容如下:（1）进行大米单颗粒压缩试验,获取大米单颗粒破碎强度宏观特征,利用该破碎强度,建立大米颗粒破碎准则,形成自定义的大米颗粒破碎模型程序。建立大米PFC3D三轴数值模型,建立球颗粒黏结的柔性边界模拟三轴试验的橡胶膜约束,研究大米细观参数对力学特性的影响规律。结果表明,大米颗粒有效模量、摩擦系数、滚动摩擦系数越大,试样偏应力峰值越大,颗粒破碎率越高;大米颗粒刚度比越大,试样偏应力越小,颗粒破碎率越小。利用柔性边界能更好的表现室内试样的鼓胀现象。（2）基于大米三轴试验结果,标定大米三轴数值模型的细观参数,研究围压和初始孔隙率对大米宏细观特性的影响规律。通过与不破碎大米进行对比,获取颗粒破碎对大米散体强度和变形等力学特性的影响规律。结果表明,对比不破碎颗粒,颗粒破碎的峰值内摩擦角会降低约20%,但颗粒破碎会增加大米临界内摩擦角。破碎颗粒和不破碎颗粒均出现先剪缩后剪胀,且颗粒破碎会减小大米试样的剪胀角。（3）基于上述研究结果,建立大米卸料的数值模型,研究卸料高度、颗粒组成等对卸料下大米破碎的影响,与实际卸料试验结果对比,分析大米卸料高度和不同大米配米比例的对颗粒破碎率的影响。结果表明,对大米进行卸料,在本文条件下推荐采用低于8.0 m的下落高度可降低大米颗粒破碎率。选取低强度的大米与原米进行组合,会增加大米整体卸料的破碎率,故进行组合米进行配比时,可选用较高强度大米进行组合,降低大米整体破碎率。