近年来，随着交通运输工具的快速发展，高速列车的建设正朝高速化方向迈进。铁路列车运行速度不断提升的同时，对制动装置和制动材料也提出了更高的要求。通过粉末冶金温压成形工艺得到的Fe-Cu复合粉体摩擦材料是一种新型的制动原材料，具有较高的摩擦系数，稳定的耐磨损性能，耐热性，承受负载大以及高性价比等优点。温压成形后压坯的相对密度及分布、内部应力、孔隙分布等是影响其性能的重要因素，而目前对于粉末冶金温压成形过程研究的较少，所以本课题对Fe-Cu复合粉体温压成形过程进行二维和三维的多粒子有限元(MPFEM)模拟，并展开物理实验进行对比分析。
　　将离散元(DEM)生成的Fe-Cu复合粉末随机初始堆积结构，通过编写的程序将其导入有限元MSC.Marc软件中，然后进行网格划分、材料属性定义等有限元(FEM)的操作，从而实现两种方法的耦合。分别建立二维和三维模型，对比研究温压和冷态模压成形方法的优缺点，并分别从宏观尺度和微观颗粒尺度分析了压制过程中粉末颗粒的形变、压坯内的孔隙演变、应力传递与分布等现象，并展开Fe-Cu复合粉末的压制成形的物理实验，通过数据对比验证了数值模型的有效性。得到了以下主要结论:
　　1.在二维尺度模拟中，随着上冲头向下运动，会在接触颗粒间形成应力链，并且随着压制的进行应力在应力链内由上至下传递，压坯局部区域形成Fe颗粒的搭桥结构会严重阻碍致密化过程，使其中颗粒受到外力的屏蔽，而此类现象在温压过程中可以得到有效的削弱。
　　2.温压过程中颗粒间的摩擦是导致压力损耗的主因，且随着压制的进行，颗粒弹塑性变形加剧，颗粒间的接触从之前的点接触变为面接触，且面接触的区域越来越大，导致摩擦力的增大，其压力损耗值逐渐增大。
　　3.温压成形压坯在未达到致密结构时会出现沿着压制方向上的颗粒分层现象，其孔隙度变化具有周期性规律，具有明显的波峰和波谷，这是由边界条件的影响造成的，随着致密度的增加，分层现象逐渐消失，孔隙度分布趋于均匀。
　　4.铁铜复合粉体温压成形过程中，孔隙的填充主要以Cu颗粒的大变形实现，且温压对Cu颗粒的变形影响相对较大，对于Fe颗粒的影响相对较小，温压可以显著地减小Cu颗粒与其周围接触颗粒之间的孔隙，使压坯达到更加致密的结构。