高聚物粘结炸药(PBX)在武器弹药领域中应用广泛,造型粉的致密化压制成型是炸药部件制造过程的关键工序,最终的成型密度直接影响着PBX炸药的力学、爆轰及安全性能,是表征成型质量的关键参数。随着炸药新配方的不断涌现,采用传统工艺试验确定压制成型工艺参数的方式已越来越不能满足工程实践的需求,如何依据造型粉颗粒聚集体的自身特性经济高效地确定成型工艺参数已成为一个重要的制造工艺学课题。研究造型粉颗粒聚集体的致密化行为及其在压制成型中的密度演化规律,对于评价造型粉的可压性和实现工艺参数与期望密度间的双向预测具有重要意义。本文在广泛调研国内外研究工作的基础上,针对以下两个不足予以展开:一是目前致密化行为的研究工作主要集中于压制成型后离线采集分析样品的物理/力学信息,对压制成型过程中的行为特征认识不足的问题;二是现有工作尚未令人满意地描述出PBX造型粉颗粒致密化成型过程中的密度演化规律,更多地只是关注成型工艺参数对最终密度的唯象影响,实现压制工艺参数与最终成型密度的双向预测缺乏有效方法的问题。本研究提出视PBX造型粉颗粒聚集体的致密化压制成型过程为压制工艺参数诱导下的密度演化历程,采用实验测试、数值模拟和理论分析相结合的方式对致密化行为及其密度演化规律进行了研究,主要的结论与创新如下:强度参数、弹性模量、加载速度和颗粒数等对造型粉的致密化过程离散元数值模拟结果都有显著影响,面向工程实践的计算中需要根据宏观实验结果进行修正,研究中基于实验测得的不同温度/工艺参数下的载荷-位移曲线,确定了一套适用于致密化过程的离散元数值模拟参数体系,获得了数值模拟输出与宏观实验结果匹配前提下的力链演变、接触对演变和破裂数演变等造型粉致密化流动变形特征,增强了对致密化压制成型过程中的力学行为认识,掌握的数值模拟方法可用于类似材料/类似工况的力学行为特征研究;同时根据不同压制成型工艺参数下的系列实验结果,采用函数拟合和机器学习(SVM)两种途径,分别了描述了包括加载-卸载-回复三个阶段在内的整个致密化压制成型历程下的密度演化规律,在原理上实现了压制工艺参数与最终期望密度间的双向预测计算,为PBX炸药造型粉的可压性评价和压制工艺参数确定提供了方法参考和数据支撑,掌握的机器学习还可运用于其它包括但不仅限于的力学实验曲线数据规律的挖掘。需要指出,本研究还存在造型粉致密化的离散元数值模拟中未考虑粘结剂等高分子材料的相变,以及因为真实工艺参数不便公开和模压/等静压的固有差异,本研究得到的模型参数取值直接应用于工程实践可能存在不可预见误差的问题。