汽车涂层作为汽车表面的保护层,对于汽车的美观性和安全性十分重要。然而,汽车表面在汽车高速行驶过程中不可避免地会受到路面溅起碎石的冲击,涂层可能因此而受损,影响汽车车身的性能。目前,汽车及涂料企业常用试验方法评价汽车涂层的抗石击性能,即在抗石击试验仪上进行标准试验,通过将涂层损伤结果和标准图片结果对照以进行性能评估。但是,这种基于试验的评价方法成本高、效率低,并且重复性较差,多次试验的结果可能会有较大的差别。本研究的主要目的是通过一种CFD-DEM-Wear耦合仿真计算方法,以计算机仿真的方式准确有效地模拟出标准试验中冲击用介质在抗石击试验仪中的运动过程以及涂层样本的受击损伤状况。为了达到这一目的,本文采用了一种耦合非解析计算流体力学（CFD）和离散单元法（DEM）的方法计算流体和颗粒之间的相互作用。为了准确描述颗粒粒径比流场网格尺寸大的颗粒,本文提出了刚性连接颗粒法。通过这种方法,每个实际的球形或者非球形颗粒都可以通过一组刚性连接且无重叠的球形颗粒组成的颗粒团近似描述,并基于颗粒团中每个成员小球模拟颗粒与流体间的相互作用。颗粒冲击涂层样本造成的冲击损伤,将采用磨损模型进行计算。本文首先对高雷诺数下水平圆管内单个球形大颗粒的运动实验进行仿真,得到了与实验结果基本一致的大颗粒运动轨迹,验证了刚性连接颗粒法在不同气压条件下的可行性。然后,将CFD-DEM-Wear模型应用于汽车涂层抗石击性能的两个标准试验,即DIN 55996-1和SAE-J400-2002标准试验,从颗粒冲击涂层样本瞬间的速度和涂层样本受损状态两个方面对仿真结果进行评价。仿真计算结果与实验吻合良好,证明了耦合计算方法在评价涂层抗石击性能方面的应用价值。在此基础上,本文还研究了颗粒初始速度、涂层样本安装角度对汽车涂层冲击损伤的影响。最后,基于标准试验现象时间较长、试验过程中颗粒流基本稳定的特点,提出了利用随机函数提高涂层损伤仿真效率的方法,即对于现象时间较长的标准试验,可以利用前段时间仿真所得的涂层损伤结果预测后段剩余时间的涂层受损情况。