颗粒材料广泛存在于自然界和人类的生产生活实践之中,研究其在土木工程、医药化工、粮食加工以及纳米颗粒制备等领域的破碎行为具有重要的现实意义。颗粒材料中颗粒破碎行为会改变颗粒间的接触关系、颗粒级配,从而影响颗粒材料的宏细观力学行为。研究单个颗粒的破碎行为可以帮助理解颗粒群体的破碎过程。近场动力学是一种适用于非连续体的数学模型和数值方法,其在模拟材料的自发启裂和多裂纹扩展上具有独特的优势。近场动力学发展出来的键基、常规态基、非常规态基三种常用模型中,非常规态基对应模型的零能模式抑制方法一直是研究者关注的重点。本文采用近场动力学方法研究了单个颗粒对心压碎破坏的力学行为。主要的研究内容和结论如下:首先,提出了一种改进的附加力态法抑制零能模式的方案。给出了改进方法与已有方法在一维线弹性杆的频散曲线的对比,证实了其在零能模式抑制上的有效性;比较了有零能模式存在、已有抑制方法和改进的抑制方法在二维板拉伸的位移解以及相对于有限元位移解的误差,发现改进方法的解更接近有限元解;在动态裂纹扩展的模拟上,利用改进的零能模式抑制方法模拟了不同应力荷载下的裂纹扩展行为,证实其能够模拟裂纹的分叉现象;模拟了二维带裂纹正交异性板的拉伸破坏行为,表明改进的零能模式抑制方法可以模拟各向异性材料破坏现象,其模拟破坏行为相对于已有方法模拟的裂纹结果具有唯一的裂纹现象,不存在参数选取的困难。其次,比较了上述三种近场动力学模型在模拟单个二维圆形颗粒和三维球形颗粒在对心压碎现象上的不同,从中选出一种更加方便、高效且真实反映破碎现象的模型。最后得出键基方法在模拟颗粒破碎上更能吻合已有的实验现象,且计算效率比较高,在三种方法中最适合模拟单个颗粒的破碎行为。最后,利用键基近场动力学方法研究了加载速率、单颗粒质点排布和近场范围尺寸对单颗粒对心压碎行为的影响。加载速率越大,颗粒的承载力也越大,且三维球形颗粒破碎的裂纹增多,碎片增加;质点排布对颗粒的破碎行为有很大影响,不同的质点排布得到的碎片分布不一致;近场范围尺寸在大于两倍的相邻质点的间距时,颗粒破碎模拟的力位移曲线不再发生变化,即m收敛成立,表明近场范围尺寸较大时可以模拟出符合实验现象的破碎结果,本文建议按照传统取三倍的相邻质点间距,即能得到满意的模拟效果。