各种化工工艺中常常会涉及固体催化剂颗粒。由于颗粒的破碎可能会带来一系列工程问题，因此催化剂颗粒的开发过程中往往需要兼顾其催化功能性与力学稳定性。从这个角度，认为外荷载作用下颗粒的破碎特征和规律，对于指导颗粒类材料的开发具有重要的指导意义。本论文以化工领域最常见的催化剂载体—Al2O3—为对象，基于三维离散单元法数值模拟，从微观晶粒尺度考察了Al2O3颗粒的破碎行为。 论文的第二章考察了单轴压缩下颗粒的破坏行为。模拟结果表明，随着加载的进行，加载点附近首先形成剪切损伤区，随后损伤区内侧萌生出裂纹，裂纹随后沿加载轴向迅速传播，导致颗粒的破碎；分析结果表明，剪切损伤区内固体键断裂以剪切破坏为主，而导致试样破坏的裂纹的形成则以拉伸断键破坏为主；随着颗粒尺寸的增大，颗粒破碎强度呈现指数型衰减的变化趋势，分析结果表明这主要是因为当颗粒尺寸超过某个临界值后剪切损伤区的相对尺寸近似保持恒定。论文的第三章进一步考察了多点加载下颗粒的破坏特征。模拟结果表明，颗粒的破碎强度与加载构型和加载点数目密切相关；随着加载点数目的增大，颗粒破碎强度增大，且颗粒的破坏模式也逐渐有拉伸断键主导过渡到剪切断键占主导。论文的第四章考察了单轴压缩下含孔洞颗粒的破碎规律。对于含中心孔洞颗粒，随着孔洞尺寸的增大，破碎强度呈现先近似保持恒定后单调递减的变化趋势。颗粒破坏过程的分析结果表明，这主要是因为导致颗粒破坏的裂纹的形成方式发生了转变：裂纹有剪切损伤区附近形成过渡到孔洞附近形成；颗粒的破碎强度随孔洞到加载轴或加载点距离的减小降低，该变化趋势也同样与裂纹的萌生位置有关；随着孔含率的增大，颗粒的破碎强度呈现单调递减的变化趋势，而破碎强度的Weibull模数则呈现先近似保持恒定后增大的变化规律。