界面过渡区是混凝土结构中力学性能最薄弱的区域, 其强度直接影响混凝土的力学性质, 骨料强度及均匀性同样是混凝土结构设计需重点关注的参数。本文基于离散元方法, 研究了骨料强度、界面过渡区强度、骨料均匀性及尺寸对混凝土强度及变形的影响规律。结果表明: 骨料破碎为试样内部微裂纹的扩展与合并提供了新的路径, 大量网状裂隙面的形成加速了试样的破坏; 试样的峰值强度及弹性模量随界面过渡区强度的增加呈线性增加趋势, 界面过渡区强度的增加可减小试样的径向变形, 随界面过渡区强度提高, 混凝土应力应变曲线的峰后段逐渐由韧性向脆性转变; 骨料强度对峰值强度影响较小, 对弹性模量几乎没有影响。骨料均匀性好的试样的径向变形小于均匀性差的试样, 试样的峰值强度及弹性模量随骨料尺寸增加而增加, 但是增加幅度远低于界面强度对峰值强度带来的提升。

固态氚增殖包层是聚变堆及聚变-裂变混合堆产氚包层的重要候选结构之一，其球床通道内载气流动特性将影响氚提取效率。利用离散元方法（DEM）生成随机填充增殖剂球床，通过径向孔隙率分布验证其合理性，计算流体力学（CFD）模拟计算其通道内气体流场特征。模拟得到：球床内吹扫氦气流速随孔隙率波动并随入口流速增大而均匀增大，通道内氦气流向及流速变化显著，Blake-Kozeny方程可良好预测该随机填充球床通道压降。