本文系统研究了同一尺寸粒子在二维(2D)连续振动、整体加料和批量加料条件下的堆积致密化，详细分析了各振动参数（如振动时间t、振幅A、振动频率ω、振动强度Γ)、容器尺寸D（容器壁）以及加料批量B对粒子堆积密度的影响，找到实现致密化的最佳工艺参数;同时论文还初步展开了二元粒子在一维(1D)连续振动、整体加料条件下堆积致密化的物理实验，着重研究了粒子的尺寸比及成分对堆积密度的影响。实验结果表明:　　(1)2D连续振动、整体加料可以实现比1D振动更密的堆积，且消除容器尺寸影响后同一尺寸玻璃球最大密度可达0.6757，表明该结构已不是纯随机的了，实验观察发现堆积局部有序。　　(2)振动时间可以促进堆积的致密化，但太长的时间对堆积密度的增加无益。　　(3)无论是整体加料还是批量加料，振动频率ω和振幅A对堆积密度(ρ)的影响都具有相同的趋势，即粒子的堆积密度都是随着ω或A的增加而增大，达到最大值后又随着ω或A的进一步增加而降低。因此，每种情况下都存在最佳的ω和A值来实现致密的堆积。　　(4)A和ω对粒子堆积密度的影响可以归结为振动强度Γ(定义为Γ=Aω2/g)的作用，增加A或ω可以使振动强度增加，从而使输入到堆积中的能量增大，有利于致密化的进行，然而太大的A或ω会使输入到堆积中的总能量过大，造成对堆积的过度激发，使堆积密度降低，因此Γ的选取应控制在一定的范围。另外，研究发现不能只靠单一的Γ来表征形成的致密结构，应分别考虑A和ω的影响。　　(5)除了振动参数外，容器尺寸也会对粒子的堆积密度产生影响，它体现为容器壁的作用，容器尺寸越大，壁的影响越小，粒子的堆积密度越高，实验中是采用对不同尺寸容器中堆积密度的外推来消除容器壁影响，结果发现整体加料、和批量加料时无限大容器中的粒子堆积密度分别为0.6757和0.7131，远远高于随机密排的最大密度0.64，表明堆积结构已由无序向有序转变。　　(6)对于2D振动批量加料而言，加料的批量B也会对粒子的堆积密度产生重要影响，当B介于1层/批到3层/比之间时，B的影响最显著，相同振动条件下，堆积密度随着B的增加迅速降低，当B＞3层/批时，堆积密度已经很低，进一步增加B对它的影响不大。高密度区位于B≤1层/比，在该范围内的B都可以实现很高密度的堆积，即在这区域内B的变化对堆积密度的影响可以忽略。　　(7)在二元粒子的1D振动堆积中，振动条件固定时，粒子的尺寸比和成分（大粒子所占的体积分数）对堆积密度产生重要影响，尺寸比越大，相同条件下获得的堆积密度就越高;粒子的成分对堆积密度的影响是随着大粒子体积分数的增加，堆积密度呈现先上升后下降的趋势，而最大密度对应的大粒子的体积分数占优，且粒子的尺寸比越大，最密堆积中大粒子所占的体积分数就越大，这符合Furnas的规律。结果发现，即使是在有限尺寸的容器中（没有消除容器壁的影响），二元粒子的最大堆积密度也高达0.7522，它超越了单一尺寸球形粒子在振动条件下所能获得的最大密度，为振动条件下更高密度的实现提供了一种有效的方式。　　本课题的顺利完成对研究高密度物质的结构及其转变，以及超越FCC或HCP密度的更密堆积结构的实现具有重要的意义。