颗粒物质常见于人们的日常生产生活中，如沙堆、粮仓、土坡和泥石流等，人们对它既熟悉又陌生。宏观上，颗粒物质的行为表现既迅速又具有爆发力，常常给人们带来帮助或是灾难;而微观上，因为它是由大量相互作用的离散颗粒堆积而成的，因此颗粒物质内部行为极其复杂，而在这复杂的行为背后是强大而神秘的力链网络。为了指导颗粒物质的宏观力学行为，需要对其微细观的力学行为和性质做研究，最终建立起宏-细-微观间的联系。为了解颗粒体系内力链的形成及结构，本文从二维颗粒体系入手，对颗粒体系内部力链的形成及结构进行探索，并应用数字图像相关方法(Digital Image Correlation，DIC)研究二维颗粒体系内部力链演变行为;对体系力链进行提取和分析，提出传力状态、颗粒间夹角、颗粒直径等可致力链断裂破坏的因素并针对这些因素展开分析;结合影响力链破坏的因素提出一种简单识别力链路径和断裂点的方法;利用PFC(Particle Flow Code)建立颗粒体系受压模型，对体系的位移场、速度场和力链进行分析。本文主要完成以下几方面工作:　　(1)查阅国内外相关文献资料，介绍颗粒物质及其内部力链的研究现状。　　(2)简述DIC方法以及基于DIC的颗粒间接触力计算方法。　　(3)开展了二维钢颗粒体系受外界集中荷载作用的系列试验。实时采集试验过程中的颗粒体系图像，试验后利用DIC对采集图像进行计算分析得到体系全场的位移、应变等信息;后处理采用MATLAB软件进行颗粒间接触力的编程计算和相关图形绘制。　　(4)分析颗粒体系中颗粒的排列状态，提出横向传力状态和纵向传力状态。讨论了颗粒间角度、颗粒直径以及外荷载与颗粒接触面积等参数对颗粒相互传力的影响;分析了颗粒接触面法线与水平轴的夹角（α）、偏转角（β)对力链断裂破坏的影响;对比颗粒体系的合位移场和接触力分布，分析所研究钢圆柱颗粒体系力链的发展趋势。　　(5)结合DIC方法，对钢珠颗粒体系中各个颗粒的位移和移动方向进行分析，定义在集中力加载过程中颗粒的位移阈值SC及角度阈值θd，提出一种通过阈值判定来预测颗粒体系中力链路径的方法，同时给出力链上断裂点位置的预测分析。　　(6)利用PFC软件对颗粒受集中力的试验进行模拟，分析体系的速度场、位移场、力链演变，并利用模拟结果验证了文中提出的力链路径和断裂位置的判断方法。