问题——材料试验效率与一致性矛盾突出。SMA-13是路面工程中常用的沥青混合料骨架级配，集料结构的稳定性直接影响抗车辙等关键性能。贯入试验可反映颗粒体系外载作用下的力学响应，但传统室内试验往往周期较长、样本量有限，且人工操作带来较大离散性，难以支撑配合比优化和性能的快速迭代。在保证结果可靠的前提下，如何提高试验效率并扩大样本覆盖，成为工程与科研共同面临的现实问题。原因——颗粒尺度机理复杂、参数设定决定模拟可信度。颗粒体系的宏观贯入力曲线由粒间摩擦、接触刚度、边界约束和初始密实状态等因素共同决定。数值模拟具备快速生成样本、便于重复对比的优势，但关键参数一旦选取不当，可能出现贯入力整体偏高、曲线波动异常或与实测趋势不一致，影响其替代试验的可用性。因此，建立可复用的参数优选流程，是推动模拟方法工程化应用的重要环节。影响——三类参数对贯入力响应呈现“增幅区间”和“阶段差异”。研究以SMA-13中值级配为对象，采用缩尺几何模型以提升计算效率：盛样桶直径约80毫米、高度约100毫米，压头直径30毫米；颗粒级配上保留2.36毫米以上粒径，通过设计通过率反算颗粒数量并随机生成集合，赋予接触属性后进行预压并达到平衡。模型设定颗粒法向与切向刚度为1.0×10⁸，墙体刚度为1.0×10⁹，颗粒密度为2700千克/立方米；压头贯入速度5毫米/分钟，贯入深度15毫米。单因素敏感性分析显示，摩擦系数0.3至0.7范围内变化时，会整体抬升贯入力水平，其中0.3至0.5区间增幅更明显，0.5至0.7区间增长趋缓；摩擦系数在0.5至0.6附近时，曲线形态与室内试验趋势更一致。时步长对稳定性影响同样显著：时步越长，贯入力偏大且波动更明显；当时步长降至0.003秒时，曲线与实测的贴合度更好，说明在颗粒接触频繁、能量交换剧烈的阶段，较小步长有助于提升数值稳定性与精度。压实度上，设置不同预压深度后发现：贯入前期对压实度变化不敏感，但在中后期，密实度提高会明显加剧贯入力波动；预压深度约30毫米时，模拟与实测误差相对更小。总体来看，摩擦系数、时步长与压实度都会抬升贯入力，但作用并非简单线性叠加，而是表现出阶段性与阈值特征。对策——从“单因素最优”走向“联合校准”，提高可移植性。研究在单因素较优区间基础上，对关键变量进行联合微调，形成可操作的推荐组合：摩擦系数0.5、时步长0.003秒、压实深度28毫米。在该组合下，模拟得到的贯入力—贯入深度曲线与室内试验结果基本重合，验证了模型设定的合理性。业内人士指出，“先做敏感性筛选、再联合校准”的流程有助于减少参数设置的随意性，降低不同团队、不同工况下结果难以对齐的风险，也为后续开展更大规模的材料性能对比、参数反演和质量控制提供了方法支撑。前景——从替代单次试验走向支撑材料设计与工程决策。随着道路工程对高温稳定性、耐久性和资源利用效率提出更高要求，数值模拟正从“辅助解释”逐步前移到“前置筛选”。在算力提升与模型体系完善的背景下，颗粒流方法有望用于多级配、多形貌和多边界条件下的快速比选，并更延伸至压实工艺优化、骨架结构评价与性能预测等环节。下一步研究可在兼顾计算效率的同时，引入更多与实际一致的材料细节，如粒形不规则性、胶结相影响和温度敏感性等，提升模型对复杂路用工况的表征能力，并推动试验数据与模拟数据的标准化对接。
这项研究表明，数字化方法正在为传统材料试验提供新的路径：在保证可信度的同时，提高效率、扩大样本覆盖，并把模拟从“解释工具”推进到“设计工具”；从实验室的微观模拟到道路工程的应用落地，有关方法一旦形成可复用的参数校准流程，就有望更直接地服务于材料研发、质量控制和工程决策。