颗粒材料在生活中处处可见，并且广泛应用于人类的生产和生活当中。由于独特的力学现象和丰富的力学行为，颗粒材料很早就引起了科学界的广泛关注和大量研究，但针对颗粒材料在颗粒尺度的研究在近几十年才逐渐兴起。颗粒系统的离散物理模型通常将颗粒视为相互接触的圆球、圆柱或椭球等理想形状，大量的理论、实验和数值计算研究通过理想颗粒系统探究了其物理性质背后的力学机制。然而由于实验与数值计算方面的成本较大，颗粒材料的研究尚不完善，尤其是在颗粒尺度的理论尚不清晰。

颗粒材料在冲击能量的吸收和耗散方面有着优秀的性能，但其具体的物理过程和力学机制尚不明确。许多研究专注于冲击物体本身动能的衰减情况，并建立了许多阻力与侵入深度关系的物理模型，然而鲜有研究关注能量由冲击物体传输到颗粒材料中之后如何被吸收与耗散的问题。与传统材料的区别在于，颗粒材料的能量吸收与耗散性能不依赖于颗粒的粘性或塑性变形。因此有必要建立一个基于颗粒间接触与摩擦的物理模型来研究颗粒材料的能量耗散机制。

许多研究表明力链是颗粒材料承担载荷和传递内力的重要形式。为研究被约束在颗粒系统中的力链对颗粒材料内部能量传播与耗散的影响，本文建立了一个两侧受到约束的有限长理想一维颗粒系统模型，探究了摩擦对颗粒材料耗能机制和力传播机制的影响。受到冲击的一维颗粒链中会产生一道主孤立波，主孤立波在远小于颗粒间最大接触力的摩擦力作用下仍然会产生显著的衰减，且外部环境施加的摩擦力越大该衰减行为越剧烈。本文采用离散元方法来研究该动力学过程中能量的耗散机理，模型中的颗粒之间、颗粒和约束之间的法向接触力采用非线性Hertz接触模型，切向接触力采用Mindlin剪切模型，通过分析主孤立波的幅值和波速以及颗粒间接触力的衰减规律来探究颗粒材料能量耗散机制。结果表明，当摩擦力显著小于颗粒间最大接触力时，系统中的动态能量会在有限深度内耗散，此耗散深度依赖于摩擦力的大小，与两侧约束施加在颗粒链上的库伦摩擦力呈现近似反比的关系。本文分析了能量在一维系统中的耗散规律，认为耗散过程可分为非线性接触主导过程、中间过程、摩擦和接触混合主导过程三个阶段。本文分别分析了每阶段相应的力学机制：在孤立波传播初期，摩擦力以滑动摩擦为主，可将其视为恒定且微小的力从而忽略其在动力学响应中的作用，系统中的力传播规律近似与无摩擦系统；随着孤立波衰减至临界值以下，摩擦力将转化为静摩擦力，且摩擦力对动力学响应的作用无法被忽略。我们发现，当考虑颗粒受到的法向接触力与切向静摩擦力耦合作用时，其力传递机制将会遵循一个新的，表达形式简易的规律，这将对深入理解颗粒系统的力学机制产生帮助。本研究能够为颗粒材料能量耗散物理机制的研究提供新的视野。