随着计算机数值模拟技术的飞速发展与广泛应用,采用数值模拟对实验进行优化设计已经成为一种既简便快捷又节省成本的优化手段。采用计算机数值模拟还可以对很多不可见的试验过程实现可视化,便于直观的去了解和认识实验现象,更准确的分析试验结果。超音速微粒轰击(SFPB)合金纳米化过程中一些实验参数难以测量,且实验过程难以观测,因此采用数值模拟方法对实验过程进行模拟具有重要意义。本文采用流体模拟软件对超音速气流的产生过程以及微粒子的加速过程进行了模拟。超音速燃烧气流是通过氧气和燃料油的爆炸燃烧产生的,本文选用通用有限速率燃烧模型、反应速率采用涡耗散概念(EDC)模型,RNGκ-ε湍流模型、DO热辐射模型对超音速气流的产生过程进行了模拟。微粒子加速过程是对气-固双相流的模拟,采用拉格朗日法对粒子进行跟踪。通过模拟得到了气流和粒子的速度场、温度场以及压力场,证实了气流和粒子的速度均达到了超音速。本文还采用有限元分析软件对微粒子轰击镁合金试样这一过程进行了模拟。该模拟主要基于动量方程,质量方程,能量方程,边界条件以及材料的本构方程来实现的。通过模拟得出了粒子速度,粒子直径与试样塑性变形的关系。模拟结果表明,粒子速度和直径越大,表面塑性变形越明显。将模拟结果与实验结果进行了对比,并推演出了镁合金表面纳米化变形过程。