1、環模受力分析
如圖1所示，在環模與壓輥所組成的製粒係統
2、環模的有限元分析
2.1環模有限元模型的建立
考慮到所用計算機的配置及計算時間等因素，取環模的1／4作為研究對象，利用PROE軟件建立環模的1／4模型，然後將其倒入到Ansys軟件進行分析。
2.2單元形式的選取及網格劃分
由於環模多孔的特性，采用六麵體單元時，在孔與孔之間的部分分網難度大，所以采用10節點的四麵體單元(solid92)。
分網精度依據分析對象的受載，結構的尺寸和複雜程度來確定．環模的結構較為複雜，在高精度的情況下，對計算機內存的要求甚高，本研究取8級精度，采用智能(smart size)分網功能進行網格的劃分，劃分情況如圖2所示。
2.3施加載荷及邊界條件
在(zai)製(zhi)粒(li)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，環(huan)模(mo)上(shang)所(suo)受(shou)的(de)力(li)除(chu)了(le)作(zuo)用(yong)在(zai)環(huan)模(mo)內(nei)壁(bi)上(shang)的(de)壓(ya)力(li)外(wai)，還(hai)有(you)作(zuo)用(yong)在(zai)模(mo)孔(kong)內(nei)壁(bi)上(shang)的(de)摩(mo)擦(ca)力(li)，在(zai)本(ben)研(yan)究(jiu)的(de)分(fen)析(xi)過(guo)程(cheng)中(zhong)，為(wei)了(le)簡(jian)化(hua)分(fen)析(xi)難(nan)度(du)，忽(hu)略(lve)了(le)模(mo)孔(kong)內(nei)壁(bi)上(shang)的(de)摩(mo)擦(ca)力(li)，而(er)通(tong)過(guo)前(qian)述(shu)的(de)公(gong)式(shi)，運(yun)用(yong)能(neng)量(liang)守(shou)恒(heng)的(de)原(yuan)理(li)，將(jiang)摩(mo)擦(ca)力(li)換(huan)算(suan)為(wei)環(huan)模(mo)內(nei)壁(bi)受(shou)到(dao)的(de)壓(ya)力(li)。
從環模的受力圖中可以看出，環模在直徑方向上受到對稱壓力的作用，當以顆粒機環模的受壓處為起點截取1/4環模後，在起點截麵（現假設為豎直麵）的兩邊，環模受到相同方向的壓力作用．而對於所截取的1/4環模的另一截麵（即水平截麵）來說，其左右兩邊的部分則受到方向相反的拉力作用．所以，為了能準確模擬環模的實際工況，在圖3所示的水平截麵內施加反對稱邊界條件，在豎直的截麵內施加對稱邊界條件。
環(huan)模(mo)所(suo)受(shou)的(de)壓(ya)輥(gun)的(de)壓(ya)力(li)沿(yan)豎(shu)直(zhi)方(fang)向(xiang)施(shi)加(jia)。由(you)於(yu)已(yi)將(jiang)模(mo)孔(kong)內(nei)壁(bi)上(shang)的(de)摩(mo)擦(ca)力(li)換(huan)算(suan)為(wei)壓(ya)輥(gun)對(dui)環(huan)模(mo)的(de)壓(ya)力(li)，所(suo)以(yi)，隻(zhi)在(zai)豎(shu)直(zhi)截(jie)麵(mian)上(shang)孔(kong)與(yu)孔(kong)之(zhi)間(jian)的(de)部(bu)分(fen)施(shi)加(jia)載(zai)荷(he)，然(ran)而(er)，在(zai)環(huan)模(mo)內(nei)壁(bi)與(yu)豎(shu)直(zhi)截(jie)麵(mian)的(de)交(jiao)線(xian)上(shang)施(shi)加(jia)豎(shu)直(zhi)向(xiang)上(shang)的(de)均(jun)布(bu)載(zai)荷(he)比(bi)較(jiao)困(kun)難(nan)，因(yin)此(ci)，為(wei)了(le)簡(jian)化(hua)分(fen)析(xi)的(de)過(guo)程(cheng)，在(zai)豎(shu)直(zhi)麵(mian)截(jie)與(yu)環(huan)模(mo)壓(ya)帶(dai)部(bu)分(fen)相(xiang)交(jiao)所(suo)得(de)邊(bian)線(xian)上(shang)的(de)每(mei)個(ge)節(jie)點(dian)上(shang)，施(shi)加(jia)大(da)小(xiao)為(wei)275 N(11000/40，共40個節點)的集中載荷，如圖3所示。
3、結果與分析
經過求解後，可以得到環模的變形圖和環模內部各點的應力等值線圖，如圖4、圖5所示．從圖4zhongdehuanmobianxingkeyikanchu，huanmobujinzaishuipingjiemianshangshoudaolayinglidezuoyong，tongshihaichengshouwanquyinglidezuoyong，wanquanfuhehuanmoshijigongkuanghehuanmoshejijisuanzhongdejiashe。
從環模內部各點的應力等值線圖中可以看出，環模內的應力分布比較均勻，在大部分區域內環模所受的應力小於21.2 MPa。
環模受到的最大應力為190 MPa，產生在集中力的加載處．而在實際的製粒過程中，力並不是以集中形式施加到環模上的，可以判斷，在正常的製粒過程中，環模所受的最大應力不大於190 MPa，小於材料的屈服強度345 MPa。
同時，從應力等值線圖中還可以看出．環模水平截麵上的應力較大，最大應力在127 MPa到148MPa之zhi間jian，這zhe主zhu要yao是shi由you於yu環huan模mo在zai此ci麵mian上shang同tong時shi受shou到dao拉la應ying力li和he彎wan曲qu應ying力li的de共gong同tong作zuo用yong，在zai製zhi粒li的de過guo程cheng中zhong，隨sui環huan模mo的de旋xuan轉zhuan，環huan模mo的de受shou力li點dian也ye會hui在zai環huan模mo的de內nei壁bi上shang沿yan周zhou向xiang移yi動dong，也ye就jiu是shi說shuo，在zai環huan模mo旋xuan轉zhuan一yi周zhou的de過guo程cheng中zhong，環huan模mo的de任ren意yi截jie麵mian都dou會hui受shou到dao2次這種交變應力的作用。
4、小結
從以上的分析中可以看出，環模受到的最大應力為190 MPa，小於材料的屈服極限，這就說明采用傳統設計方法設計的環模的結構強度滿足使用的要求．然而在實際製粒的過程中，環模內壁的磨損量比較大，環模的壁厚會不斷減薄，進而導致環模結構強度的減弱．所以，在環模的設計過程中，不僅要考慮結構強度，還要考慮環模所用材料的耐磨性．同(tong)時(shi)，環(huan)模(mo)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，其(qi)內(nei)部(bu)受(shou)到(dao)較(jiao)大(da)的(de)交(jiao)變(bian)應(ying)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)，當(dang)環(huan)模(mo)的(de)壁(bi)厚(hou)減(jian)薄(bo)，結(jie)構(gou)強(qiang)度(du)減(jian)弱(ruo)時(shi)，環(huan)模(mo)疲(pi)勞(lao)失(shi)效(xiao)的(de)幾(ji)率(lv)會(hui)有(you)所(suo)增(zeng)加(jia)。
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