环模是
环模制粒机颗粒机的主要易损件，由于其多孔的特性，在设计的过程中不仅要考虑耐磨性，而且还要考虑它的结构强度，然而，对于环模结构强度的计算，到目前为止还没有一种完善的计算方法，在实际的强度校核过程中，往往忽略模孔对环模结构强度的影响，而将环模看作是一个厚璧圆筒，然后根据经验将环模上所受的压辊的压力放大一定倍数之后进行计算，本研究将以软件为基础，在考虑模孔的情况下，对环模进行结构强度的静力学分析。
1、环模受力分析
如图1所示，在环模与压辊所组成的制粒系统
2、环模的有限元分析
2.1环模有限元模型的建立
考虑到所用计算机的配置及计算时间等因素，取环模的1／4作为研究对象，利用PROE软件建立环模的1／4模型，然后将其倒入到Ansys软件进行分析。
2.2单元形式的选取及网格划分
由于环模多孔的特性，采用六面体单元时，在孔与孔之间的部分分网难度大，所以采用10节点的四面体单元(solid92)。
分网精度依据分析对象的受载，结构的尺寸和复杂程度来确定．环模的结构较为复杂，在高精度的情况下，对计算机内存的要求甚高，本研究取8级精度，采用智能(smart size)分网功能进行网格的划分，划分情况如图2所示。
2.3施加载荷及边界条件
在制粒的过程中，环模上所受的力除了作用在环模内壁上的压力外，还有作用在模孔内壁上的摩擦力，在本研究的分析过程中，为了简化分析难度，忽略了模孔内壁上的摩擦力，而通过前述的公式，运用能量守恒的原理，将摩擦力换算为环模内壁受到的压力。
从环模的受力图中可以看出，环模在直径方向上受到对称压力的作用，当以颗粒机环模的受压处为起点截取1/4环模后，在起点截面（现假设为竖直面）的两边，环模受到相同方向的压力作用．而对于所截取的1/4环模的另一截面（即水平截面）来说，其左右两边的部分则受到方向相反的拉力作用．所以，为了能准确模拟环模的实际工况，在图3所示的水平截面内施加反对称边界条件，在竖直的截面内施加对称边界条件。
环模所受的压辊的压力沿竖直方向施加。由于已将模孔内壁上的摩擦力换算为压辊对环模的压力，所以，只在竖直截面上孔与孔之间的部分施加载荷，然而，在环模内壁与竖直截面的交线上施加竖直向上的均布载荷比较困难，因此，为了简化分析的过程，在竖直面截与环模压带部分相交所得边线上的每个节点上，施加大小为275 N(11000/40，共40个节点)的集中载荷，如图3所示。
3、结果与分析
经过求解后，可以得到环模的变形图和环模内部各点的应力等值线图，如图4、图5所示．从图4中的环模变形可以看出，环模不仅在水平截面上受到拉应力的作用，同时还承受弯曲应力的作用，完全符合环模实际工况和环模设计计算中的假设。
从环模内部各点的应力等值线图中可以看出，环模内的应力分布比较均匀，在大部分区域内环模所受的应力小于21.2 MPa。
环模受到的最大应力为190 MPa，产生在集中力的加载处．而在实际的制粒过程中，力并不是以集中形式施加到环模上的，可以判断，在正常的制粒过程中，环模所受的最大应力不大于190 MPa，小于材料的屈服强度345 MPa。
同时，从应力等值线图中还可以看出．环模水平截面上的应力较大，最大应力在127 MPa到148MPa之间，这主要是由于环模在此面上同时受到拉应力和弯曲应力的共同作用，在制粒的过程中，随环模的旋转，环模的受力点也会在环模的内壁上沿周向移动，也就是说，在环模旋转一周的过程中，环模的任意截面都会受到2次这种交变应力的作用。
4、小结
从以上的分析中可以看出，环模受到的最大应力为190 MPa，小于材料的屈服极限，这就说明采用传统设计方法设计的环模的结构强度满足使用的要求．然而在实际制粒的过程中，环模内壁的磨损量比较大，环模的壁厚会不断减薄，进而导致环模结构强度的减弱．所以，在环模的设计过程中，不仅要考虑结构强度，还要考虑环模所用材料的耐磨性．同时，环模在旋转的过程中，其内部受到较大的交变应力的作用，当环模的壁厚减薄，结构强度减弱时，环模疲劳失效的几率会有所增加。
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