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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