有限元计算的力学模型，主要是力学计算中的力边界条件。凡是有力直接作用的部位都需要建立力边界条件。对于环模，力边界主要是物料或者成型体（颗粒）直接接触的部位，即开孔区。
从宏观角度看环模，首先是成型载荷的作用区界定、载荷在作用区的宏观分布规律，从局部角度看环模，主要是载荷在孔壁和孔间隔的分布规律。
为了对挤出过程中孔内载荷分布有一定了解，专门设计了挤出试验。该试验与单孔成型试验相似，但圆筒为直筒，没有进料的锥部，在给物料施加较大的压缩载荷后，载荷不再上升。反而会下降，这种载荷下降现象，是颗粒成型后在孔内滑移的表现。此数值即为挤出载荷。
从颗粒挤出试验的结果可以看出，挤出载荷大致与孔深成线性关系，但平均摩擦应力变化不大，在9.47～10.8之间变化。可以设想，摩擦系数可以认为是常数。基于上述试验结果，对环模的力学模型，可以归纳出如下两个基本假设，即整体载荷分布假设和孔内载荷分布假设。
1．整体载荷分布假设
在环模一条母线附近的16.50（摩擦角）圆弧面上作用有从零线性变化至最大值的分布载荷；载荷沿圆筒的轴线方向为均匀分布；环模上成型孔内区域和孔间隔的载荷相同。对于此款假设，可以理解为分布载荷以孔桥上的载荷为准，即孔内载荷的上限为孔桥载荷，环模外壁有成片的硬壳属于此情况。也可以理解为以孔内载荷为准，筒桥上的下限载荷为孔内成型载荷，环模外壁完全没有硬壳生成接近此情况；计算载荷为虚拟载荷，计算结果只需要提供虚拟载荷作用下的应力和变形分布规律，实际应力和变形用载荷系数适应。
2．孔内载荷分布假设
孔内载荷分布假设，可以用图3.5示意。
此图的含义为，成型载荷主要作用在成型孔的成型段上，载荷释放段成型载荷为零。
试验表明，如果不结壳，物料成型主要依靠成型孔的摩擦力实现；如果结壳，物料成型主要依靠成型孔的锥部和孔桥实现。由于前面提到的计算载荷只是一个虚拟载荷，与环模的实际载荷没有关系，所以，在分析孔内载荷分布规律时，不考虑结壳载荷，只考虑无壳成型。当需要考虑结壳载荷时，将此载荷修正为结壳载荷即可。基于这样的考虑，孔壁的摩擦系数成为建立孔内载荷分布规律的关键。不同深度圆筒试验表明，挤出载荷基本上与孔深成正比，所以，假设孔内所有部位摩擦系数相同。在统一摩擦系数假设下，孔内压缩载荷在深度方向线性分布。自然，孔内摩擦载荷在深度方向也是线性分布。
由此，颗粒机环模载荷假设归纳如下：
(1)颗粒机环模开孔区内筒壁法向压强沿简体轴线方向均匀分布，沿简体切线方向在自锁角(16.50)范围内线性分布，在环模和压辊的切线处载荷强度达到最大值，在摩擦角的起始点载荷强度为零。
(2)孔内和孔桥的法向压强相同。对于结壳结构，孔间实际压强会明显高于孔内压强，孔内低出部分是过估值：对于无壳结构，孔间实际压强比较接近孔内压强，孔内低出部分是过估值。
(3)由于粉末进口区（锥体部分）高度较小(3mm)，假设成型区内粉末部分和颗粒部分表面摩擦系数相同。
(4)孔内成型段内成型颗粒的出口处压应力为零。
(5)孔内成型段壁面上压应力线性分布，出口端压应力为零，进口处为最大成型应力。
(6)孔内成型段壁面上摩擦应力线性分布，出口端摩擦应力为零，进口与直段交界处为最大摩擦应力。
(7)由于成型区锥度很小(1：50)，而且无锥度时不存在应力释放现象，比有锥度的成型载荷更高，从强度观点看处于更危险状态，所以有限元计算时可以不考虑锥度影响。
(8)由于1:50的锥度不会明显影响应力集中，出口段打孔时钻头有锥度，该交界面位于弯曲变形的小应力区（中性层附近），计算时这两个锥部可以不予考虑，不会影响计算结果。
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