采用有限元軟件ANSYS對
顆粒機環模孔進行結構靜力學分析，尋求環模孔的最佳結構，改善其受力狀況，降低環模孔發生塑性變形的概率，延長環模的使用壽命。
3.1.4.1模型建立
由上面對環模孔塑性變形的分析過程可以看出，環模孔進料口倒角0的變化對環模受力狀況有很大的影響。取四種不同環模孔進料口倒角對其進行有限元分析，找出四種不同類型環模孔沿軸向路徑的應力與變形分布規律，得出環模孔進料口倒角與環模軸向路徑的應力與變形的影響關系，為環模的結構優化提供依據。下面應用三維建模軟件Pro/e和有限元分析軟件ANSYS對四種種進料口倒角的環模孔進行分析。
Pro/E（Pro/Engineer操作軟件）是美國參數技術公司(Parametric Technology Corporation，簡稱PTC)的重要產品。在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業界的認可和推廣，是現今最成功的CAD/CAM軟件之一。Pro/E采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。有限元軟件ANSYS是一專用的有限元分析工具，其數值模擬和分析功能強大。在ANSYS進行有限元分析的過程中，幾何建模是必不可少的過程，ANSYS軟件本身自帶有三維建模功能，但相對于Pro/e和UG來說，建模過程復雜，費時較多。ANSYS有強大的接口能力和結構計算能力，可以將Pro/e和UG等軟件建立的模型通過中間軟件IGES很好的導入其中，進行分析計算。
在對顆粒機環模孔進行有限元分析時，所建立的模型在所要求的精度下應該盡量簡單，在保證計算精度，減少計算時間的同時，完成有限元分析的目的[62]。因此，根據某集團生產的環模孔的主要結構參數，用Pro/e軟件建模，取四種不同環模孔進料口倒角，分別為30°、40°、50°、60°，由于環模孔是軸對稱結構，所以只建立環模孔的四分之一模型來進行有限元分析。
3.1.4.2有限元網格劃分
利用ANSYS的接口技術，實現環模孔的模型導入。首先選擇單元類型和材料參數。選用六面體單元solid45，彈性模量E-2.06e+11，泊松比μ=0,3。采用映射網格劃分，可以保證有限元分析精度。網格劃分尺寸選2mm。環模孔的四分之一模型和有限元網格劃分結果見下圖3.2所示：
3,1.4.3對有限元模型施加約束條件
對模型施加約束條件和載荷可以在網格劃分之前進行加載，也可以在網格劃分之后進行加載。也就是說可以在實體模型上進行載荷施加和約束的添加，也可以在有限元模型的節點、單元等上面進行。選用在網格劃分之后進行約束添加和加載。由于環模孔是軸對稱結構，環模孔模型建立的時候只建立了模型的四分之一。因此，可以在環模孔底面添加全約束，在四分之一模型的兩個側面添加軸對稱約束。
3.1.4.4有限元模型載荷施加
上一節中已經對環模孔的受力情況做了分析，環模孔的受力情況主要分為兩部分：進料口倒角面上受到物料對它的正壓力Ni和摩擦力F1；模孔內壁物料對它的正壓力N和摩擦力F2。根據擠壓力F的公式：
上表中四種不同倒角環模孔所受的力即為有限元模型需要施加的載荷，在環模孔有限元模型上分別進行加載。
3.1.4.5求解
運行Solution-Solvc-Current LS，進行靜結構有限元計算。
3.1.4.6計算結果分析
求解完成之后，ANSYS可以通過后處理模塊POST1對環模孔所受的應力、應變等用等值線等多種方式表示，也可以對節點的結構變形、結構應力，單元的結構應變、節點力等進行數值處理。查看后處理結果，四種不同環模孔結構模型的節點位移云圖如下圖3.3所示：
分析比較圖3.4中的四種不同環模孔沿軸向方向的應力分布和變形圖，在環模孔沿軸向方向的應力分布圖中可以看出，30°倒角的環模孔應力較大，40°倒角的環模較30°倒角的環模孔在進料口倒角處的應力要小，而60°倒角的環模孔在進料口倒角處的應力最小。在環模孔非倒角處的應力也是隨著環模孔倒角從小到大變化而逐次減小的。由此可見，60°倒角的環模孔的受力狀況要比30°、40°和50°倒角的環模孔要好，受力較均勻。在環模孔沿軸向方向位移圖中可以看出，30°倒角環模孔的位移也是最大的，40°、50°和60°倒角環模孔沿軸向的位移較前者是依次減小的，說明了60°倒角環模孔沿軸向的位移最小。由以上兩點分析結果可以看出，當環模孔進料口處倒角為60°時環模孔的結構最好，發生環模孔塑性變形的可能性較小。
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