隨著飼料產業和生物質能源產業的快速發展，顆粒機的需求越來越大，性能要求也越來越高，但目前制粒設備低產能、高能耗問題很突出，己成為制約國內顆粒機械裝備發展的瓶頸，極大地削弱了產品的國際競爭力。本文通過理論建模、數值模擬分析和實驗驗證對高效節能擠壓制粒成形技術進行了研究，主要工作如下：
    (1)基于對制粒結構和顆粒機理的研究，建立了粉體單孔擠壓力學模型，確定了壓輥的受力區域，并建立了環模制粒扭矩模型和能耗模型。
    (2)對設計的六種壓輥支撐結構進行了有限元分析，結果表明支撐結構的剛性跟支承軸的位置、軸的截面形狀和截面面積有關；只要采用合適的支撐方式，支撐剛性最多可以提高25%以上，有利于提高制粒穩定性，實現節能降耗。    (3)對模孔中不同物料擠壓過程作了有限元分析，結果表明：長徑比對擠壓受力有重大影響，采用合適的長徑比可有效降低能耗。
    (4)對轉子系統進行了模態分析，分析了不同模態下的固有頻率和振型；基于不同邊界條件和不同筋板厚度對轉子系統進行了對比。
    (5)建立了轉子系統動態分析模型，基于該模型對轉子系統的動態特性進行了分析，結果表明擠壓制粒過程呈不穩定狀態，不同轉速下轉子的動態特性存在差異，進而影響制粒穩定性。
    (6)進行了扭矩實驗，并驗證了轉子系統動態特性分析結果。
    本文研究成果對顆粒機理的完善，制粒產量的提高及制粒能耗的降低具有重要的指導意義。