生物质物理转换技术即固体燃料成型技术,由于原料的适应性强、产品储用方便是当下研究的重点。固化后的生物质燃料不仅便于运输和储存,符合清洁可持续的科学发展观,在未来的能源体系中也将具有重要的位置以及良好的发展空间与较高的商业价值。根据沙柳颗粒的本构模型,建立细观参数和宏观参数间的联系,研究细观层次对宏观因素的影响,探索颗粒材料细观参数表征宏观力学行为的可行性。采用强弱力链的平均接触力判据,细化强弱力链区分,研究力链网络在整个颗粒介质体系对宏观层次产生的影响。通过PFC软件的fish语言进行编程,用力链的联接形态判断拱形结构的形成塌陷时颗粒流的特征,并用软件分析。使用PFC建立长径比为5:1的模具和上下加载墙体,通过颗粒拱效应相关理论的研究,借助PFC中载荷传递可视化的特点,直接观察应力拱的形成塌陷及其形状的变化。对生物质的成型速度、成型粒度等对拱形结构的形成、演化及形状的影响进行定性的分析,探究应力拱形成的影响因素。在压缩速度分别为0.075mm·s-1、0.1mm·s-1和0.125mm·s-1,处于拱形结构中的颗粒数量分别为55、60和75。各个压缩速度下的边界能向粘结能的转化效率分别为87.2%、73.8%和89.9%。由于成型粒度的不同,使颗粒达到紧密接触所需的应变也不同。由不同成型粒度的应力-应变曲线可知,当原料粒径越大,形成的拱形结构的数量越少,接触力的均匀性越差,同时受到拱形结构的影响范围越大。该结果验证了拱形成塌陷和再形成的过程,得到了过程中体系的颗粒流速度与其能量特征。使用颗粒替代法来模拟成型过程中颗粒的破碎,对比不同颗粒破碎程度下的成型所需要的最大应力,得到破碎程度越低成型所需最大应力越大。观察成型过程中颗粒动能的变化,每次的动能突变都代表有拱形结构发生了破坏,颗粒的破碎程度越高拱形结构发生的破碎越少。研究在不同破碎情况下的颗粒介质在单轴压缩中的力链网络特征,再与颗粒未破碎的情况下进行对比,分析颗粒在强弱力链、应力分布等结果的不同。