生物質秸稈顆粒燃料的致密成型，物料在模具里受擠壓后發生幾何形狀的改變，不能忽略，為幾何非線性問題�？紤]在實際應用中的大應力、大應變問題，本文應用大應變理論彈塑性有限元法分析問題。
對于生物質秸稈顆粒燃料致密成型的塑性變形，可以把秸稈原料看作“可壓縮的連續體”，簡化問題，應用塑性力學的理論分析變形問題。對變形作以下假設：
1)靜水壓力影響。生物質秸稈壓縮變形實驗表明，靜水壓力是其致密成型的重要條件，它可使生物質秸稈等可壓縮材料產生塑性變形。
2)體積變化。生物質秸稈在塑性變形過程中，由于原料內部孔隙受到擠壓閉合，體積縮小，密度增大，對于微小的生物質顆粒遵循體積不變原則，但對整個變形就不遵循體積不變條件了。
3)質量不變。生物質秸稈在壓縮塑性變形時，雖然過程中受力很復雜，總的體積變小了，但是物料的密度也變大，整體的質量沒有發生改變。
生物質塑性變形理論主要包括：屈服準則、強化準則、流動準則三種。
3.4.1屈服準則
屈服準則又稱塑性條件，它是判斷材料處于彈性階段還是處于塑性階段的準則。單向受力時，當應力小于材料屈服點時，材料處于彈性狀態。當應力大于材料的屈服點時，材料由彈性狀態進入塑性狀態。在復雜應力狀態時，物體內某一點發生塑性變形時，只有當各應力分量之間滿足一定時，質點才開始進入塑性狀態，這就是復雜應力下的屈服條件，也稱塑性條件。
屈服準則是描述受力物體在復雜應力狀態下質點進入塑性狀態所遵守的力學條件，如果以應力a作為坐標軸，并建立一個多維坐標空間，這種力學條件一般可表示為：
F(%)=0 (3-18)
式中，稱為屈服函數。
在三維應力空間中，當，(ax) <0時，此點落在屈服面內，說明是彈性變形；當F（）-0時，此點落屈服面上，說明是塑性變形。
在生物質秸稈壓縮致密成型過程中，材料彈塑性變形理論的關鍵內容是選擇并建立屈服準則。在本文研究中，對生物質秸稈可壓縮變形的屈服準則的建立可作以下假設：
1)將秸稈物料看作可壓縮的連續體；
2)靜水壓力位于屈服面上；
31純剪狀態點位于屈服面上。
將生物質秸稈看作是可壓縮的連續體，所以在受力時，秸稈內的應力變化是連續的，由于壓縮體的屈服狀態受靜水應力影響，假設Q為純剪切狀態點、P為靜水應力點，則連接P、Q兩點的曲線如圖3-4所示。
圖中三條曲線分別代表的對象各不相同，曲線1是內凹的，是不可能的，因為在塑性加工理論中屈服表面處處外凸。曲線2是直線代表土力學或巖石的壓縮成型特性。曲線3代表粉末體壓縮成型特性，由于對稱的原因，曲線3所形成的屈服表面，在主應力空間必然是與三個坐標軸等傾斜的回轉面，其回轉軸線為am方向。根據趙東等研究，生物質秸稈的壓縮致密成型可近似為可壓縮材料的屈服面曲線3。
常用的屈服準則有：特雷斯卡( Tresca)準則；米澤斯(Mises)準則；德魯克．普拉格( Drucker-prager)準則；莫爾．庫侖（Mohr coulomb）準則。
特雷斯卡準則的假設是材料屈服取決于最大剪力，其屈服條件可寫為：
3.6本章小結
本章中，介紹了有限元知識及ANSYS有限元分析軟件。對生物質致密成型過程的塑性變形、幾何非線性等問題進行了分析，介紹了包括增量法、全量法、混合法等幾種非線性求解方法。
通過研究生物質散粒體成型與金屬粉末成型和土體性質有相似之處，在生物質原料成型過程研究中融入了流變學理論知識，加深了生物質致密成型理論上的分析研究，豐富了成型理論知識。
對生物質彈塑性變性理論進行了研究，介紹屈服準則、強化準則、流動準則。對生物質擠壓有限變形采用歐拉法進行了研究。
選用了適合生物質秸稈的Druker-Prager屈服條件，根據致密成型中靜水壓力及屈服條件的影響，推導出彈塑性本構方程。同時依據平面應變的特點，建立平面應變的本構方程。
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