随着生物质能源的兴起与应用,生物质固化成型技术得到了推广与发展。环模式生物质颗粒成型机是生物质固化成型技术领域至关重要的机械之一,而环模则是环模式颗粒机致密成型的关键部件,一定程度上决定了生物质颗粒机的性能、效率与生成颗粒产品的质量。但目前环模式颗粒成型机仍存在耗能高、产量低、环模磨损严重、成型颗粒质量差等诸多问题。为提高环模式生物质颗粒机的制粒性能,本文对环模式生物质颗粒机的成型机理及部件受力进行分析,并根据蜜蜂巢穴抗压能力强等特性设计一种仿生环模,通过对仿生环模生物质颗粒机的仿真分析与实际制粒试验验证该环模式生物质颗粒机的可行性与优质性。（1）对环模式生物质成型机理进行分析,以及对挤压区域的物料及挤压成型关键部件进行受力分析。得出物料致密成型所需摄取角条件,进而分析得出设计环模式生物质颗粒机时需考虑环模与压辊的材质,从而提高物料摄取量,提高产能。同时对压辊个数、环模与压辊间隙、环模与压辊直径比等关键部件参数关系进行分析与计算。（2）为了提升后续试验研究中秸秆粉料致密成型过程的离散元仿真所需参数的准确性,以玉米秸秆粉料为研究对象,利用EDEM软件中的Hertz-Mindlin with JKR粘结接触模型开展玉米秸秆粉料致密成型离散元仿真模型参数标定研究。通过Plackett-Burman试验与Box-Behnken试验得出各项参数数值,并通过试验验证了选取参数的准确性。（3）受蜜蜂巢穴排布紧密、抗外力强的启发,针对目前成型颗粒质量参差不齐,成型机环模磨损失效损耗率大等问题,设计了一种蜂窝结构仿生环模。同时,对环模的各项参数尺寸进行分析与设计,通过CATIA软件对设计的环模结构进行三维建模,并运用EDEM软件对使用该环模的生物质颗粒机的致密成型过程进行离散元仿真,通过后处理分析得出该种蜂窝仿生环模可用于环模式生物质颗粒机制粒。（4）采用仿生环模生物质颗粒机进行制粒试验,设备运行流畅,能够稳定进行制粒作业。对仿生环模生物质颗粒机制备的颗粒进行密度、抗跌碎性、抗变形性等一系列性能检测,得出制备的颗粒各项性能均符合相关标准且优于普通环模制备颗粒。