本文原刊登于Ansys Blog：《Ansys Adds Rocky DEM to the Mix, Extending and Enhancing Multiphysics Simulation to Include Particle Dynamics》

作者：Pedro Afonso | Ansys顆粒動力學產品經理

試想一下，巖石、糖果和藥片之間有什么共同之處呢？首先，它們都是離散固體。其次，我們還可使用Rocky DEM對它們的動態行為和相互作用進行仿真。

現在來換個思路，在工程機械系統的設計中，如果想要了解與所需任意形狀的粒子運動相關的產品質量、操作效率和設備性能，其復雜性不容小覷。與此同時，在用于顆?；旌?、分離、分類、粉碎、分散和運輸的機器中，如果想要預測數千乃至數百萬個粒子之間的相互碰撞產生的相互作用，會需要巨大量級的洞察能力。

同樣地，當通過傳送帶和螺旋輸送器傳送生物質、礫石和散裝材料時；通過機械方式在田地中播撒種子時；包裝藥片和藥丸時；傳送零食將其進行統一封裝時；用真空吸塵器清理碎片時；或者攪拌混合并壓實粉末時，涉及的相互作用都極為復雜。而憑借Rocky DEM仿真，上述所有應用和問題都能迎刃而解。

離散單元法（DEM）是一種計算建模方法，可用于仿真顆粒和不連續/非均勻顆粒的行為。Rocky是一款領先的DEM軟件包，它結合了多個圖形處理單元（GPU）卡的強大處理功能，以加速顆粒動力學仿真，這有助于用戶在更短的時間內處理更大容量的數據。

Oracle云架構（OCI）和NVIDIA近期使用Ansys Rocky DEM軟件在OCI裸機圖形處理單元（GPU）模型上，對2億個顆粒分析進行了以前難以想象的仿真，這便是良好例證。

通過收購由南美長期渠道合作伙伴工程仿真和科學軟件（ESSS）運營的工程仿真和科學軟件Rocky DEM，S.L.，Ansys產品組合中再添一員——Rocky DEM。在此前的近兩年時間里，Rocky作為Ansys的合作伙伴產品（即Ansys Rocky），已經集成到Ansys旗艦軟件中。但是，此次收購將推動更深層次的集成。例如，將Rocky整合到Ansys產品組合中，將促進在Ansys技術產品組合中形成長期協同效應，而這在其它情況下難以實現，比如可以把Rocky納入PyAnsys框架。

目前，Rocky已被集成到Ansys Workbench環境中，使其能夠與Ansys Fluent和Ansys Mechanical進行耦合，以便分別用于計算流體動力學（CFD）仿真和有限元分析（FEA）仿真。Fluent耦合能夠執行多物理場建模，以仿真流體流動與顆粒流動之間如何相互作用。Rocky DEM可以與Mechanical進行耦合，以仿真破損或多體動力學運動對結構應力的影響。此外，Rocky還可與Ansys Motion進行耦合，當結合CFD和/或FEA耦合時，其可以靈活全面地仿真涉及散體材料運動的全機械系統。

這種集成能夠實現對眾多情景進行仿真，比如，在咖啡研磨機中研磨咖啡豆、在巧克力表面涂上糖果外層、雨點滴落在擋風玻璃上、雪地摩托行駛在剛下過雪的路面上、或者灰塵和仿麻織物對電器的潛在影響等，不一而足。例如，Sub-Zero采用Rocky定義并表示相關的氣載污垢，以模擬它們如何影響冰箱的換熱器效率。通過使用虛擬鍵連接的球體-圓柱單元，Rocky的內置功能可以逼真地對纖維材料進行建模。

換熱器的Ansys Fluent速度仿真結果

圖片底部：由Ansys Rocky預測的顆粒沉積

此外，Rocky還可與Ansys Maxwell和Ansys EMA3D Charge進行耦合，以研究受電磁（EM）場影響的帶電粒子。由EM求解器計算出的磁場，將作為點云被導入到Rocky中。

同時，借助Ansys optiSLang流程集成與設計優化軟件，現有的集成還可以執行設計優化分析。

無論是從田野到工廠，還是從礦山到制藥和醫學實驗室，Ansys Rocky的應用潛力無限。我們期待與Rocky團隊展開更密切的合作，共同將顆粒動力學應用擴展到DEM的傳統范圍之外。

點擊鏈接進一步了解Ansys Rocky：https://www.ansys.com/products/fluids/ansys-rocky