離散顆粒
關(guān)注創(chuàng)建者：USim 創(chuàng)建時間：2021-06-09
離散顆粒的視頻教程
STARCCM+系列CFD課程09-離散元顆粒
課程安排： <01> 離散元顆粒仿真課程介紹 <02> 輸送機上的 DEM 顆粒 <03> DEM 顆粒設(shè)置 <04> 旋轉(zhuǎn)滾筒中的圓柱形顆粒 <05> DEM 多面體形狀顆粒 <06> 無網(wǎng)格 DEM-挖掘機 <
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EDEM離散元顆粒仿真案例教程（20個案例快速入門上手）
一、課程安排 <01> EDEM離散元顆粒仿真結(jié)果視頻 <02> 輸送機傳輸帶 <03> 螺旋輸送機 <04> 巖石盒 <05> 半自磨機破碎模型 <06> LEBM粘接顆粒模型 <07> V2粘接顆粒模型 <08> 打印機靜電力 <09> 熱傳遞 <10> 柔性顆粒
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離散顆粒的實例教程
【DEM】基于移動面生成離散顆粒 ￥99.9
圖1-固定面上按粒度級配生成離散顆粒
Abaqus中支持生成DEM離散顆粒的inlet surface移動，包括廣義的surface縮放運動、和狹義的surface平動、旋轉(zhuǎn)、偏斜運動。幫組文檔也有介紹，很可惜沒提供這方面的案例。
圖2-DEM粒子生成器
這個問題也是有的學員在學習Abaqus DEM課程中常問到的一個。
下面我做個案例，說明一下關(guān)鍵步驟，如果你已經(jīng)會使用*particle generator，那么在移動面上生成DEM顆粒其實很簡單。只需要對surface的耦合參考點施加平動或轉(zhuǎn)動速度、或調(diào)整surface單元節(jié)點位移（縮放surface面）就能實現(xiàn)。
------案例：
在一個按正弦曲線移動的圓形inlet上生成DEM粒子，定義X方向的平動和Y向的周期往復(fù)運動：
圖3-surface inlet的Y向運動定義
圖4-粒子生成器的inlet面按正弦曲線運動
圖5-離散顆粒在移動面上生成
展開 研究背景
土體等離散顆粒材料存在著不可忽視的隨機性，這對其力學行為有著強烈的不確定性影響 (Phoon & Kulhawy 1999, Huang et al. 2010, Li et al. 2015)。然而，囿于顆粒材料確定性離散元精細化建模與分析 (O'Sullivan 2011, Liu et al. 2022, 2023) 的復(fù)雜性和高昂計算成本，傳統(tǒng)方法難以對其進行隨機力學行為的精細化分析。本研究將概率密度演化理論 (Li & Chen 2009, Chen et al. 2016, Li & Wang 2022) 應(yīng)用于巖土工程領(lǐng)域，與精細化確定性離散元分析技術(shù)相結(jié)合，提出了一類分析顆粒材料隨機力學行為的非侵入式隨機離散元方法。
工作概述
本研究建立的針對顆粒材料隨機力學行為分析的
隨機離散元方法框架
大致分為
4
個步驟：
1. 根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對
隨機源
進行概率建模，獲得隨機源變量的概率分布；
2. 依據(jù)建立的隨機源概率分布模型，進行基本隨機變量的
概率空間剖分
，生成一系列代表性點及其賦得概率；
3. 在每個代表性點下，對顆粒材料代表性體積元進行
確定性離散元分析
，獲得其關(guān)鍵力學響應(yīng)隨應(yīng)變的演化曲線；
4. 將代表性點下的賦得概率和確定性響應(yīng)信息代入
Li-Chen 方程
，采用概率密度演化方法數(shù)值求解獲得關(guān)鍵響應(yīng)量和隨機源變量的聯(lián)合概率密度函數(shù)，進而積分獲得關(guān)鍵響應(yīng)量的概率分布。
研究框架的整體分析流程如下圖所示：
數(shù)值結(jié)果
應(yīng)力比隨應(yīng)變的概率密度演化特征：
(a. 概率密度云圖; b. 概率密度曲面; c. 均值和2倍標準差; d.
展開 2014年11月20日在上海“顆粒系統(tǒng)離散元仿真技術(shù)及應(yīng)用研討會--暨2014年EDEM用戶大會”，有興趣的童鞋可以看看。
相關(guān)資料：http://www.caetraining.com.cn/newsDetail.aspx?id=51
1 引言
顆粒流模擬廣泛應(yīng)用于固體動力學，流體動力學，熱動力學，電磁動力學等領(lǐng)域。總的來說，有兩大類模擬途徑，一類途徑是基于光滑粒子流體動力學(Smoothed Particle Hydrodynamics，簡稱SPH), 例如計算軟件Abaqus; 另一類途徑是基于離散元(Discrete Element Method, 簡稱DEM)原理，這種途徑在巖土工程領(lǐng)域最典型的軟件是Itasca的PFC。除此之外，在機械應(yīng)用領(lǐng)域使用離散元原理開發(fā)的軟件有EDEM(Altair EDEM Professional 2021.2.0)和Rocky DEM(ESSS Rocky Version 4.5.2,1.17G)。
這個筆記是對【基于離散元原理的顆粒流模擬軟件Rocky 4.5.2】一文的更新與補充。Rocky初始是由Granular Dynamics International, LLC和Engineering Simulation and Scientific Software Company(ESSS)共同開發(fā)的基于離散元原理的軟件，用來解決顆粒流的動力學問題。盡管現(xiàn)在Rocky是ANSYS的一部分，但仍然可以獨立安裝，不過版本號已經(jīng)與ANSYS銜接在一起，最新版本為21.2.2 (11/16/2021)。
2 集成性能
現(xiàn)在Rocky與Ansys Fluent和Motion可以進行完全耦合，這種集成性能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
(1) Rocky與Fluent耦合模擬流體顆粒相互作用，允許在Fluent中使用更大的時步，從而可以在不犧牲精度的情況下加快計算速度。
(2) 求解器Solver功能擴展了傳熱、破碎、幾何磨損等自定義模型的支持范圍，用戶可以自己自定義切向力或沖擊能量模型。
展開 cyclone.avi
感覺社區(qū)openfoam關(guān)注的人很少，希望關(guān)注of的伙伴活躍起來在社區(qū)
離散顆粒的最新內(nèi)容
一、最密堆積問題的起源和發(fā)展
堆積問題在生活中隨處可見，人們試圖尋找可以在最小空間內(nèi)堆放更多物品的方式，因而最密堆積問題在很早之前就引起了數(shù)學家和物理學家的思考。
早在1611年，著名的天體物理學家開普勒關(guān)于球體最密堆積方式的猜想就已被提出。按照開普勒猜想，對于大小相等球體，在所有堆積方式中“面心立方最密堆積”和“六方最密堆積”是最密集的堆積方式，二維空間堆積密度為
但這樣的結(jié)果在當時并沒有詳細的證明以說明其正確性
粒子注入（Particle Injection）
在CFD中，注入是指將離散的顆粒、液滴或氣泡引入連續(xù)相（流體）中
m這些顆粒可以代表各種物質(zhì)，如灰塵、花粉、燃料液滴等，它們的行為可以顯著影響整體流動
Fluent提供了幾種類型離散相的注入。離散相可以定義為特定的性質(zhì)和分布，包括粒度分布的質(zhì)量分數(shù)與直徑的關(guān)系。
顆粒（離散元）是自然界中極為常見的一類物質(zhì)，廣泛出現(xiàn)在工程、農(nóng)業(yè)、汽車等多個行業(yè)。離散元技術(shù)主要是用來分析顆粒之間或者顆粒與設(shè)備之間的運動關(guān)系，包含的場景有顆粒輸送、混合篩選、擠壓破碎以及設(shè)備的磨損等，同時還包括顆粒作業(yè)時候的載荷、作業(yè)的效率等各方面的評估。
顆粒（離散元）是自然界中極為常見的一類物質(zhì)，廣泛出現(xiàn)在工程、農(nóng)業(yè)、汽車等多個行業(yè)。離散元技術(shù)主要是用來分析顆粒之間或者顆粒與設(shè)備之間的運動關(guān)系，包含的場景有顆粒輸送、混合篩選、擠壓破碎以及設(shè)備的磨損等，同時還包括顆粒作業(yè)時候的載荷、作業(yè)的效率等各方面的評估。
Li 通過 CFD - DPM - VOF 耦合的方法模擬氣 - 液 - 固三相流化床，采用基于歐拉框架的 CFD 方法模擬連續(xù)相液相，通過離散顆粒模型（Dispersed Particle Method, DPM）描述顆粒的運動，使用 VOF 方法捕捉氣泡的形變。
在多相流顆粒分離研究領(lǐng)域，精確模擬顆粒運動行為一直是技術(shù)攻關(guān)的核心難題。兩段錐形水力旋流器作為關(guān)鍵分離設(shè)備，其底流管直徑與入口速度對分離性能的影響機制復(fù)雜，亟需高精度模擬技術(shù)予以揭示。基于此，團隊創(chuàng)新開發(fā)氣-液-固三相湍流模擬方法（VOF - RSM - DEM），其中自主研發(fā)的 DEMms 軟件，憑借獨特的算法架構(gòu)與模擬能力，成為攻克該難題的核心技術(shù)支撐。
創(chuàng)新算法架構(gòu)，實現(xiàn)顆粒運動精準建模
本文演示了如何在Abaqus中使用離散元方法（DEM）分析攪拌機中不同顆粒介質(zhì)的混合。
應(yīng)用描述?
旋轉(zhuǎn)滾筒攪拌機和滾筒磨機用于礦石和顆粒材料的研磨、混合和干燥。此類應(yīng)用可見于采礦等廣泛的工業(yè)領(lǐng)域。包括顆粒的形狀、大小、密度和接觸剛度；摩擦；顆粒間的粘附力；旋轉(zhuǎn)速度；以及滾筒軸的傾斜度在內(nèi)的多個因素會影響在給定時間內(nèi)所能達到的混合水平。這些因素也會影響操作混合器所需的能量量。離散元方法
DEM 能夠?qū)t料顆粒視為離散個體，考慮顆粒的大小、形狀、密度以及顆粒間的摩擦力、碰撞力，還有高溫下顆粒的物理化學變化。通過 DEM 模擬，可以清晰展現(xiàn)爐料顆粒在高爐內(nèi)的下降過程、分布情況，以及顆粒與氣流的相互作用對還原反應(yīng)的影響，為優(yōu)化高爐布料制度、提高鐵水質(zhì)量和產(chǎn)量提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。
離散元方法作為模擬非連續(xù)介質(zhì)動力學響應(yīng)的數(shù)值計算方法，依托高性能計算與先進數(shù)值算法，通過精準計算顆粒級動力學特征，在各行各業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。隨著大數(shù)據(jù)與算力的迅猛發(fā)展，DEM正推動制造體系由“經(jīng)驗驅(qū)動”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”范式轉(zhuǎn)變，成為數(shù)字孿生、智能工廠等工業(yè)?4.0?關(guān)鍵技術(shù)的核心支撐之一 。2025 年 5 月 16 日，Altair 將攜手北京合工仿真技術(shù)有限公司，在北京舉辦
離散相（如顆粒、液滴）采用拉格朗日方法處理，以顆粒為計算單元，跟蹤每個顆粒的運動軌跡，計算顆粒的位置、速度、溫度等隨時間的變化。
離散相與連續(xù)相之間通過源項進行耦合。可以精確地獲取每個離散相粒子的運動信息，包括其在空間中的位置、速度、加速度等，這對于研究離散相的分布、碰撞和聚集等現(xiàn)象非常有利。可以詳細地分析單個液滴在氣體渦流中的軌跡變化，以及液滴之間可能發(fā)生的碰撞破碎情況。
