DEM顆粒
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-09
DEM顆粒的視頻教程
Abaqus DEM專題-沙漏+高爾頓板+噴丸處理（2萬+顆粒噴丸強化案例）
本課程是USim專題視頻課程系列之DEM專題，詳細地講解2種常用的DEM顆粒建模方法： 一、Python腳本 二、*particle generator（粒子生成器） 通過三個案例（沙漏+高爾頓板+噴丸強化）step by step講解、演示，對這兩種方法的詳細操作步驟進行教學。
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Star-ccm+離散元DEM—輸送機上的顆粒運動
內容包括： （1）案例問題描述 （2）結果展示 （3）導入模型網格劃分 （4）物理模型選擇 （5）定義拉格朗日相 （6）定義 DEM 顆粒相互作用 （7）設置參考值 （8）設置輸送機壁面條件 （9）創建噴射器 （10）設置求解器參數和停止條件 （11）設置可視化場景 （12）運行模擬 （13） 可視化結果
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Rocky 2024 DEM離散元顆粒仿真案例教程(耦合Mechanical,Fluent)
Blender螺帶混合機(非液橋模塊法） <20> Fertilizer Spreader肥料播撒單向耦合靜止空氣流場 <21> Bottling Line裝瓶線-自定義顆粒 <22> Lawn Mower割草機-自定義纖維顆粒 <24> Dam Break潰壩-SPH流體模擬 <25> Slurry Mill漿料磨機-SPH-DEM
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DEM顆粒的實例教程
1，項目描述
本項目為DEM顆粒從一定高度下落到平板上，觀察平板堆積情況。DEM算法在實際工程中應用較廣，如泥石流、谷物、藥柱分析等。因此，研究dem使用方法至關重要。本文結合DEM顆粒下落打擊平板，詳細講解DEM算法的使用技巧。
2，幾何模型
首先利用workbench的dm模塊建立顆粒及平板的幾何模型，其中顆粒先建立實體模型，然后取實體的外測殼體，只保留殼體模型，然后在lspp中通過實體的6個外殼面生成DEM顆粒，平板為殼體模型。模型如下圖所示。
【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、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，說明一下關鍵步驟，如果你已經會使用*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動速度、或調整surface單元節點位移（縮放surface面）就能實現。
------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 近期很多人私信我用ABAQUS軟件模擬土塊堆積，需要用到顆粒DEM和FEM聯合仿真，本期進行顆粒建模過程展示。
1.CAE建模
構建一個正方體部件，將其裝配并劃分網格
顆粒是在網格節點處生成，網格布種大小要大于顆粒直徑，防止粒子干涉
單元類型為C3D8R單元
2.修改inp文件
將C3D8R單元類型改為pd3d單元
**賦予顆粒屬性
*Discrete Section, elset=顆粒集合名稱, density=顆粒密度, alpha=顆粒阻尼
顆粒半徑
**定義顆粒表面
*Surface, name=顆粒表面名稱
裝配后部件名稱.顆粒集合名稱,
**定義顆粒接觸
（1）法向接觸
（2）切向接觸
參與計算的顆粒均為解析剛體，因此增量步需為固定增量步。
重要的是C3D8R單元轉換為pd3d單元
inp文件中最大單元節點編號為1331，生成粒子數為1331個
在excel中編輯
按此規律依次排列到1331，1331
將其復制替換原來的網格單元即可
展開 本篇續《Abaqus無網格法之DEM分析案例二則，沙漏與高爾頓板，附仿真源文件》一文。
DEM分析常用于顆粒混合、篩選等物理過程，目前Abaqus GUI還不支持DEM顆粒建模，不過可以通過編輯關鍵字*particle generator或者運行Python腳本來實現，下面詳細地介紹通過Python腳本生成DEM顆粒單元的方法。
顆粒混合：
顆粒篩選：
首先將DEM部件按照實體建模，并劃分為C3D8R六面體單元，然后生成名為Galton_Board的inp文件。
DEM分析前處理過程：
打開Abaqus Command窗口，按照下面的格式運行solidtodem.py文件，藍框為工作路徑，紅框為剛才生成inp文件名稱，確保solidtodem.py文件與inp文件都在工作路徑內。
運行腳本：
運行完畢后，會生成一個dem_Galton_Board.inp文件，用其中的離散粒子單元替換Galton_Board.inp中的C3D8R單元，并保存。
替換單元：
這樣就完成了從C3D8R到離散粒子單元PD3D的轉化，再基于最新的Galton_Board.inp文件進行修改，定義一下顆粒密度、大小、阻尼與接觸等即可進行高爾頓板的DEM分析，詳細關鍵詞見上篇文章中提供的inp文件。
DEM分析也常與多體分析、流體分析等過程進行耦合，以便計算大量離散粒子對機構、流場的影響。
展開 插件簡介
CAD顆粒密堆積2D插件可用于生成二維狀態下重力堆積的隨機顆粒。插件可指定投放區域、顆粒的粒徑范圍、顆粒間的間距、顆粒個數等信息，同時可模擬顆粒彈性及摩擦摩擦系數。
插件采用物理引擎對顆粒行為進行模擬，可實現顆粒在力場作用下的堆積、以及顆粒間的碰撞等。
插件可將當前圖形輸出到AutoCAD，可控制輸出時機，在可視化的同時保存當前狀態，生成的dwg文件可導入其他有限元軟件，同時可統計當前顆粒所占比例。
插件可指定顆粒間的最小間距，控制間距可在有限元分析中更好的劃分網格，避免計算不收斂。
可對同一模型進行多次輸出，通過CAD圖層對輸出進行劃分。
插件可進行力場方向的指定，實現不同的堆積模型，或進行分子熱運行模擬等。
采用堆積模式，可實現高比例粒子的分布模型，下圖為82.59%的比例。
說明提醒
插件需要注冊，注冊后可永久使用，版本更新不影響注冊狀態，注冊請聯系QQ：1135122921。
樣圖下載
Dwg格式樣圖，可導入Comsol、ANSYS、Abaqus等有限元軟件測試。
顆粒密堆積樣圖.rar
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顆粒瞬態仿真
本案例利用Fluent中的DEM模型，對管道運輸進行流體仿真，主要是對管路顆粒運輸過程進行診斷，防止出現顆粒陷入死循環，導入管路阻塞和浪費。
CFD-DEM 耦合仿真技術，通過雙向數據傳遞實現氣固兩相行為的協同模擬 ——CFD 計算的流體場數據為顆粒運動提供外力輸入，DEM計算的顆粒運動信息反哺流體場方程更新，從而精準復現氣固兩相相互作用的復雜過程。
CFD-DEM耦合技術
在大型氣固循環流化床設計中，耦合仿真展現出強大優勢。此類設備包含提升管、下降管、旋風分離器等多組件，氣固流動狀態復雜。
本案例利用Fluent中的DEM模型，對管道運輸進行流體仿真，主要是對管路顆粒運輸過程進行診斷，防止出現顆粒陷入死循環，導入管路阻塞和浪費。因此進行相關的管路氣力運輸可以按照本文的相關設置進行仿真計算。
1 workbench 設置
本案例具體設置如下圖 ：
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
本案例的管道模型十分簡單，為幾段簡易管路組成 。具體的幾何模型與邊界條件如下所示
通過本次研討會您將對Rocky這款基于離散元法（DEM）的顆粒動力學仿真軟件有進一步的了解。如何在不同的工業應用中進行多種顆粒形狀的真實幾何表征？如何能夠與Ansys Fluent和Ansys Mechanical無縫集成，實現多物理場耦合仿真？如何利用多圖形處理單元（GPU）求解器技術，快速、準確地模擬顆粒系統的行為？您將在本次的網絡研討會中得到答案。
帖子的主要內容分為三部分：DEM粒子生成，DEM顆粒接觸參數及bond(平行粘結模型)參數詳解，FEM-DEM模擬混凝土進行單軸壓縮與巴西圓盤試驗實戰。</p><p>首先，為大家展示一下兩種試驗的結果。
本次線上會議將重點介紹 Altair? EDEM?——一款基于離散元法（DEM）的專業顆粒材料仿真軟件。EDEM 能夠精確模擬谷物、咖啡豆、香料、水果及乳品粉等多種食品顆粒的行為特征，為混合、研磨、干燥、包覆等加工環節提供關鍵技術支持。來自全球的行業專家將分享 EDEM 的典型應用案例與最新技術進展。
如在氣力輸送系統模擬中，通過耦合，CFD 計算的流體參數傳遞給 DEM 計算顆粒受力，DEM 計算的顆粒反作用力反饋給 CFD，實現對氣體流動和顆粒輸送過程的全面準確模擬，深入理解系統工作機制，為系統優化設計提供更全面的依據。
積鼎科技從 CFD 延展到 DEM 軟件，是技術創新與市場需求驅動的必然選擇。這兩種軟件相互補充，在多行業應用中發揮了巨大價值，為解決復雜工程問題提供了更完善的方案。
文件為inp文件，通過編輯關鍵字調用ABAQUS的粒子生成器，生成直徑尺寸不同的粒子，模型中的篩網振動，將不同大小的粒子進行篩選，通過本案例您將學會如何通過編輯關鍵字在ABAQUS中生成不同直徑的DEM粒子。
