粒子運(yùn)動(dòng)
關(guān)注創(chuàng)建者：我是小能 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-06
粒子運(yùn)動(dòng)的視頻教程
螺旋輸送機(jī)的顆粒流動(dòng)模擬(離散元法)
離散單元法(DEM)是計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)的一個(gè)重要方法,可以模擬大量相互作用的離散粒子的運(yùn)動(dòng)，跟蹤每個(gè)粒子之間。
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粒子濾波PF及MATLAB程序詳解視頻和輔助及正則粒子濾波RPF實(shí)時(shí)跟蹤
需要了解卡爾曼濾波基礎(chǔ)，36分鐘，有程序） 17、PF17_粒子濾波處理二維運(yùn)動(dòng)粒子對(duì)象的跟蹤實(shí)例及其效果分析（44分鐘，有程序） 18、PF18_粒子濾波對(duì)比擴(kuò)展及無跡卡爾曼濾波方法分析非線性數(shù)模問題（需要了解擴(kuò)展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波基礎(chǔ)，53分鐘，有程序） ? ?第五章 ?粒子濾波(PF)處理視頻跟蹤問題 19、PF19_1.視頻人物視覺跟蹤中的顏色RGB及HSV模式處理方法
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鋼筋混凝土立柱鉆孔爆破破壞過程數(shù)值模擬
采用粒子爆破法耦合有限元算法（PBM-FEM），通過粒子的高速運(yùn)動(dòng)碰撞模擬爆炸沖擊荷載和爆生氣體逸出炮孔的過程，揭示鋼筋混凝土立柱的鉆孔爆破破壞過程及其爆破破壞失效機(jī)理。附件包含：有限元建模APDL文件和計(jì)算K文件。
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粒子運(yùn)動(dòng)的實(shí)例教程
如果要在比速度響應(yīng)時(shí)間大得多的時(shí)間范圍內(nèi)預(yù)測(cè)粒子運(yùn)動(dòng)（比如說幾千倍甚至更多倍），則應(yīng)該考慮慣性是否實(shí)際上在粒子運(yùn)動(dòng)中起著重要作用。如果不是，則可以從列表中選擇牛頓型，忽略慣性項(xiàng)（從 5.6 版本開始可用）。
如果仍要考慮慣性，則可以使用牛頓型或牛頓型，一階公式。但是，請(qǐng)注意，要求解的方程組是數(shù)值剛性的，我們可能需要手動(dòng)減小求解器采取的時(shí)間步的大小，以防止粒子位置和速度發(fā)生非物理振蕩。
本文內(nèi)容來自 COMSOL 博客
Mhd電場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)模擬
建立模型
根據(jù)我司常規(guī)電除塵器結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)，選擇電除塵器電場(chǎng)中一個(gè)通道建立三維模型如下：
三維模型
極板間距400mm，極線間距400mm，極線直徑10mm，電場(chǎng)高度200mm。
邊界設(shè)置
進(jìn)口為速度進(jìn)口（velocity-inlet）0.2m/s；
出口為壓力出口（pressure-outlet）；
極線設(shè)置為wall，電勢(shì)48KV；
極板設(shè)置為wall，電勢(shì)0KV，粒子捕集（trap）；
粉塵粒徑50um，密度550kg/m3，導(dǎo)電率無限大，磁導(dǎo)率1.257e-6h/m，電荷密度0.03897C/m3。
計(jì)算結(jié)果
電勢(shì)云圖
電場(chǎng)強(qiáng)度
電場(chǎng)矢量
帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡
粒子數(shù)據(jù)如下：
在此邊界數(shù)據(jù)下，電除塵器的除塵效率為1-97/800=87.88%。
展開 1.3 夾雜粒子運(yùn)動(dòng)過程模擬與缺陷預(yù)測(cè)
為了分析充型時(shí)夾雜粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行繪制。由于粒子放入時(shí)間和放入位置不同對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)有很大影響，所以對(duì)這兩種情況分別研究。圖3是固定位置放入的粒子隨時(shí)間變化的軌跡圖，圖 3a)中粒子軌跡從澆注入口經(jīng)直澆道至底部橫澆道，最后流至底部?jī)?nèi)澆口位置，對(duì)照?qǐng)D2的充型流動(dòng)圖，此時(shí)金屬液體從內(nèi)澆口散落入鑄件底部，于內(nèi)澆口處轉(zhuǎn)變了流動(dòng)形態(tài)；圖 3)中粒子在內(nèi)澆口之前的路徑與3a 相同，從底部?jī)?nèi)澆口流入鑄件后隨著液面運(yùn)動(dòng)至鑄件底部又上升至另一內(nèi)澆口附近，呈現(xiàn)明顯的流動(dòng)特征；圖 3c)中粒子從內(nèi)澆口流入后急速上升至液面，與此刻流動(dòng)狀態(tài)相同；圖 3d)中粒子從內(nèi)澆口進(jìn)入鑄件后，在內(nèi)澆口附近呈現(xiàn)非常紊亂的流動(dòng)形態(tài)，說明底部?jī)?nèi)澆口進(jìn)入的液體極易在內(nèi)澆口附近運(yùn)動(dòng)，迫使上部金屬液上升。
圖4是兩個(gè)粒子在不同的放入位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中左邊的粒子(設(shè)為粒子 A)放入位置不變可見其從直澆道流經(jīng)底部橫澆道，進(jìn)入鑄件后迅速向上方運(yùn)動(dòng)。右邊放入的粒子(設(shè)為粒子 B)位置是變化的，其運(yùn)動(dòng)軌跡也是變化的，圖4a)中粒子 B與粒子 A運(yùn)動(dòng)軌跡部分相近，在弧狀橫澆道處改變進(jìn)入鄰近的澆道中，并于內(nèi)澆口前沿處出現(xiàn)紊亂流狀態(tài)，此處極易出現(xiàn)夾雜缺陷；圖 4b)中 B 粒子從 A粒子反方向的橫澆道進(jìn)入鑄件，也出現(xiàn)往上方紊流現(xiàn)象；圖4c)中 B粒子的位置與A 粒子的位置非常接近，但是兩者的流入路徑存在較大區(qū)別B粒子從上層內(nèi)澆口流入鑄件中，亦是往上方運(yùn)動(dòng)，與此時(shí)刻的流動(dòng)前沿狀態(tài)相關(guān)聯(lián)；圖 4d)中 B粒子與A粒子運(yùn)動(dòng)方向相反，流入鑄件的內(nèi)澆口處于不同的層，B粒子在澆道內(nèi)部時(shí)也出現(xiàn)了小渦流運(yùn)動(dòng)流入鑄件時(shí)呈現(xiàn)水平面運(yùn)動(dòng)。
展開 如何用電場(chǎng)控制電中性粒子的運(yùn)動(dòng)？這聽起來似乎是不可能的，但在這篇文章中，您會(huì)看到介電泳（DEP）現(xiàn)象可以解決這個(gè)難題。我們將學(xué)習(xí)如何利用介電泳進(jìn)行顆粒分離，并演示一個(gè)簡(jiǎn)單的生物醫(yī)學(xué)仿真 App，該 App 是使用 App 開發(fā)器創(chuàng)建的，通過 COMSOL Server? 運(yùn)行。
在非均勻靜電場(chǎng)中粒子所受的力
在直流和交流場(chǎng)中，都會(huì)發(fā)生介電泳效應(yīng)。我們先來看看直流的情況。
考慮一個(gè)浸入流體中的介電粒子。另外，假設(shè)存在一個(gè)施加到流體-顆粒系統(tǒng)的外部靜態(tài)(DC)電場(chǎng)。在這種情況下，只要粒子的介電常數(shù)高于周圍流體的介電常數(shù)，粒子就會(huì)從弱電場(chǎng)區(qū)域被拉到強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域。如果粒子的介電常數(shù)低于周圍流體，那么情況正好相反，粒子會(huì)被拉到弱電場(chǎng)區(qū)域。這些效應(yīng)分別被稱為
正介電泳 (pDEP)和負(fù)介電泳 (nDEP)
。
下面兩幅圖片分別演示了這兩種情況，并將幾個(gè)重要的量可視化：
電場(chǎng)
麥克斯韋應(yīng)力張量（表面力密度）
正介電泳(pDEP)的示意圖，粒子介電常數(shù)高于周圍流體的介電常數(shù) 。
負(fù)介電泳(nDEP)的示意圖，粒子介電常數(shù)低于周圍流體的介電常數(shù) 。
麥克斯韋應(yīng)力張量代表粒子表面的局部力場(chǎng)。為了使這個(gè)應(yīng)力張量能夠代表作用在粒子上的力，流體需要是“簡(jiǎn)單的”，也就是它不應(yīng)該表現(xiàn)出太復(fù)雜的機(jī)械行為。假設(shè)流體是簡(jiǎn)單的，我們可以從上面的插圖中看到，在 pDEP 和 nDEP 這兩種情況下，粒子上的凈力看起來是方向相反的。對(duì)表面力進(jìn)行積分確實(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況。
事實(shí)證明，如果我們把粒子縮小，例如一個(gè)無限小的情況，一個(gè)非常小的粒子在流體中像偶極子一樣運(yùn)動(dòng)，那么凈力是電場(chǎng)平方梯度的函數(shù)。
為什么凈力會(huì)有這樣的表現(xiàn)？
展開 給定一定數(shù)量的粒子（假設(shè)它們?cè)谇蛐慰臻g均勻分布），使得它們具有相同的速度大小（假設(shè)為 c）并且在三維空間中隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。這樣，在一定時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)分量會(huì)產(chǎn)生圍繞它們整體質(zhì)心的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)。
去掉上述函數(shù)中無意義的部分后，在整個(gè)單位球內(nèi)進(jìn)行積分（運(yùn)行該代碼大約需要24秒）：
將上述結(jié)果對(duì) x 求一階導(dǎo)：
按照上述積分結(jié)果，將上述函數(shù)進(jìn)行歸一化：
整個(gè)證明過程結(jié)束。
PART 2. 論文中所使用的圖片
注意：成功運(yùn)行這些代碼，需要首先對(duì)下面的 "MyDirection = **" 進(jìn)行修改。將其改為類似于 MyDirection = "/Users/yourdirection/" 的形式后，按 Shift+Enter 運(yùn)行。
MyDirection=**;
Protect[MyDirection];
Off[General::wrsym];
Export[MyDirection<>"figure1.eps",aa,Background->None];
圖二
圖三
注意：這些代碼運(yùn)行時(shí)間大約為5小時(shí)。
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粒子運(yùn)動(dòng)的最新內(nèi)容
該方法創(chuàng)新性地結(jié)合了物理仿真與AI生成模型：物理引擎確保粒子運(yùn)動(dòng)符合重力、風(fēng)力等自然規(guī)律；視頻擴(kuò)散模型則通過學(xué)習(xí)真實(shí)天氣視頻，引導(dǎo)3DGS中的粒子外觀逼近真實(shí)效果。
通過聯(lián)合優(yōu)化框架，物理先驗(yàn)與視覺先驗(yàn)協(xié)同工作，既保證了雪花飄落、雨滴濺射的物理合理性，又實(shí)現(xiàn)了照片級(jí)的渲染質(zhì)感。
一期一會(huì) | 什么是電磁學(xué)？4個(gè)月前
這些粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)也會(huì)受到磁力的作用。電磁力來自這些電和磁相互作用的總和，并通過電磁場(chǎng)施加影響。
電磁力可調(diào)節(jié)一系列相互作用；例如，將帶負(fù)電荷的電子與原子中帶正電荷的原子核束縛到一起，從而形成分子。
與電路理論的關(guān)系
在電路理論中，電路設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的行為進(jìn)行抽象化，因此他們無需考慮基本原理。
理論解析：講解 SPH 算法（光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)）的粒子離散原理，為何該算法適合處理流體破碎這類無網(wǎng)格畸變的大變形問題，以及沖擊載荷下固體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)理論（如應(yīng)力波傳遞、材料塑性變形）；
3) 實(shí)操演示：從彈體與水體的幾何建模（SPH 粒子域定義）、材料參數(shù)設(shè)置（水體的 EOS 狀態(tài)方程、彈體的塑性本構(gòu)）、沖擊邊界條件（彈體入射速度設(shè)置）、求解控制（時(shí)間步長(zhǎng)優(yōu)化以捕捉瞬時(shí)沖擊），到結(jié)果分析（水體粒子運(yùn)動(dòng)軌跡
DPM|03Injection設(shè)置9個(gè)月前
atomizer, air-blast-atomizer, flat-fanatomizer, effervescent-atomizer, file, condensate
Particle Types包括：Massless, Inert, Droplet, Combusting, Multicomponent
湍流設(shè)置
當(dāng)流動(dòng)為湍流時(shí)，可以考慮湍流對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的影響
Particleworks是一款基于MPS（運(yùn)動(dòng)粒子法）的流體仿真軟件，尤其擅長(zhǎng)處理傳統(tǒng)網(wǎng)格法難以解決的復(fù)雜流體問題，例如油液飛濺潤(rùn)滑、電機(jī)噴油冷卻等共軛傳熱問題。
由于流體具有黏性，粒子或分子的運(yùn)動(dòng)不會(huì)立即跟上外力的變化，而是會(huì)有一定的滯后。這種滯后表現(xiàn)為流體內(nèi)部產(chǎn)生剪切應(yīng)力，并且剪切應(yīng)力會(huì)隨著時(shí)間周期性地變化。
(3)計(jì)算黏度：通過測(cè)量流體系統(tǒng)在周期擾動(dòng)下的應(yīng)力響應(yīng)和外力的關(guān)系，結(jié)合相關(guān)的理論公式來計(jì)算黏度。在周期擾動(dòng)法中，通常會(huì)測(cè)量系統(tǒng)在多個(gè)周期內(nèi)的響應(yīng)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以獲得準(zhǔn)確的黏度值。
速度云圖
粒子運(yùn)動(dòng)
真實(shí)感渲染
MPM引擎與真實(shí)感渲染引擎的融合，是對(duì)未來仿真形式和結(jié)果呈現(xiàn)的進(jìn)一步探索，也是仿真工具向“數(shù)字世界的物理引擎”轉(zhuǎn)變的重要嘗試。申請(qǐng)?jiān)囉肧imdroid-MPM
可以精確地獲取每個(gè)離散相粒子的運(yùn)動(dòng)信息，包括其在空間中的位置、速度、加速度等，這對(duì)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(xì)地分析單個(gè)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。
適用于離散相濃度較低的情況，如稀相氣固流動(dòng)。
一、概述
粒子是粉體運(yùn)動(dòng)的最小單元，而且粒子間存在著一定的相互作用，從而出現(xiàn)不同的表現(xiàn)形式。粒子可能是單個(gè)粒子（或結(jié)晶體），也可能是多個(gè)粒子聚集在一起的粒子（如團(tuán)聚物或制備顆粒等）。通常將小于100μm（150目標(biāo)準(zhǔn)篩）的粒子叫“粉”，大于100μm的粒子叫“粒”。
icoUn CoupledKinematicParcelFoam 是一種瞬態(tài)求解器，用于單個(gè)運(yùn)動(dòng)粒子云的被動(dòng)傳輸。它使用預(yù)先計(jì)算的速度場(chǎng)來形成粒子云。
