ansys 離散單元的案例
使用ANSYS Fluent的DEM模型(離散單元法)演示轉鼓中的顆?；旌?/span>
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英文原文由David Stenger, Markus Braun著。
編者按
整個案例使用純DEM計算-與轉鼓內流體流動無交互作用，啟用滾動模型，通過網格運動實現幾何運動。
目錄與軟件介紹
幾何與網格化
Fluent設置
Ansys Rocky--離散單元法（DEM）軟件的產品及方案更新介紹（7月31日直播）
<p> Ansys Rocky 是一款行業領先的離散單元法（DEM）軟件，主要用于模擬顆粒和不連續材料的運動，可快速準確地模擬顆粒流，在多個工業領域有著廣泛應用?？蓱糜谑秃吞烊粴狻⑥r業、制藥、采礦等多個行業，用于模擬輸送機 chute、磨機、混合器等物料處理設備中的顆粒流動行為，幫助工程師優化設備設計，提高工藝效率，降低成本。例如，Sub-Zero 公司將 Ansys Fluent 與 Ansys Rocky 耦合，用于分析冷凝器上的灰塵積聚問題，以設計更強大的換熱器。</p><p class="ql-align-justify"><strong> 7月31日，Ansys官方研討會『Ansys Rocky產品及方案更新介紹』</strong>為您介紹本產品最新的功能和方案更新，下滑預約了解??</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/sJ5jnYn8SicfScUVnRyicSxicQsZRxN7iaFRErlKcAAVrfOeV0SXria8GgUc1xJAq7n5dFPXh2ZeTCBaN66uVjzlwpw/640?wx_fmt=png&from=appmsg&randomid=nw7kz06d&tp=webp&wxfrom=10005&wx_lazy=1" alt="圖片"></p><p><strong>時間：</strong>7月31日（星期四），16：00-17：00</p><p><strong>內容簡介：</strong>Ansys Rocky具有獨特的功能，并旨在解決工程問題。
展開 離散單元法——非連續介質模擬的有效手段 附離散單元法及其在EDEM上的實踐下載
離散單元法的原理與之類似，其最核心的思想便是通過大量的顆粒單元來模擬實際的研究對象，通過求解每一個顆粒的運動狀態來反映實體結構或者微觀結構的力學行為。
離散單元法的一般求解過程為：
將求解空間離散為離散元單元陣,并根據實際問題采用連接元件（即接觸模型）將相鄰單元連接起來；單元間相對位移是基本變量，由力與相對位移的關系可得到單元間法向和切向的作用力；對單元在各個方向上與其它單元間的作用力以及其它物理場對單元作用所引起的外力求合力和合力矩，根據牛頓運動第二定律求得單元的加速度；對其進行時間積分，得到單元的速度和位移。從而得到所有單元在任意時刻的速度、加速度、角速度、線位移和轉角等物理量。
在離散單元法中，接觸模型用來計算接觸力，進而計算顆粒的運動信息，是離散元法的理論核心。Cundall等最先提出的是簡單的彈簧-阻尼器接觸模型，如圖1 (a) 和 (b) 所示。圖中，kn、ks分別為法向和切向剛度，dn和ds分別為法向和切向阻尼。
圖1 接觸模型
上述接觸模型未考慮接觸上的顆粒滾動效應，顆粒容易發生轉動，導致數值模擬結果與實際情況有較大出入。Iwashita和Oda[3,4]引入接觸力矩，提出了抗滾動接觸模型，見圖1 (c)。圖中，kr和dr分別為滾轉剛度和滾轉阻尼。
3. Application Field
離散單元法的應用領域
隨著離散單元法理論的完善，該方法逐漸被人們所熟悉并應用于各個科學領域。
展開 在ABAQUS中使用Python腳本將有限元離散單元轉化成SPH單元方法介紹
以將CAE中的C3D8R單元轉換為PC3D為例：
使用ABAQUS建模離散為C3D8R單元，然后生成input文件。之后用Python腳本將進行處理轉換即可（腳本見附件）。
這里需要注意的是Python腳本轉換后的input文件只是將有限元離散單元轉換為sph單元的文件，還需要自己去修改后才能用。
SPH.zip
腳本運行方法：
abaqus python solidtosph.py -inp <inputFileName> -part
離散單元法及其在巖土力學中的應用
離散單元法及其在巖土力學中的應用.part1.rar
離散單元法及其在巖土力學中的應用.part2.rar
離散單元法及其在巖土力學中的應用
離散單元法及其在巖土力學中的應用.part2.rar
離散單元法及其在巖土力學中的應用.part1.rar
6/4 | LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用
6月4日，Ansys中國聯合上海恒士達科技有限公司將共同舉辦《LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用》網絡研討會（免費）。本次會議將詳細介紹在LS-DYNA中如何利用LS-PrePost程序生成離散元模型，如何利用離散元模擬連續和非連續介質。采用粒子爆破法模擬炸藥的爆轟過程及與周圍介質的相互作用，相關的關鍵字及其設置。通過實例演示利用DEM-PBM方法模擬爆破破碎以及采用耦合的DEM-PBM-FEM方法模擬微差爆破引起的巖石破碎、損傷及振動。歡迎大家報名！
時間：6月4日（星期五），15:00-16:00
講師介紹：
易長平博士
2005年畢業于武漢大學，研究方向為工程爆破。2005-2011年在武漢理工大學從事與爆破相關的教學和科研工作，2011-2013年在瑞典呂勒奧理工大學瑞典爆破研究中心從事博士后研究，2013至今在瑞典爆破研究中心從事科研和教學工作。主要研究領域為與爆破相關的數值模擬，炸藥的非理想爆轟特性以及應力波與地下洞室的相互作用問題。
展開 基于hypermesh和lsdyna的彈簧離散單元的建立及剛度K的計算驗證 ￥10
本貼為大家講解一下彈簧單元的建立和剛度K的一個計算驗證
模型如下：上下兩個鋼板，頂端rigid抓取的節點施加力，中間兩個節點創建spring，底面約束。
離散單元法PFC中動力人工邊界的設置方法 ￥45
顆粒離散單元法（DEM）由于對每個顆粒單元應用牛頓第二定律，在接觸位置應用力-位移定律并不斷更新，顆粒單元運動不受變形量的限制，在研究巖土體失穩大變形問題時優越性顯著。
為了能夠采用顆粒離散單元法（DEM）正確有效地模擬斜坡等巖土體震裂破壞及運動大變形的全過程，建立合理的DEM動力人工邊界顯得尤為關鍵。
本案例計算了在離散元PFC中進行人工邊界的兩種方法：（1）高阻尼法，（2）黏性人工邊界。同時還對固定人工邊界的情況進行了對比
其中高阻尼法的原理是為邊界處的顆粒設置局部阻尼系數為1.0，以避免邊界處的波動反射。
黏性人工邊界的方法則是基于人工邊界的理論實現的，（參考了這篇論文，表以敬意。周興濤,盛謙,崔臻,冷先倫,付曉東,馬亞麗娜.顆粒離散單元法動力人工邊界設置方法[J].巖土力學,2018,39(07):2671-2680+2690.）
顆粒離散單元數值模型的黏性邊界條件設置條件如下：
本算例實現了在顆粒流PFC對黏性人工邊界的模擬。本算例進行了一維波的測試，并模擬對比了兩種人工邊界的模擬方法。
首先建立模型，在邊界墻體的伺服功能下平衡模型：
刪除邊界墻體，對右側邊界附近的顆粒運動進行約束模擬邊界，對于高阻尼的方法模擬是為右側邊界處的顆粒設置局部阻尼系數為1.0。黏性人工邊界的方法則是對邊界顆粒施加荷載，吸收掉入射的波動能量，以模擬無限介質。為左側邊界附近的顆粒施加脈沖波。
固定邊界模型中部處球顆粒的水平速度時程曲線如下：
高阻尼邊界模型中部處球顆粒的水平速度時程曲線如下：
黏性邊界模型中部處球顆粒的水平速度時程曲線如下：
付費內容為算例的完整代碼。
展開 離散單元法——非連續介質模擬的有效手段
離散單元法的原理與之類似，其最核心的思想便是通過大量的顆粒單元來模擬實際的研究對象，通過求解每一個顆粒的運動狀態來反映實體結構或者微觀結構的力學行為。
離散單元法的一般求解過程為：
將求解空間離散為離散元單元陣,并根據實際問題采用連接元件（即接觸模型）將相鄰單元連接起來；單元間相對位移是基本變量，由力與相對位移的關系可得到單元間法向和切向的作用力；對單元在各個方向上與其它單元間的作用力以及其它物理場對單元作用所引起的外力求合力和合力矩，根據牛頓運動第二定律求得單元的加速度；對其進行時間積分，得到單元的速度和位移。從而得到所有單元在任意時刻的速度、加速度、角速度、線位移和轉角等物理量。
在離散單元法中，接觸模型用來計算接觸力，進而計算顆粒的運動信息，是離散元法的理論核心。Cundall等最先提出的是簡單的彈簧-阻尼器接觸模型，如圖1 (a) 和 (b) 所示。圖中，kn、ks分別為法向和切向剛度，dn和ds分別為法向和切向阻尼。
圖1 接觸模型
上述接觸模型未考慮接觸上的顆粒滾動效應，顆粒容易發生轉動，導致數值模擬結果與實際情況有較大出入。Iwashita和Oda[3,4]引入接觸力矩，提出了抗滾動接觸模型，見圖1 (c)。圖中，kr和dr分別為滾轉剛度和滾轉阻尼。
3. 離散單元法的應用領域
隨著離散單元法理論的完善，該方法逐漸被人們所熟悉并應用于各個科學領域。以下是一些運用離散元方法求解科學問題的成功案例：
隧道滲漏
地質滑坡（http://matdem.com/content/?
展開 研討會 | LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用
在LS-DYNA中如何利用LS-PrePost程序生成離散元模型，如何利用離散元模擬連續和非連續介質。采用粒子爆破法模擬炸藥的爆轟過程及與周圍介質的相互作用，相關的關鍵字及其設置。通過實例演示利用DEM-PBM方法模擬爆破破碎以及采用耦合的DEM-PBM-FEM方法模擬微差爆破引起的巖石破碎、損傷及振動。
Ansys中國聯合上海恒士達科技有限公司將于6月4日（周五）共同舉辦《LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用》免費直播。歡迎報名參會！
會議主題
LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用
時間
6月4日（周五），15:00-16:00
主辦單位
Ansys 中國 * 上海恒士達科技有限公司
講師介紹
易長平博士
2005年博士畢業于武漢大學，研究方向為工程爆破。2005-2011年在武漢理工大學從事與爆破相關的教學和科研工作，2011-2013年在瑞典呂勒奧理工大學瑞典爆破研究中心從事博士后研究，2013至今在瑞典爆破研究中心從事科研和教學工作。主要研究領域為與爆破相關的數值模擬，炸藥的非理想爆轟特性以及應力波與地下洞室的相互作用問題。
展開 
有相互依存關系的離散變量的ansys與workbench聯合優化分析
實際工程中，為了制造方便，通常選取單元1和單元2為一根桿（同一規格，桿總長為4m），單元3和4為一根桿（同一規格,桿總長5m）。節點2和4分別為中點。單元5和6為同一規格。
假設實際可供選擇的鋼管規格如下：共計14種
求同時滿足：
1.最大應力比RATIO不大于0.6（最大應力比等于最大應力與屈服應力比值）
2.壓桿穩定系數MAXY不大于100
3.最大變形UY不大于10mm
時的結構最小重量WT和各桿采用的圓管規格。
很明顯這里需要采用桿單元建模。桿單元建模需要提供各個單元的實常數以獲得各鋼管的截面積。
問題難點和技術分析：
1. 根據要求可知，該桁架結構最多采用3種規格，根據排量組合，最多擁有14*14*14=2744種組合。最原始的方法可以將其逐一計算，然后進行分析和比較。對于簡單系統這種方法有一定的可行性，但是如果問題復雜程度增加，如鳥巢結構采用了多種不同規格的型材。如果可供選擇的鋼管規格增加，比如增加至 100種，甚至更多，即便是對于本問題這種方法也將有100*100*100=1000000，很顯然該方法不可取。
2.如果采用ansys自身提供的優化方法，不管是采用以外徑和壁厚為變量，還是直接以鋼管的截面積作為變量。都不是特別方便。原因在于，這采用這兩種優化思路，最終得到的優化結果均為連續變量。
3.workbench 提供了各種不同的強大的優化算法。單就優化變量的種類而言，可以支持連續變量和離散變量。但是無法將多種離散變量捆綁在一起。就本問題而言，系統可以分別將外徑和壁厚作為離散變量，但是二者之間卻沒法關聯在一起。也即使，可能最終得出某桿的外徑為60mm,壁厚為5mm.查規格表可知，根本沒有對應的鋼管規格。當然對于本問題，可以先將各種不同規格的鋼管的截面積求出來，然后直接在workbench中以截面積為離散變量。
展開 基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析（含各參數解釋） ￥25
2、改網格模型，改成自己對應的網格模型，網格用ansys，hypermesh，ansa等前處理軟件都沒問題。
3、改材料參數，改成你想要的徐變模型，對著規范或者是你做出來的試驗擬合曲線。
以上即可實際應用。
使用 Ansys Fluent 離散相模型 (dpm) 進行旋風分離器仿真 ￥5
關于使用 ANSYS Fluent 離散相模型 (DPM) 項目進行旋風分離器仿真
使用 ANSYS Fluent 對旋風分離器進行穩態 CFD 仿真。使用 DPM 跟蹤粒子?？紤]無阻力的單向耦合。這意味著流體相將通過阻力和湍流影響顆粒相，而顆粒相對氣相沒有影響。附Fluent案例文件
*.cas
ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結構單元與材料應用手冊下載
六、單元類型選擇方法
7.進行完前面的選擇工作，單元類型就基本上已經定位在2-3種單元類型上了，接下來打開這幾種單元的幫助手冊，進行以下工作：
仔細閱讀其單元描述，檢查是否與分析問題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數、單元關鍵項和載荷考慮；
了解單元的輸出數據；
下載地址：ansys結構單元與材料應用手冊
