顆粒模型ansys的案例
使用ANSYS Fluent的DEM模型(離散單元法)演示轉(zhuǎn)鼓中的顆粒混合
編者按
整個案例使用純DEM計算-與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體流動無交互作用，啟用滾動模型，通過網(wǎng)格運動實現(xiàn)幾何運動。
CAD顆粒密堆積2D顆粒流PFC離散元DEM模型 ￥399
插件簡介
CAD顆粒密堆積2D插件可用于生成二維狀態(tài)下重力堆積的隨機顆粒。插件可指定投放區(qū)域、顆粒的粒徑范圍、顆粒間的間距、顆粒個數(shù)等信息，同時可模擬顆粒彈性及摩擦摩擦系數(shù)。
插件采用物理引擎對顆粒行為進行模擬，可實現(xiàn)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(tài)，生成的dwg文件可導入其他有限元軟件，同時可統(tǒng)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(wǎng)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(xiàn)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(xiàn)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(tài)，注冊請聯(lián)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
展開 十六、DPM模型-顆粒流動
顆粒流動問題是很多同學目前正在研究的問題，這類問題一般來說都比較復雜，F(xiàn)luent提供了多種模型對這類問題進行模擬，包括DPM、DDPM、DEM、PBM等，上述的每種模型都有其適用的工況，并不通用，這次我們介紹一下DPM模型。
由于DPM的復雜性，本文只對Fluent中DPM的操作進行一些簡單的設(shè)置，一些設(shè)置的具體依據(jù)，我們在下一次文章中詳細講解一下。
1 概念介紹
首先我們介紹一下拉格朗日法和歐拉法，理解起來很簡單，拉格朗日法是以某一質(zhì)點的運動作為研究對象，觀察這一質(zhì)點在流場中由一點移動到另一點時，其運動參數(shù)的變化規(guī)律；歐拉法以某一流場區(qū)域作為研究對象，研究各時刻質(zhì)點在流場中的變化規(guī)律。
顯然，拉格朗日法更適用于描述顆粒運動，而歐拉法更適用于描述流體運動。DPM模型就是基于這兩種方法進行流體相和顆粒相的模擬，它使用歐拉法描述流體運動，使用拉格朗日法描述顆粒運動。
DPM適用條件：DPM模型只適用于顆粒相體積分數(shù)小于10%，同時不考慮顆粒體積。不考慮顆粒和顆粒之間的相互作用力，但可以考慮顆粒和流體之間的相互作用。
2 模型描述
本例的模型采用三通管模型，如圖所示。模型有兩個入口和一個出口，分別為INLET_Y、INLET_Z和OUTLET，含顆粒物的空氣從INLET_Z進口流入計算域內(nèi)，最后經(jīng)OUTLET流出。
3 導入網(wǎng)格
使用Workbench打開工程文件，文件在本文末尾鏈接資源內(nèi)。
4 Scale網(wǎng)格尺寸
Scale修改網(wǎng)格尺寸。如圖所示。
確保計算域尺寸是我們所需要的。
展開 顆粒流軟件PFC巴西劈裂三維模型、5.0單軸抗壓三維模型 ￥29.9
<p>pfc巖石標定<span style="color: rgb(18, 18, 18);">必備</span>模型試驗，可以自行轉(zhuǎn),PFC6.0版本，抗壓強度和巴西劈裂試驗,內(nèi)含微風化石灰?guī)r參數(shù)</p><div contenteditable="false" width="100%"><figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png" style="text-align: center"><img src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png?image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png"></figure>
</div><p><br></p>
展開 
ABAQUS圓形顆粒密堆積模型
<p>顆粒密堆積模型可在有限元中模擬堆積的顆粒材料，用于地質(zhì)力學、混凝土、材料科學等領(lǐng)域的研究。本案例采用CAD顆粒密堆積2D插件，建立模擬重力堆積的圓形顆粒模型，并將模型導入ABAQUS內(nèi)進行結(jié)構(gòu)的力學模擬。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202502/attachment/977e3ad4004d41eb942b65e9a62eccc9.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/977e3ad4004d41eb942b65e9a62eccc9.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/977e3ad4004d41eb942b65e9a62eccc9.png?image_process=/format,webp/quality,q_40" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/977e3ad4004d41eb942b65e9a62eccc9.png?
展開 ABAQUS球體顆粒重力堆積3D模型
在ABAQUS內(nèi)建立隨機球體顆粒的重力密堆積模型，可以模擬自然界中顆粒物質(zhì)在重力作用下的自然堆積情況，進而對模型進行其他方面的模擬研究。本案例介紹如何在ABAQUS內(nèi)建立球體密堆積模型。
首先采用CAD球體密堆積3D插件V2.0版本，在CAD內(nèi)建立堆積的球體及外側(cè)基體模型。
將球體及基體部分分別導出為iges文件，兩部分在CAD內(nèi)已分圖層建模，方便整體導出。
在ABAQUS內(nèi)將兩個文件分別以部件的形式進行導入。
可將兩部分進行裝配，構(gòu)成整體，也可根據(jù)模型的需要只采用堆積球體部件或帶有球體孔洞的長方體部件。
后續(xù)可添加分析，進行相應(yīng)的有限元模擬。
展開 基于comsol的隨機分布顆粒模型建立方法 ￥800
</p><p> 本文主要是介紹其中一類比較普遍的幾何模型，隨機分布的顆粒模型。經(jīng)常可以看到這些方面在應(yīng)用：</p><p>1、在絕緣材料中隨機分布導電顆粒，改善導電、介電性能；</p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/puJVm5QjeA8xTHSNcuNrmf.png"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/iGC8QnqoSZ3TLP5KfGNs7T.png"></p><p>2、金屬材料的細觀模型，描繪金屬顆粒之間的晶界，并進行聲學散射研究。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/fRdHwP9PPnk2XAeWm14GNr.png">3、復合材料中的纖維隨機分布，改善力學、熱學等性能</p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/fTCnmzSytrSfRmqvvqa7ee.png"></p><p>4、土壤中加入隨機分布顆粒，研究滲流、溶質(zhì)遷移等現(xiàn)象；混凝土的級配，采用隨機顆粒分布來仿真計算</p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/cjS147DoL5oPnDS4f1C9mr.png"></p><p>本文基于comsol的模型方法，編寫了一個隨機方向、隨機大小、隨機位置橢球分布的代碼。</p><p>在下面付費內(nèi)容中，我將附上代碼的txt文檔，以及使用詳細的圖文和標注介紹調(diào)用和運行的步驟。歡迎各位評鑒和交流。
展開 CAD隨機球體顆粒插件 三維孔隙模型 ￥299
功能說明
CAD隨機球體顆粒插件用于在AutoCAD軟件指定大小的長方體區(qū)域內(nèi)生成隨機分布的無干涉球體顆粒，同時生成與球體顆粒適配的帶有孔洞的長方體基體。
球體顆粒可以指定三種粒徑范圍，并可以分別定義各個粒徑所占的比例，同時插件支持球體總體積的比例控制，也就是具有控制長方體基體孔隙率的功能。
插件生成的三維球體之間及與長方體基體之間均不會發(fā)生相交，可導入ANSYS、Ls-Dyna、ABAQUS、COMSOL、Fluent等有限元軟件進行裝配操作，用于模擬多孔或孔隙介質(zhì)或顆粒復合材料。
插件在生成基體部件及每一個粒徑范圍的球體顆粒時，均采用不同的CAD圖層繪制，方便使用者的后續(xù)處理及不同材料類型的分批次導入。
CAD隨機球體插件為免安裝的exe可執(zhí)行文件，但需要有Autodesk公司的AutoCAD軟件作為支持，插件對CAD2008~2022全面兼容。
插件具有中文界面，界面參數(shù)等信息明了易懂，同時提供人性化的運行狀態(tài)提示功能，可實時了解運行狀態(tài)。插件對異常的參數(shù)信息具有初步鑒別功能，可有效防止參數(shù)設(shè)置失誤造成的程序崩潰。
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(tài)，注冊請聯(lián)系QQ：1135122921。
CAD樣圖
在購買插件前可查看下列插件生成的CAD三維球體及孔隙基體的樣圖，并可嘗試樣圖導入有限元軟件的情況，如無問題可購買。樣圖參數(shù)如下：
三維隨機球體及孔隙材料樣圖CAD文件.rar
展開 Ansys Rocky顆粒仿真軟件介紹
Ansys Rocky顆粒仿真軟件
Ansys聯(lián)合ESSS公司一同推出了Ansys Rocky，該軟件基于離散元模擬(DEM)方法，可以快速分析和評估各行各業(yè)中與顆粒運動相關(guān)的問題，研究設(shè)計時遇到流動、熱以及結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題。
應(yīng)用領(lǐng)域
Rocky DEM具有強大的顆粒仿真功能，在傳統(tǒng)行業(yè)和新興行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，例如農(nóng)業(yè)和重工業(yè)、采礦和礦物加工、生物制藥、消費品、過程工程工業(yè)、油氣等。海外現(xiàn)有Rocky用戶中，超過75%同時也在使用Ansys CFD以及Ansys Mechanical。凡是涉及與顆粒相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域，Ansys Rocky都是很好的選擇。
Ansys Rocky的優(yōu)勢
模擬顆粒真實的形狀
Rocky DEM在模擬時能夠考慮粒子真實的形狀和尺寸，用戶可以自定義顆粒形狀和大小。顆粒包括纖維（例如毛發(fā)）和殼體（例如像薯片一樣又薄又寬），無論顆粒的材料是剛性還是柔性，Rocky均可仿真。
集成于Ansys Workbench
Rocky DEM完全集成于Ansys Workbench，與Ansys相關(guān)軟件（Fluent, Mechanical, optiSLang and DesignXplorer）進行耦合仿真。例如，能夠和Ansys Fluent進行單向或者雙向耦合，獲得與真實物理一致的結(jié)果。
展開 基于ABAQUS的砂輪隨機顆粒分布切削模型 ￥66
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</div><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202307/bb0a1788b9144b1e9129256926fc7108.png" title="砂輪模型.png" alt="砂輪模型.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202307/bb0a1788b9144b1e9129256926fc7108.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202307/bb0a1788b9144b1e9129256926fc7108.png?image_process=/format,webp/quality,q_40" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202307/bb0a1788b9144b1e9129256926fc7108.png">
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展開 模型分享012——二維隨機顆粒建模及仿真應(yīng)用 ￥99
仿真文件說明
如圖1所示為二維隨機顆粒增強材料的切削仿真，顆粒在模型內(nèi)部隨機分布，模型中可以通過改寫數(shù)值定義多組直徑，也可以將顆粒直徑定義在某一范圍內(nèi)隨機分布，從而建立仿真所需的幾何模型。
圖1 二維顆粒增強鋁合金材料切削仿真
前言
防控期間在家進行流體力學學習，對于生物流體力學中描述的流體中的微粒運動深有感觸，因而考慮到生物3D打印實驗中，無論是明膠微球混合打印、細胞擠出打印甚至是打印中氣泡的作用影響，都是不可避免的技術(shù)難點，因而對此方向進行了簡單的了解。
手動建模
通過仿真研究微球增強的情況，首先就是建立高質(zhì)量的仿真模型，對于此類問題，其關(guān)鍵是微球尺寸和位置的隨機性分布，因此采用Python語言進行了模型的建立。
創(chuàng)建一個二維的隨機圓形顆粒模型，假設(shè)圓形顆粒的大小分為三種，半徑分別為1mm，3mm，5mm。模型的大小為100×50mm。
圖2 顆粒建模示意圖
隨機模型
然后要做的就是創(chuàng)建顆粒的循環(huán)生成，將三種不同直徑的顆粒循環(huán)生成，此時顆粒的半徑已知，因此設(shè)置顆粒的圓心位置隨機，實現(xiàn)顆粒的隨機分布。為了避免顆粒之間發(fā)生相互的干涉，既避免生成的圓形之間發(fā)生重疊情況，在此基礎(chǔ)上需要添加判斷，成為隨機顆粒圓心位置的限制條件。
隨機直徑顆粒搭配
通過以上方式生成的顆粒直徑只能是固定的幾個，為了提高仿真的真實性，比較近似的模擬顆粒直徑的分布，設(shè)計了顆粒直徑在某個尺寸范圍內(nèi)，隨機生成的腳本文件，實現(xiàn)了直徑在一定尺寸范圍內(nèi)的隨機生成。圖中尺寸范圍為0.075-0.125mm。
展開 
星辰技文|一步步教你如何使用35行代碼生成ABAQUS二維隨機顆粒模型
星哥開發(fā)的插件大多集中在非均質(zhì)相關(guān)斷裂問題，相信關(guān)注公眾號的很多朋友也都是做這方面，那么我們從最初始的非均質(zhì)幾何模型的案例出發(fā)，來演示一個隨機顆粒模型的代碼編寫的全過程，效果如下所示：
在這個案例中，最大的幫手是PythonReader,它能讓初學者能輕松了解GUI界面中的每個操作對應(yīng)的代碼段是什么，比如，點擊新建文件按鈕，會彈出以下代碼：
Mdb()
#: A new model database has been created.
#: The model "Model-1" has been created.
session.viewports['Viewport: 1'].setValues(displayedObject=None)
其中第一行就是創(chuàng)建新數(shù)據(jù)模型的命令，第二行和第三行均為注釋，描述模型的信息，第4行則是視圖設(shè)置當前顯示對象為None，即空。大多數(shù)的前處理操作均可以用這種方式進行錄制，只需要了解一些Python基礎(chǔ)知識和接口代碼的風格和結(jié)構(gòu)，小白也能輕松上手。
為實現(xiàn)隨機顆粒模型的代碼編寫，我們分3步進行：
? 首先通過錄制獲得ABAQUS中建模的相關(guān)代碼。
? 然后修改相應(yīng)代碼，刪除無用代碼，實現(xiàn)代碼的參數(shù)化。
? 最后在代碼中添加循環(huán)和干涉判斷，實現(xiàn)多個顆粒的隨機投遞。
展開 基于comsol的Mie散射納米顆粒模型，求解吸光、散射、消光和雷達截面 ￥1800
當顆粒直徑較大時，米氏散射可近似為<a href="https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%AB%E7%90%85%E7%A6%BE%E8%B4%B9%E8%A1%8D%E5%B0%84" rel="noopener noreferrer" target="_blank">夫瑯禾費衍射</a>。當大氣中粒子的直徑與輻射的波長相當時發(fā)生的散射稱為米氏散射，如云霧的粒子大小與紅外線(0.7615um)的波長接近，所以云霧對紅外線的輻射主要是米氏散射。是故，多云潮濕的天氣對米氏散射的影響較大。 Mie提出的米氏散射理論是對于處于均勻介質(zhì)的各向同性的單個介質(zhì)球在單色平行光照射下，基于麥克斯韋方程邊界條件下的嚴格數(shù)學解。100多年來，米氏散射理論得到了很大發(fā)展，適用范圍逐漸推廣。如顆粒形狀推廣到多層的各項同性介質(zhì)球和折射率漸變的各向同性介質(zhì)球；無限長圓柱形顆粒（折射率按柱面分布）。入射光束從很寬的平行光束推廣到高斯光束和其他有形光束（shaped beam），稱為廣義米氏理論（GLMT）。廣義米氏理論還可推廣到橢球散射體。</p><p>RCS：Radar-Cross Section（雷達散射截面積）指的是目標輻射等效面積σ，等于目標總的后向散射功率P與雷達發(fā)射機在目標處的入射功率密度Q之比。RCS：Radar Cross-Section（雷達散射截面積）雷達目標和散射的能量可以表示為一個有效面積和入射功率密度的乘積，這個面積通常稱為雷達散射截面積。</p><p>（轉(zhuǎn)載至：百度百科）</p><p>本次模型采用遠場散射場，求解了納米顆粒的米氏散射的各類散射截面積隨頻率的變化。
展開 Fluent的DPM模型中5種顆粒類型，你懂選擇嗎 附FLUENT-DPM下載
當你設(shè)置好DPM模型的初始條件后，你需要指定顆粒的類型。依據(jù)手上仿真的工況，參考下面Fluent提供的5種顆粒類型，從而選擇合適你需要的顆粒類型。
在DPM模型中，提供了5種仿真類型。并不是所有顆粒類型都能選用的，有些顆粒類型需要配合其他模型一起打開才能選到的。
從上面DPM面板中看到，提供了下面5種顆粒類型：Massless, Inert, Droplet, Combusting和 Multicomponent。
1. Massless
Massless（無質(zhì)量顆粒），一種離散元素，在連續(xù)流體中跟隨流動。由于它沒有質(zhì)量，所以它和物理屬性沒有關(guān)聯(lián)，同樣，也不受力。但是，可以分配一種用戶定義定律（User-Defined Law）給它。
可選性：在Fluent任何模型中，慣性顆粒總是可選的。
2. Inert
Inert（慣性顆粒），一種離散相類型，例如顆粒、液滴或氣泡，服從力平衡，以及受到加熱／冷卻影響（由定律1確定）。
可選性：在FLUENT任何模型中，慣性顆粒總是可選的。
3. Droplet
Droplet（液滴顆粒），是一種存在于連續(xù)相氣流中的液體顆粒。它服從力的平衡并受到加熱／冷卻的影響（由定律1 確定）。此外，他還由定律2 和3 確定自身的蒸發(fā)與沸騰。
可選性：只有傳熱選項被激活并且至少兩種化學組份在計算中是被激活的，或者已經(jīng)選擇了非預混燃燒或部分預混燃燒模型，液滴類型才是可選的。當選擇了液滴類型之后，用戶應(yīng)該使用理想氣體定律來定義氣相密度。
4. Combusting
Combusting（燃燒顆粒），是一種固體顆粒，它遵從力平衡通過由定律1 所確定的加熱冷卻過程、由定律4 所確定的揮發(fā)份析出過程以及由定律5 所確定的異相表面反應(yīng)機制。
展開 Ansys正式收購領(lǐng)先顆粒動力學仿真軟件Rocky
主要亮點
Ansys產(chǎn)品組合將再添Rocky DEM，幫助工程師解決極具挑戰(zhàn)性的涉及離散固體間復雜多物理場相互作用的設(shè)計問題
Rocky DEM軟件能為散體材料和固體處理流程相關(guān)的各種跨行業(yè)應(yīng)用提供建模，幫助用戶在設(shè)計階段早期評估顆粒和與顆粒相關(guān)設(shè)備的動態(tài)行為
與Ansys生態(tài)系統(tǒng)更深入地集成，讓顆粒動力學分析更廣泛地集成于涉及Ansys結(jié)構(gòu)和流體分析的應(yīng)用
全球工程仿真軟件領(lǐng)導者及創(chuàng)新者Ansys近日宣布正式收購工程仿真與科學軟件公司Rocky DEM（以下簡稱“Rocky”）。通過本次收購，Ansys再添領(lǐng)先的離散元模擬方法（DEM）工具Rocky，以及分布在巴西、西班牙和美國的一支由開發(fā)人員、應(yīng)用支持技術(shù)人員和面向客戶的員工組成的專業(yè)團隊。預計此次收購不會對Ansys 2023年的合并財務(wù)報表產(chǎn)生重大影響。
Rocky是Ansys長期渠道合作伙伴工程仿真與科學軟件（ESSS）的子公司，也是致力于離散力學問題建模的工程軟件開發(fā)商。Ansys對Rocky的收購建立在雙方于2021年宣布的長期合作關(guān)系和聯(lián)合開發(fā)顆粒建模工作流程的基礎(chǔ)上。Rocky軟件在GPU計算和與粒子方法相關(guān)的多物理場仿真方面具有獨到優(yōu)勢，可用于涉及任意尺寸和形狀的離散固體顆粒分析的各種跨行業(yè)應(yīng)用。
顆粒建模涵蓋眾多行業(yè)和應(yīng)用，顆粒的具體構(gòu)成包括藥片、零食、農(nóng)用種子、粉末，還包括過濾裝置中使用的纖維等。行業(yè)領(lǐng)導者迫切需要提升其產(chǎn)品質(zhì)量，并找到解決方案幫助加快制定出其顆粒系統(tǒng)設(shè)計、制造和運營相關(guān)的決策。
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