離散元與有限元耦合
關注創建者：臨淮散仙 創建時間：2023-07-31
離散元與有限元耦合的視頻教程
有限元-離散元耦合代碼MELODY計算案例
這個教程介紹了離散元-有限元耦合的多體無網格方法（Multibody ELement-free Open code for DYnamic simulation, MELODY）的基本操作和原理。 多體無網格方法相較于PFC、3DEC等通用離散元軟件，具有可模擬任意形狀顆粒，考慮有限大變形的優勢。
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Acusolve+EDEM耦合分析案例：振動篩顆粒分離仿真-耦合離散元EDEM
（課程相關文件見附件） Altair 官方微信平臺 最新、最及時的活動和培訓訊息；全原創干貨技術專題；前沿解決方案分享 欲了解更多信息，歡迎訪問： www.altair.com.cn
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離散元軟件EDEM和fluent的耦合仿真計算。
本課程主要為EDEM和fluent的耦合計算相關操作設置問題，主要包括三個部分(無聲，請根據需要和意愿購買)： 第一章：edem的相關設置，包括材料，幾何和粒子工廠的設置； 第二章：fluent和edem耦合前需要的相關操作； 第三章：查看結果。
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離散元與有限元耦合的實例教程
EDEM可以聯合主流的CAE工具軟件進行顆粒系統與流體、機械結構及電磁場的耦合模擬仿真。
1、與 MBD（多體動力學） 軟件耦合
EDEM與 MBD（多體動力學） 進行耦合，可以仿真設備的動態力學響應，不僅可獲取固體散料對機械設備的真實載荷大小及其對設備性能產生的影響，同時可通過分析固體散料的力學響應，為機械設備作業質量評估提供依據。
Altair HyperWorks? 2019.1實現了Altair MotionSolve和EDEM之間的實時雙向耦合。
在EDEM中創建散料的模型，設定顆粒的形狀和質量等屬性，創建顆粒間的接觸。在MotionSolve創建系統的多體動力學模型，與EDEM共享相關的幾何。耦合仿真同時計算，每個時間步交換數據：MotionSolve計算設備部件的位置和速度，共享數據給EDEM，EDEM計算散料顆粒之間的接觸力，以及與設備部件之間的相互作用，共享各部件上的合力和力矩給MotionSolve。兩者耦合計算整個系統的運動狀態。
借助EDEM與MotionSolve的雙向耦合，可以分析挖掘機的鏟斗在不同操作工況下的載荷，評估挖掘深度、鏟斗裝載率、結構件載荷分布、動力系統匹配等。
2、與FEA（有限元分析）軟件耦合
EDEM可以與有限元分析軟件耦合，從而實現對施加在機器零件的載荷進行仿真分析，并將結果直接導出到所選的結構分析工具中。
鏟斗應力分析
3、與 CFD（計算流體動力學） 進行耦合
EDEM可以與 CFD（計算流體動力學） 進行耦合，用于顆粒級的固-液相系統的建模。
展開 為促進我國離散元法及應用研究的推廣，由華僑大學脆性材料產品智能制造技術學科創新引智基地主辦、廣州中望龍騰軟件股份有限公司承辦的第四屆離散元培訓班（The 4th DEM Summer Schoo1）將于2024年9月8日-10日于廣州市舉辦。
本次培訓班特邀離散元著名學者/英國斯旺西大學馮云田教授、華僑大學譚援強教授、中山大學賴正首博士、香港科技大學瞿同明博士等專家到場授課。歡迎報名參與！
01 培訓日程
02 主講人簡介
馮云田，博士，辛克維奇計算工程中心，英國 Swansea 大學教授
研究方向：離散元基礎理論及算法研究。Y. Feng 教授一直從事計算力學和大型工程與科學計算研究，目前的主要研究領域為離散-連續介質的離散元-有限元耦合模型、流體-固體顆粒的熱力耦合模型、大規 模工程和科學計算、工程中的高性能計算等。
Y. Feng教授在離散元法基礎理論和算法的發展、完善與應用方面做出了許多獨創性的研究成果,包括任意形狀顆粒的能量守恒接觸理論和模型等， 在國際顆粒與塊體離散元研究領域有很大的影響，其研究領域涉及土木工程、采礦與礦石加工、化工、機械、核能工程等，發表相關學術論文250余篇，在國際學術會議中做大會報告或主題報告10余次。
2008年Y. Feng教授聯合中國科學院力學研究所成功舉辦“國際離散元及非連續介質力學數值模擬研討會”，2009 年共同籌辦第一屆國際顆粒方法會議(PARTICLE’2009)；2012 年與大連理工大學李錫夔教授、湘潭大學譚援強教授（2016 年調入華僑大學）共同發起了我國第一屆顆粒材料計算力學會議。 近年來，Y.
展開 本文提出了一種二維變形體離散元與時域邊界元的耦合模型，這一模型可以將非連續體的模擬與無限域的模擬統一在一個模型中，可用于在地震波動輸入條件下，考慮輻射阻尼的巖體邊坡或地下結構等的動力穩定和變形分析，拓寬了離散元動力分析的領域。算例分析表明本耦合分析模型具有較高的精度
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為促進我國離散元法及應用研究的推廣，由華僑大學脆性材料產品智能制造技術學科創新引智基地主辦、廣州中望龍騰軟件股份有限公司承辦的第四屆離散元培訓班（The 4th DEM Summer Schoo1）將于2024年9月8日-10日于廣州市舉辦。
本次培訓班特邀離散元著名學者/英國斯旺西大學馮云田教授、華僑大學譚援強教授、中山大學賴正首博士、香港科技大學瞿同明博士等專家到場授課。歡迎報名參與！
培訓日程安排
編輯
主講人簡介
馮云田，博士，辛克維奇計算工程中心，英國 Swansea 大學教授
研究方向：離散元基礎理論及算法研究。Y. Feng 教授一直從事計算力學和大型工程與科學計算研究，目前的主要研究領域為離散-連續介質的離散元-有限元耦合模型、流體-固體顆粒的熱力耦合模型、大規 模工程和科學計算、工程中的高性能計算等。Y. Feng教授在離散元法基礎理論和算法的發展、完善與應用方面做出了許多獨創性的研究成果,包括任意形狀顆粒的能量守恒接觸理論和模型等， 在國際顆粒與塊體離散元研究領域有很大的影響，其研究領域涉及土木工程、采礦與礦石加工、化工、機械、核能工程等，發表相關學術論文250余篇，在國際學術會議中做大會報告或主題報告10余次。2008年Y.
展開 目前世界上結構計算方法一般分為有限元（FEM finite element method）、離散元（DEM discrete element method）、還有邊界元(EEM)。
離散元方法是由分析離散單元的塊間接觸入手找出其接觸的本構關系建立接觸的物理力學模型并根據牛頓第二定律對非連續、離散的單元進行模擬仿真。而有限元方法是將介質復雜幾何區域離散為具有簡單幾何形狀的單元通過單元集成、外載和約束條件的處理得到方程組再求解該方程組就可以得到該介質行為的近似表達。
離散元方法的基本概念
離散元方法也被稱為散體單元法，最早是1971年由Cundall 提出的一種不連續數值方法模型離散元理論是由分析離散單元的塊間接觸入手找出其接觸的本構關系建立接觸的物理力學模型并根據牛頓第二定律建立力、加速度、速度 及其位移之間的關系對非連續、離散的單元進行模擬仿真。
離散元法是專門用來解決不連續介質問題的數值模擬方法。該方法把節理巖體視為由離散的巖塊和巖塊間的節理面所組成,允許巖塊平移、轉動和變形,而節理面可被壓縮、分離或滑動。因此,巖體被看作一種不連續的離散介質。其內部可存在大位移、旋轉和滑動乃至塊體的分離,從而可以較真實地模擬節理巖體中的非線性大變形特征。離散元法的一般求解過程為:將求解空間離散為離散元單元陣,并根據實際問題用合理的連接元件將相鄰兩單元連接起來;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兩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可以求得單元的加速度;對其進行時間積分,進而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。
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考慮熱源的瞬態熱傳導有限元求解器14小時前
關鍵詞：熱源，瞬態，熱傳導，有限元求解器，三角形單元，自研
在《瞬態熱傳導有限元求解器開發》一文中，我們介紹了自研的二維瞬態熱傳導求解器。
當時那個控制方程沒有考慮熱源，邊界條件中只涉及溫度、熱流、對流。然而在很多問題中，熱源才是最關鍵的邊界條件，比如電發熱、化學反應生熱。
熱源的處理
熱源是體熱，相對應的熱流是面熱。兩者處理方式類似，都是根據單位熱功率值和幾何尺寸計算熱功率，然后加到控制方程矩陣的右側
關鍵詞：CFD，有限元，對流項，繞流，迎風格式，湍流模型
在《流體有限元求解器開發-不可壓定常流動模型》一文中，我們介紹了考慮對流項的不可壓流動求解器的實現。
然而正如所預料的那樣，一旦流速高一些，或者粘性小一些，仿真結果就容易發散，收斂性成為一大難題。
為了解決這個問題，CFD大神們想出了各種手段，有的嚴格按照理論去處理盡力彌合。有的則主打靈感修正，問就是人工粘性、人工擴散、人工穩定
<h3><strong>【版權聲明與技術存證】關于某型“巷道超前支架”結構有限元分析報告的公開撤回聲明</strong></h3><p><strong>一、 成果歸屬與授權撤回</strong></p><p>本文發布內容為本人針對某型巷道超前支架所做的有限元分析（FEA）階段性成果。</p><p><strong>合作背景說明：</strong> > 合作方：<strong>西安某礦業學科背景高校相關研究團隊
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Abaqus復合材料鉚接有限元仿真分析，
上層碳纖維復合材料，內插0厚度cohesive以模擬層間分層，下層AL
自沖鉚接三維模型，動態顯示分析，可提供cae，inp、VUMAT，odb文件，含變形云圖、應力云圖，結果清晰，適合初學者學習參考！
摘要：
本文針對300mm鎂合金溫軋機支承輥開展有限元分析，采用ANSYS軟件（經典界面）。對支承輥進行靜強度分析，結果表明：支承輥最大變形量為0.467×10^-4mm，滿足板形誤差要求；最大Von Mises應力為67.6MPa，低于材料許用應力（140~150MPa）。分析發現支承輥中間位置變形最大，軸頸與輥身接觸處應力集中明顯。研究證實該支承輥設計滿足強度要求，為鎂合金溫軋工藝提供了理論依據
<p>?</p><p>球頭銷總成是汽車轉向系統和懸掛系統的一個重要部件，裝在轉向拉桿或控制臂上，與轉向和懸掛部件連接。它主要由球座、卡箍、防塵罩、壓板和球銷組成，其中最關鍵的零件為防塵罩，其性能影響到車輛的安全性和操縱性。防塵罩材料為橡膠，在使用過程中會發生很大的彈性變形。用一般的二維、三維CAD輔助設計無法確定防塵罩的運動規律和形狀，因而無法判斷防塵罩在工作過程中是否有干涉；長期以來都是通過試制樣品后做臺架試驗或路試來驗證設計
瞬態熱傳導有限元求解器開發3個月前
關鍵詞：瞬態，熱傳導，有限元求解器，三角形單元
熱傳遞有三種方式：熱傳導、熱對流、熱輻射。就熱傳導問題而言，無論是結構力學還是流體力學都會涉及，兩邊都沒拿它當外人。
前面的文章提到過，結構力學的有限元發展地非常成熟，大部分的剛度矩陣在文獻里面都推導好了。而流體力學的很多單元類型的有限元方程，可能需要自行推導完成。在熱傳導問題中，我采用加權余量法進行處理，推導出了符合結構力學有限元文獻中給出的剛度矩陣
關鍵詞：CFD，有限元，三角形單元，罰函數，粘性流動
最近工作室有流體有限元求解器的開發需求，我在前面講飛機結冰的文章提到過，差不多10年前瞎搗鼓過這個東西。
好多東西都記不清了，先從一些簡單的流動模型入手，做一些恢復性訓練。考慮到我是結構力學出身，在進行流體有限元開發的時候，我會代入結構有限元的視角進行分析。
流體也好，固體也好，CFD也好，FEM也好，有很多開源工具、源代碼可以用。
