FEM-DEM耦合仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-01
FEM-DEM耦合仿真的視頻教程
LS-DYNA巖土/采礦工程爆破數值模擬36講：FEM/SPH/DEM/PBM/LEB/流固耦合算法
課程采用LS-DYNA軟件模擬巖土、采礦行業涉及到的爆炸與沖擊問題，建模步驟詳細，并講解如何修改關鍵字及后處理，課程包括流固耦合法、PBM-DEM法（離散元+粒子爆破法）、SPH法、FEM-SPH耦合法、荷載曲線法等多種模擬爆破的方法，并詳細教學了簡單重啟動、小型重啟動和完全重啟動技術。 每章視頻的第一節為結果展示，可免費觀看。
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Rocky 2024 DEM離散元顆粒仿真案例教程(耦合Mechanical,Fluent)
LBM <12> Static Structural靜態結構DEM-FEA <13> Windshifter風選單向耦合fluent <14> Fluidized Bed流化床雙向耦合Fluent <15> Transient Structural瞬態結構DEM-FEA <16> Mixing Tank混合罐雙向耦合Fluent
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FEM-DEM耦合仿真的實例教程
小提琴和吉他面板的克拉尼圖形
03
克拉尼板的Abaqus仿真模擬
在Abaqus中，克拉尼板的模擬大致可以分為三個層面，仿真建模的難度是逐漸增大的，用到的分析類型依次是：
模態分析
如果你只關心板子上顆粒分布的形狀，那就只需要進行模態分析，最后看模態節線就行了，分析步采用采用*Frequency即可，Standard求解器。
模態動力學
假如你想知道板子的整體動力學的時域響應，沙粒運動對它的影響其實是可以忽略的，這時原本復雜的力學過程就簡化成了一個線性動力學問題，使用*Modal dynamics就能解決，同樣是Standard求解器。
顯式動力學
假設你想要復現整個過程，沙粒的運動與接觸就必須考慮在內了，這個時候就是一個高度非線性的有限元模擬問題，只有通過Explicit求解器進行DEM-FEM耦合分析才能解決。
我們現在以一個300×300mm的金屬板為例，首先用模態分析計算出板子固有頻率5000Hz以內的各階模態，下面是其中的一部分的計算結果。
金屬板的部分低頻和高頻振動模態
然后忽略顆粒，用一個501Hz的激振力，使金屬板振動起來，模態動力學計算結果表明，板子穩定之后的振動形態與該階模態的振型一致。
金屬板模態動力學
最后，是我們的DEM-FEM顯式動力學模型，為了考察整個動力學過程，模型中一共引入6498個離散單元，這些微小顆粒用來模擬克拉尼板實驗中的沙粒。
克拉尼板DEM-FEM耦合模型
第一個工況，我們使用260Hz的激振力，板子的振動起來后，顆粒出現了有規律的重新分布。
展開 控制機構運動的幅值函數
搭建好的生產線仿真模型（Model-0）
基于該數值模型可以進行參數調整的故障預示，比如我們需要提高產能，生產線要加速運行，在加速模式下，封口機構、切割機構運作的參數或更新的結構形式需要跟新的速度匹配，避免發生故障，經對標驗證和確認后的數值模型可以用于參數調整故障預示和設備優化。
基于數值模擬的故障預示
Model-0模型領?。?我已授權客服向學員發送此模型，目前報名9月份直播培訓課程并已完成交費的學員們，請聯系當時的報名客服（微信號 jishulink222）進行領取。
[圖片]
圖3 考慮土壤粘性和可壓縮性的EEPA接觸模型仿真
2、多體動力學方法
虛擬樣機技術是當前設計制造領域的一門新技術，它利用軟件建立機械系統的三維實體模型和力學模型，在各種虛擬環境中真實地模擬系統的運動，分析和評估系統的性能。多體系統動力學是虛擬樣機技術的核心理論，包括多剛體系統動力學和多柔體系統動力學，是研究多體系統運動規律的學科。多體系統一般由若干個柔性和剛性物體相互連接所組成，其結構和連接方式多種多樣，因而動力學方程式一般都是高階非線性方程，特別是多柔體系統的動力學方程是強耦合、強非線性方程，只能通過計算機用數值方法進行求解。
車輛是一個復雜的多體系統，外界載荷的作用更加復雜多變，“人-車-路”三位一體的相互作用使車輛動力學模型的建立、分析、求解始終是一個難題。多體動力學的迅速發展為車輛動力學的研究提供了一個方便快捷的手段。由此，車輛動力學研究的力學模型逐漸由線性模型發展到非線性系統模型；模型的自由度由二自由度發展到數十個自由度，甚至到數百個上千個自由度。模擬計算也由穩態響應特性的計算發展到瞬態響應特性和轉彎制動特性的計算。目前多體動力學仿真已日漸成為國內外的各主要車輛和研究機構的通用方法和標準。目前在車輛領域廣泛應用的多體動力學仿真軟件有多種，包括MSC.ADAMS、Recurdyn、西門子公司的Virtual Lab Motion等。
圖4 ADAMS中車輛仿真
3、DEM-MBD耦合
EDEM軟件均可以實現與MSC.ADAMS、Recurdyn、Virtual Lab Motion等的耦合仿真。
展開 <p>LS-DYNA中的ALE和DEM耦合爆炸仿真（k文件）</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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<p>LS-DYNA中的ALE和DEM耦合爆炸仿真（k文件）</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202601
摘要：本研究設計一臺雙鎮壓輥結構花生播種單體，并采用基于DEM-MBD耦合的方法建立了幾組作業過程的仿真動力學模型。通過參數化方法選用合理的力學模型。獲取仿真所需參數和設置仿真參數等一系列操作完成了耦合模型的建立。研究表明，基于DEM-MBD耦合的方法為花生播種單體作業性能評價和機具設計提供了一種新研究方法。
關鍵詞：花生播種，離散元，多體動力學，耦合仿真
一、研究背景及目的
慢動作.mp4
麻煩各位有興趣的話可以的下載觀看錄像（3860幀/秒），作者無法在技術鄰無法上傳MP4視頻，只能上傳附件（30Mb）了。
目前含能破片有多種，研究較為廣泛是 金屬聚合物類破片（Al/PTFE，論文仿真國外實例：《Characterization and Modeling Methodology of Polytetrafluoroethylene Based Reactive
本文承接上篇，將對包裝袋生產線仿真涉及到的關鍵技術進行講解，以便在模型中實現間歇式顆粒填充、包裝袋切割與連續運輸，該數值模型基于Abaqus/Explicit搭建，對工程中包裝袋生產線設備的運行參數設計與優化具有一定的指導價值。
建模過程中需要解決的關鍵問題是如何封口、填裝和切割，以及怎樣實現這三個動作的連貫、協調，首先對模型涉及的主要部件進行建模和裝配：
塑料袋的原料為筒狀可變形
1問題的提出
單純用FEM算法建立有限元網格模型在模擬大變形問題經常會出現網格畸變，且FEM算法在模擬不連續的問題，如斷裂等問題并不具有優勢，SPH算法由于不用依賴網格算法，可以很好解決這一問題，但隨之帶來的邊界難以處理，計算效率低的問題也一直難以很好解決。為此本文嘗試用FEM-SPH耦合算法來耦合兩者優點，以期獲得理想的仿真結果。本文以單顆球形磨粒等切深劃擦碳化硅工件的FEM-SPH耦合模型為例
基于FEM-SPH耦合算法的磨粒仿真研究
1.工程背景
隨著半導體行業的蓬勃發展，單晶碳化硅作為典型的第三代半導體材料被廣泛應用于集成電路生產、光學襯底材料制備等加工過程中，晶片表面質量的好壞直接決定了半導體器件的使用性能及工作壽命[1-2]，這也就對以單晶碳化硅為代表的光學材料的加工質量提出了更高的要求，其中在研磨拋光過程中產生的表面/亞表面損傷缺陷（見圖1-1亞表面損傷示意圖）是影響晶片性能的重要因素
01
引子：腦洞大開的網友們
大千世界，力學百態，有些朋友看到有趣的視頻后經常@我做仿真，從榫卯到剖篾機、意大利面再到響尾蛇......
更有甚者，一位骨骼清奇的少俠想要把貞子上半身做成子模型。。。這個腦洞是隕石砸出來的嗎？
想象一下，在電影最緊張的時刻，恐怖的背景音樂中，你都快嚇尿了，這時一坨有限元網格從井里爬了出來，貞子披著一頭烏黑茂密的
背景及需求
通過性能也稱為越野性能，是車輛重要的性能之一，指在一定車載質量下，車輛能以足夠高的平均車速通過各種壞路及無路地帶和克服各種障礙的能力。其中的壞路或無路地帶指松軟土壤、沙漠、礫石、雪地等松軟地面及坎坷不平地段；各種障礙是指陡坡、側坡、壕溝等。根據車輛理論，許多因素都影響著車輛的通過性。概括起來主要有：動力來源方面，即發動機性能的好壞及驅動方式；車輛構造方面，包括驅動橋形式
