離散元方法（DEM）
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-05
離散元方法（DEM）的視頻教程
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本文演示了如何在Abaqus中使用離散元方法（DEM）分析攪拌機中不同顆粒介質的混合。
應用描述?
旋轉滾筒攪拌機和滾筒磨機用于礦石和顆粒材料的研磨、混合和干燥。此類應用可見于采礦等廣泛的工業領域。包括顆粒的形狀、大小、密度和接觸剛度；摩擦；顆粒間的粘附力；旋轉速度；以及滾筒軸的傾斜度在內的多個因素會影響在給定時間內所能達到的混合水平。這些因素也會影響操作混合器所需的能量量。離散元方法（DEM）是了解這些因素對混合過程影響的有用工具。本示例演示了使用DEM分析具有非粘附性接觸行為的顆粒介質的混合。
幾何形狀?
上圖顯示了滾筒攪拌機的幾何形狀。滾筒長度L為760毫米；滾筒外徑為620毫米；滾筒口直徑為315毫米。滾筒內部有五個等間距的擋板，以輔助混合過程。擋板從滾筒后部向前部傾斜。滾筒壁是空心的；滾筒內半徑R為300毫米。滾筒軸傾斜30°。
為了分析顆粒間的非粘附性接觸，顆粒介質由兩批球形石灰石顆粒組成。第一批質量為16.3千克，每個顆粒的半徑為5毫米。第二批質量為19.3千克，每個顆粒的半徑為6毫米。
材料?
攪拌機由鋼制成，其楊氏模量為2.08×10^5 N/mm2，密度為7850×10^-9 kg/mm3，泊松比為0.3。
邊界條件和加載?
攪拌機中顆粒的混合受攪拌機半徑、旋轉速度和滾筒填充程度的影響。在較低的旋轉速度下，顆粒傾向于沿滾筒內壁滑動和坍塌；而在非常高的速度下，會發生離心作用，將顆粒沿攪拌機壁向上推。顆粒在旋轉滾筒中的滾動和級聯會導致良好的混合。弗勞德數指定了顆粒在旋轉滾筒中混合期間滾動和級聯的趨勢。弗勞德數定義為ω2R/g，其中ω是滾筒的角速度，R是滾筒半徑，g是重力加速度。對于混合操作，建議的弗勞德數范圍為0.001–0.1。
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常規的顯示動力學計算軟件都有dem離散元的應用功能，比如abaqus和lsdyna。對于無限粒子生成器，abaqus需要編輯inp文件生成particale generator，語句較多，而在lsdyna中只需一個關鍵字，相對比較簡單。
本案例借鑒lsdyna官方文件的一個案例，做了修改，有需要做物料分析和噴丸強化等應用的小伙伴可以學習下。
兩個dem入射流，入射粒子粒徑不同，右側粒徑較大，平板可以繞中心軸轉動，由于右側粒子較大，因此平板向右傾斜。
說明：本案例參考官方文檔，適合基礎同學，本案例k文件大家根據需要購買學習。
目前采用DEM方法實現粒子團沖擊金屬涂層的過程，具體詳細步驟大家可以自行去研究cae和inp文件，如果有不明白的地方，可以聯系qq10575993923或wx13279318783,。
在此感謝Usim大佬的支持，大家可以搜索會員名字 Usim ，去他的主頁看看，不是一般的NB，動力顯示分析的大手。
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發動機碎冰-離散元DEM
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FLOW-3D AM 軟件基于離散元方法（DEM）和計算流體動力學（CFD）為各種增材制造過程提供建模平臺，包括激光粉末床熔融（LPBF）、定向能量沉積（DED）、黏結劑噴射（BJ）以及金屬熔融沉積建模（FDM）等。
FLOW-3D AM 的自由液面跟蹤算法和多物理場建模功能可高精度模擬鋪粉、熔池動力學、孔隙形成、滲透和擴散，分析和優化工藝參數。
FLOW-3D AM 軟件基于離散元方法（DEM）和計算流體動力學（CFD）為各種增材制造過程提供建模平臺，包括粉末床熔融、定向能量沉積、黏結劑噴射以及材料擠出等。
FLOW-3D AM 的自由液面跟蹤算法和多物理場建模功能可高精度模擬鋪粉、熔池動力學、孔隙形成、滲透和擴散，分析和優化工藝參數。
圖片集錦
Mohan S Nainegali
Altair DEM 技術解決方案專家
Mohan S Nainegali 現任 Altair 工程公司（印度及海灣國家地區）解決方案專家，專注于離散元方法（DEM），以及散裝固體、顆粒物料的建模工作。
本文演示了如何在Abaqus中使用離散元方法（DEM）分析攪拌機中不同顆粒介質的混合。
應用描述?
旋轉滾筒攪拌機和滾筒磨機用于礦石和顆粒材料的研磨、混合和干燥。此類應用可見于采礦等廣泛的工業領域。包括顆粒的形狀、大小、密度和接觸剛度；摩擦；顆粒間的粘附力；旋轉速度；以及滾筒軸的傾斜度在內的多個因素會影響在給定時間內所能達到的混合水平。這些因素也會影響操作混合器所需的能量量。
離散元方法（DEM）模型與核心CFD求解器完全耦合，攻克復雜的顆粒難題。
支持高性能計算（HPC）平臺，擴展性改進，顯著提升仿真效率。
集成CFD模擬與強大的自動化工作流程，構建自動化數值實驗室。
粒子仿真
Altair 通過提供新物理模型（纖維粘結模型、液橋模型以及具有多面體粒子的更新線性彈性粘結模型 (LEBM)），不斷刷新離散元方法 (DEM) 的行業標準，從而增強工作流程并能夠真實地呈現纖維和粒子，進而推廣到農業、電池和制藥領域的應用。
Altair HyperWorks 2025 凝聚了 Altair 四十載在仿真、設計與優化領域的深厚積淀。
ATCx DEM 離散元仿真技術全球會議
自2020年首次舉辦以來，ATCx DEM 已發展為全球首屈一指的離散元仿真技術線上活動，專注于離散元方法（DEM）在散料和顆粒材料仿真中的應用技術交流。
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
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兩個dem入射流，入射粒子粒徑不同，右側粒徑較大
