離散元法
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
離散元法的視頻教程
LS-DYNA離散元PBM-DEM耦合法模擬巖石爆破（粒子爆破法+不耦合裝藥＋延期起爆）
課程安排包括LS-DYNA軟件離散元DEM知識講解、DEM相關關鍵字解析、建模流程講解和后處理，模擬了巖石和混凝土DEM-PBM延期起爆+不耦合裝藥結構下的爆破過程，炸藥采用PBM粒子爆破法，采用HJC本構模型，可清晰表征損傷裂紋擴展。 視頻K文件可在附件下載，視頻中的疑問可以答疑。 若對學習有幫助，期待5星好評。
￥349.99 1小時11分鐘 1051播放
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Altair EDEM離散元仿真技術及工程應用網絡研討會
研討會內容： 1.離散元法及EDEM介紹 2.EDEM主要功能和技術特色 3.EDEM工程應用案例 4.案例演示
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離散元法的實例教程
關鍵詞
：頁巖；層理；天然裂縫；裂縫擴展；離散元
頁巖油氣資源豐富，實現其有效開發是保障國家能源安全的重要支撐。天然裂縫和層理等弱面發育是頁巖儲層典型地質特征，對壓裂裂縫擴展有一定的影響。當前，國內外學者使用相場法、離散元、有限元、邊界元等數值模擬方法，針對弱面發育頁巖儲層水力裂縫擴展規律開展了大量研究，發現天然裂縫密度、強度、傾角等特征參數影響裂縫網絡的形成；水力裂縫在層理界面處的延伸行為受層理間距、強度等約束。但是，上述研究多考慮單一弱面，很少有研究同時考慮層理弱面和天然裂縫弱面，而離散元方法因其自身特點在處理不連續問題上有獨到優勢。因此，采用三維塊體離散元方法（3-Dimension Distinct Element Code，簡稱3DEC）對焦石壩地區頁巖儲層開展壓裂裂縫擴展數值模擬實驗，重點探究施工排量、壓裂液黏度、層理抗拉強度和天然裂縫內聚力對壓裂裂縫特征的影響，以期為增大頁巖儲層改造效果提供理論指導。
1 三維塊體離散元方法
3DEC是世界范圍內第一款以非連續介質力學模擬作為目標，采用離散元法作為基本理論進行定制開發并商業化的三維分析程序，特別適用于因不連續界面導致變形和破壞現象的機制性研究，是巖體變形、破壞等力學分析常用的數值方法。
1.1 基本方程
在離散元法中，單元之間需要滿足力學方程和運動方程。
1）力學方程
2） 運動方程
變形塊內部離散為有限差分四面體單元，單元上的網格點運動方程表示為：
1.2 流動方程
1）流體流動方程
裂縫內流體流動符合 N-S方程。
展開 用計算流體動力
學-離散元法分析
軸流泵的流場和溶
血指標
1.背景介紹
血泵作為拯救生命的重要輔助裝置，已成為眾多學者研究的重點。計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics,CFD）模擬是優化血泵性能的有效手段，其模擬結果在實踐中得到了反復驗證。然而，在固相紅細胞粒子破碎損傷的區域，紅細胞粒子在不同時間和地點的運動、碰撞等動力學特征，僅靠CFD技術不可能實現技術突破。離散元法（Discrete Element Method，DEM）通過建立固體粒子系統的參數模型來分析和模擬粒子行為。本研究的目的是利用CFD-DEM多相流耦合技術，將DEM應用于血細胞粒子碰撞特性和運動分析，并結合血泵內流場的經典CFD分析方法，通過血液動力學特性與血液流變學的耦合，為溶血模型的建立提供支持。
2.方法方案
本文研究的血泵模型如圖1所示。該模型內徑16mm，總長為81mm，主要由三部分組成：前葉片，葉輪，和后葉片。在葉片的頂部與外殼之間有0.1mm的間隙。
由于葉輪高速旋轉，為了提高計算結果的準確性，將內部流場分為三部分：先導流場、葉輪流場和后方流場。這三部分均采用了非結構化的四面體網格，總網格數為12,549,766。壓力出口用作邊界條件。
展開 離散元法( Discrete Element Method，簡稱DEM) 是20 世紀70 年代發展起來的一種求解與分析復雜離散系統運動規律和力學特性的高度非線性數值方法，在巖土工程和采礦工程等散體物料工程技術處理領域得到了成功應用。目前，采用DEM 研究物料篩分逐漸成為國內外學者的研究熱點，如國外的Li J等對物料顆粒在固定篩面上的篩分進行了二維離散元模擬; Cleary P W等對定量球形顆粒在振動篩面上的篩分行為進行了二維模擬，研究了顆粒形狀對篩分效率的影響; 國內趙躍民、焦紅光等較早地開展了振動篩面上顆粒群的篩分過程DEM 模擬; 趙啦啦等采用三維DEM 分析了煤料顆粒流在篩分過程中的運動狀態和篩分效率動態變化規律及入料顆粒粒度分布對篩分效率的影響; 童昕 等采用三維DEM 分析了不同篩分參數對篩分效率的影響，得到最佳篩分效率下對應的篩分參數; 李洪昌也進行類似的研究工作，并采用流體力學和顆粒離散元耦合的方法模擬風篩式清選裝置中物料在篩面上的運動; 李菊等人采用三維DEM 進行了谷物三維并聯振動篩分分析。
篩分效率和篩上物輸送量是衡量振動篩篩分效果的重要參數，二者往往互相制約。本文采用三維離散元軟件PFC3D 數值分析了往復振動篩的振幅、振動頻率、振動方向角和篩面傾角對篩分效率和篩上物輸送量的影響規律，為合理搭配工藝參數、完善物料顆粒篩分理論和研制新型篩分設備提供理論依據。
1 振動篩的工作原理與簡化模型
往復振動篩以糧食加工行業常見的TQLZ 型往復振動篩為研究對象，結構如圖1 所示。其主要由篩體、橡膠彈簧、振動電機、進出料裝置、篩格和機架等部分組成。整個篩體由4 個橡膠彈簧支撐，2 臺振動電機分別對稱安裝在篩箱質心的兩側，篩箱內安裝有上、下兩層篩格。
展開 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。
展開 使用LS-DYNA內置離散元理論對顆粒流進行創建，仿真顆粒通過漏斗打在水車槳葉上導致水車轉動的效果，在整個仿真中存在兩個個重點：HYPERMESH陣列工具的使用，LS-PREPOST中DEM相關關鍵字的加載，操作流程請見PPT。仿真效果動畫及后處理截圖如下：
DEM_PADDLE.k
流程.pptx
流程PPT和K文件如上，老鐵們應該能夠很快上手了，如果需要，可以購買下面的講解及操作視頻，如果各位有什么問題可以私聊我或者郵箱聯系我，謝謝！
離散元法的相關專題、標簽、搜索
離散元法的最新內容
用于離散元法（DEM）仿真，模擬顆粒動力學、顆粒流及其與機械結構的相互作用。
PyOptislang：Ansys optiSLang的Python接口。它是進行仿真流程集成、多學科設計與優化的工具，可以通過Python調用optiSLang進行靈敏度分析和魯棒性設計。
PyMotorCAD：Ansys Motor-CAD的Python接口。
基于 Python 語言的自動化功能，能夠加速離散元法 (DEM) 的工作流程；耦合求解器則可支持開展電池安全性與材料響應特性的深度研究。
? 直觀化設計與運動仿真分析
更具一體化特性的工作空間，重塑工程師開展運動仿真分析與幾何模型優化的工作模式。多窗口視圖實時聯動更新，大幅縮短建模準備時間；靈活的隱式建模功能與直觀的曲面編輯功能，打破幾何建模對創意的束縛。
這正是離散元法（DEM）的核心作用 —— 作為一種成熟的建模仿真技術，它能讓工藝工程師在虛擬環境中預判食品原料在機械或輸送系統中的行為表現。
基于 Python 語言的自動化功能，能夠加速離散元法 (DEM) 的工作流程；耦合求解器則可支持開展電池安全性與材料響應特性的深度研究。
? 直觀化設計與運動仿真分析
更具一體化特性的工作空間，重塑工程師開展運動仿真分析與幾何模型優化的工作模式。多窗口視圖實時聯動更新，大幅縮短建模準備時間；靈活的隱式建模功能與直觀的曲面編輯功能，打破幾何建模對創意的束縛。
這正是<strong>離散元法（DEM）</strong>的核心作用 —— 作為一種成熟的建模仿真技術，它能讓工藝工程師在虛擬環境中預判食品原料在機械或輸送系統中的行為表現。
? 使用神經網絡有效捕獲復雜系統行為，而不是協同仿真
使用計算密集型仿真（例如離散元法 （DEM）、計算流體動力學 （CFD） 和有限元分析 （FEA））映射的復雜過程訓練神經網絡，將其作為降階模型（ROM）再現系統行為。這使得系統仿真速度顯著加快，在某些情況下，速度可提高 1,000 倍，而不會影響精度。這為創新思想和系統性能優化創造了機會。
通過本次研討會您將對Rocky這款基于離散元法（DEM）的顆粒動力學仿真軟件有進一步的了解。如何在不同的工業應用中進行多種顆粒形狀的真實幾何表征？如何能夠與Ansys Fluent和Ansys Mechanical無縫集成，實現多物理場耦合仿真？如何利用多圖形處理單元（GPU）求解器技術，快速、準確地模擬顆粒系統的行為？您將在本次的網絡研討會中得到答案。
離散元法 (DEM) 軟件 Altair? EDEM?
Altair? EDEM? 是一款高性能散裝與顆粒物料仿真軟件。EDEM 采用離散元法，能夠快速準確地對煤、礦石、土壤、纖維、谷粒、藥片和粉末等散粒體物質的行為進行仿真和分析。
EDEM 仿真能夠為工程師提供重要信息，使其了解在一系列操作和加工條件下這些顆粒與設備之間的相互作用。
本次線上會議將重點介紹 Altair? EDEM?——一款基于離散元法（DEM）的專業顆粒材料仿真軟件。EDEM 能夠精確模擬谷物、咖啡豆、香料、水果及乳品粉等多種食品顆粒的行為特征，為混合、研磨、干燥、包覆等加工環節提供關鍵技術支持。來自全球的行業專家將分享 EDEM 的典型應用案例與最新技術進展。
創新算法架構，實現顆粒運動精準建模
DEMms 軟件基于離散元法構建核心算法體系，深度融合牛頓第二定律與歐拉第二運動定律，為顆粒的平移與旋轉運動提供精確的動力學描述。在顆粒與流體、顆粒與顆粒及壁面的交互過程中，軟件通過多物理場耦合算法，實現對曳力、升力、碰撞力等復雜作用力的實時計算。
