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一、Abaqus粒子生成器的作用 Abaqus粒子生成器可以模擬生成大量的粒子顆粒，比如：機械噴丸，沙漏等。對于機械噴丸來講，以往文獻和科研論文更多的是模擬1個顆粒沖擊工件，然而，這并不符合現實，現實中，機械噴丸是通過噴丸機實現的，其可采用多個噴槍設計，噴槍設置位置不同，噴砂上下擺動，噴槍360度可調，保證產品表面均勻噴砂，無死角。

ABAQUS軟件作為一款強大的非線性軟件，在沖擊領域具有重要應用。本帖主要通過ABAQUS的python二次開發實現機械噴丸強化過程，并根據單彈丸噴丸后的結果結合阿夫拉米公式近似得到一定覆蓋率下的彈丸個數。

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、對有限元分析感興趣的工程師你會得到什么：1、掌握噴丸三維模型的繪制2、掌握顯示動力學分析相關的材料參數設置3、理解顯示動力學分析步的建立4、學習噴丸強化分析的相互關系的設置5、了解顯示動力學網格的劃分6、學習結果后處理的查看與對比案例介紹：所使用軟件為ABAQUS2018

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噴丸強化簡介噴丸強化是常用的表面處理技術之一，屬于冷加工方法的一種。噴丸過程即是大量球形小彈丸轟擊需加工的表面的過程，其目的是為了獲得更好的表面質量和更好的疲勞性能。

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噴丸強化是利用高速彈丸流對金屬材料表面進行沖擊，使其表面及近表面發生塑性變形，出現應變硬化、組織結構和殘余應力的變化，可以改善零件的表面完整性，提高零件在室溫下和疲勞斷裂抗力和應力腐蝕開裂抗力。本文研究了高強度彈簧鋼50CrVA無缺口板狀試樣經淬火回火后達到1200～1800MPa的抗拉強度時表面處理后的殘余應力，以及各種表面狀態下的疲勞行為。

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。

激光沖擊強化是一種相對而言較新的機械表面處理方式。就目標而言它與機械噴丸強化類似：在材料的表面和近表面引入有益的殘余壓應力。激光沖擊強化使用高功率激光脈沖將表面電離成高壓等離子體，在一個透明的慣性約束介質中（通常是水）進行操作。可以使用一種類似黑色鋁箔膠帶的犧牲性涂層作為熱保護覆蓋層來保護靶材表面的完整性。

本案例利用Fluent中的DEM模型，對管道運輸進行流體仿真，主要是對管路顆粒運輸過程進行診斷，防止出現顆粒陷入死循環，導入管路阻塞和浪費。因此進行相關的管路氣力運輸可以按照本文的相關設置進行仿真計算。1 workbench 設置本案例具體設置如下圖 ：2 SCDM 設置2.1 導入幾何本案例的管道模型十分簡單，為幾段簡易管路組成 。

案例：石灰石顆粒間的非粘附性接觸?使用兩批球形石灰石顆粒來分析顆粒間的非粘附性接觸。

其便捷的剛體運動定義功能，可高效處理含內部運動部件的流化床設備仿真；拉格朗日顆粒跟蹤模型結合四向耦合算法，能精準考量顆粒運動與密相顆粒相互作用，為工藝參數設計提供可靠數據支撐。而 DEMms 軟件在復雜顆粒體系仿真中表現突出。針對石油石化流化床內顆粒數量大、性質差異顯著的特點，DEMms 依托異構并行計算技術，可支持萬核以上大規模計算，輕松應對超十億級顆粒模擬需求。

D-噴丸處理噴丸處理是一種利用高速氣流將彈丸噴射到零件表面形成強化層的方式。該方法可以改善零件表面的硬度和抗疲勞性能。噴丸處理過程中，彈丸材質和噴射速度對零件表面的強化效果有很大影響。 E-激光處理激光處理是一種利用高能量激光束對零件表面進行快速加熱或冷卻的方法。該方法可以改善零件表面的硬度、耐磨性、抗疲勞性能。

離散元多尺度自主模擬軟件DEMms 可處理非球形和變形等復雜顆粒，以及多相傳遞反應耦合等復雜過程 可實現萬核以上大規模異構并行計算，計算顆粒數可超十億級，對應的物理顆粒數超萬億級 計算規模與并行效率顯著高于同類型主流商業軟件，具備長時間或準實時模擬多相流工業設備的能力 投入工程應用十余年，完成工業級項目近100項

三、培訓大綱: “PFC離散元仿真核心技術與應用”專題培訓大綱 課 程 內 容 理論基礎及PFC入門 1 巖土工程數值模擬方法概述1.1基于網格的模擬方法（有限元、有限差分、大變形處理CEL、ALE、XFEM）1.2基于點的模擬方法（離散單元法DEM、光滑粒子流方法SPH、物質點法MPM）

三、培訓大綱: “PFC離散元仿真核心技術與應用”專題培訓大綱 課 程 內 容 理論基礎及PFC入門 1 巖土工程數值模擬方法概述1.1基于網格的模擬方法（有限元、有限差分、大變形處理CEL、ALE、XFEM）1.2基于點的模擬方法（離散單元法DEM、光滑粒子流方法SPH、物質點法MPM）

入口速度2 m/s，旋轉速度600 rpm，5900個顆粒，雙向瞬態耦合 案例：食品、制藥行業 氣力輸送是利用氣流的能量，在密閉管道內沿氣流方向輸送顆粒狀物料，是流態化技術的一種具體應用

除此之外，在機械應用領域使用離散元原理開發的軟件有EDEM(Altair EDEM Professional 2021.2.0)和Rocky DEM(ESSS Rocky Version 4.5.2,1.17G)。這個筆記是對【基于離散元原理的顆粒流模擬軟件Rocky 4.5.2】一文的更新與補充。

經過噴丸加工的零件的疲勞壽命與原來相比可以提高數十倍，抗疲勞強度和耐腐蝕性大大增強。 噴丸的介質我們通常稱為丸料，種類很多，包括切割絲鋼丸、滲碳鋼丸、硬鑄鋼丸、陶瓷丸等等。在飛機制造領域，噴丸成型一般使用滲碳鋼丸和硬鑄鋼丸，噴丸強化工藝主要使用硬鑄鋼丸和陶瓷丸。