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軟件模擬結果 作者：無網格粒子 仿真 xiu專欄作者

Ansys 將 Rocky DEM 添加到組合中，擴展和增強多物理場仿真以包括粒子動力學石頭、糖果和藥片有什么共同點？首先，它們是離散的實體，其次，它們的動態行為和相互作用是用 Rocky DEM 模擬的。想象一下，了解與設計工程機械系統所需的任何形狀的粒子運動相關的產品質量、運營效率和設備性能所需的復雜性。

顆粒流模擬仿真模塊ParticlePro為積鼎科技自主研發的顆粒流模擬模塊，該模塊是基于拉格朗日粒子追蹤方法，專為解決復雜顆粒流動現象而設計，可用于發動機吸雨吸雹、發動機葉片顆粒流、微小粒子撞擊損傷等應用場景的仿真分析。 拉格朗日粒子追蹤支持顆粒間的直接碰撞模型，考慮顆粒間的彈性碰撞、摩擦力等相互作用，以模擬顆粒群的集體行為。

本案例基于COMSOL軟件中的粒子追蹤模塊仿真了從發射源發出的帶電粒子在一磁場力作用下發生偏轉后，被接收板接收的過程，仿真結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎交流合作！

做SPH粒子的仿真，需要求解時間兩三千個小時，有大佬知道是哪里設置出了問題嘛？能否指教一下。

有一個與此密切相關的現象，可能會使 COMSOL? 軟件新用戶感到困惑，當使用入口邊界條件將粒子釋放到仿真域中，并且假設這些粒子被分配了指向仿真域的初始速度。請注意，從之前的截圖中可以看出，初始時步大?。?em>仿真時間為1秒）為 1 毫秒。如果初始時步仍然遠遠大于 τp，則曳力可能會過度補償，導致粒子速度短暫改變方向并指向入口邊界。

先前的版本中，粒子追蹤功能透過不同時間從定點釋放的粒子，顯示每個粒子當下的位置與特定信息，如流動長度、溫度等；現在，Moldex3D更進一步將熔膠波前與粒子追蹤結果迭合，讓流動行為的展示更為清晰。Moldex3D大多數結果項是以模型上的色彩分布表示量值，而部分與方向相關的結果會以線段表示，例如速度向量或是纖維配向，粒子追蹤得到的結果則會用點來表示。

如果粒子不是球形的，而是橢圓形的，那么使用另一個比例因子。對于具有一個或多個薄外殼且有不同介電常數值的粒子，例如生物細胞，也有眾所周知的介電泳力表達式。下面介紹的仿真 App 包括細胞膜的介電常數，它被表示為一個殼。介電殼的有效介電常數的設置窗口。 可能還有其他作用在粒子上的力，如流體曳力、重力、布朗運動力和靜電力。下面顯示的仿真 App 包括曳力、布朗運動和介電泳力的貢獻。

1.4.3 光滑粒子流體動力學（SPH，smoothed particle hydrodynamic）算法 光滑粒子流體動力學是一種無網格數值方法，用大量離散的光滑粒子的集合定義流體材料，從而通過插值離散化連續方程組。其理論核心為核函數，實質是一定光滑長度范圍內其他臨近粒子對研究粒子影響程度的權函數，如圖3所示。

根據設置種群數，在設定的參數變化范圍內，隨機生成待辨識參數的粒子取值，即每個參數設置8組初始值，作為初代粒子帶入仿真模型進行計算，獲得仿真曲線，計算響應指標超調量、響應時間、調節時間。根據公式計算適應度，選取適應度最小的粒子作為當前代最優粒子，生成新一代的粒子。最終經確定的辨識參數取值為Kp_Ip=0.1、Ki_Ip=2、Kp_Iq=0.1、Ki_Iq=0.5。

仿真效率 本文所展示的算例使用64核，仿真100秒物理時長，僅需60小時?；?em>仿真過程中的粒子細化和粒子刪除等提高仿真效率的措施，液體粒子數范圍是18萬到900萬。 圖6所示為求解粒子數和計算時長的信息，可以清楚的看出計算量與流體粒子數量之間的關聯。