ATCX DEM 2020 - 一种模拟EDEM高保真颗粒破损的模型

本文介绍了离散元法及其在解决粉末加工难题中的应用。介绍的用例包括使用Altair EDEM模拟双螺杆挤出机，以及使用EDEM和CFD研究气力输送的概念验证研究。

在2021年6月在第二届Altair学术外展活动中提出

演讲者：阿基姆·奥拉利耶博士，利默里克大学研究员
持续时间：17分钟

本报告介绍了Altair EDEM和MotionSolve之间的联合仿真解决方案，使工程师能够将真实的散装材料负载引入他们的多体动力学仿真。

将EDEM与Altair AcuSolve计算流体动力学耦合，使工程师能够执行耦合CFD-DEM模拟，以精确模拟颗粒-流体系统，如流化床、喷涂、扩散等。本演讲从CFD概述开始，然后结合一些应用实例解释Altair EDEM - AcuSolve。

这场网络研讨会是在2021组织与爱荷华州立大学合作进行的越野装备仿真和建模。本演示文稿介绍了EDEM在与研讨会相关的一系列行业应用中的使用。除了展示一些可以用EDEM建模的可能的颗粒状材料，如颗粒、纤维或土壤。EDEM行业的例子包括作物和土壤相互作用农业机械、重型设备和越野车辆。bob电竞官方

本演示文稿侧重于将粒子固体与EDEM建模的考虑引入了思考的哲学和重要性。此外，参与者将学习粗颗粒固体的校准以及用于诸如粉末的细材料的校准方法。此次会话期间还引入了额外的校准工具，例如Gemm数据库，校准套件和EDEM CAR。目标与目标：粗颗粒固体粉末和土壤型固体建模方法的建模方法Gemm数据库EDEM校准套件Edem Cal工具

EDEM API简介演示介绍了EDEM物理和后处理能力的定制概述。演示文稿介绍了Edempy的Python Python后处理界面，并显示了如何运行和修改分析脚本。此外，演示介绍了通过CPU和GPU API功能的物理模型，定制工厂和粒子力的定制。

本演讲介绍了离散元方法和EDEM工作流，让与会者获得建立EDEM仿真的经验。目标和目的:识别EDEM软件的关键方面利用EDEM应用程序和工作流描述材料模型和材料校准发起求解器设置(CPU和GPU)bob电竞官方

Zoomlion重型工业一直在开发使用离散元素法（DEM）的混合收割机脱粒系统的仿真模型。优化性能参数，如谷物回收，晶粒损伤和最佳电力使用的晶粒损失是模型的总体目标。在合理的时间内处理具有不同材料性质的小型多个球体，以及大量粒子的处理是我们使用Altair的Edem软件成功处理的真正挑战。农业作物加工和粮食处理系统的一个重要表现指标是系统中发生的谷物的损害。

Zoomlion持续讨论并与Altair团队一起使用，以便可以研究这一重要的性能参数。他们完全决定地解决并解决了在世界建筑和农业产业中被认为是不可能的问题。

在2021年5月的ATCx重型设备上展示。

演讲者：赛义德·侯赛因，中联重科高级机械工程师

持续时间:20分钟

近几年来，MotionSolve等多体动力学（MBD）程序与EDEM等离散元方法（DEM）软件的联合仿真已被广泛应用于车辆和物料运输等领域。缺少的一个环节是一个真实的轮胎模型，该模型不仅能够以真实的方式与土壤材料相互作用，而且能够显示不同轮胎压力、接触面积的变化以及所述接触面积上的压力分布的影响。bob电竞官方

对于非常软的材料，如带有高压轮胎的深泥，使用刚性轮胎是一个不错的近似。但对于较硬表面的轮胎，该方法存在一些不足。例如，轮胎的刚性表示将具有可忽略的滚动阻力，而真实轮胎上的压力分布的峰值在轮胎中心线的前方，产生了对运动的阻力力矩。在现实中，接触贴片面积并不依赖于下沉，而下沉依赖于接触面积，而接触面积依赖于载荷和内部压力。

本演示介绍了集成在EDEM中并将与MotionSolve一起使用的新PM FlexTire模型。介绍了建立和关联轮胎模型的要求，以及在淤泥、粘土和砂砾层上的几个应用实例。

在2021年5月的ATCx重型设备上展示。

演讲者：Jesper Slattengren，Pratt Miller技术研究员

持续时间:20分钟

农产品的生产在加拿大是一个数十亿美元的产业，占全国GDP的近7%。虽然粮食生产系统对所种植的每一种产品都是复杂的和特定的，但在整个价值链中处理、处理和储存农产品方面存在挑战。

价值链系统中颗粒间相互作用的建模能力带来了显著的好处和见解。文中给出了两个工业实例，其中考虑了散粮储存和加工设备几何结构的影响。在一个案例中，详细了解了由于填充和储存细节导致的体积特性变化。在第二种情况下，几何设计细节在新型加工设备的开发过程中进行了虚拟优化。这导致了性能的提高和物理原型成本的降低。

在2021年5月的ATCx重型设备上展示。

演讲者：Ian Paulson，技术服务负责人——模拟和数值模拟草原农业机械研究所（PAMI）

持续时间:20分钟

在许多工业应用中，如种子和片剂包衣中，用薄膜层包衣颗粒固体是很有意义的。在种子加工中，种子通常涂有一层由肥料和作物保护产品组成的保护涂层。转鼓分批涂布机通常用于此目的。bob电竞官方

在本研究中，使用玉米种子作为模型材料来分析种子涂层工艺来分析种子涂层方法的离散元素方法（DEM）模拟。通过实施两个涂层模型来预测种子的涂层均匀性。在涂布区内的喷射球质量分布，在涂布区中的停留时间和种子的涂层质量的变化系数和种子的停留时间进行评估一系列工艺条件，例如旋转盘转速，液滴尺寸和挡板安排和设计。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Mehrdad Pasha，UCB制药公司粉末专家科学家
持续时间:20分钟

随着人们对电迁移率要求的不断提高，新型锂离子电池电极活性材料和组分的开发成为研究的热点。压延是电极生产的最后一步，是影响电极机械性能和电化学性能的关键工艺。

本报告提出一种使用离散元法(DEM)和Altair EDEM软件预测压延对电极材料、成分、厚度和机器行为的影响的方法。额外的调查为优化工艺提供了指导。总之，我们对压延工艺如何影响电极有了深入的了解，并为进一步的研究奠定了基础。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：慕尼黑工业大学副研究员David Schreiner
持续时间:24分钟

在建立军用车辆在可变形地形上运动分析的仿真模型时，往往忽略了动力系统的细节。这对于在低速时产生最大扭矩的电动汽车和混合动力汽车特别重要。最终很容易导致驱动轮打滑，牵引力降低，最终车辆会在土壤中自掘坟墓。

该演示讨论了诸如Bekker-Wong模型等简化的机械模型（ST）的原因不适合动态牵引力控制研究，并展示Altair Edem的复杂的机械模型（CT）如何与多体动态软件亚当共同模拟使用ASCI接口。

本演示的重点是一辆8x8运输车（带和不带TCS）。为了建立牵引控制系统模型，采用PD控制器对低速时的滑移速度和高速时的车轮滑移速度进行控制。土壤模型已与Pratt&Miller沙箱相关联，并在联合模拟中使用35%的爬山来调整TCS参数。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：普拉特米勒工程技术研究员Jesper Slattengren
持续时间:20分钟

离散元法(DEM)越来越多地被用于模拟工业和自然过程中常见的粉末和颗粒。由于DEM是在单个粒子水平上计算的，因此它有可能捕获问题的潜在粒子现象，如摩擦、黏聚力或断裂，这反过来又为感兴趣的大型工业过程提供信息。通过一些例子，本演讲将讨论在开发有效的解决方案来解决具有挑战性的工业问题时，问题的模型概念化。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：黄晋教授，爱丁堡大学
持续时间:30分钟

由于空间限制，现场位置或接收筒仓和料斗的位置，气动输送管道经历了一系列方向变化。当乳制品粉末和空气流动在气动输送过程中弯曲或经历流动方向的任何变化时，由于惯性，重力和离心效应，颗粒形成绳状结构。这种颗粒绳的形成可以导致颗粒分层，重聚，沉积和管道堵塞，特别是在处理内聚粉末时。

本研究重点介绍了新型流动辅助管道弯曲的设计和优化，防止粉末沉积，管道堵塞并提高产量。通过将Altair Edem与有针对性实验支持的计算流体动力学（CFD）耦合的Altair Edem来研究这种助剂的几种概念设计。集成到先导式传送试验台中的最佳流动辅助设计导致比类似的试验台多的绳索分散，具有传统的弯曲。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Akeem Olaleye，利默里克大学
持续时间:24分钟

颗粒加工是医药产品和工艺开发、制造以及药物传递的核心活动之一。粉末性能和加工性能直接影响工艺稳健性、成品率和最终产品性能(药物传递) 

产品和工艺开发工作通常是通过实验试验和误差方法耗时和昂贵的。离散元素方法（DEM）建模和其他机制方法，可以实现创建数字沙箱的工具。工程可以利用这些工具进行设备表征，工艺参数优化，目标性能调整，快速流程开发和节省成本，最终向市场提供更快的产品（患者福利）。该应用是bob电竞官方多样的，来自批量或连续混合，微粉化，片剂制作，涂层或使用CFD-DEM用于干粉吸入器和药物递送的方法。 

本报告将讨论DEM和CFD-DEM建模在制药生产中bob电竞官方的应用。将解释符合法规标准的模型开发、验证和实现的关键方面。一种新的混合机器学习-DEM方法将被引入，用于扩展DEM运行，以便在减少计算费用和时间的情况下，快速地将DEM建模到真实的过程时间(小时)。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：尼玛·雅兹丹帕纳博士，院长
持续时间:24分钟

离散元素方法在学术界和工业中造成了不断的关注。虽然在开源中报告了巨大的成功，但在将DEM建模到制药过程开发时，存在许多实际挑战。在这次谈判中，将与讨论有关福利的讨论，共享DEM应用的经验。bob电竞官方将更详细地给出对平板涂层工艺的鳞屑的案例研究。和未来道路的前景将开放讨论。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：李亮博士，过程工程科学家，强生杨森制药公司
持续时间:18分钟

热拌沥青混合料（HMA）的生产涉及到集料的干燥和加热，以及集料与液体沥青的混合和涂覆。这一过程带来了许多模拟挑战。  作为一个设备制造商，Astec利用模拟来改进设备的设计和性能，但是HMA混合物在生产过程中的变化特性意味着一种新的技术的发展 自定义DEM模型的范围，以说明该过程的不同阶段。 在本演示中，Astec的模拟和建模负责人回顾了从岩石到道路模拟HMA生产过程中的成功经验和存在的差距。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Andrew Hobbs, Astec Industries仿真和建模主管
持续时间:18分钟

颗粒材料的力学行为可用应力、应变、孔隙率和质量密度等连续场来描述。在用Altair EDEM对颗粒系统进行建模时，这些场及其导数通常很有趣。以粉体混合器内的动应力场计算为例，分析了系统内的对流流型。python函数的EDEMpy库使我们能够从EDEM中的离散粒子数据计算出这样的连续体场，本文以粉末混合过程为例，概述了EDEMpy的连续体分析。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Stefan Pantaleev, Altair EDEM工程师
持续时间:19分钟

在土壤耕作中使用的工具容易磨损。模拟方法，如离散元法(DEM)，显示了良好的适用性分析这些过程。在材料科学中，许多磨损研究都是基于划痕测试，在划痕测试中，钻石尖端沿材料表面移动，移除的体积提供了有关磨损行为的信息。使用DEM可以虚拟地模拟这种划痕测试。

在仿真过程中，到目前为止，没有根据预期磨损的几何变形。为此目的，已经开发了一个程序，该程序改变了以定义的间隔以定义的间隔进行检查的工具的几何形状，并将其返回到模拟。交互是自动化的，因此无需手动调整，并且可以任何细节显示磨损过程。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Florian Schramm，硕士，布伦瑞格技术大学
持续时间:21分钟

论述了螺旋输送机设计中在使用现有计算方法时，对其开发参数(质量效率和功率需求)的确定问题。为了改进设计过程，提供更可靠的结果，将DEM方法引入FMK公司的日常使用中。介绍了螺旋输送机开发参数确定的实验和仿真研究的创新成果。我们的研究表明，DEM的结果在质量效率和电力需求计算方面与实际情况有很大的一致性。此外，还对螺旋输送机中散料的输送过程进行了模拟。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Piotr Rubacha，仿真工程师，FMK波兰
持续时间:18分钟

在化工工业中，根据设计师的经验，可用的经验相关性和过去的实验研究，设计和优化了工艺设备。然而，近年来，离散元素方法（DEM）已被广泛应用于许多用于大规模模拟的微粒处理和加工操作，以便更好地理解材料流程和设计优化。

本文的两个实例展示了DEM在回转设备设计和工艺优化中的有效应用。在第一个案例研究中，DEM被成功地用于测试在旋转式干燥机中干燥易碎材料的提升机设计的各种概念，以在降低能耗的情况下获得更高的吞吐量和干燥速率。另一个案例研究强调了通过DEM模拟预测功率和碰撞能谱对材料研磨模式和总体比能耗的影响，评估球磨机中不同研磨介质的配置。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Manoj T. Kandakure博士，首席科学家，Aditya Birla科技公司
持续时间:25分钟

大多数用户知道用于需要定义材料特性，粒子形状，设备工作条件和接触物理学的离散元件模型。在此谈话中，将展示超出通常的DEM设置的Altair Edem的主要功能。从简单的方式创建复杂的粒子形状和配置到ad-hoc后处理，与会者将发现他们可能不了解的Edem的独特功能和能力，并会发现为什么Edem一直领导DEM市场多年。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Carles Bosch Padros，Altair EDEM工程服务团队负责人
持续时间:19分钟

材料模型标定是离散元建模方法的一个组成部分，但通常采用的试错标定方法需要大量的时间和资源。最近开发的工作流自动化工具以及与Altair机器学习解决方案套件的耦合方法提高了Altair EDEM软件中校准过程的效率和准确性。本讲座探讨了用户在进行EDEM材料模型校准时如何利用这些工具的功能。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Stefan Pantaleev, Altair EDEM工程师
持续时间:26分钟

许多涉及散装固体的行业需要对粉末床填料结构和应力分布有基本的了解，以便有效地设计工艺设备，优化粉末工艺，提高产品质量。采用离散单元法模拟了7万粒玻璃珠在不同颗粒-颗粒黏聚力和颗粒-壁面摩擦和粘附力条件下的简单容器填充和单轴压缩过程。观看演示，了解更多关于这项研究的结果。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：特拉华大学的尼古拉斯·门罗
持续时间:29分钟

高炉炉料透气性缺陷是高炉生产过程中的一个重要问题。颗粒偏析会导致优先流动，干扰气体分布。装料是高炉操作人员控制离析的少数杠杆之一。

深度离散元法（DEM）模拟与先进先出法（FIFO）评估相结合，使Paul Wurth能够增加他们对影响分离的重要因素的认识，并有助于改进整个材料处理的设计。在此演示中了解更多信息。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者:StefanRühl，项目工程师＆Christian De Groiling，计算工具负责人，Paul Wurth
持续时间:22分钟

许多行业和应用涉及与机器和流体相互作用的bob电竞官方散装和颗粒状材料。使用Multiphysics和Altair Edem软件在试图理解，预测和优化散装物料搬运设备和流程时可以发挥重要作用。

本演示介绍了Altair EDEM的多物理功能和选项。该报告概述了EDEM与Altair的其他求解器和软件相结合所带来的好处，包括耦合到有限元方法(FEA)、计算流体力学(CFD)和多体动力学(MBD)。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者伊格纳西奥·迪亚兹·阿隆索，牵牛星EDEM工程师
持续时间：18分钟

在这次谈话中，讨论了ArcelorMittal如何使用Altair Edem软件进行炼钢应用的两个示例。bob电竞官方在每个考虑的粒状流量配置中，仿真结果用实验数据和观察验证。 

第一申请是关于烧结系统的充电系统的拆检问题的DEM建模。使用校准步骤建立了DEM模型，验证了从工厂的隔离测量验证，并用于分析充电滑槽中的粒状流动，更好地了解材料行为并优化烧结冷却效率。 

之后，对钢板高应力颗粒冲击试验进行了离散元数值研究。用EDEM进行的标定模拟结果表明，在磨损位置和磨损量方面与实验观测结果吻合良好。利用EDEM软件对实验中无法实现的磨粒流动进行了数值模拟，得到了磨粒能量分布和接触力分布的局部测量结果。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分于2020年11月提出。

演讲者：Edouard Izard博士，安赛乐米塔尔研究工程师
持续时间:22分钟

世界上到处都是散乱的物质。从正在开采的矿石、正在挖掘的土壤、正在运输的岩石或正在加工的粉末——超过70%的所有工业过程都涉及这些具有挑战性的材料的处理或加工。

此演示文稿说明Altair最新的仿真产品更新如何通过解决设计师和工程师的特定任务，从概念到详细的开发阶段，通过解决设计师和工程师的特定任务来促进和加速客户的产品设计周期。

在挖掘场景中，我们将展示一系列解决方案，重点关注以下内容：
-在现实载荷条件下，针对挖掘机臂的结构性能和疲劳寿命评估进行优化，
-通过对卡车拖车组件进行详细的设计探索，快速、早期的负载情况评估和改进结构的健壮性，
-通过应用Altair创新的C123优化，改进挖掘机驾驶室的防滚翻保护结构试验结果，

在对上述解决方案进行技术概述之后，将在新的HyperWorks用户界面、集成的Inspire运动和结构分析解决方案以及自动CAD重新设计和CAD参数优化过程中对更新的模型构建和探索工作流进行相关软件演示。

在2021年5月的ATCx重型设备上展示。

演讲者：Alexander Gnech，牵牛星技术经理

持续时间:20分钟