在Astec, Inc.使用EDEM

本报告介绍了离散元方法(DEM)及其在解决粉末加工挑战中的应用。使用案例包括使用Altair EDEM模拟双螺杆挤出机，以及使用EDEM与CFD研究气力输送的概念研究证明。

在2021年6月在第二届Altair学术外展活动中提出

发言人:Akeem Olaleye博士，Rimerick大学研究员
持续时间：17分钟

信息孤岛对重型设备OEM表示重大挑战。仿真模型在产品生命周期中的差异不良，程序之间的重复使用有限，以及各种工程学科的建模成熟度的变化导致缺乏可追溯性，最终妨碍了开发效率和产品性能。使用系统建模和以资产为中心的数据分析解决方案有助于开发和协调一致模型，以增加决策信心和速度。

本教程描述如何在EDEM提供的现有接触模型的基础上创建一个新的内聚接触模型。修正了黏聚力模型，使其包含了时变的颗粒间黏聚力和颗粒间几何间黏聚力。编译并加载自定义接触模型后处理模型以研究变量内聚

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。

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

本次网络研讨会在2021年与爱荷华州立大学合作举办的非公路设备仿真和建模研讨会上举行。该演示涵盖了EDEM在一系列与研讨会相关的行业应用中的使用。bob电竞官方除了展示一些可能的颗粒材料，可以使用EDEM建模，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的农业机械、重型设备和越野车。

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。

此演示文稿介绍了离散元方法和EDEM工作流程，允许与会者在EDEM仿真设置中获得经验。目标和目标：确定EDEM软件的关键方面利用EDEM应用程序和工作流程描述材料模型和材料校准启动求解器设置（CPU和GPU）bob电竞官方

采矿业面临着大量挑战，仍然在高压下控制成本，提高运营效率，以及会议更严格的环境法规。创新和技术的使用在解决这些和塑造采矿的未来方面发挥着关键作用。该网络研讨会将探讨如何模拟和先进技术，如数字双胞胎，机器学习和物联网（物联网）可以帮助矿业提高生产率，降低成本，提高安全性。您将从Altair的解决方案如何用于高效的开发和运营，从行业领导者和技术专家听到。

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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

对于非常柔软的材料，例如深泥浆具有高压轮胎，使用刚性轮是一个体面的近似。但对于较硬的表面轮胎，这种方法有几个短暂的播出。例如，轮胎的刚性表示将具有可忽略的滚动阻力，而真正轮胎上的压力分布在轮胎的中心线之前具有峰值，其在抵抗运动的轮胎的中心线上。接触贴片区域将实际上不依赖于沉陷，但下沉依赖于取决于负载和内部压力的接触区域。

本演讲介绍了新的PM-FlexTire模型，该模型集成在EDEM中，将与MotionSolve一起工作。要求创建和关联轮胎模型提出了几个应用实例在泥浆，粘土和砾石床。

在2021年5月的ATCx重型设备上展示。

发言人:Jesper Slattengren, Pratt Miller技术研究员

期间：20分钟

中联重科利用离散元法(DEM)开发了联合收割机脱粒系统的仿真模型。该模型的总体目标是优化粮食恢复、粮食损伤和粮食损失等性能参数，并使其功率得到最优利用。使用Altair的EDEM软件，我们成功地解决了在合理的时间内处理不同材料属性的小尺寸多球和大量颗粒的处理是真正的挑战。农业作物加工和粮食处理系统的一个重要性能指标是系统中发生的粮食损害。

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。

发言人:Cyed Hussain，高级机械工程师Zoomlion重工Na

期间：20分钟

农产品的生产是加拿大多十亿美元的行业，占全国GDP的近7％。虽然食品生产系统很复杂，但对每种类型的产品种植，加工，处理和储存农产品的挑战发生在整个价值链中。

从价值链中系统中的系统中的颗粒粒子之间的相互作用模拟了显着的益处和见解。展示了两种行业的案例研究，其中考虑了散装谷物储存设备的几何形状的影响。在一种情况下，由于填充和存储细节，有关批量性质的变化的详细洞察。在第二种情况下，在新颖的加工设备的开发期间几乎优化了几何设计细节。这导致了性能提高和减少了物理原型化成本。

在2021年5月的ATCx重型设备上展示。

发言人:Ian Paulson，草原农业机械研究所(PAMI)技术服务负责人

期间：20分钟

在这个网络研讨会中，我们将讨论Altair Edem软件如何帮助食品制造业解决一系列挑战。

EDEM精确地模拟各种食物的行为，如谷物、咖啡豆、香料、水果或乳制品粉末，并提供一系列操作和过程的关键见解，包括材料处理和加工，如混合、碾磨、干燥、涂层等。

通过部署EDEM软件公司能够确保高质量的最终产品，最大限度地减少损坏和浪费，改进扩展程序，降低运营成本，并推动产品创新。

会议内容:
•背景和行业挑战
•介绍Altair Edem
•物料处理应用：排序，运输，喂养和存放bob电竞官方
•材料加工应用:bob电竞官方
造粒、混合、挤压、包衣

期间：37分钟

从详细的组件分析到完整的系统性能，Altair为CFD提供了一系列可扩展的求解器和强大的处理软件和后处理软件。

木材负责评估用于碎矿石的材料处理转移斜槽。必须优化大量的转移滑槽，以使得从一个输送带转移到另一个传送带上，并充分引导材料流动。材料转印设计中的一些最常见问题包括堵塞，隔离和磨损磨损。为了减少运营维护成本，木材采用Altair Edem，一种离散元素建模（DEM）解决方案，以可视化材料流动和分析力和在转移槽的不同部位的力量和时刻。因此，木材将该转移槽的重量减少了大约10％，在项目中增加了20,000美元。

创建详细的液压回路和促动系统作为您的多学科系统模拟的一部分，特别是重型机械和农业设备，结合多体系统(Altair MotionSolve®)和颗粒材料系统(Altair EDEM®)。

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。

发言人:Mehrdad Pasha, UCB制药公司粉末专家科学家
期间：20分钟

慕尼黑工业大学(TUM)机床和工业管理研究所的电池生产小组研究创新电池的生产。

这项工作的核心是工艺开发和电池生产过程的优化——从电极材料的混合、涂层和压延到最终电池的形成。所有的电池生产步骤都是使用TUM的电极和电池生产线在内部进行的。

TUM使用Altair EDEM软件模拟了锂离子电池的压延过程。

随着人们对锂离子电池的电动移动性的需求日益增长，新型活性材料和复合材料的开发成为目前的研究热点。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序。

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。

发言人:David Schreiner，慕尼黑技术大学研究助理
期间：24分钟

任何生产大量商品的行业，如制药，食品，化学品或化妆品，正在寻求一致地生产这些产品，同时降低了浪费和停机时间等成本因素。由于工艺制造的性质，组合多种成分混合，涂层或分类，因此了解这些过程的行为对于制造商来说至关重要。通过使用仿真建模和智能制造校长，制造商现在能够优化这些过程，从而提高生产力和盈利能力。

当在可变形地形上构建军用车辆的仿真模型以进行移动性分析时，动力系细节通常被忽略。这对于电动和混合电动车辆特别感兴趣，其中最大扭矩以低速产生。它易于最终旋转和减少牵引力，最终将车辆挖掘在土壤中。

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。

演讲的重点是有和没有TCS的8x8运输车辆。为了对牵引控制系统进行建模，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限制。一个土壤模型已经与Pratt & Miller沙箱相关联，并在联合模拟中使用35%的爬坡来调整TCS参数。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:Jesper Slattengren，普拉特米勒工程公司技术研究员
期间：20分钟

越来越多地用于模拟许多工业和自然过程中常见的粉末和颗粒的离散元素法（DEM）。由于DEM计算在单独的粒子水平，因此它具有捕获诸如摩擦，凝聚力或破损之类的问题的潜在粒子现象的可能性，这反过来是批量的感兴趣的工业过程。使用几个例子，本演示将讨论开发有效解决方案以解决具有挑战性的产业问题的问题的模型概念化。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:黄晋教授，爱丁堡大学
期间：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。

这项研究的重点是设计和优化新型流动辅助弯管，以防止粉末沉积，管道堵塞，并提高吞吐量。通过将Altair-EDEM与计算流体力学（CFD）相结合，并结合有针对性的实验，研究了几种不同弯曲方向的助流器的概念设计。将优化的流动辅助设计集成到中试规模的输送试验台中，结果表明，与传统弯曲的类似试验台相比，在试验后，钢丝绳的分散性更高。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:阿基姆·奥拉利耶，利默里克大学
期间：24分钟

无论期望与否，颗粒破碎可以发生在处理颗粒材料在工业。对于破坏严重影响材料流动的情况，唯一可行的选择是在DEM环境中描述它。多年来，人们提出了几种强大的方法，但只有极少数适合用于大规模模拟。

呈现示出了一种在Altair Edem中实施的这种模型，以描述脆性材料的身体破损。它基于涉及球体的新型随机粒子替代方法。它考虑了断裂能量的可变性和尺寸依赖性，除了颗粒不会破裂和依赖于应力能量的片段尺寸分布时，缺乏弱化。提出了EDEM的模型验证和验证的结果，其展示了其高保真性，除了应用的例子，以预测所选破碎机中的破损。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:Marcelo Tavares，里约热内卢联邦大学教授
期间：25分钟

颗粒加工是药物产品的核心活性和工艺开发，制造和药物递送之一。粉末行为和加工性能直接影响过程鲁棒性，产量和最终产品性能（药物递送）。 

产品和过程的开发工作通常是耗时和昂贵的实验尝试和错误的方法。离散元素法(DEM)建模和其他机械方法是创建数字沙盒的可行工具。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、快速工艺开发和成本节约，并最终更快地将产品交付市场(患者受益)。其应用多bob电竞官方种多样，从批量或连续混合，微粉化，片剂制造，涂层，或使用CFD-DEM方法用于干粉吸入器和药物递送。 

在本演示文献中，将讨论DEM和CFD-DEM建模在bob电竞官方药物制造中的应用。将解释模型开发，验证和实施的关键方面，将解释符合监管标准。对于扩展的DEM，将引入新的混合机器学习 - DEM方法，以便在减少计算费用和时间内进行快速DEM的运行以进行快速DEM模型（小时）。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:Nima Yazdanpanah博士，校长，Procegence
期间：24分钟

离散元方法已经引起了学术界和工业界越来越多的关注。尽管在开源中有大量的成功报道，但在将DEM建模应用于制药流程开发时存在许多实际挑战。本次讲座将分享DEM在药物开发中的应用经验，并讨论其效益。bob电竞官方将更详细地给出一个扩大药片包衣工艺的案例研究。对未来道路的展望也将进行讨论。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:梁丽博士，工艺工程科学家，詹森和约翰逊詹森制药公司
期间：18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。

发言人:Stefan Pantaleev，Edem工程师，Altair
期间：26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。

此演示文稿提供了Altair Edem提供的MultiphySics功能和选项介绍。它包括从Altair中与其他求解器和软件相结合的优势的概述，包括有限元方法（FEA），计算流体动力学（CFD）和多体动态（MBD）的联轴器。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

演讲者：Ignacio Diez Alonso，Edem工程师，Altair
持续时间：18分钟

颗粒材料的力学行为可以用应力、应变、孔隙率和质量密度等连续介质场来描述。当使用Altair EDEM建模颗粒系统时，这些域及其衍生物通常是有趣的。以粉料混合器内运动应力场的计算为例，分析了系统内对流流型。python函数的EDEMpy库可以从EDEM中的离散粒子数据计算此类连续域，本演讲以粉末混合过程为例，概述了使用EDEMpy进行连续域分析的概况。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:Stefan Pantaleev，Edem工程师，Altair
期间：19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。

发言人:Carles Bosch Padros, EDEM工程服务团队领导，牵牛星
期间：19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。

发言人:Piotr Rubacha，仿真工程师，FMK波兰
期间：18分钟

在化工过程工业中，过程设备的设计和优化是基于设计者的经验，可用的经验关联和过去的实验研究。然而，近年来，离散元方法(DEM)已广泛应用于许多流程工业中，用于颗粒处理和加工操作的大规模模拟，以更好地理解物质流和设计优化。

这里的两个案例研究展示了DEM在旋转设备设计和工艺优化中的有效利用。在第一个案例研究中，DEM成功地用于测试在旋转干燥机中干燥易碎材料的提升器设计的各种概念，以实现更高的吞吐量和干燥速率，并降低比能耗。另一个案例研究强调了通过DEM模拟对影响材料研磨模式和总体比能耗的功率和碰撞能谱的预测，对球磨机中不同研磨介质配置进行评估。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:Manoj T. Kandakure博士，德尼达博拉科科技博士科学家
期间：25分钟

热拌沥青(HMA)的生产包括干燥和加热集料和混合和覆盖的液体沥青沥青集料。这个过程提出了许多模拟挑战。 作为一家设备制造商，Astec使用模拟技术来改进设备设计和性能，但HMA混合物在生产过程中不断变化的特性意味着 系列定制DEM模型的开发，以适应生产过程的不同阶段。 在本次演讲中，Astec的模拟和建模负责人回顾了从岩石到道路模拟HMA生产过程中取得的成功，以及存在的不足。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:Andrew Hobbs，仿真和建模头，Astec Industries
期间：18分钟

高炉炉料渗透性的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，扰乱气体分布。装料是高炉操作人员用来控制分离的少数杠杆之一。

深度离散元方法(DEM)模拟与FIFO评估相结合，使Paul Wurth增加了对影响分离的重要因素的知识，并有助于改进完整材料处理的设计。在这个演示中了解更多。

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 Rühl，项目工程师& Christian de Gruiter，计算工具负责人，Paul Wurth
期间：22分钟

本文讨论了安赛乐米塔尔如何使用Altair EDEM软件进行炼钢应用的两个例子。在每种颗粒流结构中，用实验数据和观测数据对模拟结果进行了验证。 bob电竞官方

第一个应用是关于烧结冷却机装料系统偏析问题的DEM建模。建立了DEM模型，并对模型进行了标定，通过对烧结矿的离析测量进行了验证，分析了料槽内的颗粒流动，更好地了解了物料行为，优化了烧结矿冷却效率。 

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。

发言人:Edouard Izard博士，研究工程师，阿塞洛-米塔尔
期间：22分钟

土壤栽培的工具受重磨损的影响。仿真方法，如离散元素法（DEM），显示出分析这些过程的良好适用性。在材料科学中，许多磨损的研究基于划痕试验，其中沿着材料表面移动金刚石尖端，并且去除的体积提供有关磨损行为的信息。通过DEM，可以实际模拟此刮擦测试。

在应力模拟过程中，迄今为止没有发生预期磨损的几何变形。为此，已经开发了一个程序，以CAD模型的形式，在规定的时间间隔改变要检查的刀具的几何结构，并将其返回到仿真。交互是自动化的，因此不需要手动调整，磨损过程可以显示任何细节。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

发言人:Florian Schramm，M.Sc，Braunschweig技术大学
期间：21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。

发言人:尼古拉斯蒙古，特拉华大学
期间：29分钟