牵牛星EDEM和物理模型简介

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。

EDEM与Altair MotionSolve的耦合使设计重型设备的工程师能够在多体动力学模拟中引入真实的大块材料，并获得对机器-材料相互作用的关键洞察。此演示文稿概述了此联合仿真的示例行业应用程序和用例。bob电竞官方

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。

本演讲重点介绍了用EDEM建模颗粒固体的考虑因素，介绍了校准的原理和重要性。此外，参加者将学习粗颗粒固体的校正和细颗粒材料(如粉末)的校正方法。另外的校准工具，如GEMM数据库，校准工具包和EDEM Cal也在本课程中介绍。目标和目标:粗颗粒固体建模方法粉末和土壤建模方法GEMM数据库EDEM校准工具包EDEM Cal工具

EDEM API简介概述了EDEM物理定制和后处理功能。介绍了EDEM的Python后处理接口EDEMpy，并展示了如何运行和修改分析脚本。此外，介绍了通过CPU和GPU API功能定制物理模型、定制工厂和粒子体力。

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。

中联重科一直在与牵牛星的团队讨论和合作，以使研究这一重要性能参数成为可能。他们决心解决和解决世界建筑业和农业中被认为无法解决的问题。

于2021年5月在ATCx重型设备展上展出。

扬声器：Syed Hussain，中联重科高级机械工程师

持续时间:20分钟

在加拿大，农产品生产是一个价值数十亿美元的产业，占全国GDP的近7%。虽然粮食生产系统是复杂的，而且针对每种种植的产品，但在加工、处理和储存农产品方面的挑战贯穿于整个价值链。

对价值链中系统中颗粒之间的相互作用进行建模的能力带来了巨大的好处和见解。本文提出了两个工业实例，其中考虑了散装粮食储存和加工设备的几何形状的影响。在一个案例中，详细了解了由于填充和存储细节在体积属性的变化。在第二种情况下，几何设计细节在新加工设备的开发过程中进行了虚拟优化。这提高了性能，降低了物理原型的成本。

于2021年5月在ATCx重型设备展上展出。

扬声器：伊恩保尔森，技术服务铅 - 仿真和数值模型草原农业机械研究所（PAMI）

持续时间:20分钟

多年来，多体动力学(MBD)代码(如MotionSolve)和离散元方法(DEM)软件(如EDEM)之间的联合仿真已经应用于许多应用，如车辆和材料运输。bob电竞官方缺少的一个环节是一个真实的轮胎模型，它不仅能以真实的方式与土壤材料相互作用，而且还能显示变化的轮胎压力、接触面积的变化以及在该接触面积上的压力分布的影响。

对于非常软的材料，如带有高压轮胎的深泥，使用刚性车轮是一个不错的近似值。但对于较硬表面的轮胎，这种方法有几个缺点。例如，轮胎的刚性表示将具有可忽略的滚动阻力，而实际轮胎上的压力分布的峰值位于轮胎中心线之前，从而产生对运动的阻力矩。接触面积实际上并不取决于下沉，而是取决于接触面积，而接触面积取决于载荷和内压。

此演示文稿介绍了在Edem中集成的新PM-Flextire模型，并将使用Motionsolve。创建和关联轮胎模型的要求与泥浆，粘土和砾石床上的几个应用示例一起呈现。

于2021年5月在ATCx重型设备展上展出。

扬声器：Jesper Slattengren, Pratt Miller技术研究员

持续时间:20分钟

用薄膜层包衣颗粒固体在许多工业应用中具有重要意义，如种子和药片包衣。bob电竞官方在种子加工过程中，通常给种子包裹一层由肥料和农作物保护产品组成的保护层。旋转滚筒分批涂布机通常用于这一目的。

以玉米种子为模型材料，采用离散元法(DEM)对种子包衣过程进行了模拟分析。采用两种包衣模型对种子的包衣均匀性进行了预测。喷涂的质量分布的球体在玉米种子,在涂层区停留时间和涂层质量的变异系数和停留时间的种子评估一系列的工艺条件,如旋转磁盘转速,液滴大小和挡板的安排和设计。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

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

锂离子电池电极的新型活性材料和组合物的发展是由于对电动迁移率的需求不断增加的主要研究重点。压延，作为电极生产的最终步骤，是一种关键过程，可显着影响电极的机械和电化学性质。

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。

扬声器：David Schreiner，研究员，慕尼黑工业大学
持续时间:24分钟

在建立军用车辆在可变形地形上的机动性仿真模型时，动力系统的细节常常被忽略。这对于在低速下产生最大扭矩的电动和混合电动汽车尤其重要。这很容易导致驱动轮旋转，减少牵引力，最终使车辆陷进土壤中。

该报告讨论了简化的地形力学模型(ST)(如Bekker-Wong模型)不适合动态牵引控制研究的原因，并展示了Altair EDEM的复杂地形力学模型(CT)如何可以使用ASCI接口与多体动力学软件Adams进行联合仿真。

演示文稿侧重于8x8运输车辆，没有TCS。为了模拟牵引力控制系统，使用PD控制器来限制低速和轮滑处的滑移速度，更高的速度。土壤模型与Pratt＆Miller Sandbox相关联，35％的Hill爬升用于调整共模中的TCS参数。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：Jesper Slattengren, Pratt Miller工程技术研究员
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。

扬声器：Jin Ooi教授，爱丁堡大学
持续时间:30分钟

气动输送管道由于空间限制、场地位置或接收筒仓和料斗的位置而发生一系列方向变化。在气力输送过程中，当乳粉和空气在管道周围流动或流动方向发生变化时，颗粒由于惯性、重力和离心作用形成绳状结构。这种颗粒绳的形成会导致颗粒分层、再团聚、沉积和管道堵塞，特别是在处理粘性粉末时。

本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。通过牵牛星EDEM与计算流体动力学(CFD)的耦合，并辅以针对性实验，研究了这种流动辅助装置的几种概念设计。优化的流量辅助设计集成到中试输送试验台中，结果比常规弯管的同类试验台获得更高的绳散度。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：阿基姆·奥拉利耶，利默里克大学
持续时间:24分钟

无论是否需要，在工业中处理颗粒材料时都可能发生颗粒破碎。对于破损严重影响材料流动的情况，唯一可行的选择是在DEM环境中对其进行描述。多年来，人们提出了几种有效的方法，但适合于大规模仿真的方法很少。

该演示展示了一个这样的模型，该模型已在Altair EDEM中实现，以描述脆性材料的体破碎。它是基于一种新的含球的随机粒子置换方法。它解释了断裂能的变异性和尺寸依赖性，当颗粒不断裂时减弱，碎片尺寸分布依赖于应力能。给出了模型验证和EDEM验证的结果，证明了该方法的高保真度，并给出了在选定破碎机破碎预测中的应用实例。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：Marcelo Tavares，里约热内卢联邦大学教授
持续时间:25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。 

本文将讨论DEM和CFD-DEM模型在制药工业中的bob电竞官方应用。将解释模型开发、验证和执行的关键方面，以符合监管标准。将引入一种新的混合机器学习DEM方法，用于扩展DEM运行，以减少计算开销和时间，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。

扬声器：Nima Yazdanpanah博士，院长
持续时间: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。

扬声器：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(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。

扬声器：Andrew Hobbs，Astec工业公司仿真和建模主管
持续时间:18分钟

粒状材料的力学行为可以在连续的诸如应力，应变，孔隙率和质量密度的连续场方面有用。当使用Altair Edem建模颗粒系统时，这些字段及其衍生物通常是感兴趣的。一个例子是粉末混合器中的动力学应力场的计算，其用于分析系统中的对流流动模式。Python函数的Edempy库可以计算来自EDEM中的离散粒子数据的这种连续元领域，并且本谈话概述了使用粉末混合过程作为案例研究，通过水肿进行连续分析。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：Stefan Pantaleev，Altair EDEM工程师
持续时间:19分钟

在这次演讲中，我们将讨论两个例子，说明阿塞洛-米塔尔如何使用Altair EDEM软件进行炼钢应用。bob电竞官方在每个考虑到的粒状流结构中，模拟结果都通过实验数据和观察进行了验证。 

第一个应用是关于烧结冷却机充料系统偏析问题的DEM建模。建立了DEM模型，并进行了校准步骤，通过工厂的分离测量进行验证，并用于分析装料槽内的颗粒流，更好地理解材料行为，优化烧结矿冷却效率。 

之后，采用DEM数值研究了高应力颗粒对钢板的冲击试验。用EDEM标定的模拟结果与实验观测结果在磨损位置和强度方面吻合良好。通过EDEM软件，可以更好地理解试验中的颗粒流动，并对模拟磨耗能量位置和接触力分布的局部测量值进行数值评估，这在试验中是不可能实现的。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：ArcelorMittal研究工程师Edouard Izard博士
持续时间:22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。

这里有两种案例研究展示了DEM用于旋转设备的设计和过程优化。在第一种案例研究中，DEM成功地用于测试升降器设计的各种概念，用于在旋转干燥器中干燥脆性材料，以实现更高的吞吐量和干燥速率降低的特定能量消耗。另一种案例研究突出了通过DEM仿真对球磨机的不同研磨介质配置的评估，用于影响材料磨削图案和整体特定能耗的功率和碰撞能谱预测。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：Manoj T。Kandakure，Aditya Birla Science&Technology首席科学家
持续时间:25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。

在应力模拟过程中，到目前为止还没有发生预期磨损量的几何变形。为此目的，一个程序已经开发，改变几何的工具，以确定的间隔作为CAD模型，并将其返回到仿真。该交互是自动化的，因此不需要手动调整，磨损过程可以显示在任何细节。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：Florian Schramm，M. Sc，布伦瑞克技术大学
持续时间:21分钟

大多数用户都知道离散单元法建模需要定义材料属性，颗粒形状，设备工作条件和接触物理。在本次演讲中，将展示Altair EDEM超越常规DEM设置的关键功能。从创建复杂粒子形状和配置的简单方法到特殊的后期处理，与会者将发现EDEM的独特特性和功能，他们可能不知道，并将找出为什么EDEM多年来一直领先DEM市场。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

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

材料模型校准是离散元法建模方法的重要组成部分，但通常采用的试错校准方法时间和资源密集型。最近开发的工作流自动化工具和与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。本次演讲探讨了用户在进行EDEM材料模型校准时如何利用这些工具的力量。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：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。

扬声器：Nicholas Monroe，德拉瓦大学
持续时间:29分钟

高炉负担渗透率的默认是高炉过程中的一个重要问题。颗粒偏析可以导致优先流量并干扰气体分布。物料充电是少数杠杆之一，高炉操作者可以采用以控制偏析。

深度离散元素方法（DEM）模拟与FIFO评估相结合，使Paul Wurth增加了他们对影响隔离的重要因素的知识，并有助于改善完整材料处理的设计。在这个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:Stefan Rühl，项目工程师& Christian de Gruiter，计算工具负责人，Paul Wurth
持续时间:22分钟

许多工业和应用涉及散装和粒状材料与机器和bob电竞官方流体相互作用。使用Multiphysics和Altair EDEM软件可以在试图理解、预测和优化散装物料处理设备和流程时发挥主要作用。

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：Ignacio Diez Alonso，Altair EDEM工程师
期间: 18分钟

本文讨论了在采用现有计算方法时，螺旋输送机设计中有关开采参数（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。本文介绍了螺旋输送机开采参数确定的实验和模拟研究的创新成果。研究表明，DEM结果在质量效率和电力需求计算方面与实际情况吻合较好。此外，还对螺旋输送机中散料的输送进行了模拟。

作为虚拟ATCx离散元方法的一部分，于2020年11月提出。

扬声器：Piotr Rubacha，模拟工程师，波兰FMK
持续时间:18分钟

世界充满了散装和颗粒状物质。从正在开采的矿石中，挖掘土壤，被输送的岩石或正在处理的粉末 - 超过70％的工业过程涉及处理或加工这些具有挑战性的材料。

本演示说明了Altair最新的模拟产品更新如何通过解决设计师和工程师的特定任务，从部件到系统级结构设计，从概念到详细开发阶段，促进和加速客户的产品设计周期。

在挖掘场景的背景下，我们将展示一系列解决方案，重点如下:
-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-拖车总成进行详细的设计探索，快速、早期的荷载工况评估和结构稳健性改进，
-应用Altair创新的C123优化，改进挖掘机舱室的翻车保护结构测试结果，

上述解决方案的技术概述是新的HyperWorks用户界面内更新模型构建和探索工作流程的相关软件演示，用于运动和结构分析的集成激发解决方案，以及自动CAD Redesign＆CAD参数优化过程。

于2021年5月在ATCx重型设备展上展出。

扬声器：Alexander Gnech，Altair技术经理

持续时间:20分钟