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1、软件世界 S o f t Wa r e 蠢 0 00 ； - ll I 1 委 ： _ | l | l i 鼍 一 l | ， 本文详细介绍了英国E DE M软件的优势及应用方向。利用E D E M，我们可以重新审视颗粒系统的行为。而 现在 ，北京海基科技发展有限责任公司成为了E DE M软件在中国的独家代理，这也使国内用户亲身感受E D E M 软件成为可能。 颗粒力学仿真软件E D E M简要介绍 口中国电信集团公 司山西省大同市分公 司网络发展部张辉 口北京海基科技发展 有限责任公司张永震 一、刖 吾 E D E M 是世界上第一个使用最先进 的离散元技术进行颗粒系统仿真和分 析的通用C
2、 A E 软件。通过E D E M ，我们可 以快速、简便地建立颗粒系统的参数化 模型，添加颗粒的力学性质、物料性质 和其他物理性质。E D E M 能够管理每个颗 粒的信息 ( 如质量、温度和速度等 ) 以 及作用在其上的力，同时E D E M 还提供了 非常强大的后处理功能。 E D E M 还 可 以与 C F D 、F E A M B D 工 具耦合 ，以获得颗粒和流体、结构相 互作用的结果。目前 ，E D E M 已经拥有 了与F l u e n t 、A n s y s A d a m s 的无缝耦 合接口。 二、E D E M的各个主要模块 I前 处 理 模块 Cr C a O
3、T 利 用E D E M C r e a t o r ，我们 可以定 义颗粒模型 ( 如图1 所示 )，包括颗粒 的形状和物理性质 ，如密度、泊松比 及剪切模量等。 其次 ，利用C r e a t o r 建立机械模 型，定义机械的动力学性质。E D E M 支持 各种C A D 文件的导入 ( 如图2 所示 )，如 C A T I A 、P r o E N G I N E E R 及S o l i d W o r k s 等。 利用P a r t i c l e F a c t o r y 技术，我们可以 很方便地定义颗粒的生成方式。 2 求 解 S mml a t ( ) r 通过S 1
4、m u a t 0 r ，我们 可以定 义颗粒以及机械相互作用的各种参数 ( 如摩擦系数 、恢复系数等 )。 里 面 还 包 含 了众 多 的 接 触 力 学 模 型 ，如 H e r t z M1 n d 1 1 n 、 L 1 n e a r S p r i n g 、C o h e s i o n 、B o n d e d P a r t i c l e M o v i n g S u r f a c e 等。通过E D E M A P I ，我 们还可以任意添加和修改所需的接触力 力学模型和力场。 E D E M S i m u l a t o r 还支持动态时间步 长和并行计算，如图
5、3 所示。 3后 处理 丰 逞块 A I 1 a l y s t 通过A n a l y s t ，我们可以很方便地 霸 辫跨 擎 毫 巍叛 蠢 _ l_ 对S i m u l a t o r 获得的结果进行处理，输 出任何所需的数据：与机器表面相互 作用的颗粒几何的内部行为、颗粒系 统组分间碰撞的强度 频率 分布、每个 颗粒的速度 位置以及受力等。我们可 以确定颗粒系统的行为从而修改模型， 以便朝我们所希望的方向进行迭代，如 图4 所示。 4与其 g C A E 软件接 口 ( 1 ) 与C F D 软件F l u e n t 的无缝接口 E D E M fl F l u e n t 耦合计
6、算，组成模拟 气 液一 固两相流的强有力工具，得到流 场和颗粒系统相互作用的精确结果，如 图5 、图6 所示 。 ( 2 ) 与F E A 软件A n s y s 的接口 E D E M A n s y s 耦合计算，可以模 拟颗粒与机械相互作用的结果 ，利用 E D E M，我们可以得到颗粒对机械的作 4 8 C A D C A M与制造业信息化 w w w i c a d c o m o n S o 行e 软件世界 I 蓁 I 用力，A n s y s 这些力作为边界条件来 计算结构的响应。 ( 3 ) 与M B D 软件A d a m s 的接口 E D E M A d a m s 耦合，我们可以通过 A d a m s 精确控制机械的运动，用E D E M 来 计算颗粒系统行为。 三 、结论 作为世界上第一个真正用于工程领 域的D E M 软件，E D E M 具有如下优势： 拥有强大的用户图形界面，操 作简单 ： 采用最先进的D E H 算法，计算 速度快 ； 可以准确模拟非球形颗粒； C A D 兼容，可以导入多种类型的 C A D 文件 ： 拥用众多的接口，可以模拟颗 粒一 流体、颗粒一 机械的相互作用。圃 C AD C AM与制造业信息化 2 0 0 8 年第1 2 期4 -9
