Rocky DEM(离散元分析软件)

RockyDEM是款相当不错的离散元软件，这款软件主要是采用逼真的接触流变学，可以从颗粒形状、尺寸和组合阵列中选择，以最快的速度和双精度处理模拟，支持修改几何图形，从而消除堵塞和衬管穿孔。

　　Rocky DEM是款相当不错的离散元软件，这款软件主要是采用逼真的接触流变学，可以从颗粒形状、尺寸和组合阵列中选择，以最快的速度和双精度处理模拟，支持修改几何图形，从而消除堵塞和衬管穿孔。

功能介绍

　　一、【多GPU解算器功能】

　　Rocky DEM在同一主板上使用一个或多个GPU(图形处理单元)卡的独特能力大大加快了计算时间，并且还允许涉及数千万个粒子的大规模模拟。

　　二、【复杂和自由身体运动】

　　Rocky DEM允许您自由配置复杂的几何体运动，使您能够在模拟中设置尽可能多的平移，旋转，振动，摆动，挤压和自由体运动及其组合。

　　因此，无论您是要规定精确的运动，还是让几何组件都能自由移动以响应粒子接触和重力等外部力量，Rocky DEM都能满足您复杂的运动需求。

　　而且，Rocky DEM使您能够在程序中定义这些多体动力学，因此不需要第三方解决方案。

　　三、【破损模型】

　　目前，Rocky DEM提供两种破损模型：Ab-T10模型和Tavares模型。两种型号都保持质量和体积。

　　1、Ab-T10破损模型

　　Rocky DEM适用于裂缝细分算法和破损能量概率函数，它本身基于行业中成熟的模型(JKMRC Ab-T10)。该破损模型将每个粒子视为单个实体，可以基于所定义的破坏力和/或能量值立即分解成碎片。

　　2、塔瓦雷斯破损模型

　　Tavares破损模型是Rocky DEM原始Ab-T10破损模型的延伸。它已经通过单粒子测试得到验证，并且在过去的20年中已经在许多同行评审的期刊出版物中记录了结果。

　　该模型着重于通过低能量应力进行的断裂。该事件与颗粒材料加工和处理中的许多单元操作的模拟相关，其中颗粒经常受到一系列复杂的加载事件的影响。

　　Tavares的破损模型描述了裂纹状破坏的逐渐增长，最终导致颗粒在应力下的破裂明显低于第一次破裂所需的破裂。

　　四、【流体流动建模】

　　1、设置或修改流体流动属性

　　在Rocky DEM中，有四种独特的方法可以模拟颗粒与周围流体(空气，水，灰尘等)之间的相互作用，更常见的是计算流体动力学(CFD)。

　　2、格子Boltzmann气流法

　　第一种方法是通过让Rocky计算粒子流量和包含这些粒子的边界如何影响与它们接触的空气来实现的。

　　例如，该方法使用Lattice Boltzmann方法(LBM)进行计算，可用于模拟传输槽设计产生多少灰尘。

　　在这种方法中，气流不会影响颗粒的运动; 只有颗粒和边界影响气流。

　　3、恒定的单向方法

　　两种单向方法中的第一种方法，即恒定单向方法，在您拥有已知的，不变的流场并且想要了解它如何影响粒子流而无需使用单独的CFD程序的情况下非常有用。

　　您可以为密度，速度，粘度(以及热解决时的热性质)设置常量值，Rocky DEM将使用这些值来模拟流场。

　　4、ANSYS流利的单向稳态方法

　　两种单向方法中的第二种是通过与ANSYS Fluent的单向稳态耦合实现的。在这种方法中，在ANSYS Fluent中进行的CFD模拟计算流体在流过被研究设备时产生的速度和压力场。

　　在模拟结束时，或者一旦稳定状态到达流场，该数据然后从ANSYS Fluent输出并导入Rocky DEM，然后Rocky DEM计算流体流动将如何影响粒子流。

　　例如，ANSYS Fluent One Way稳态方法特别适用于模拟水对颗粒通过管道移动的影响。或者，用于模拟浆料状流中水的不同密度的颗粒的输送。

　　在ANSYS Fluent One Way稳态法中，颗粒不会影响流体流动; 流体流动影响颗粒的运动。

　　5、ANSYS流利双向法

　　ANSYS Fluent Two Way方法特别适用于模拟复杂现象，如气动输送，颗粒干燥，研磨机内的浆液流动，甚至颗粒与流体之间的化学反应。

　　在ANSYS Fluent Two Way方法中，颗粒是流体流动的一部分，并且会以双向相互作用影响颗粒：颗粒受到其他颗粒及其周围流体的影响，而流体流动也受颗粒压力的影响。

　　五、【粒子和接触能谱】

　　Rocky DEM使您能够收集和分析能谱，作为通常计算密集型破损建模解决方案的有用替代方案。

　　此功能收集粒子碰撞的能量统计数据，以图形格式预测破损和磨损率，通常用于帮助分析连续粉碎过程，如研磨机。

　　虽然缺少传统破损建模提供的高影响力三维视觉效果，但能谱通过消除必须计算和可视化每个破碎碎片的计算成本，可以更快地产生可操作的结果。

　　六、【3D表面磨损修改】

　　Rocky DEM也可以用作制备固体表面磨损的工具，有两种主要方法可以使用Rocky DEM来了解几何形状随时间的磨损情况。

　　一种方法是通过启用磨损表面修改，这随着模拟的进行而改变几何的物理外观。

　　第二种方法是查看表面强度的颜色图。

　　七、【碰撞统计】

　　碰撞统计数据的可视化是Rocky DEM的一个关键特征。在模拟期间，相关的碰撞数据存储在两个连续的输出时间级别之间。

　　然后，该数据可以使用具有色标的传统场表示以图形方式显示在代表性粒子的表面上。

　　对于某些粒子 - 特别是单一尺寸，不间断，刚性多面体或自定义多面体形状(凹面或凸面) - 您可以选择在模拟期间由Rocky DEM收集的两个连续输出时间水平之间具有碰撞数据。

　　八、【热建模】

　　如果您想观察颗粒如何受到周围其他物品加热或冷却所带来的温度变化的影响，您可以设置模拟以模拟热性能。

　　启用热建模可以模拟从粒子到其他粒子，从粒子到边界的传导热传递。

　　当与CFD耦合方法一起使用时，它还可以模拟颗粒和流体之间的对流传热。

　　九、【优化耦合工具】

　　材料相互作用参数的校准是所有项目的关键步骤。至少必须调整颗粒与颗粒和边界之间的摩擦和恢复系数，以便再现整体流动行为。当额外的力发挥作用时，例如粘附力，必须选择额外的参数。

　　通过将ANSYS Workbench的强大参数化建模功能与Opstislang的稳健设计优化(RDO)方法相结合，ANSYS Optislang和Rocky DEM之间的集成可以促进校准过程。

　　通过使用optiSLang插件，输入参数选择和变化是自动的，基于灵敏度分析和元建模技术，减少了要运行的案例数量，并允许用户自信地调整项目的交互参数。

软件特色

　　1、模拟各种形状，大小和组合的粒子。

　　Rocky采用逼真的接触流变学，允许从几乎无限的颗粒形状，尺寸和组合阵列中进行选择，包括刻面多面体，棒，颗粒和压块。

　　2、复制干燥，潮湿，粘稠和灰尘状的颗粒。

　　Rocky使用“粘性颗粒”的概念来模拟材料处理设计中潮湿颗粒(如粘土)的表现与干颗粒的不同。

　　3、以更快的速度和双精度处理模拟。

　　并行扩展功能使Rocky能够使用多达32个多核处理器将处理模拟的速度提高25倍。与单精度相比，这提供了卓越的接触力学精度。

　　4、简化模拟设置。

　　用户友好的菜单和对话框允许快速输入参数。此外，Rocky包含100多个可编辑参数，可实现最大程度的自定义。

　　5、允许从各种CAD程序导入几何体。

　　Rocky可以将STL，XGL和DXF 3D面向几何文件直接导入软件。这允许用户查看粒子如何在精确设计上进行操作，同时仍然允许您使用已在使用的工具进行迭代。

　　6、促进动画边界。

　　Rocky能够创建移动，旋转，摆动和振动边界，例如提升和旋转的门，或振动的屏幕，为模拟增加了另一层次的真实感。

　　7、修改几何图形以显示磨损。

　　Rocky包含的功能使您可以轻松查看磨损将如何影响几何体。通过颗粒施加的剪切工作似乎可以在您眼前溶解滑槽和磨机衬垫。

　　8、以易于理解的格式显示结果。

　　Rocky使用不同的颜色来表示某些参数和计算(如功率消耗，剪切强度以及皮带和衬垫磨损)如何影响设计中的颗粒和边界。这使您可以在评估指标和图表之前查看设计的执行情况。