粒子方法
在本节中：
l离散元法
l连续粒子分析
l粒子发生器
l集总动力学分子方法
离散元法
展品：Abaqus/Explicit Abaqus/Viewer
参考资料：
l离散粒子元粒子发生器
l*离散截面
l*离散弹性
l*联系方式
l*初始条件
l*粒子发生器
概述
离散元法(DEM)：
l用于模拟大量离散颗粒相互接触的事件;
l用具有刚性球形的单节点元素对每个粒子建模，可以表示单个颗粒、片剂、喷丸或其他简单物体;
l是一款多功能工具，用于对制药、化工、食品、陶瓷、冶金、采矿和其他行业中的颗粒材料行为进行建模:并且
l并不意味着连续体的变形建模，但DEM可以与有限元一起使用，用于建模与可变形连续体或其他刚体相互作用的离散粒子。
介绍
离散元法(DEM)是一种直观的方法，其中离散颗粒相互碰撞，并与其他表面在一个显式的动力学模拟。通常，每个DEM颗粒代表一个单独的颗粒，平板，丸等。离散元法不适用干单个颗粒发生复杂变形的情况。因此，DEM与光滑粒子流体动力学(SPH)方法不同，概念上比后者更简单，在SPH方法中，多组粒子共同模拟一个连续体(见光滑粒子流体动力学)。
例如，DEM非常适合于颗粒混合应用，如图1所示。在此应用程序中，DEM是用来模拟最初分离的蓝色和白色的颗粒，和刚性有限元被用来模拟两个混合螺旋和箱形容器。图1中的变形图序列显示了螺旋桨转动时的粒子响应。像这样的模拟的DEM结果通常最好用动画来查看。将DEM用于混合应用的另一个示例在鼓式混合器中的颗粒介质混合中进行了描述。
图1：DEM颗粒混合的例子。
每个DEM颗粒建模与PD3D类型的单节点元素。这些元素是具有指定半径的刚性球体。PD3D单元的节点有位移和转动自由度。旋转的DEM颗粒可以显着影响接触的相互作用时，摩擦被认为是。
一般接触的定义很容易扩展到包括DEM粒子之间的相互作用和DEM粒子和基于有限元的(或分析)表面之间的相互作用。粒子之间的大相对运动是典型的DEM应用。粒子间的相互作用可以包括相似或不同的粒子。每个粒子可以同时参与许多接触相互作用。DEM颗粒的相互作用使用有限的接触刚度，这引入了一些柔度到颗粒系统。例如，可以指定接触刚度，以反映具有DEM的填充粒状材料模型的宏观刚度。
例如，考虑图2所示的两个球形粒子之间的相互作用。
图2：球形粒子之间的相互作用。
三种情况下显示两个未变形的球体只是接触，i两个变形的球体推到彼此严格执行的接触，和两个刚性球体推到彼此有一定的渗透。在图2的中间和右边所示的情况下，球体中心之间的距离是相同的。物理行为对应于中间的情况。右边的情况对应于DEM近似值。如果变量8被定义为
A=R+R2-D,
其中r和r，是两个球面的半径，d是球心之间的距离，当未变形的球面正好接触时8=0，8》o如果球心之间的距离小于合并半径。对于DEM近似，8对应于颗粒之间的最大穿透距离。您可以通过调整DEM颗粒的接触刚度关系(接触力F与穿透力o)来反映赫兹接触解决方案(图2中的中间情况)，从而提高某些DEM应用的精度。有关调整接触刚度的进一步讨论，请参见在鼓形混合器中混合颗粒介质。
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