粒子发生器
产品：Abaqus/Explicit Abaqus/Viewer
参考资料：
离散元法
l离散粒子元*粒子发生器
l*颗粒发生器入口
l*颗粒发生器混合物
l*粒子发生器流量
l*概率密度函数
概述
粒子发生器：
l是一个在分析过程中自动将离散粒子(PD3D)引入问题域的工具；
l可在初始步骤中用于在实际分析之前准备离散单元法(DEM)型；
l可用于在分析进行时将离散颗粒连续引入模型中。
介绍
粒子生成器功能支持一种建模方法，在该方法中，离散元方法仅在进入感兴趣区域后才考虑粒子。这种方法可以简化模型的建立，提高计算效率。这种能力的特点包括：
颗粒在入口处产生，随着时间的推移，颗粒的形状会发生变化，生成的粒子可以基于用户指定的概率密度函数具有任意大小，
通过一台发生器可以同时产生多种粒子，并且
入口处的净质量流率和颗粒速度可以用时间依赖性来指定。
应用程序
如何使用粒子发生器将取决于所分析的过程。两大使用类别如下：
模型创建
在许多应用中，粒子发生器可用于用粒子填充域的一部分，以建立后续研究的初始条件。数字我展示了一个例子，其中两个粒子发生器填充一个鼓混合器与两个不同批次的粒子之前进行混合模拟。图像序列显示了粒子产生阶段的开始和结束。
模型创建
在许多应用中，粒子发生器可用于用粒子填充域的一部分，以建立后续研究的初始条件。数字我展示了一个例子，其中两个粒子发生器填充一个鼓混合器与两个不同批次的粒子之前进行混合模拟。图像序列显示了粒子产生阶段的开始和结束。
图2：连续粒子生成示例。
定义粒子生成器
要定义粒子生成器，您需要指定生成器的名称、要生成的粒子的类型以及在分析期间可能生成的粒子的最大数量。您必须定义一个入口表面，将要产生的颗粒种类的列表，以及每个种类的粒度分布。
在许多过程中，被引入域的粒子的数量和速度在分析过程中是不恒定的。您必须定义每单位入口面积随时间变化的质量流率和发生器入口处的颗粒速度，以控制通过入口的每种颗粒的喷射速率。这些规范允许在分析过程中打开或关闭颗粒发生器。
输入文件用法：
*粒子发生器，名称=发生器名称，类型=PD3D，最大粒子数=数量
入口表面
入口表面可以被认为是一个开口，通过该开口，颗粒被注入到畴中。重要的是，没有其他模型功能定位在发电机入口前，以阻碍颗粒的流动。必须为入口曲面定义基于元素的曲面。在大多数应用中使用曲面元素是合适的。应注意入口处的正表面法线方向，因为
粒子的初始速度是这个方向。如图3所示复杂入口几何形状可以具有几个小平面。在这个例子中，入口表面的法线方向超出了页面。
图3：具有多个刻面的复杂进气道几何形状。
入口表面的尺寸和形状可以在分析过程中通过调整入口表面的节点位置来修改。进气道表面可以膨胀、塌陷和平移，也可以进行刚体运动。图4显示了四个不同的发电机的进口表面受到不同的变形和运动。
图4：入口表面的膨胀、平移、旋转和扭曲。
输入文件用法：
*颗粒发生器入口，表面=入口_表面_名称
粒子种类
在许多应用中，几种不同类型的粒子相互作用。例如，将沙子、水泥和骨料颗粒混合在一起以制备一批混凝土。粒子发生器可用于产生如图5所示的一种或多种粒子，其中两种颜色表示由粒子发生器同时产生的两种粒子。元素集名称与混合物中的每个物种相关联。这类似于常规的DEM分析，其中颗粒被分组到元素集。
图5：两种粒子的生成。
输入文件用法：
“粒子发生器混合物
物种1的元素集，物种2的元素集，等等。
粒径分布
统计分布通常用于指定颗粒大小。统计分布由分析或用户指定的分段线性表格概率密度函数(PDF)定义。粒子生成器支持以下不同类型的概率密度函数:均匀、正态、对数正态和分段线性。正常和对数正态PDFS有众所周知的分析形式，依赖于随机偏差的平均值和标准差。在某些情况下，颗粒尺寸分布可以通过现场筛分颗粒样品来获得。这些数据通常以粒度范围表和落在这些粒度范围内的颗粒百分比(直方图)的形式表示。分段线性PDF可用于此类数据。有关使用概率密度函数的进一步详细信息，请参见概率密度函数。
质量流量
颗粒的生成速率取决于入口处每单位面积的指定质量流率、入口面积以及发生器插入给定尺寸颗粒的能力。时变质量流量
每单位入口面积，M，(t)，具有单位的质量。对于多种类颗粒发生器，每单位入口面积的总质量流时间*长度速率是单个种类每单位入口面积的质量流速率的总和：
(t)=-个或多个变量。+ M,“(t)).
每种物质的每单位入口面积随时间变化的质量流量必须以振幅表(振幅曲线)的形式提供。
输入文件用法：
*粒子发生器流量，发生器=generator name，种类1的质量流量幅值，种类2的质量流量幅值等。
粒子速度
对于一个给定的粒子发生器，所有物种的粒子被引入到域通过入口与指定的流速。颗粒的流动方向是沿垂直于入口面的方向。从入口表面的不同面产生的颗粒都将具有相同的流动速度;然而，根据面法线方向，它们可能具有不同的速度。时变颗粒流速度必须以振幅表(振幅曲线)的形式提供。
输入文件用法
*颗粒发生器流量，发生器=发生器名称
流速幅值曲线，
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