Относительно недавно в перечне продуктов появился интересный инструмент Rocky DEM, о котором будет рассказано в данной статье.
Rocky DEM — это эффективный инструмент для моделирования динамики и теплообмена сыпучих сред, оболочечных материалов и различных волокон методом дискретных элементов (DEM).
К основным особенностям продукта можно отнести следующее:
- произвольные формы частиц
- продвинутые модели разрушения частиц, поверхностного износа и адгезии
- сверхпроизводительные мульти-GPU вычисления,
- простая и эффективная работа с движением геометрии
- передовые удобные средства постобработки
- полная интеграция с Ansys Workbench
- автоматизация и кастомизация расчётов
Основными сферами применения являются:
- Металлургия и горное дело (руда, мельницы, конвейеры)
Рисунок 1 — Моделирование износа конвейера
Первый РОККИ 1976 – самые интересные факты о фильме
- Нефтегазовая промышленность
Рисунок 2 — Моделирование процесса засыпки трубопровода гравием
Рисунок 3 -Моделирование фильтров (без частиц и с частицами)
- Транспортная промышленность (карьерная техника, гусеничная техника, кораблестроение и т.д.)
Рисунок 4 — Движение по пересеченной местности
Рисунок 5 — Моделирование движения ледокола
- Сельскохозяйственная и пищевая промышленность
Рисунок 6 — Моделирование покоса травы
Методы решения
Метод дискретных элементов (DEM) — это численный метод, который эффективно применяется для прогнозирования поведения сыпучих материалов. Объемное твердое тело может быть представлено в виде твердых частиц (гранулированная среда).
В качестве примера могут быть рассмотрены процессы перемещения зерна через перерабатывающее оборудование, добычи руды и движение песка в песочных часах. Моделирование системы частиц осложнено их поведением, так как частицы могут вести себя как твердые тела, как жидкость или их комбинация. Например, песок в песочных часах ведет себя как жидкость, в то время как куча песка может иметь отклик подобный поведению твердого тела.
DEM — это бессеточный метод, поэтому уравнение движения сплошной среды не решается. Следовательно, нет закона, описывающего напряженно-деформированное состояние. Вместо этого соотношение напряжений и деформаций может быть получено в качестве результата. Стандартный алгоритм данного метода представлен на рисунке 7.
Рисунок 7 — Алгоритм метода дискретных элементов
Уравнение движения для каждой отдельной частицы численно интегрируются по времени. Для этого процесса суммарная сила на частице должна быть известна. Суммарная сила является результирующей силой от сил в контакте (между частицами и с границей) и объемных сил. Примерами объемных сил являются сила тяжести (вес), воздействие газа или жидкости, а также другие силы, такие как как электростатические, электромагнитные и т. д.
Силы в контакте состоят из двух составляющих:
- в нормальном направлении (формулировка Walton линейная упруго-диссипативная модель; упруго-диссипативная модель Герца);
- в касательном направлении (модели Кулона; модель Mindlin-Deresiewicz, учитывающая динамическую составляющую, скольжение, демпфирование и эффективную массу частиц).
Также в Rocky DEM встроены модели для описания адгезии, качения, износа, теплообмена и имеется возможность моделирования систем крупных частиц.
Преимущества
Прежде всего метод дискретных элементов может эффективно заменять классическую явную динамику при необходимости моделировать достаточно продолжительные процессы. На рисунке 8 представлен пример постановки задачи краш-теста картофельного чипса в Explicit Dynamics и Rocky DEM. Кроме того, преимущества Rocky заключаются в высокой эффективности определения контакта и достаточно точном моделировании хрупкого разрушения с сохранением массы (см. Таблица 1).
Рисунок 8 — Сравнение решения задачи в Explicit Dynamics (Autodyn) и Rocky DEM
Таблица 1 — Сравнение Explicit Dynamics (Autodyn) и Rocky DEM
Сравнения по доступности и возможностям с другими продуктами представлены в таблице 2. По причине того, что моделирование систем частиц зачастую связано с моделированием газов и жидкостей, то в таблице также приведены решения для подобных задач. Продукты с открытым исходным кодом, конечно, бесплатные, но реализация в них сложных задач крайне затруднительная (во всяком случае на момент написания статьи). В плане интеграции с ANSYS у Rocky действительно все отлично, причем не только с Fluent, а практически со всеми модулями, которые реализованы в Workbench. По возможностям Rocky существенно обгоняет ближайших конкурентов из ALTAIR не только по реализации различных алгоритмов, а в первую очередь, конечно, по возможностям распараллеливания задач на GPU. Действительно, задачи с системами частиц решаются существенно быстрее на видеокартах.
Таблица 2 — Сравнение Rocky с другими продуктами
Заключение
Метод дискретных элементов может эффективно применятся для моделирования систем частиц, а также для моделирования нестационарных процессов для которых использование метода конечных элементов затратно. Благодаря тому, что Rocky имеет возможность описывать частицы любой формы, моделировать раскол, дробление и износ, а также тесную интеграцию с продуктами ANSYS, это делает его мощным инструментом для решения сложных междисциплинарных задач.
Источник: cae-club.ru
ESSS Rocky DEM 23.1.1
Rocky DEM точно и быстро моделирует потоки сыпучих материалов со сложной формой и распределением частиц. Перед вами единственная программа, которая позволяет объединить несколько карт GPU для ускорения моделирования. Это позволяет работать с большими объемами данных за более короткое время.
Софт позволяет моделировать точные формы частиц, включая пользовательские 3D-тела, 2D-оболочки и гибкие волокна. Компоненты вашего оборудования могут свободно перемещаться под действием таких сил, как гравитация, контакты частиц и другие силы. Интерфейс прикладного программирования построен на основе новейших технологий для настройки и интеграции пользовательского опыта. Это обеспечивает уникальное удобство использования, переносимость и самое главное, производительность решателя.
Полная интеграция с такими гигантами как Ansys Workbench и Ansys Fluent обеспечивает физически согласованные результаты благодаря возможностям как одностороннего, так и двустороннего соединения.
Размер: 961 MB
ОС: Windows x64
Скачать ESSS Rocky DEM 23.1.1 бесплатно + crack
Источник: rsload.net
Rocky DEM
Rocky DEM — это эффективный инструмент для моделирования динамики сыпучих сред со сложной геометрией частиц методом дискретных элементов (DEM) от компании ESSS.
Rocky DEM выделяется на фоне аналогичных программных продуктов рядом полезных функций: несферические формы частиц, мульти-GPU вычисления, расчет разрушения частиц без потери массы или объема и визуализация поверхностного износа.
За счет интеграции Rocky DEM и Ansys Workbench расчет поведения частиц можно выполнять с учетом аспектов механики деформируемого твердого тела, вычислительной гидрогазодинамики и теплообмена. Также при использовании Ansys Workbench есть возможность выполнять многофазные эксперименты.
Возможности Rocky DEM
- Задание точных траекторий движения (вращение, параллельный перенос, периодические колебания и др.) компонентов оборудования или обеспечение их свободного перемещения с учетом внешних сил (воздействия частиц, силы тяжести и других сил)
- Модели разрушения частиц под действием различных нагрузок и сил
- Выделение, фильтрация и окраска частиц по интересующим свойствам (скорость, размер, прикладываемые нагрузки и др.)
- Оценка процессов измельчения с помощью энергетического спектра
Области применения
Полномасштабные испытания
Rocky DEM поддерживает высокопроизводительные вычисления (HPC) для задач с сыпучими средами. Моделирование полномасштабных испытаний частиц требует меньше затрат относительно испытаний натурных моделей.
Реалистичные модели частиц
В Rocky DEM можно использовать стандартные формы частиц, импортировать сканированные или собственные CAD-модели частиц. Доступен широкий выбор свойств частиц: твердые/мягкие, липкие/сухие, деформируемые/недеформируемые и т.д.
Решение отраслевых задач
Rocky DEM обеспечивает качественную и надежную оценку поведения сыпучих материалов при работе с оборудованием горнодобывающей и металлургической промышленности, сельскохозяйственой техникой и другим оборудованием по обращению с сыпучими материалами.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей и событий?
Подпишитесь на рассылку
Связанные материалы
Видео уроки
Запись вебинара «Практические аспекты применения Rocky DEM для моделирования оборудования горной промышленности» от 16.04.2019 (на русском языке)
17 апреля, 2019
Вебинары
Компании горнодобывающей промышленности используют численное моделирование и технологию цифрового двойника (ЦД), чтобы повысить эффективность работы оборудования и получить исчерпывающую информацию о процессах внутри мельницы измельчения. В ходе вебинара представлены передовые подходы, применяющие многовариантное моделирование методом дискретных элементов (DEM), технологии промышленного интернета вещей (IIoT) и предиктивной аналитики. Концепция и алгоритм работы ЦД на основе моделирования показаны с помощью демонстратора цифрового двойника мельницы измельчения АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс».
26 октября, 2021
Конференция
28.02 — 11 марта, 2022
Учебный курс
Учебный курс
Учебный курс
Презентации
Новые возможности Rocky DEM для моделирования сыпучих сред
27 ноября, 2019
Презентации
DEM моделирование для расчета систем подземной добычи
27 ноября, 2019
Каталоги
Брошюра Ansys Lumerical
09 декабря, 2021
Новости
18-19 мая 2022 года состоится конференция Digital Mining https://www.cadfem-cis.ru/products/rocky-dem/» target=»_blank»]www.cadfem-cis.ru[/mask_link]