Rocky DEM短評(píng)

Rocky DEM 是一款專業(yè)高效的離散元分析工具，采用雙精度運(yùn)算保障模擬速度與精度，支持自定義顆粒形狀、尺寸及組合陣列，適配多種工業(yè)顆粒仿真場(chǎng)景。軟件界面美觀簡(jiǎn)潔、操作便捷易用，還可通過(guò)修改幾何圖形優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效解決物料堵塞、襯管穿孔等實(shí)際問(wèn)題，兼顧專業(yè)性與實(shí)用性，是工業(yè)離散元仿真領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)輔助工具。

Rocky DEM適合人群

適合工業(yè)顆粒仿真工程師開(kāi)展離散元模擬分析，礦山、化工設(shè)備設(shè)計(jì)人員優(yōu)化輸送與篩分設(shè)備結(jié)構(gòu)，工藝流程技術(shù)員解決生產(chǎn)中的堵塞、襯管損耗問(wèn)題。專為有顆粒系統(tǒng)仿真、設(shè)備優(yōu)化需求的專業(yè)人員打造，能高效支撐工業(yè)場(chǎng)景仿真與方案改進(jìn)。

Rocky DEM功能介紹

      一、【多GPU解算器功能】

      Rocky DEM在同一主板上使用一個(gè)或多個(gè)GPU(圖形處理單元)卡的獨(dú)特能力大大加快了計(jì)算時(shí)間，并且還允許涉及數(shù)千萬(wàn)個(gè)粒子的大規(guī)模模擬。

      二、【復(fù)雜和自由身體運(yùn)動(dòng)】

      Rocky DEM允許您自由配置復(fù)雜的幾何體運(yùn)動(dòng)，使您能夠在模擬中設(shè)置盡可能多的平移，旋轉(zhuǎn)，振動(dòng)，擺動(dòng)，擠壓和自由體運(yùn)動(dòng)及其組合。

      因此，無(wú)論您是要規(guī)定精確的運(yùn)動(dòng)，還是讓幾何組件都能自由移動(dòng)以響應(yīng)粒子接觸和重力等外部力量，Rocky DEM都能滿足您復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)需求。

      而且，Rocky DEM使您能夠在程序中定義這些多體動(dòng)力學(xué)，因此不需要第三方解決方案。

      三、【破損模型】

      目前，Rocky DEM提供兩種破損模型：Ab-T10模型和Tavares模型。兩種型號(hào)都保持質(zhì)量和體積。

      1、Ab-T10破損模型

      Rocky DEM適用于裂縫細(xì)分算法和破損能量概率函數(shù)，它本身基于行業(yè)中成熟的模型(JKMRC Ab-T10)。該破損模型將每個(gè)粒子視為單個(gè)實(shí)體，可以基于所定義的破壞力和/或能量值立即分解成碎片。

      2、塔瓦雷斯破損模型

      Tavares破損模型是Rocky DEM原始Ab-T10破損模型的延伸。它已經(jīng)通過(guò)單粒子測(cè)試得到驗(yàn)證，并且在過(guò)去的20年中已經(jīng)在許多同行評(píng)審的期刊出版物中記錄了結(jié)果。

      該模型著重于通過(guò)低能量應(yīng)力進(jìn)行的斷裂。該事件與顆粒材料加工和處理中的許多單元操作的模擬相關(guān)，其中顆粒經(jīng)常受到一系列復(fù)雜的加載事件的影響。

      Tavares的破損模型描述了裂紋狀破壞的逐漸增長(zhǎng)，最終導(dǎo)致顆粒在應(yīng)力下的破裂明顯低于第一次破裂所需的破裂。

      四、【流體流動(dòng)建模】

      1、設(shè)置或修改流體流動(dòng)屬性

      在Rocky DEM中，有四種獨(dú)特的方法可以模擬顆粒與周圍流體(空氣，水，灰塵等)之間的相互作用，更常見(jiàn)的是計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)。

      2、格子Boltzmann氣流法

      第一種方法是通過(guò)讓Rocky計(jì)算粒子流量和包含這些粒子的邊界如何影響與它們接觸的空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

      例如，該方法使用Lattice Boltzmann方法(LBM)進(jìn)行計(jì)算，可用于模擬傳輸槽設(shè)計(jì)產(chǎn)生多少灰塵。

      在這種方法中，氣流不會(huì)影響顆粒的運(yùn)動(dòng); 只有顆粒和邊界影響氣流。

      3、恒定的單向方法

      兩種單向方法中的第一種方法，即恒定單向方法，在您擁有已知的，不變的流場(chǎng)并且想要了解它如何影響粒子流而無(wú)需使用單獨(dú)的CFD程序的情況下非常有用。

      您可以為密度，速度，粘度(以及熱解決時(shí)的熱性質(zhì))設(shè)置常量值，Rocky DEM將使用這些值來(lái)模擬流場(chǎng)。

      4、ANSYS流利的單向穩(wěn)態(tài)方法

      兩種單向方法中的第二種是通過(guò)與ANSYS Fluent的單向穩(wěn)態(tài)耦合實(shí)現(xiàn)的。在這種方法中，在ANSYS Fluent中進(jìn)行的CFD模擬計(jì)算流體在流過(guò)被研究設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的速度和壓力場(chǎng)。

      在模擬結(jié)束時(shí)，或者一旦穩(wěn)定狀態(tài)到達(dá)流場(chǎng)，該數(shù)據(jù)然后從ANSYS Fluent輸出并導(dǎo)入Rocky DEM，然后Rocky DEM計(jì)算流體流動(dòng)將如何影響粒子流。

      例如，ANSYS Fluent One Way穩(wěn)態(tài)方法特別適用于模擬水對(duì)顆粒通過(guò)管道移動(dòng)的影響。或者，用于模擬漿料狀流中水的不同密度的顆粒的輸送。

      在ANSYS Fluent One Way穩(wěn)態(tài)法中，顆粒不會(huì)影響流體流動(dòng); 流體流動(dòng)影響顆粒的運(yùn)動(dòng)。

      5、ANSYS流利雙向法

      ANSYS Fluent Two Way方法特別適用于模擬復(fù)雜現(xiàn)象，如氣動(dòng)輸送，顆粒干燥，研磨機(jī)內(nèi)的漿液流動(dòng)，甚至顆粒與流體之間的化學(xué)反應(yīng)。

      在ANSYS Fluent Two Way方法中，顆粒是流體流動(dòng)的一部分，并且會(huì)以雙向相互作用影響顆粒：顆粒受到其他顆粒及其周圍流體的影響，而流體流動(dòng)也受顆粒壓力的影響。

      五、【粒子和接觸能譜】

      Rocky DEM使您能夠收集和分析能譜，作為通常計(jì)算密集型破損建模解決方案的有用替代方案。

      此功能收集粒子碰撞的能量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以圖形格式預(yù)測(cè)破損和磨損率，通常用于幫助分析連續(xù)粉碎過(guò)程，如研磨機(jī)。

      雖然缺少傳統(tǒng)破損建模提供的高影響力三維視覺(jué)效果，但能譜通過(guò)消除必須計(jì)算和可視化每個(gè)破碎碎片的計(jì)算成本，可以更快地產(chǎn)生可操作的結(jié)果。

      六、【3D表面磨損修改】

      Rocky DEM官方版也可以用作制備固體表面磨損的工具，有兩種主要方法可以使用Rocky DEM來(lái)了解幾何形狀隨時(shí)間的磨損情況。

      一種方法是通過(guò)啟用磨損表面修改，這隨著模擬的進(jìn)行而改變幾何的物理外觀。

      第二種方法是查看表面強(qiáng)度的顏色圖。

      七、【碰撞統(tǒng)計(jì)】

      碰撞統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可視化是Rocky DEM的一個(gè)關(guān)鍵特征。在模擬期間，相關(guān)的碰撞數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在兩個(gè)連續(xù)的輸出時(shí)間級(jí)別之間。

      然后，該數(shù)據(jù)可以使用具有色標(biāo)的傳統(tǒng)場(chǎng)表示以圖形方式顯示在代表性粒子的表面上。

      對(duì)于某些粒子 - 特別是單一尺寸，不間斷，剛性多面體或自定義多面體形狀(凹面或凸面) - 您可以選擇在模擬期間由Rocky DEM收集的兩個(gè)連續(xù)輸出時(shí)間水平之間具有碰撞數(shù)據(jù)。

      八、【熱建?！?

      如果您想觀察顆粒如何受到周圍其他物品加熱或冷卻所帶來(lái)的溫度變化的影響，您可以設(shè)置模擬以模擬熱性能。

      啟用熱建?？梢阅M從粒子到其他粒子，從粒子到邊界的傳導(dǎo)熱傳遞。

      當(dāng)與CFD耦合方法一起使用時(shí)，它還可以模擬顆粒和流體之間的對(duì)流傳熱。

      九、【優(yōu)化耦合工具】

      材料相互作用參數(shù)的校準(zhǔn)是所有項(xiàng)目的關(guān)鍵步驟。至少必須調(diào)整顆粒與顆粒和邊界之間的摩擦和恢復(fù)系數(shù)，以便再現(xiàn)整體流動(dòng)行為。當(dāng)額外的力發(fā)揮作用時(shí)，例如粘附力，必須選擇額外的參數(shù)。

      通過(guò)將ANSYS Workbench的強(qiáng)大參數(shù)化建模功能與Opstislang的穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化(RDO)方法相結(jié)合，ANSYS Optislang和Rocky DEM之間的集成可以促進(jìn)校準(zhǔn)過(guò)程。

      通過(guò)使用optiSLang插件，輸入?yún)?shù)選擇和變化是自動(dòng)的，基于靈敏度分析和元建模技術(shù)，減少了要運(yùn)行的案例數(shù)量，并允許用戶自信地調(diào)整項(xiàng)目的交互參數(shù)。

Rocky DEM軟件特色

      1、模擬各種形狀，大小和組合的粒子。

      Rocky DEM官方版采用逼真的接觸流變學(xué)，允許從幾乎無(wú)限的顆粒形狀，尺寸和組合陣列中進(jìn)行選擇，包括刻面多面體，棒，顆粒和壓塊。

      2、復(fù)制干燥，潮濕，粘稠和灰塵狀的顆粒。

      Rocky使用“粘性顆?！钡母拍顏?lái)模擬材料處理設(shè)計(jì)中潮濕顆粒(如粘土)的表現(xiàn)與干顆粒的不同。

      3、以更快的速度和雙精度處理模擬。

      并行擴(kuò)展功能使Rocky能夠使用多達(dá)32個(gè)多核處理器將處理模擬的速度提高25倍。與單精度相比，這提供了卓越的接觸力學(xué)精度。

      4、簡(jiǎn)化模擬設(shè)置。

      用戶友好的菜單和對(duì)話框允許快速輸入?yún)?shù)。此外，Rocky包含100多個(gè)可編輯參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)最大程度的自定義。

      5、允許從各種CAD程序?qū)霂缀误w。

      Rocky可以將STL，XGL和DXF 3D面向幾何文件直接導(dǎo)入軟件。這允許用戶查看粒子如何在精確設(shè)計(jì)上進(jìn)行操作，同時(shí)仍然允許您使用已在使用的工具進(jìn)行迭代。

      6、促進(jìn)動(dòng)畫(huà)邊界。

      Rocky能夠創(chuàng)建移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)，擺動(dòng)和振動(dòng)邊界，例如提升和旋轉(zhuǎn)的門，或振動(dòng)的屏幕，為模擬增加了另一層次的真實(shí)感。

      7、修改幾何圖形以顯示磨損。

      Rocky包含的功能使您可以輕松查看磨損將如何影響幾何體。通過(guò)顆粒施加的剪切工作似乎可以在您眼前溶解滑槽和磨機(jī)襯墊。

      8、以易于理解的格式顯示結(jié)果。

      Rocky使用不同的顏色來(lái)表示某些參數(shù)和計(jì)算(如功率消耗，剪切強(qiáng)度以及皮帶和襯墊磨損)如何影響設(shè)計(jì)中的顆粒和邊界。這使您可以在評(píng)估指標(biāo)和圖表之前查看設(shè)計(jì)的執(zhí)行情況。

Rocky DEM常見(jiàn)問(wèn)題

導(dǎo)入 CAD/STP/IGS 后模型不顯示、顯示空白或只有部分可見(jiàn)怎么辦？

非模型丟失，多是顯示隱藏、單位不匹配、尺寸異常或顯卡問(wèn)題。先在顯示樹(shù)勾選幾何體可見(jiàn)、點(diǎn) “適應(yīng)視圖”；核對(duì)單位（CAD 毫米→Rocky 米會(huì)極?。y(tǒng)一單位重導(dǎo)；關(guān)閉 “只顯示選中”“裁剪平面”；更新顯卡驅(qū)動(dòng)、切換 OpenGL/Direct3D；清理顯示緩存、重啟軟件；復(fù)雜裝配體先簡(jiǎn)化、刪除碎面再導(dǎo)入。

顆粒填充重疊嚴(yán)重、提示 Particle penetration too large 甚至崩潰怎么辦？

源于初始填充過(guò)密、粒徑差大、窄縫強(qiáng)制填充或 Auto-Overlap 失效。避免復(fù)雜區(qū)域直接 Fill Volume；設(shè)初始間距≥0.1× 粒徑、密度≤0.5；多粒徑分階段：大球粗填→弛豫→補(bǔ)細(xì)粒；啟用重疊修正、放寬邊界倒角；幾何窄縫處先擴(kuò)孔再填充；降低接觸剛度、減小初始時(shí)間步，避免迭代發(fā)散。

仿真計(jì)算慢、GPU 未啟用、CPU 占用低、大規(guī)模顆粒跑不動(dòng)怎么辦？

多為 GPU 未開(kāi)啟、驅(qū)動(dòng)不支持、設(shè)置不合理或資源不足。求解設(shè)置勾選 Use GPU Solver，確認(rèn)顯卡支持 CUDA；更新 NVIDIA 驅(qū)動(dòng)、關(guān)閉集顯；減少非必要顆粒、簡(jiǎn)化幾何；時(shí)間步設(shè)為臨界值 40%–70%；關(guān)閉實(shí)時(shí)渲染、增大保存間隔；多 GPU 啟用分布式、均衡負(fù)載；關(guān)閉后臺(tái)、擴(kuò)虛擬內(nèi)存、優(yōu)先加物理內(nèi)存。

與 Fluent 耦合失敗、無(wú)法通信、數(shù)據(jù)不傳遞或一方閃退怎么辦？

常見(jiàn)版本不兼容、端口不通、順序錯(cuò)誤、幾何不匹配。保證 Rocky/Fluent 同版本；關(guān)閉防火墻、開(kāi)放 5000–5010；先啟 Fluent、設(shè)耦合接口、再啟 Rocky；幾何完全一致、無(wú)錯(cuò)位；時(shí)間步比 Fluent:Rocky≤1000:1；雙向耦合先穩(wěn)態(tài)初始化；檢查耦合模塊許可、重裝時(shí)勾選 Fluent 接口；用專用耦合文件（.f2r）傳遞。

運(yùn)行中突然崩潰、內(nèi)存溢出、提示顯存不足或自動(dòng)退出怎么辦？

多為模型過(guò)大、顯存 / 內(nèi)存不夠、時(shí)間步太小、接觸不穩(wěn)定。降低顆粒數(shù)、簡(jiǎn)化異形顆粒；增大物理內(nèi)存、擴(kuò)虛擬內(nèi)存；時(shí)間步適度放大、關(guān)閉不必要輸出；分塊計(jì)算、長(zhǎng)過(guò)程分段保存；降低顯卡渲染精度；換更大顯存顯卡；避免多軟件同時(shí)占 GPU；接觸參數(shù)合理、不設(shè)過(guò)剛。

Rocky DEM更新日志

      1、修復(fù)上個(gè)版本的bug

      2、優(yōu)化部分功能