EDEM

.......EDEM是用於塊狀和粒狀材料模擬的高性能分析軟體，由DEM Solutions公司所發展的旗艦產品。 在離散元方法（DEM）的理論基礎下，EDEM可快速準確的模擬分析煤、礦砂、土壤、纖維、穀物、片劑、粉末…等非連續物體行為。EDEM可匯入顆粒的外型3D，藉由顆粒接觸與碰撞力的計算，考慮重力、摩擦力、材料黏性的影響，真實地計算出材料粒子的運動行為。

 

.......重型機具、越野車輛、採礦設備、煉鋼和過程製造行業中的領導企業使用EDEM來瞭解和預測顆粒材料的行為，評估設備性能並優化流程。

.......2019年Altair收購DEM Solutions 公司後，將EDEM功能整合進多體動力學分析軟體MotionSolve及計算流體動力學 (CFD)分析軟體AcuSolve中，提供了全新的耦合解決方案。

【 產品亮點 】

• 獨特的非連續體模擬！適用於土壤、粉末…等顆粒型、非連續材料。
• 新球面擬合工具！EDEM 可使用計算高效且經過充分驗證的多球體方法，模擬任何尺寸和形狀的材料。利用此方法，用戶可通過重疊多個球體來構建形狀，並且通過增加重疊球體的數量來提高形狀保真度。借助全新的球面擬合工具，使用者不再需要通過手動排列球體來創建他們想要呈現的形狀。該工具可自動構建多球體粒子，該粒子與 CAD 文件導入的粒子形狀高度匹配。用戶可以控制所使用的球體數量並限制最小球體尺寸。利用此工具，用戶無需構建粒子形狀即可從高效的多球體模擬中受益。

• 元粒子創建！許多行業應用涉及質地柔韌或可拉伸的材料，例如纖維、農作物和草。用戶可通過 EDEM Creator 中引入的元粒子輕鬆創建粒子組，再通過升級後支持元粒子的粘接模型創建柔性纖維。元粒子與 GPU 完全相容。這樣可以大幅減少創建柔性粒子模擬所需的時間與工作量，使使用者以直接的方式創建此類材料。

• 內建即時處理材料模型庫！可簡單快速地使用EDEM海量的預校準材料模型來描述岩石，礦石，土壤和粉末。
• 材料塊動態工廠！EDEM 的材料塊生成工具通過複製和排列較小的材料塊，快速輕鬆地生成大型材料塊。

• 運動控制！現在軟體提供運動控制功能，用戶能夠借此輕鬆地引入由於施加力或旋轉而產生的幾何結構運動。

• 計算性能提升！在求解器方面，EDEM原本即具備高性能求解器，可跨CPU，GPU和多GPU進行解算，適於模擬數百萬甚至數千萬粒子的大型複雜粒子系統。而EDEM 2020 進一步納入GPU計算功能，提升了計算速度，帶來更大優勢。基準測試表明，與僅使用 CPU 相比，使用 GPU 時，速度提高很多。與使用 12 個 CPU 相比，使用一張高端 GPU 卡速度即可提升 15 倍。GPU 求解器與 API 模型相容，並且無論模擬複雜程度如何，EDEM 耦合介面都能使所有使用者從速度提升中受益。
• 高度彈性的後處理功能！EDEMpy 是一個 Python函式庫，可對 EDEM 模擬資料進行後處理和分析，使用戶輕鬆地從模擬平臺中提取特定資料，並以可自訂和重用的方式處理該資料。最新版本包含一系列增強功能，包括用於搜索盒子或圓筒箱中物件的全新分組功能，用於獲取球體位置和半徑資料的新方法，以及用於獲取結合資料的性能改進。
• 整合運用其他CAE工具！通過整併EDEM與Altair或協力廠商的其他CAE領先工具，可擴展應用範圍，包括多體動力學（MBD），有限元分析（FEA）和計算流體動力學（CFD）。

【 優勢 】

模擬任何材料

.......利用經驗證且計算效率高的多球面法，或工業等級的多面體粒子求解器，對各種真實材料進行建模，例如大岩石，粉末，穀物，纖維和藥片。

真實材料行為
.......全面經過驗證的物理模型，可表示任何材料行為，例如乾燥，沾黏或壓縮行為。

快速簡易的分析流程
.......使用者介面直觀且易於上手，可快速進行模擬設定。內建材料模型庫可直接選用合適的物料輸入。再加上強大的求解器，可大大縮短模擬分析時間。

 

進階分析
.......廣泛的內建工具集可應用於分析及後處理上。具備資料匯出選項和Python函式庫可用於進一步的後處理。

自定義功能
.......運用EDEM API來自定義物理行為，可用於復雜的模擬與進階材料行為，例如濕鍍膜、噴漆、燒結、破裂、磁性顆粒等。

CAE整合
.......將EDEM與FEA和MBD工具結合使用，在結構和多體動力學分析中實現真實的材料負載。與CFD工具結合使用可精確模擬顆粒在流體中的運動行為，實現粉塵、漂浮物的分析。

 

【 功能 】 

• 相同的材料塊可按一定的時間間隔自動導入模擬。這一功能非常適用於本身需要進行批量處理的場景，例如螺旋鑽、皮帶輸送機、打包機等。此功能非常強大，在無需重新運行的情況下，將某個模擬的輸出用作另一個模擬的輸入，從而節省大量時間。
• 通過 EDEM Creator 實現運動控制，並且該功能還可與常規運動學結合使用。此功能創建了一個強大的環境，可以輕鬆定義各種幾何運動，以匹配現實中的設備運動。
• 與MBD 耦合。設計重型設備的工程師能夠在其 MBD 模擬中引入逼真的塊狀材料，並深入瞭解機器與物料的相互作用。除了其他 MBD 軟體中已經提供的一系列解決方案外，EDEM 現在還可以與 Altair MotionSolve 耦合，並可進行柔性體分析，觀察其應力。

• 與Fluent 耦合。用戶可以用其精確模擬各種粒子流體系統，還可通過該功能轉移化學物質資料。這樣用戶可以模擬複雜的熱反應和化學反應（例如蒸發），並且在後續更新中，還將實現燃燒模擬。這將為依賴基於此類現象建模的過程打開一系列新應用的大門。

• 與AcuSolve耦合。EDEM與AcuSolve可實現雙向耦合。對複雜的顆粒-流體系統進行建模，例如流體化床、氣力輸送和固液混合，其中流體會影響顆粒，顆粒也會對流體產生影響。  可考慮熱傳行為，以實現粒子-粒子，流體-粒子和固體-粒子之間的相互作用。

• 與OpenFOAM 耦合。EDEM與OpenFOAM 耦合可以克服 DEM-CFD 耦合模擬的常見限制之一：粒子的大小必須小於它們所佔據的網格單元。這樣工程師可以模擬以前無法模擬的一系列應用類型。

【 應用領域 】

建築機具

越野路面

採礦設備

冶煉設備 

醫藥、食品和化工