EDEM与Bulksim主要技术特点对比

2019-03-06 05:50发布

EDEM软件是第一款商业离散元仿真软件,广泛应用于各行各业,包括但不限于矿山机械、农业机械、冶金、化工领域,目前国内已拥有200多家客户,其仿真适用度和精度已得到客户的高度认可。

EDEM Bulksim软件EDEM软件用于输运计算功能的简化版本,主要应用于转运站等传统带式输运机械的仿真优化设计。

1.基本功能

(1)运动设置

对于传统带式输运机械,EDEM软件涵盖了EDEM Bulksim所有的功能,可以帮助用户关注并解决如物料飞溅、物料堵塞、设备磨损诸多问题。但随着EDEM2017.2版本的发布,针对曲线带式输运机械、斗式提升机械设备,EDEM的技术优势更为突出。

1) 带式输运机械(移动式/固定式管状带式输送机,曲线带式输送机

EDEM内置专门的接触模型-Moving Plane用于带式输运机械的仿真配合丰富的运动设置Linear translation\Linear Rotation\Conveyor Translation\Conveyor Rotation,可完成移动带式输送机械、曲线带式输送机械等的仿真,满足现有带式输运机械的设计需求。

曲线带式输送机

不同时刻旋转式带式输送设备不同位置(同一坐标视图)

2)斗式提升设备

斗式提升机具有提升机构部件重复、周期运动特点,EDEM软件为斗式提升机的仿真

提供了更为便捷有效的方法:

结构复制功能:对于提升机构的重复结构可直接建立其中一个模型,设置完成即可利用复制功能,对部件几何设置以及运动设置进行复制,大大节省用户前期建模时间,提高仿真效率;

运动复制功能:与结构复制相同

周期性运动功能:EDEM提供运动循环功能,并可设置运动周期的延迟时间,该功能简化运动设置的复杂性,提高前处理效率。

斗轮式提升机

EDEM Bulksim内置比较简单的In-Plane ConveyorTranslationRotationVibration针对曲线带式输运机械、斗式提升机械不具备此功能或难以高效完成仿真。

(2)求解速度

实际工程问题涉及到的颗粒量会比较大,计算速度将会影响到研发设计效率。EDEM提供GPU加速计算模块通过邀请国内多家正式客户进行了EDEM-GPU加速性能的测试,结果显示在多项案例中均达到了至少5倍以上的加速比。EDEMGPU加速方案采用OpenCL语言开发,可支持NVIDIAAMDINTEL及各系列的中低端显卡,较少的硬件花费即可以带来数倍的能力提升。

EDEM Bulksim不具有此模块。

2.扩展方案

(1)机械运动性能

输运机械的种类繁多,除常规固定带式输运机械螺旋输运机,还包括移动式带式输运机械、斗式提升机、链式输运机等。相较于固定式输运机械,这些机械的共同特点为结构和运动较为复杂,需要同时考察设备的结构参数、动力学性能以及输运效率等之间的关系

EDEM中除了提供了基本的运动形式,如线性平动、线性旋转、正弦振动、正弦摆动输运带式平动、输运带式转动等, EDEMMBD二次开发接口可以方便的实现任意几何部件的多自由度计算。

由于EDEM Bulksim主要针对传统带式输运机械,因此难以满足上述仿真需求

(2)粉尘控制

输运机械在物料输运过程中会出现物料飞溅、扬尘等问题,尤其是固定带式输运机械,造成周围粉尘浓度较高,其工作环境较差。影响粉尘产生的因素很多,主要包括输送物料特性、装载或卸载物料时的落差、输送带速度、角度等,这些特性造成输运机械内外部的流场分布变化,综合因素导致粉尘问题产生。

EDEM可以和通用流体仿真软件Fluent进行耦合,模拟涉及固体颗粒的粉尘控制问题。EDEM-Fluent基于欧拉多相流计算框架,详细计算颗粒与流体相间的动量、质量与能量交换,分析两者之间的复杂相互作用。EDEM Bulksim软件并不具备此功能。

(3)强度校核

EDEM可以ANSYS Workbench协同仿真,对输运设备进行基于真实载荷条件的有限元仿真,进行强度校核。嵌入的协同仿真插件可以直接将EDEM输出的载荷数据导入ANSYS Workbench作为输入条件,计算应力应变信息,结合设备材料属性进行强度校核,关键承载部位进行优化设计。

EDEM Bulksim软件并不具备此功能。


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