粒子發(fā)生器

產(chǎn)品：Abaqus/Explicit Abaqus/Viewer

參考資料：

離散元法

l離散粒子元*粒子發(fā)生器

l*顆粒發(fā)生器入口

l*顆粒發(fā)生器混合物

l*粒子發(fā)生器流量

l*概率密度函數(shù)

 

概述

粒子發(fā)生器：

l是一個(gè)在分析過程中自動(dòng)將離散粒子(PD3D)引入問題域的工具；

l可在初始步驟中用于在實(shí)際分析之前準(zhǔn)備離散單元法(DEM)型；

l可用于在分析進(jìn)行時(shí)將離散顆粒連續(xù)引入模型中。

 

介紹

粒子生成器功能支持一種建模方法，在該方法中，離散元方法僅在進(jìn)入感興趣區(qū)域后才考慮粒子。這種方法可以簡化模型的建立，提高計(jì)算效率。這種能力的特點(diǎn)包括：

 

顆粒在入口處產(chǎn)生，隨著時(shí)間的推移，顆粒的形狀會(huì)發(fā)生變化，生成的粒子可以基于用戶指定的概率密度函數(shù)具有任意大小，

通過一臺(tái)發(fā)生器可以同時(shí)產(chǎn)生多種粒子，并且

入口處的凈質(zhì)量流率和顆粒速度可以用時(shí)間依賴性來指定。

 

應(yīng)用程序

如何使用粒子發(fā)生器將取決于所分析的過程。兩大使用類別如下：

 

模型創(chuàng)建

在許多應(yīng)用中，粒子發(fā)生器可用于用粒子填充域的一部分，以建立后續(xù)研究的初始條件。數(shù)字我展示了一個(gè)例子，其中兩個(gè)粒子發(fā)生器填充一個(gè)鼓混合器與兩個(gè)不同批次的粒子之前進(jìn)行混合模擬。圖像序列顯示了粒子產(chǎn)生階段的開始和結(jié)束。

 

 

 

模型創(chuàng)建

在許多應(yīng)用中，粒子發(fā)生器可用于用粒子填充域的一部分，以建立后續(xù)研究的初始條件。數(shù)字我展示了一個(gè)例子，其中兩個(gè)粒子發(fā)生器填充一個(gè)鼓混合器與兩個(gè)不同批次的粒子之前進(jìn)行混合模擬。圖像序列顯示了粒子產(chǎn)生階段的開始和結(jié)束。

 

圖2：連續(xù)粒子生成示例。

 

定義粒子生成器

要定義粒子生成器，您需要指定生成器的名稱、要生成的粒子的類型以及在分析期間可能生成的粒子的最大數(shù)量。您必須定義一個(gè)入口表面，將要產(chǎn)生的顆粒種類的列表，以及每個(gè)種類的粒度分布。

 

在許多過程中，被引入域的粒子的數(shù)量和速度在分析過程中是不恒定的。您必須定義每單位入口面積隨時(shí)間變化的質(zhì)量流率和發(fā)生器入口處的顆粒速度，以控制通過入口的每種顆粒的噴射速率。這些規(guī)范允許在分析過程中打開或關(guān)閉顆粒發(fā)生器。

 

輸入文件用法：

*粒子發(fā)生器，名稱=發(fā)生器名稱，類型=PD3D，最大粒子數(shù)=數(shù)量

 

入口表面

入口表面可以被認(rèn)為是一個(gè)開口，通過該開口，顆粒被注入到疇中。重要的是，沒有其他模型功能定位在發(fā)電機(jī)入口前，以阻礙顆粒的流動(dòng)。必須為入口曲面定義基于元素的曲面。在大多數(shù)應(yīng)用中使用曲面元素是合適的。應(yīng)注意入口處的正表面法線方向，因?yàn)?/span>

 

粒子的初始速度是這個(gè)方向。如圖3所示復(fù)雜入口幾何形狀可以具有幾個(gè)小平面。在這個(gè)例子中，入口表面的法線方向超出了頁面。

 

 

圖3：具有多個(gè)刻面的復(fù)雜進(jìn)氣道幾何形狀。

 

入口表面的尺寸和形狀可以在分析過程中通過調(diào)整入口表面的節(jié)點(diǎn)位置來修改。進(jìn)氣道表面可以膨脹、塌陷和平移，也可以進(jìn)行剛體運(yùn)動(dòng)。圖4顯示了四個(gè)不同的發(fā)電機(jī)的進(jìn)口表面受到不同的變形和運(yùn)動(dòng)。

 

 

圖4：入口表面的膨脹、平移、旋轉(zhuǎn)和扭曲。

 

輸入文件用法：

*顆粒發(fā)生器入口，表面=入口_表面_名稱

 

粒子種類

在許多應(yīng)用中，幾種不同類型的粒子相互作用。例如，將沙子、水泥和骨料顆粒混合在一起以制備一批混凝土。粒子發(fā)生器可用于產(chǎn)生如圖5所示的一種或多種粒子，其中兩種顏色表示由粒子發(fā)生器同時(shí)產(chǎn)生的兩種粒子。元素集名稱與混合物中的每個(gè)物種相關(guān)聯(lián)。這類似于常規(guī)的DEM分析，其中顆粒被分組到元素集。

 

 

圖5：兩種粒子的生成。

 

輸入文件用法：

“粒子發(fā)生器混合物

物種1的元素集，物種2的元素集，等等。

 

粒徑分布

統(tǒng)計(jì)分布通常用于指定顆粒大小。統(tǒng)計(jì)分布由分析或用戶指定的分段線性表格概率密度函數(shù)(PDF)定義。粒子生成器支持以下不同類型的概率密度函數(shù):均勻、正態(tài)、對(duì)數(shù)正態(tài)和分段線性。正常和對(duì)數(shù)正態(tài)PDFS有眾所周知的分析形式，依賴于隨機(jī)偏差的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。在某些情況下，顆粒尺寸分布可以通過現(xiàn)場(chǎng)篩分顆粒樣品來獲得。這些數(shù)據(jù)通常以粒度范圍表和落在這些粒度范圍內(nèi)的顆粒百分比(直方圖)的形式表示。分段線性PDF可用于此類數(shù)據(jù)。有關(guān)使用概率密度函數(shù)的進(jìn)一步詳細(xì)信息，請(qǐng)參見概率密度函數(shù)。

 

質(zhì)量流量

顆粒的生成速率取決于入口處每單位面積的指定質(zhì)量流率、入口面積以及發(fā)生器插入給定尺寸顆粒的能力。時(shí)變質(zhì)量流量

每單位入口面積，M，(t)，具有單位的質(zhì)量。對(duì)于多種類顆粒發(fā)生器，每單位入口面積的總質(zhì)量流時(shí)間*長度速率是單個(gè)種類每單位入口面積的質(zhì)量流速率的總和：

(t)=-個(gè)或多個(gè)變量。+ M,“(t)).

每種物質(zhì)的每單位入口面積隨時(shí)間變化的質(zhì)量流量必須以振幅表(振幅曲線)的形式提供。

輸入文件用法：

*粒子發(fā)生器流量，發(fā)生器=generator name，種類1的質(zhì)量流量幅值，種類2的質(zhì)量流量幅值等。

 

粒子速度

對(duì)于一個(gè)給定的粒子發(fā)生器，所有物種的粒子被引入到域通過入口與指定的流速。顆粒的流動(dòng)方向是沿垂直于入口面的方向。從入口表面的不同面產(chǎn)生的顆粒都將具有相同的流動(dòng)速度;然而，根據(jù)面法線方向，它們可能具有不同的速度。時(shí)變顆粒流速度必須以振幅表(振幅曲線)的形式提供。

 

輸入文件用法

*顆粒發(fā)生器流量，發(fā)生器=發(fā)生器名稱

流速幅值曲線，

 

溫馨提示：

此文檔為達(dá)索官方英文文檔翻譯，盡管我們已經(jīng)盡力確保準(zhǔn)確性，但在翻譯過程中可能會(huì)有一些錯(cuò)誤或細(xì)微差別。如果想要了解官方原版，可聯(lián)系客服進(jìn)行索取。