Parçacık kayma modülü – size zaman kazandırabilir

Parçacık kayma modülü, Altair EDEM simülasyonu çözüm süresini azaltmak için kullanabileceğimiz temel parametrelerden biridir.
Daha büyük zaman adımı boyutlarına ve daha hızlı simülasyonlara izin vermek için kayma modülünün azaltılması, DEM simülasyonlarını çalıştırırken yaygın olarak kullanılan bir uygulamadır.

Altair EDEM çözüm süresine etki eden faktörler

Dikkatle ve malzeme kalibrasyonu ile kullanıldığında bu yöntem, pratik çalışma sürelerinin elde edilmesine izin vermede çok etkilidir.

Altair EDEM dökme ve tanecikli malzeme simülasyon yazılımında, elastisite modülünü hesaplamak için kayma modülü ve malzeme poisson oranını kullanırız, kayma modülünün / elastisite modülünün azaltılması, parçacıkların temas sertliğini azaltır.

Aşağıda ekran görüntüsü aynı kepçe simülasyonunun 1e5 Pa ila 1e10 Pa arasında kayma modülü değerleri ile çözüldüğü değerleri göstermektedir. Sonuçlardan, dökme malzeme davranışının yalnızca çok düşük seviyeye inerseniz önemli ölçüde değiştiğini görebilirsiniz.

Altair EDEM parçacık kayma modülü farkları
Dökme malzeme davranışını farklı parçacık kayma modülü değerleri ile karşılaştırılması

Bu durumda dökme malzemenin davranışı 1e6 Pa’nın üzerinde önemli ölçüde değişmese de, çalışma süreleri değişir.
Tüm simülasyonlar %20 Raleigh zaman adımında çalıştırıldı ve çalışma süreleri şunlardı:

Altair EDEM çözüm süresi
Çözüm süresi varyasyonları

Görülebileceği gibi, kayma modülündeki her 100 kat azaltma için 10 kat hız elde edersiniz.

Kayma modülü değeri kalibrasyon adımından önce ayarlanmalıdır, bu nedenle herhangi bir malzeme kalibrasyonu kayma modülündeki değişikliği hesaba katar.

Yukarıdaki analiz, dökme malzeme davranışına odaklanmaktadır.
Kalibrasyondan sonraki son simülasyonun sonucu, malzeme akış özelliklerinin araştırılması ve analizi ise, dökme malzeme özelliklerinin azaltılmış bir kayma modülü ile kalibrasyonu, bu azalma makul sınırlar dahilinde olduğu sürece, gerekli simülasyon süresini azaltmanın etkili bir yoludur.

Analiz amacı malzeme akış özelliklerinden çok kuvvet ise, bu yöntem de kullanılabilir, ancak ek değerlendirme gerektirir.

Belirli bir yatma açısında bir malzeme yığını tarafından bir ekipman parçasına uygulanan kuvvet, malzeme sertliği ne olursa olsun tutarlıdır.
Aşağıdaki resimler, 1e6 Pa kayma modülünde 65,7 kN ve 1e9 Pa kayma modülünde 65,2 kN kepçe üzerindeki kuvveti göstermektedir, bu durumda kuvvet, gösterilen anlık analiz için beklenen herhangi bir varyasyon dahilindedir.

Altair EDEM kuvvet sonucu
1e6 Pa kayma modülü ve 1e9 Pa kayma modülü ile kepçeye etki eden kuvvetlerin karşılaştırılması

Kayma modülü ve etkisi hakkında daha fazla ayrıntı için Altair EDEM teknik belgelerini inceleyebilirsiniz, örneğin iyi bir referans:

Lommen, S., Schott, D. and Lodewijks, G. (2014). DEM speedup: Stiffness effects on behavior of bulk material. Particuology, 12, pp.107-112.