Ansys Rocky 颗粒仿真分析

制造商：ANSYS, Inc.
　　Ansys Rocky 是业界领先的离散元法 (DEM) 软件，用于模拟粒状和不连续材料的运动。

　　一、产品概述：

　　1、快速准确地模拟粒子流

　　Rocky 旨在解决工程问题。Rocky 具有独特的能力来模拟真实的粒子形状，包括任何固体、2D 壳以及刚性和柔性纤维。模拟快速而准确。借助多图形处理单元 (GPU) 求解器技术，您可以模拟许多工业应用中不同形状和大小的粒子的行为。

　　多 GPU 求解器

　　可扩展、高效、大颗粒计数

　　逼真的粒子形状，包括纤维

　　磨损造型、颗粒破碎、凝聚力

　　2、使用市场上更强大的 DEM 软件，加速您最困难的粒子模拟。Ansys Rocky 包含行业领先的特性和功能，可以准确高效地解决大型复杂问题。

　　多 GPU 处理

　　精确的粒子物理

　　自动化和定制

　　CFD 耦合

　　表面磨损

　　3D 扫描导入

　　非球形颗粒形状

　　高级破损建模

　　多体动力学

　　FEA 耦合

　　2D 壳和纤维

　　高性能计算

　　二、产品能力：

　　轻松解决更大、较复杂的粒子模拟

　　Ansys Rocky 释放了解决较具挑战性的 DEM 仿真的潜力。可以使用多 GPU 上的真实粒子形状来解决多达数百万个粒子的大规模模拟。

　　三、主要特点：

　　Rocky 是用于快速准确地模拟具有复杂颗粒形状和尺寸分布的散装材料行为的首选工具。

　　1、多 GPU 处理

　　Rocky 中的多 GPU 求解器在单个主板内分配和管理两个或多个 GPU 卡的组合内存，克服内存限制并通过聚合计算能力实现显着的性能提升。Rocky 可以加快您的粒子模拟，并帮助促进涉及数千万粒子的大规模模拟。

　　2、逼真、复杂的粒子形状

　　Rocky 使您能够模拟具有真实粒子形状和大小的系统，指定球形和真正的非球形粒子形状，包括壳和纤维。您可以设置具有粒度分布的粒子组并混合不同粒子形状的模拟。Rocky 带有默认形状，您可以使用开箱即用或修改以匹配您的粒子。您还可以定义和导入自己的自定义形状。Rocky 中的纤维颗粒可以是任意长度、柔性或刚性，并且可以是易碎的。

　　3、CFD 耦合

　　工程师需要在许多应用中评估流体和粒子的相互作用。Rocky 与 Ansys Fluent 相结合，为流体系统建模创建了强大的工作流程。特别是对于非球形粒子或具有粒度分布的系统，工程师可以通过耦合 CFD 和 DEM 创建多物理场仿真。CFD-DEM 耦合可以以两种不同的方式使用：

　　当流体场影响粒子流动，但粒子不影响流体流动时

　　当流体流动影响粒子的运动时，粒子又影响流体的运动

　　4、FEA 耦合

　　将 DEM 与 FEA 相结合，工程师可以模拟瞬态情况，同时将几何运动和随时间变化的载荷结合到边界元素上。

　　在模拟过程中，Rocky 跟踪几何网格每个节点上的载荷。然后将这些载荷导出为压力场，以便使用Ansys Mechanical进行进一步分析。然后 FEA 软件将几何离散化并求解平衡条件。

　　5、电磁耦合

　　Rocky 通过与 Ansys Maxwell 耦合，实现了受电磁场影响的粒子流解决方案。带电粒子可以经历三种现象，粒子受到电磁场、静电场或摩擦充电的影响。由 EM 求解器计算的磁场作为点云导入 Rocky。结果计算显示了粒子流，包括取决于电荷的粒子吸引力。

　　6、多体动力学

　　Rocky 允许您根据需要启用任意多的平移、旋转、振动、摆动、挤压和自由体运动，从而自由地配置复杂的几何运动。完全集成的运动内核为软件内的组合几何运动提供支持。

　　无论您是想规定精确的运动，还是让几何组件自由移动以响应粒子接触和重力等外力，Rocky 都能满足您的复杂运动需求。对于结合了载荷和力学影响的更复杂的运动，Rocky 可以与 Ansys Motion 耦合。

　　7、破损建模

　　Rocky 独特的离散断裂模型是一种高保真模型，它考虑了粒子表面的碰撞位置及其产生的内应力，捕捉与形状相关的断裂和裂纹扩展。

　　与大多数使用相互连接的球体组合来近似粒子形状的 DEM 代码不同，Rocky 使用四面体，允许在保留体积和质量的同时表示任何粒子形状。因此，它可以模拟任何形状和纵横比的颗粒的破损：纤维、壳和定制形状的颗粒。