DEM 工作流

像其他拉格朗日模拟一样设置 DEM 模拟，其中包括设置 DEM 颗粒的适当形状和源。对于无网格 DEM，无网格 DEM 模拟内部没有体网格。此工作流程的许多步骤与基于网格的工作流程相同，尽管基于网格的工作流程还包含与连续相物理相关的步骤。

要对 DEM/无网格 DEM 建模：
  1. 根据是要设置 DEM 还是无网格 DEM 模拟，选择以下选项之一：
    模拟 步骤
    DEM

    在物理连续体内，按照以下顺序选择拉格朗日多相模型及其必备模型：

    组合框 模型
    材料 除固体以外的任何材料。
    流体 耦合流体或分离流

    梯度（自动选择）
    可选模型 拉格朗日多相流
    时间 隐式不定常
    可选模型 离散元模型 (DEM)

    多相相互作用（自动选择）
    无网格 DEM
    1. 确保模拟具有包含所有颗粒和其他固体部件的整体边界域。如果实体几何尚未有外域，可以使用简单形状几何零部件创建一个外域。此零部件必须是封闭的水密空间体。将此零部件分配至颗粒区域。请勿将新颗粒区域用作任何体网格操作的输入。
      注与压印内部交界面相连的多个颗粒区域也允许设置无网格 DEM 模型。
    2. 将所有剩余几何零部件分配给固体区域。请勿将固体区域用作任何体网格操作的输入。
      注无需修改固体区域或颗粒区域的初始表面网格，但允许使用它，可用于更精确地分析边界上的力。
    3. 在物理连续体中，当自动选择推荐模型处于活动状态时，从可选模型组中选择无网格 DEM 模型。自动选择下列模型：
      组合框 模型
      可选模型 拉格朗日多相流

      多相相互作用

      求解插值
      多相 Dem 离散元模型 (DEM)
      时间 隐式非稳态
  2. 根据需要为 DEM 模拟创建多个拉格朗日相：
    1. 打开拉格朗日多相节点，以显示拉格朗日相节点。
    2. 右键单击拉格朗日相管理器节点，然后选择新建 > 自由流相。
      此时将显示一个默认名称为相 1 的新拉格朗日相节点。
    3. 如有必要，重命名该节点。
  3. 对于每个拉格朗日相，定义颗粒物理和材料，如下所示：
    1. 右键单击 [相] > 模型节点，然后单击选择模型...
    2. 在相模型选择对话框中，在颗粒类型中选择 DEM 颗粒。
    3. 继续选择 DEM 颗粒类型。有关选择列表，请参见 DEM 颗粒类型。
    4. 根据需要选择其他相模型，以模拟建模情景中存在的物理。包括适当的材料模型。
    5. 完成选择模型之后，关闭对话框，并查看树中的相模型节点。有些模型需要在属性中做进一步选择。
    6. 设置相材料属性。
  4. 要创建相间相互作用，可以选择创建单独相对，也可以为共享公共拓扑的多个相对创建单个相间相互作用。这两种创建路径也可以组合使用，例如，先创建若干个单独的相互作用，再通过模板操作来完成其余公共类型对的相互作用设置：
    相间相互作用创建方法 步骤
    对于单独相对

    对于所有颗粒相，创建相间相互作用，包括每个相与其自身以及每个相与各种边界之间的相互作用。例如，对于由壁面限制的颗粒相 A 和 B，将创建 A-B、A-A、B-B、A-壁面和 B-壁面的相互作用。
    1. 右键单击[物理连续体] > 模型 > 多相相互作用 > 相间相互作用节点，然后选择新建 > [第一相] > [第二相]。边界可以用作第二相。请参见 DEM 相间相互作用模型参考。

      此时将显示一个默认名称为 Phase Interaction 1(相间相互作用 1) 的新相互作用节点。

    2. 对每个额外的相间相互作用重复步骤 a。
    对于一组使用模板的相对
    在 Simcenter STAR-CCM+ 中，相间相互作用的特征为其拓扑和关联的相对。可区分的拓扑定义如下：
    • 颗粒-颗粒 — 控制 DEM 相之间的相互作用。
    • 颗粒-边界 - 控制 DEM 相与壁面-边界相之间的相互作用。
    • 颗粒-液滴 — 控制 DEM 相和 DPM 相之间的相互作用。
    对于 DEM，可以为共享公共拓扑的多个相对创建单个相间相互作用。此工作流程适用于涉及具有许多 DEM 相的混合固体的模拟。
    1. 右键单击 [物理连续体] > 模型 > 多相相互作用 > 相间相互作用节点，然后选择新建 > [相间相互作用模板]，其中 [相间相互作用模板] 为以下项之一：
      • DEM 颗粒-颗粒相互作用
      • DEM 颗粒-边界相互作用
      • DEM 颗粒-液滴相互作用

      系统将创建 [模板相间相互作用] > 模型 > DEM 相间相互作用 > 相对节点，该节点将具有相同相间相互作用拓扑的所有相互作用的相对作为子节点。

    2. 要从现有的单独相对创建新的相间相互作用，右键单击 [模板相间相互作用] > 模型 > DEM 相间相互作用 > 相对 > [相间相互作用对]，然后选择新建相间相互作用。

      系统将创建相间相互作用 > [相间相互作用] 节点，其中包含 [相对] 的 DEM 相间相互作用，新的相间相互作用通过该相对创建。通过此新的相间相互作用，可以选择与公共拓扑模型不同的相间相互作用模型。

    3. 要将单独相对添加到具有匹配相互作用拓扑的现有相间相互作用中，右键单击模板相间相互作用 > 模型 > 相间相互作用 > 相对节点，然后选择新建 > [相 1] > [相 2]。
  5. 对于每个相间相互作用，定义接触模型：
    1. 右键单击 [相间相互作用] > 模型节点，然后单击选择模型...
    2. 在相模型选择对话框中的相间相互作用拓扑内，选择 DEM 相间相互作用（如果未自动选择）。
    3. 选择 DEM 接触模型中的模型。
    4. 根据需要选择其他相互作用模型，模拟建模情景中存在的物理。
  6. 在模拟内定义 DEM 相的源：创建喷射器并设置其属性。请参见使用喷射器。在大多数情况下，随机喷射器是最佳选择。
    以下喷射器条件特定于 DEM：
  7. 调整求解器参数，提高性能和可扩展性。请参见离散元方法求解器，特别注意查看频率重新排序和表面属性。
  8. 准备后处理。DEM 后处理包括拉格朗日后处理的所有特征，而且还可以报告单个颗粒的特征，例如，颗粒之间的接触、颗粒形状和旋转。请参见模拟历史相数据和离散元方法场函数参考。要追踪通过 DEM 颗粒应用于边界的力，激活物理连续体中的 DEM 边界力模型。请参见 DEM 边界力模型参考。
  9. 运行模拟。
  10. 检查结果。这些结果既可以包括瞬时数据、颗粒轨迹数据和边界采样（如拉格朗日后处理），也可以包括有关颗粒接触、角动量和动能、碰撞历史和颗粒形状变化的数据。