作為一種重要的數值模擬方法,離散元仿真技術(DEM)通過模擬顆粒或物料粒子的運動、碰撞、摩擦等相互作用,能夠精準地分析和優化各種顆粒物料的處理過程。
最初離散元仿真技術主要應用于顆粒物料的動態行為分析,但隨著技術的進步,其應用范圍不斷擴大,涵蓋了更為廣泛的行業和領域。目前,離散元仿真技術已經滲透到以下幾個重要領域:
(1)建筑與土木工程
在土木工程領域,DEM技術被廣泛應用于土壤、砂石、混凝土等材料的流動性分析。通過離散元法,工程師能夠準確模擬不同材料在施工過程中與機械設備的相互作用,優化施工方案和提高施工效率。例如,土工格柵加筋土離散單元法建模分析便是土木工程中的一個經典應用案例。通過精確模擬土壤與土工格柵之間的相互作用,可以有效優化基礎設施建設中的地基穩定性和軌道床的強度,進而提升工程質量。
(2)農業與機械工程
隨著農業機械的逐步智能化和高效化,DEM技術在農業領域的應用前景也日益廣闊。例如,印度知名農業機械制造商Mahindra通過使用Altair?EDEM?軟件,開發了農用拖拉機輪胎接觸區三維仿真模型。這一仿真模型幫助優化了拖拉機在不同土壤條件下的輪胎設計,提高了農機的性能和土壤適應能力。這一應用對于農業機械行業的進一步發展具有重要意義。
此外,基于DEM-CFD耦合仿真的播種機優化設計也體現了離散元仿真技術在農業機械中的獨特價值。通過將離散元仿真與計算流體力學(CFD)結合,精確模擬播種機的工作環境和顆粒行為,為農業機械的設計提供了更加精準的理論依據和實踐指導。
(3)礦業與材料工程
在礦業領域,DEM技術被廣泛應用于破碎、篩分、運輸等過程的優化。美國Astec公司長期使用離散元仿真技術,特別是在瀝青攪拌設備領域,已有近20年的應用歷史。如今,Astec公司進一步將機器學習與EDEM結合,推動了仿真技術的進步與應用升級。這一進展在提高生產效率、減少能耗和優化設備性能方面具有重要意義。
隨著DEM在各行業與領域的不斷深入以及現代科技的不斷發展,其與人工智能、機器學習等現代技術融合,推動廣泛行業實現了創新突破。為了進一步推進這一技術的發展,Altair將于2024年11月20日至21日舉辦全球離散元仿真技術(ATCxDEM)直播會議,展示全球范圍內的行業應用及前沿研究,涵蓋接近60場高質量演講,涉及多個熱門行業的技術進展。關注Altair澳汰爾公眾號可以了解更多全球離散元技術分享。
這場會議不僅展示了離散元仿真技術在傳統行業中的深度應用,還進一步揭示了它在新興領域的巨大潛力,并向大家展示了DEM技術的未來發展趨勢:
(1)智能化與自動化
隨著人工智能和機器學習的進一步發展,離散元仿真技術未來將更加智能化。通過結合AI技術,DEM能夠實現自我學習和優化,幫助工程師在設計初期就發現潛在問題并加以修正,極大地提升設計效率和產品質量。
(2)跨領域應用的深入探索
未來,DEM技術將繼續擴展到更多新興行業,如新能源、智能制造、醫療健康等。尤其在電池、制藥和環保等領域,DEM的精確建模和仿真將幫助解決許多傳統方法無法高效解決的問題。例如,在電池行業,基于顆粒尺度的仿真將為鋰電池的生產工藝優化提供重要支持,進一步推動新能源產業的發展。
(3)與虛擬現實(VR)和增強現實(AR)的結合
虛擬現實(VR)和增強現實(AR)技術的快速發展,將為DEM技術的應用帶來更多創新機會。通過VR/AR,工程師可以在虛擬環境中直觀地觀察顆粒物料的行為,實時調整設計參數,實現更加高效的產品優化和過程控制。
隨著技術的不斷進步,DEM的應用領域將越來越廣泛,未來的發展趨勢也將更加注重與AI、CFD等其他先進技術的深度融合,推動仿真技術的智能化和精確化。隨著Altair全球離散元仿真大會的召開,我們有理由相信,離散元仿真技術將為全球工程設計和廣泛行業領域帶來更多突破與創新。
ATCxDEM離散元仿真技術全球會議
此次會議,Altair將邀請德國默克醫療、CNH凱斯紐荷蘭、NISSAN汽車、住友金屬、Sandvik山特維克、山東臨工等全球知名企業的技術專家和一線工程師,傾情分享近60個不同行業的精彩演講,共同探索離散元方法在各個行業中的創新應用。
會議時間:2024年11月20-21日中午12:00開始
會議形式:線上直播(提供AI實時翻譯)
免費報名:歡迎關注公眾號Altair澳汰爾免費報名
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