（第一部分）定义圆锥破碎机所需的壳罩和传动轴运动，设置Tavares破损参数，并为稍后的后处理收集边界碰撞统计数据。
（第二部分）跟踪标记颗粒的位置，计算生成的碎片的PSD，将破损的碎片从整个颗粒中分离，并计算平均功耗。
本教程的两个主要目的分别是了解如何定义圆锥破碎机仿真所需的壳罩和传动轴运动，以及如何设置Tavares破损模型参数。
您将了解如何：
启用收集强度数据，以便稍后对功耗进行后处理
定义圆锥破碎机仿真的壳罩和传动轴运动
启用随机颗粒方向
设置Tavares破损模型参数
您将使用这些功能：
边界碰撞统计模块
圆锥破碎机运动坐标系
颗粒方向
Tavares颗粒破损
重要: 与其他Rocky教程相比，本高级教程包含更少的细节、截图和步骤。
高级教程主要面向的用户不仅更熟悉Rocky用户界面（UI），而且已经非常了解常见设置和后处理任务。
如果您还未达到这种熟悉程度，建议您在开始本教程之前至少先完成教程01~05。
要开始设置本教程，请执行以下操作：
在此处下载
dem_tut08_files.zip文件。将
dem_tut08_files.zip解压缩至工作目录。打开Rocky 2025 R1。
创建新项目。
将空白项目保存到您选择的位置。
对于本教程，我们将使用关于边界上的功率的信息。
因此，我们必须在Modules步骤中启用收集边界碰撞统计数据。
使用下表中的信息开始设置您的Rocky项目。
提示: 如果您在这些表格中遇到了不熟悉的设置或过程，请参考Rocky用户手册和/或其他教程（通过入门教程和高级教程），以找到您需要的详细说明。
步骤 实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A Study 01 研究 Study Name Cone Crusher B Modules Modules Boundary Collision Statistics (Enabled) C Modules ﹂Boundary Collision Statistics
Boundary Collision Statistics Intensities （已启用）
注意: 启用Intensities后，Rocky将收集由每个单独的几何结构三角形测量的平均功耗和冲击功率值。
对于Geometries步骤，我们将导入以下六个单独的.stl格式的几何结构文件，在初始颗粒释放期间禁用Feed Hopper几何结构，然后添加一个表面（与入口关联），以将颗粒释放到域中。
使用下表中的信息继续设置您的Rocky项目。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A Geometries Import Wall 所有六个.stl几何结构文件的Import Unit均选择“mm” B Geometries ﹂Feed Hopper
壁面 Enable Time 3 [s] C Geometries Create a Circular Surface D Geometries ﹂Circular Surface <01>
Circular Surface Center Coordinate 0, 1.65, 0 [m] Max Radius 0.46 [m]
在本教程中，我们将创建由以下运动定义的圆锥破碎机运动：
壳罩绕垂直轴偏心旋转，挤压凹形件上的颗粒，以促进破损。同时，它可以绕传动轴自由旋转。
壳罩轴和旋转轴之间的交点表示为枢轴点。
重要的是让您的壳罩几何结构旋转所需的壳罩角度，并知道朝哪个方向旋转，以正确设置圆锥破碎机的运动。
这些运动可以在Rocky中使用特殊的圆锥破碎机坐标系创建，该坐标系是在Motion Frames步骤中添加的。
当新的Cone Crusher Frame添加到您的项目中时，Data Editors面板中的以下选项可用：
Pivot Point：壳罩和传动轴将围绕其旋转的点的坐标。
Rotation Axis：壳罩和传动轴旋转所围绕的轴。
Rotational Velocity：沿着旋转轴的角速度。
Initial Orientation：关于壳罩和传动轴开始旋转的矢量。
Start/Stop Time：运动开始和停止的时间。
此外，Cone Crusher Frame将自动创建两个单独的运动，旨在应用于适当的几何结构。
重要: 这些运动仅出现在导入的Geometry的Motion Frame列表中，并且不在Data面板的Motion Frames下列出。
这两项运动包括以下内容：
用于Mantle Cone几何结构的Cone Crusher <01> (Mantle)。
用于Mantle Shaft几何结构的Cone Crusher <01> (Shaft)。
如何计算初始方向：
对于Motion Frames步骤，我们将添加一种特定于圆锥破碎机的运动坐标系：
从Data面板中，右键单击Motion Frames，然后选择Create Cone Crusher Frame。
使用下表中的信息定义新的坐标系。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A Motion Frames ﹂Cone Crusher <01>
Cone Crusher Frame Pivot Point 0, 0.687, 0 [m] 旋转速度 15.708 [rad/s] Initial Orientation 0.03943, 0.9992, 0 [m] 开始时间 2.5 [s]
现在可以将坐标系的两个组件指定给其各自的几何结构。
使用下表中的信息来指定新运动。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数位置 设置 A Geometries ﹂Mantle Cone
壁面 Motion Frame Cone Crusher <01> (Mantle) B Geometries ﹂Mantle Shaft
壁面 Motion Frame Cone Crusher <01> (Shaft)
此时，可以预览运动。
从Data面板中，单击Motion Frames，然后单击Preview。
将出现一个新的Motion Preview窗口。为了更好地查看结果：
使用Data面板中的眼睛图标，隐藏除Mantle Cone和Mantle Shaft之外的所有几何结构。
此外，为了更好地查看两个单独的坐标系轴，请为Mantle Cone和Mantle Shaft几何结构启用Transparency复选框。
注意: 播放预览时，您在2.5秒之前看不到任何运动。
对于Materials步骤，我们将使用两种材料：
一种用于所有壁面部件（Default Boundary），我们将使用默认定义。
另一种用于颗粒（Default Particles），我们将对其进行修改。
使用下表中的信息来定义这些材料及其相互作用。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A 材料 ﹂Default Particles
Material Use Bulk Density （已清除） 密度 2500 [kg/m3] 杨氏模量 1e+07 [N/m2] B 材料 Materials Interactions | Default Particles ⯆
Default Boundary ⯆
Static Friction 0.7 [s] Dynamic Friction 0.7 [s]
重要: 我们减小了杨氏模量值，以加速教程处理。对于破损仿真，建议将这些值设置在5e+08和1e+09 Pa之间。
对于Particles步骤，我们将创建一个新的（类似岩石的）多面体形状的颗粒组，具有一定的尺寸范围和随机方向，并启用Tavares破损模型。
使用下表中的信息开始定义您的颗粒。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A 微粒 Create Particle B 微粒 ﹂Particle <01>
微粒 形状 Polyhedron Particle | Size Add size row (x3) (1) Size | Cumulative % 0.2 [m] @ 100 [%} (2) ... 0.15 [m] @ 70 [%] (3) ... 0.1 [m] @ 30 [%] (4) ... 0.08 [m] @ 10 [%]
对于本教程，我们将改变颗粒的方向，因为它们被注入到入口。
默认情况下，颗粒被注入到垂直于入口的域中（顶部图像）。
您可以更改方向，使所有颗粒以定义的角度进入域中（中间图像），以随机角度进入域中（底部图像），以及其间的许多选项。
对于本教程，我们将设置一个随机方向，如下所示。
要设定颗粒的方向：
从Orientation子选项卡中，启用Random Angle复选框，然后定义Half Range (x,y,z)值（如图所示）。
提示:
对于默认颗粒形状或其他对称的自定义形状，将值设定为90, 90, 90，可确保在所有方向上完全随机定向。
对于非对称的自定义颗粒形状（如瓶子），您需要将值设定为180, 180, 180，以确保完全随机的方向。
在本教程中，我们将启用Tavares破损模型。
像Ab-T10一样，Tavares模型基于Voronoi断裂颗粒细分算法。
然而，破损能量概率和由此产生的碎片尺寸分布基于Tavares等（UFRJ）方法，其中：
通过低能量应力对断裂进行建模，这在颗粒经受一系列复杂的载荷事件时（如在破碎机中）是最相关的参数。
已经能够描述裂纹状损坏的渐进式扩展，这种损坏最终导致颗粒在显著低于第一次破碎所需应力的应力下破裂。
要设置破损模型：
从Breakage子选项卡中，选择Enable Breakage复选框。
在Breakage | Criteria选项卡中，定义Model并将模型的所有参数保留为默认值。
从Breakage| Fragments子选项卡中，定义Minimum Absolute Size和Distribution model。
重要: 我们增加了本教程中使用的Minimum Absolute Size值，以加快处理时间。请参阅DEM技术手册中的碎片尺寸分布模型部分，了解如何最佳设置此值的详细信息。
对于Inlets and Outlets步骤，我们将创建一个颗粒入口，然后将圆形表面设置为颗粒进入仿真的位置。
对于Solver步骤，我们还将定义破损开始和延迟时间。
使用下表中的信息完成项目设置。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A Inlets and Outlets Create Particle Inlet B 输入 ﹂Particle Inlet <01>
Particle Inlet Entry Point Circular Surface <01>⯆ Particle Inlet | 微粒
添加行（x1） (1) Particle | Mass Flow Rate Particle <01>⯆ @ 350 [t/h] … | Time 停止 3 [s] C 求解器 Solver | Time Simulation Duration 12 [s] Breakage | Start 2.5 [s] … | Delay After Release 1 [s] Solver | General Simulation Target CPU⯆
从Solver实体点击Start。
会出现Simulation Summary屏幕（如图所示），然后开始处理。
提示: 您可以使用Auto Refresh复选框，以便在处理过程中在3D View窗口中查看结果。
本教程的主要目的是了解如何分析我们在第一部分中设置和处理的圆锥破碎机仿真的结果。
您将了解如何：
跟踪标记颗粒的位置
计算生成的碎片的PSD
从整个颗粒中分离出破损的碎片
计算平均功耗
您将使用这些功能：
直方图
时间图
用户进程，包括：
圆柱体
立方体(Cube)
颗粒时间选择
属性
颗粒计算，包括：
分区标记
重要: 与其他Rocky教程相比，本高级教程包含更少的细节、截图和步骤。
高级教程主要面向的用户不仅更熟悉Rocky用户界面（UI），而且已经非常了解常见设置和后处理任务。
如果您还未达到这种熟悉程度，建议您在开始本教程之前至少先完成教程01~05。
如果您已完成本教程的第一部分，请确保Rocky项目是打开的。（第二部分将从第一部分终止的地方继续。）
如果您没有完成第一部分，请执行以下所有操作：
在此处下载
dem_tut08_files.zip文件。将
dem_tut08_files.zip解压缩至工作目录。打开Rocky 2025 R1。（在程序菜单中查找Rocky 2025 R1或使用桌面快捷方式）。
重要: 要使用提供的Rocky项目文件，必须要有Rocky 2025 R1或更高版本。如果您有较早版本的Rocky，请将Rocky升级到最新版本或从头完成第一部分。
从Rocky程序中，单击Open Project按钮，找到tutorial_08_A_pre-processing文件夹，然后打开tutorial_08_A_pre-processing.rocky文件。
处理仿真。（从Data面板中选择Solver，然后从Data Editors面板中点击Start按钮。）
处理完成后，您可以分析碎片的颗粒尺寸分布（PSD）。
我们将通过以下方式做到这一点：
使用立方体用户进程来定义圆锥体下方的区域。
将颗粒时间选择用户进程应用到立方体，以便捕获整个仿真长度的数据。
在直方图中绘制得到的颗粒尺寸数据。
使用下表中的信息设置立方体和颗粒时间选择用户进程。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A 微粒 创建一个Cube User Process B User Process ﹂Cube <01>
立方体(Cube) Center 0, 0.08, 0 [m] Magnitude 1.4, 1.1, 1.4 [m] C User Processes ﹂Cube <01>
创建颗粒时间选择用户进程 D User Processes ﹂Particles Time Selection <01>
Time Selection Domain Range All ⯆ 提示: 如果您在这些表格中遇到了不熟悉的设置或过程，请参考Rocky用户手册和/或其他教程，以找到您需要的详细说明。
使用下表中的信息创建和配置直方图。
步骤 项 参数或操作 设置 A User Processes ﹂Particles Time Selection <01>
按Particle Size在新的Histogram中显示 B Histogram（窗口） Configure histogram（按钮） C Configure histogram（对话框） Weight Particle Mass ⯆ Number of Bins 20 Cumulative Bins （已启用） Percent Values （已启用）
在仿真的最后一个时间步长中，您可以观察到一些颗粒聚集在传动外壳的开放空间中（在蓝色立方体中）（如图所示）。
使用料斗中颗粒的分区标记计算，我们可以识别这些颗粒来自料斗的哪个部分，这是能够改进设备设计的有用信息。
在这个案例中，我们将创建一个圆柱体用户进程，使仿真的输出时间足够长，以便料斗装满颗粒。
从Time工具栏中，选择[60] 3 s的输出时间。
使用下表中的信息创建和配置圆柱体。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A 微粒 创建一个Cylinder User Process B User Processes ﹂Cylinder <01>
Cylinder Size 1.01, 1.01, 1.01 [m] Center 0, 1.2, 0 [m] 设置完圆柱体后，右键单击Particles，指向Particles Calculations，指向Divisions Tagging，然后单击Cylinder <01>。
这将在所选圆柱体内生成分区，其结果可在3D View窗口中看到。
从Data面板中，在Calculations下方，选择新的Divisions Tagging (Cylinder <01>)条目。
使用下表中的信息定义标记值。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A Calculations ﹂Divisions Tagging (Cylinder <01>)...
Tagging Time Ranger Filter | Domain Range After Time Time Range Filter | Initial 3 [s] Tangential Divisions 12 [s]
提示: 打开并选择3D View窗口后，您可以通过从Coloring选项卡启用Transparency复选框来可视化已标记的颗粒。
使用新添加的属性为颗粒着色：
从Data面板中，选择Particles。
从Data Editors面板中，选择Coloring选项卡。
在Nodes下方，将Property更改为Divisions Tagging (Cylinder <01>)
提示: 使用Cylinder和Cube旁边的眼睛图标（在Data面板中的User Processes下方）隐藏圆柱体和立方体颜色，并且仅显示颗粒颜色。
显示最终的输出时间。
您现在应该看到以下所有内容：
料斗分成了12个扇形。
颗粒和碎片根据它们起始分区进行着色。
累积的碎片根据其在料斗中的初始位置进行着色。
最后，对于此分析，我们将添加一个立方体，以将累积的碎片与剩余的颗粒分离。
使用下表中的信息来定义这个新的立方体。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A 微粒 创建一个Cube User Process B User Processes ﹂Cube <02>
立方体(Cube) Center 0.77, -0.017, 0 [m] Magnitude 0.24, 0.24, 0.54 [m]
然后，将创建另一个直方图，以显示累积的碎片最初来自哪个料斗区域。
使用下表中的信息定义直方图。
步骤 项 位置 参数或操作 设置 A User Processes ﹂Cube <02>
Properties | Divisions Tagging (Cylinder <01>)...
Show in new Histogram B Histogram（窗口） Configure histogram（按钮） C Configure histogram（对话框） Number of Bins 12 属性 Divisions Tagging (Cylinder <01>)... 限值 User Defined ⯆ 最小 0.5 [-] Max 12.5 [-]
从直方图可以看出，大部分累积的碎片来自料斗的Bin 1和Bin 12。
在分区标记分析之前，这些信息可能并不明显。现在，如果这个特定的结果是您不想要的，可以设计一个适当的解决方案。
过滤掉实际破碎的颗粒可能也很有用；在Rocky中，这些破损的颗粒被称为碎片。
分离这些碎片的一种方法是使用Laguerre-Vonoroi Size属性，该属性具有以下特征：
使用此属性，没有破碎的颗粒的值将等于零。
因此，为了仅过滤掉碎片，我们将仅选择Laguerre-Vonoroi Size值大于零的颗粒。
让我们从创建过滤器用户进程开始。
使用下表中的信息。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A 微粒 创建一个过滤器用户进程 B User Processes ﹂Filter <01>
Property Property Laguerre-Voronoi Size ⯆ 类型 Range ⯆ 最小值 1e-10 [m] 最大值 0.2 [m]
然后，在3D View窗口中仅可视化过滤后的碎片：
选择一个3D View窗口（或通过按Ctrl + D创建一个新窗口）。
确保几何结构是透明的（或隐藏的）。
从Data面板中，使用眼睛图标隐藏Particles和所有其他Particles Calculations和User Processes（除了Filter <01>）。
从Data Editors面板的Filter <01>实体中，选择Properties选项卡，然后将Laguerre-Vonoroi Size拖放到3D View窗口上。（结果如下所示。）
在前面的第一部分中，我们启用了收集一些边界碰撞统计数据；特别是关于强度的数据。
我们现在可以使用得到的数据来估计设备所需的功率，这通常称为功耗。
几何结构的平均功耗可通过以下表达式估算：
 | 公式 8–2. |
其中：
是输出时间。
是当前输出时间的平均功耗。
是工作条件开始时的输出时间。
是分析结束时的输出时间。
是输出频率。
首先，让我们定义一下。
使用下表中的信息绘制圆锥体和传动轴几何结构的功率曲线。
步骤 数据实体 编辑器位置 参数或操作 设置 A Geometries ﹂Mantle Cone
Curves | Power Show Curve in New Plot B Geometries ﹂Mantle Shaft
拖放至Time Plot <01>窗口
该图显示了工作条件在2.5秒后开始（在此期间破损开始），因此 = 2.5秒。
现在，让我们将平均功耗公式应用于功率曲线。
使用下表中的信息继续分析。
步骤 项 位置 参数或操作 设置 A Geometries ﹂Mantle Shaft
曲线 Add new custom curve（按钮） B Add new （对话框）
Name Average Power Output unit W Inputs | Power （已启用） C Custom Curves（对话框） 表达式 cumsum(A)*OUTPUT_FREQUENCY/(TIME_ELAPSED-2.5)
新的平均功率（自定义）曲线出现在所选几何结构的Curves选项卡上，但也可自动用于所有其他几何结构。
现在，让我们将壳罩锥体和壳罩传动轴几何结构的平均功率相加，以估算设备的平均功耗：
使用下表中的信息继续分析。
步骤 项 位置 参数或操作 设置 A Geometries ﹂Mantle Cone
Curves | Average Power (Custom) Show curve in new plot B Geometries ﹂Mantle Shaft
拖放至打开的Time Plot <02>窗口 C Time Plot <02>（窗口） Table（选项卡） Add Formula D Add Expression（对话框） Curve Caption Average Power Draw Curve Expression B+C
该表的每一行都显示了从2.5秒到A列所示时间的平均功率。
因此，仿真的平均功耗在该表的最后一行，为4840.28 W（如图所示）。
注意: 您最终在项目中得到的值可能与本教程中显示的值略有不同。