在Rocky中,有些数据是自动收集的,有些数据则必须在处理仿真之前先选择加入收集。此外,有些数据总是从仿真一开始就会被收集,而有些数据则要等到通过您定义的某些阈值才会被收集。
使用以下主题帮助您了解在Rocky中收集数据的内容、方式和时间。
另请参阅:
Rocky提供了许多计算、收集和分析不同类型数据的选项。
由于计算不需要的数据会减慢处理速度,而保留不需要的数据会占用宝贵的存储空间,因此Rocky要求您选择加入(或打开)某些类型的数据收集。这样做是为了帮助您最大限度地提高计算能力和存储空间。
为了帮助您更好地了解数据的计算方式和时间,请使用下表和以下主题。
表1:Rocky数据和统计信息收集矩阵
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数据或统计类型 |
收集方式 |
收集时间 |
另请参阅 |
|---|---|---|---|
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影响几何结构 | |||
|
表面磨损修改 |
在处理之前,通过Use Wear复选框(位于Geometry | Wear选项卡上)选择加入。 |
达到Wear Start 值后。 |
启用和查看导入几何结构的表面磨损修改 |
|
颗粒相互作用对传动带和边界的碰撞效应 |
在处理之前,通过Boundary Collisions Statistics模块选择加入。 |
立即 |
启用和查看边界碰撞统计 |
|
传动带或边界运动 |
自动收集 |
立即 |
关于曲线 |
|
与几何结构相关的所有其他数据 |
自动收集 |
立即 |
关于属性,关于曲线 |
|
影响颗粒 | |||
|
颗粒能谱 |
在处理之前启用Particles Energy Spectra模块。 |
达到模块的Start Time值后。 |
启用和查看颗粒能谱数据 |
|
颗粒破损 |
自动收集 |
达到Breakage Start值后。 |
启用和查看颗粒破损 |
|
单个颗粒上的流体效应 |
在处理之前,通过CFD Coupling Particle Statistics模块选择加入。 |
达到CFD Coupling Start Time值后 |
启用和查看颗粒的流体相关统计 |
|
颗粒集表面的碰撞效应 |
在处理之前,通过Intra-particle Collisions Statistics模块选择加入。 |
立即 |
启用和查看颗粒表面(内部)的碰撞统计 |
|
仿真中每组颗粒-颗粒和颗粒-边界对的碰撞效应 |
在处理之前,通过Inter-group Collision Statistics模块选择加入。 |
立即 |
启用和查看颗粒的组间碰撞统计 |
|
与其他颗粒和边界相互作用对单个颗粒的碰撞效应 |
在处理之前,通过Inter-particle Collision Statistics模块选择加入。 |
立即 |
启用和查看颗粒与其他颗粒间(之间)的碰撞统计 |
|
仿真中所有颗粒集的能量数据 |
在处理之前,通过Particle Instantaneous Energies模块选择加入。 |
立即 |
启用和查看颗粒的瞬时能量 |
|
与颗粒相关的所有其他数据 |
自动收集 |
立即 |
关于属性,关于曲线 |
|
影响接触 | |||
|
接触能谱 |
在处理之前启用Contacts Energy Spectra模块。 |
达到模块的Start Time值后。 |
启用和查看接触能谱数据 |
|
应力相关数据(用于通过欧拉统计用户进程进行分析) |
在处理之前,通过Contacts实体上的Collect Contacts Data复选框选择加入。 |
立即 |
打开接触数据收集 |
|
与接触相关的所有其他数据 |
在处理之前,通过Contacts实体上的Collect Contacts Data复选框选择加入。 |
立即 |
打开接触数据收集,关于接触 |
|
影响所有其他Rocky实体 | |||
|
与所有其他实体相关的所有其他数据 |
自动收集 |
立即 |
关于属性,关于曲线 |
无论以何种方式或何时收集所需的数据,都可以在视图窗口中可视化处理后的属性(另请参阅关于属性)和/或通过绘图或直方图窗口进行分析。此外,任何所得的曲线(另请参阅关于曲线)都可以通过绘图或直方图窗口进行分析。
如果您看不到任何仿真数据,并且您知道自己已经收集了数据,并且完成了所需的数据处理,那么您很可能还没有创建视图、绘图或直方图窗口来查看和/或分析您收集的数据或统计信息。
提示:创建绘图或直方图窗口后(另请参阅在Rocky中通过创建绘图或直方图对数据进行绘制),您可以根据自己的喜好修改显示(另请参阅关于更改图形(绘图或直方图)的外观),将数据导出到CSV文件中,以便在Rocky外部进行进一步分析(另请参阅将数据导出到CSV文件),等等。
另请参阅:
在2022 R1之前的Rocky版本中,有一个内置的接触重叠监控器,其目的是检查每个接触对(颗粒-颗粒或颗粒-边界)的重叠量,其百分比由接触对中最小颗粒的尺寸决定。
在仿真处理过程中,如果在任何时间步,接触对的重叠超过了固定在2.5%、10%和20%的三个警告级别之一,则将在仿真日志面板上弹出Contacts overlap消息(图1)。(另请参阅我的仿真日志面板上出现警告或错误。)
监控接触的重叠大小非常重要,因为Rocky基于软球方法,该方法使用重叠值来计算碰撞力。例如,在典型的仿真中,2.5%的重叠可能被认为是可接受的;然而,重叠大于10-20%的仿真可能不值得信任,因为如此大的重叠值可能会导致严重的稳定性和准确性问题。
虽然监控重叠水平以确保其低于DEM求解器的期望值是一种良好的做法,但对于某些类型的项目,Rocky使用的默认警告级别可能并不合适;或者,可能根本不需要重叠检查。
因此,从Rocky 2022 R1开始,您可以选择:
是否要监控接触重叠。注意:监控器默认处于“打开”状态,以匹配旧版本Rocky中的行为。
哪三个重叠级别需要发出警告。注意:初始值设置为与旧版本Rocky中使用的警告级别相匹配。
这些任务是通过一个名为Contacts Overlap Monitor的嵌入式模块完成的(图2)。
图2:数据编辑器面板中Contacts Overlap Monitor模块的选项
使用上图2和下表来了解如何监控您的接触重叠。
表1:Modules, Contacts Overlap Monitor参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Overlap Warning Level #1 |
定义(三个)重叠警告阈值中的第一个值。如果接触对的重叠(其百分比基于接触对中最小颗粒的尺寸)超过此值,将在Simulation Log面板上弹出一条消息。(另请参阅“关于仿真日志面板”。) 注意: 默认值2.5%与Rocky之前版本中所使用的内置重叠相匹配。 |
任意值 |
|
Overlap Warning Level #2 |
定义(三个)重叠阈值中的第二个值。如果接触对的重叠(其百分比基于接触对中最小颗粒的尺寸)超过此值,将在Simulation Log面板上弹出警告。(另请参阅“关于仿真日志面板”。) 注意: 默认值10%与Rocky之前版本中所使用的内置重叠相匹配。 |
任意值 |
|
Overlap Warning Level #3 |
定义(三个)重叠阈值中的第三个值。如果接触对的重叠(其百分比基于接触对中最小颗粒的尺寸)超过此值,将在Simulation Log面板上弹出警告。(另请参阅“关于仿真日志面板”。) 注意: 默认值20%与Rocky之前版本中所使用的内置重叠相匹配。 |
任意值 |
接下来您想要执行什么操作?
了解关于接触重叠监控器模块的更多信息。
Contacts Overlap Monitor模块默认处于“打开”(启用)状态,以匹配旧版本Rocky中的行为。
虽然监控重叠水平以确保其低于DEM求解器的期望值是一种良好的做法,但如果您不想在仿真中监控接触重叠,请使用以下步骤。
注意: 此过程只能在处理仿真之前完成。
要关闭重叠监控器,请执行以下操作:
从Data面板中,选择Modules。
在Data Editors面板中,清除Contacts Overlap Monitor复选框。
另请参阅:
Contacts Overlap Monitor模块中定义的初始值旨在与旧版本Rocky中使用的警告级别相匹配。如果要为接触重叠定义不同的警告阈值,请使用以下步骤。
注意:此过程只能在处理仿真之前完成。
从Data面板的Modules下,选择Contacts Overlap Monitor实体。
在Data Editors面板中,为三个单独的Overlap Warning Level字段输入所需的值。
另请参阅:
在Rocky中,有些边界数据是自动收集的,有些数据则必须在处理仿真之前先选择加入收集。此外,有些边界数据总是从仿真一开始就会被收集,而有些数据则要等到通过您定义的某些阈值才会被收集。
使用以下主题帮助您了解在Rocky中收集边界数据的内容、方式和时间。
默认情况下,Rocky会自动收集有关单个几何结构和传送带的表面、构成和运动的数据。但是,如果要分析颗粒与这些边界碰撞的影响(例如,研究碰撞频率、强度、冲击速度等),则需要在处理仿真之前启用Boundary Collision Statistics收集。
如果要在仿真中分析此类信息,则必须在处理仿真之前先通过其模块启用其收集功能。
由于文件大小的增加,收集碰撞统计信息可能需要更多的处理时间、内存和磁盘存储,因此Rocky允许您从一个或多个子类别中选择要收集的统计信息。这些可以通过Boundary Collisions Statistic模块(图1)获得。
提示:为了最大限度地提高处理能力,请仅选择分析所需的统计信息。
在处理过程中,Rocky会为项目中的所有边界收集两个连续输出时间级别之间所选的碰撞统计信息。
提示:要查看收集和分析边界碰撞统计信息的分步示例,请参阅以下教程:
收集碰撞数据(后处理)后,对于您选择的几何结构或传送带,将提供特定的与碰撞相关的属性(图2)和曲线(图3)。(另请参阅关于属性和关于曲线。)可用的特定属性和曲线取决于您在处理之前启用的统计信息。
提示:这些属性将在Evaluation列中归类为Statistical。(另请参阅关于查看单个统计信息。)
然后,您可以选择在绘图或直方图窗口中分析所得的属性或曲线。(另请参阅在Rocky中对数据集进行绘制(绘图或直方图))
或者,您可以选择在3D视图窗口中以图形方式在边界表面上显示属性信息。例如,这对于显示表面强度的色图(图3)很有用。(另请参阅查看默认传动带或导入几何结构本身的磨损色图。)
通过使用几何结构的Properties选项卡、Coloring选项卡上的选项,和/或使用时间工具栏上的滑块(另请参阅关于时间工具栏),您可以更改数据在窗口中的显示方式。提示:您还可以使用时间统计属性进一步限制数据。(另请参阅关于添加和编辑时间统计属性。)
提示:要了解更多信息,请参阅DEM技术手册中的“碰撞统计”部分。(从Rocky Help菜单中,指向Manuals,然后单击DEM Technical Manual。)
使用上图1和下表来了解如何收集边界碰撞统计信息。
表1:Modules, Boundary Collision Statistics参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Duration |
启用后,Rocky将在两个连续输出时间的间隔内,收集几何结构不同区域记录的碰撞持续时间的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。当您能够将持续时间与质量或热量传递量相关联时(例如,在涉及化学反应和/或传热的仿真中),这会非常有用。 |
打开或关闭 |
|
Forces for FEM Analysis |
启用后,Rocky将收集每个几何结构节点在不同方向上的平均力。这对于分析方向力或侧向推力很有用。 |
打开或关闭 |
|
Frequency |
启用后,Rocky将在两个连续输出时间的间隔内,收集几何结构不同区域记录的平均碰撞频率。这对于分析射流或了解碰撞表面三角形的频率分布非常有用。 |
打开或关闭 |
|
Intensities |
启用后,Rocky将收集每个几何结构三角形测量的平均功耗和冲击功率值。这对于分析冲击磨损或功率消耗非常有用。 |
打开或关闭 |
|
Normal Impact Velocity |
启用后,Rocky将在两个连续输出时间的间隔内,收集几何结构不同区域记录的碰撞所产生的法线方向冲击相对速度的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。这对于分析冲击磨损非常有用。 |
打开或关闭 |
|
Sliding Distance |
启用后,Rocky将收集滑动距离的平均值、标准偏差、偏度和峰度值,滑动距离是指颗粒在碰撞过程中平行于发生碰撞的边界三角形平面移动的距离。这对于分析剪切磨损非常有用。 |
打开或关闭 |
|
Stresses |
启用后,Rocky将收集每个几何结构三角形测量的粘附力(如适用;请参阅注释)、法向应力和切向应力值。这对于分析由于颗粒碰撞在几何结构上产生的载荷分布非常有用。 注意: 仅当启用Adhesive Force模型(None除外)(另请参阅“关于物理参数”),且边界-边界和/或边界-颗粒材料相互作用对的粘附力Force Fraction设置的值大于零时(另请参阅“关于修改材料相互作用和粘附值”),才会收集粘附应力。 |
打开或关闭 |
|
Tangential Impact Velocity |
启用后,Rocky将在两个连续输出时间的间隔内,收集几何结构不同区域记录的碰撞所产生的切线方向冲击相对速度的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。这对于分析冲击磨损非常有用。 |
打开或关闭 |
接下来您想要执行什么操作?
了解关于边界碰撞统计模块的更多信息。
了解关于如何添加和编辑几何结构组件的更多信息。
了解关于在Rocky中收集数据的更多信息。
分析边界的碰撞统计信息(另请参阅关于边界碰撞统计)需要在处理仿真之前打开要收集的碰撞属性。
处理后,您就可以按照常规方式分析所得的属性和/或曲线。
按照常规方式设置仿真。(另请参阅设置仿真参数。)
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板中,选择Modules,然后从Data Editors面板中,选择Boundary Collision Statistics。
从Data面板的Modules下,选择新的Boundary Collision Statistics条目。
在Data Editors面板中,选中要收集的统计类型的复选框。(另请参阅关于边界碰撞统计。)
验证默认传送带或导入几何结构是否将其Triangle Size设置得足够小,以启用所需的细节。(大多数溜槽和磨机建议使用0.1 m)。(从Data面板的Geometry下,选择要验证的组件。从Data Editors面板的Geometry子选项卡上,验证Triangle Size值。)
按照常规方式处理仿真。(另请参阅处理仿真。)
从Data面板的Geometries下,选择要分析的组件。
从Data Editors面板中,选择Properties或Curves选项卡。
创建绘图(另请参阅在Rocky中通过创建绘图或直方图对数据进行绘制)或在3D视图窗口中可视化数据(另请参阅关于3D视图窗口)。提示:
通过属性,您还可以选择查看默认传动带或导入几何结构本身的磨损色图。
您还可以使用时间统计属性进一步限制数据。(另请参阅关于添加和编辑时间统计属性。)
另请参阅:
在Rocky中,有些颗粒数据是自动收集的,有些数据则必须在处理仿真之前先选择加入收集。此外,有些颗粒数据总是从仿真一开始就会被收集,而有些数据则要等到通过您定义的某些阈值才会被收集。
使用以下主题帮助您了解在Rocky中收集颗粒数据的内容、方式和时间。
如果要分析碰撞对仿真中各种颗粒-颗粒或颗粒-边界对组的影响,可以选择在处理仿真之前收集组间碰撞统计信息。
由于文件大小的增加,收集碰撞统计信息可能需要更多的处理时间、内存和磁盘存储,因此Rocky允许您从一个或多个子类别中选择要收集的统计信息。这些可以通过Inter-group Collision Statistics模块(图1)获得。
此外,只有属于已启用Inter-group Collision Statistics收集的颗粒组和几何结构组件的颗粒和几何结构才会被记录(图2和图3)。
提示: 为了最大限度地提高处理能力,请仅选择分析所需的统计信息。
在处理过程中,Rocky会为每个参与的颗粒-颗粒和颗粒-边界对收集两个连续输出时间级别之间所选的碰撞统计信息。
收集碰撞数据(后处理)后,对于Particles主实体,将提供特定的与碰撞相关的曲线(图2)。(另请参阅关于曲线。)
注意: 对于所有Inter-group Collisions Statistics曲线,对于启用了Meshed Particles Upscaling的任何网格颗粒,将忽略放大的影响。(另请参阅关于网格颗粒放大。)
然后,您可以选择在时间或交叉图窗口中分析所得的曲线。(另请参阅在Rocky中对数据集进行绘制(绘图或直方图)。)
提示: 要了解更多信息,请参阅DEM技术手册中的“碰撞统计”部分。(从Rocky Help菜单中,指向Manuals,然后单击DEM Technical Manual。)
使用上图1和下表来了解如何收集组间碰撞统计信息。
表1:Modules, Inter-group Collision Statistics参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Duration |
启用后,Rocky将收集仿真中为每个颗粒-颗粒和颗粒-边界对记录的碰撞持续时间的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。 |
打开或关闭 |
|
Energy Dissipation |
启用后,Rocky将收集仿真中为每个颗粒-颗粒和颗粒-边界对记录的碰撞能量耗散值。 |
打开或关闭 |
|
Forces |
启用后,Rocky将收集仿真中为每个颗粒-颗粒和颗粒-边界对记录的碰撞法线和切线方向的平均力。 |
打开或关闭 |
|
Frequency |
启用后,Rocky将收集仿真中为每个颗粒-颗粒和颗粒-边界对记录的碰撞平均频率。 |
打开或关闭 |
|
Impact Energy |
启用后,Rocky将收集仿真中为每个颗粒-颗粒和颗粒-边界对记录的碰撞冲击能量值。 |
打开或关闭 |
|
Normal Impact Velocity |
启用后,Rocky将收集仿真中为每个颗粒-颗粒和颗粒-边界对记录的碰撞法线方向冲击相对速度的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。 |
打开或关闭 |
|
Shear Energy |
启用后,Rocky将收集仿真中为每个颗粒-颗粒和颗粒-边界对记录的碰撞剪切能量值。 |
打开或关闭 |
|
Tangential Impact Velocity |
启用后,Rocky将收集仿真中为每个颗粒-颗粒和颗粒-边界对记录的碰撞切线方向冲击相对速度的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。 |
打开或关闭 |
接下来您想要执行什么操作?
了解关于组间碰撞统计模块的更多信息
了解关于添加和编辑颗粒集的更多信息
了解关于在Rocky中收集数据的更多信息
另请参阅:
对于Rocky中的某些固体和柔性颗粒集(请参阅下文支持的颗粒集部分),您可以选择让Rocky在仿真过程中收集两个连续输出时间级别之间的碰撞数据。在此版本的Rocky中,这被称为Intra-particle Collision Statistics。
由于文件大小的增加,收集碰撞统计信息可能需要更多的处理时间、内存和磁盘存储,因此Rocky允许您从一个或多个子类别中选择要收集的统计信息。这些可以通过Intra-particle Collision Statistics模块(图1)获得。
提示: 为了最大限度地提高处理能力,请仅选择分析所需的统计信息。
在处理过程中,Rocky会为项目中所有适用颗粒集收集两个连续输出时间级别之间所选的碰撞统计信息。
提示:要查看收集和分析颗粒内碰撞统计信息的分步示例,请参阅 在 Rocky Tutorial Guide。
此功能仅适用于具有以下特征的颗粒集:
仅单一尺寸(或单尺寸)。(无颗粒尺寸分布(PSD)。)
只有未破损形状。(无破损建模。)
对于Solids,仅Polyhedron或Custom Polyhedrons(凹面或凸面)形状;但可以是刚性或柔性。(无Spheres或任何类型的Sphero形状;无Briquettes或Faceted Cylinder形状。)
对于纤维,仅柔性形状。(无单个元素Fiber组成。无任何类型的Shell形状,无论是刚性还是柔性。)
(另请参阅关于添加和编辑颗粒集。)
注意: 当与启用了Meshed Particles Upscaling的多元素(网格)颗粒一起使用时,将提供Intra-particle Collision Statistics属性,但会忽略放大的影响。这意味着,不是为整个颗粒提供数据,而是为每个单元提供数据。(另请参阅关于网格颗粒放大。)
如果选择启用Intra-particle Collision Statistics,则仿真中必须至少有一个满足上述标准的颗粒集。否则,Rocky将无法处理仿真,您可能会看到以下错误:
如果在尝试处理仿真后看到此错误,请禁用Intra-particle Collision Statistics,或添加一个支持此类型收集的颗粒集。
收集碰撞数据(后处理)后,对于您选择的受支持颗粒集,将提供特定的与碰撞相关的属性(图3)。(另请参阅关于属性。)可用的特定属性取决于您在处理之前启用的统计信息。
提示: 尽管在处理过程中可以随时可视化数据,但建议您在仿真达到颗粒几乎恒定(稳态)的点之前,避免分析数据。这是因为,如果颗粒的数量变化很大,得到的数据将没有什么意义。
然后,您可以选择在Particles Details窗口中以图形方式在代表性颗粒的表面上显示碰撞数据(图3)。
通过使用Time工具栏上的滑块(另请参阅关于时间工具栏),您可以查看数据在不同时间点的变化情况。
注意: 由于热模型认为每个颗粒的温度是均匀的,因此碰撞统计无法反映温度。因此,在Particles Details窗口中无法查看温度属性。但是,在同时启用热模型并使用热支持形状类型的碰撞统计仿真中(另请参阅颗粒和输入限制),您仍然可以从Particles主实体或3D View窗口中查看温度属性。(另请参阅启用热建模计算。)
在碰撞统计可视化中,在给定顶点上显示的值代表在两个输出时间级别之间的时间间隔内,分析颗粒集的所有启用颗粒在该顶点影响区域内发生的所有碰撞。这意味着,在时间显示的数据是在时间
和
之间发生的碰撞的统计结果,其中
为输出周期。
与此类表示法一样,颗粒的其他非顶点处显示的值是通过对周围顶点的可用值进行插值获得的。
为了获得每个颗粒的统计值,将输出期间发生的碰撞统计值除以显示统计值时启用的颗粒数。因此,重要的是,只有在仿真过程中达到颗粒数在输出期间几乎恒定的点时,才能使用这些统计数据。
否则,举例来说,假设从输出周期开始到中间有100个颗粒,而在输出周期的最后一个时间步,只有1个颗粒。所有100个颗粒的统计数据将除以1(该输出周期最后一个时间步的颗粒数),得到的值远高于预期。
相反,如果在仿真开始时获得这些统计数据,并且颗粒正在进入,例如,在第一个输出周期开始时可能有0个颗粒,而在结束时可能有1000个颗粒。在这种情况下,碰撞统计数据将除以100,得到的值将远小于预期。
提示: 要了解更多信息,请参阅DEM技术手册中的“碰撞统计”部分。(从Rocky Help菜单中,指向Manuals,然后单击DEM Technical Manual。)
使用上图1以及下图和下表来了解如何收集颗粒内碰撞统计信息。
表1:Modules, Intra-particle Collisions Statistics参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Duration |
启用后,Rocky将在两个连续输出时间的间隔内,收集所选颗粒集中代表性颗粒的不同区域记录的碰撞持续时间的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。当您能够将持续时间与特定过程相关联时(例如,在涉及化学反应和/或传热的仿真中),这会非常有用。 |
打开或关闭 |
|
Frequency |
启用后,Rocky将在两个连续输出时间的间隔内,收集所选颗粒集中代表性颗粒的不同区域记录的平均碰撞频率。这对于分析颗粒表面周围碰撞频率的分布非常有用。 |
打开或关闭 |
|
Intensities |
启用后,Rocky将收集所选颗粒集中代表性颗粒的不同区域内每单位面积传递的功率。具体来说:
这对于评估颗粒周围的冲击功非常有用,例如,可能有助于避免颗粒特定区域的过度磨损。 |
打开或关闭 |
|
Normal Impact Velocity |
启用后,Rocky将在两个连续输出时间的间隔内,收集所选颗粒集中代表性颗粒不同区域记录的碰撞所产生的法线方向冲击相对速度的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。这在分析颗粒破损或颗粒解聚等情况时很有用。 |
打开或关闭 |
|
Stresses |
启用后,Rocky将收集所选颗粒集中代表性颗粒不同区域测量的粘附力(如适用;请参阅注释)、法向应力和切向应力值。这有助于分析由于某些区域集中力的作用而对颗粒表面造成的损伤。 注意: 仅当启用Adhesive Force模型(None除外)(另请参阅“关于物理参数”),且颗粒-边界和/或颗粒-颗粒材料相互作用对的粘附力Force Fraction设置的值大于零时(另请参阅“关于修改材料相互作用和粘附值”),才会收集粘附应力。 |
打开或关闭 |
|
Tangential Impact Velocity |
启用后,Rocky将在两个连续输出时间的间隔内,收集所选颗粒集中代表性颗粒不同区域记录的碰撞所产生的切线方向冲击相对速度的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。这在分析颗粒破损或颗粒解聚等情况时很有用。 |
打开或关闭 |
| Enable per Group Statistics | 启用后,Rocky将按组收集所有选定的颗粒内统计数据(包括持续时间、频率、法向冲击速度、切向冲击速度、强度和应力)。这对于分析不同颗粒集与被分析颗粒集的相互作用非常有用。换句话说,它能够分析每个颗粒组对颗粒内收集统计数据的贡献。 注意: 启用后,当在Data面板中选择一个颗粒集时,Data Editors上的Particle主选项卡中会添加一个新的Modules子选项卡,如图 2.178 “选择Enable per Group Statistics时,Particle | Modules子选项卡可用”所示。 在此子选项卡中,您可以通过分别标记或清除Enable For This Particle Group复选框,来为您正在设置的特定颗粒组启用或禁用颗粒内统计数据收集。
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打开或关闭 |
接下来您想要执行什么操作?
了解关于颗粒内碰撞统计模块的更多信息
了解关于添加和编辑颗粒集的更多信息
如果要扩展可用于后处理的颗粒属性集,包括在仿真过程中可能收集的几个统计属性,您可以选择在处理仿真之前收集颗粒间碰撞统计信息。
当需要提取某个颗粒在两个输出周期之间发生的所有碰撞数据时,这些统计数据会很有用。例如,使用冲击速度,您可以将该数据与颗粒破损或导致其解聚的可能性相关联。利用持续时间,您可以将该数据与特定的传质或传热过程、或特定的化学反应相关联。
由于文件大小的增加,收集碰撞统计信息可能需要更多的处理时间、内存和磁盘存储,因此Rocky允许您从一个或多个子类别中选择要收集的统计信息。这些数据可通过Inter-particle Collision Statistics模块(图1)获得。
提示: 为了最大限度地提高处理能力,请仅选择分析所需的统计信息。
在处理过程中,Rocky会为项目中的所有颗粒收集两个连续输出时间级别之间所选的碰撞统计信息。
注意: 如果启用了Meshed Particles Upscaling功能,则对于多元素(网格)颗粒,将不会提供某些Inter-particle Collision Statistics属性。(另请参阅关于网格颗粒放大。)
收集碰撞数据(后处理)后,对于Particles主实体,将提供特定的与碰撞相关的属性(图2)。(另请参阅关于属性。)可用的特定属性取决于您在处理之前启用的统计信息。
然后,您可以选择在绘图或直方图窗口中分析所得的属性。(另请参阅在Rocky中对数据集进行绘制(绘图或直方图)。)
或者,您可以选择在3D视图窗口中显示属性信息。(另请参阅关于3D视图窗口。)
通过使用主颗粒实体的Properties选项卡、Coloring选项卡上的选项,和/或使用时间工具栏上的滑块(另请参阅关于时间工具栏),您可以更改数据在窗口中的显示方式。
提示: 要了解更多信息,请参阅DEM技术手册中的“碰撞统计”部分。(从Rocky Help菜单中,指向Manuals,然后单击DEM Technical Manual。)
使用上图1和下表来了解如何收集颗粒间碰撞统计信息。
表1:Modules, Inter-particle Collision Statistics参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Duration |
启用后,Rocky将在一个输出时间步长内,收集为每个完整颗粒或碎片记录的碰撞持续时间的平均值、标准偏差、偏度和峰度值。当您能够将持续时间与特定过程相关联时(例如,在涉及化学反应和/或传热的仿真中),这会非常有用。例如,当需要一个均质系统时,您可能会寻找颗粒间相似的碰撞持续时间,以帮助确保传递量的均匀分布。 注意: 要将此属性用于多元素(网格)颗粒,必须禁用Meshed Particles Upscaling功能。(另请参阅“关于网格颗粒放大”。) |
打开或关闭 |
|
力 |
启用后,Rocky将收集为每个完整颗粒或碎片记录的法线和切线方向的力以及粘附力(如适用;请参阅注释)的总和。 注意: 仅当启用Adhesive Force模型(None除外)(另请参阅“关于物理参数”),且颗粒-边界和/或颗粒-颗粒材料相互作用对的粘附力Force Fraction设置的值大于零时(另请参阅“关于修改材料相互作用和粘附值”),才会收集粘附力。 |
打开或关闭 |
|
Frequency |
启用后,Rocky将在一个输出时间步长内,收集为每个完整颗粒或碎片记录的平均碰撞频率。 |
打开或关闭 |
|
Normal Impact Velocity |
启用后,Rocky将在一个输出时间步长内,收集为每个完整颗粒或碎片记录的碰撞所产生的法线方向冲击相对速度的平均值、标准差、偏度和峰度值。 注意: 要将此属性用于多元素(网格)颗粒,必须禁用Meshed Particles Upscaling功能。(另请参阅“关于网格颗粒放大”。) |
打开或关闭 |
|
Power |
启用后,Rocky将在一个输出时间步长内,收集为每个完整颗粒或碎片记录的碰撞所产生的耗散和冲击功率值。 |
打开或关闭 |
|
Tangential Impact Velocity |
启用后,Rocky将在一个输出时间步长内,收集为每个完整颗粒或碎片记录的碰撞所产生的切线方向冲击相对速度的平均值、标准差、偏度和峰度值。 注意: 要将此属性用于多元素(网格)颗粒,必须禁用Meshed Particles Upscaling功能。(另请参阅“关于网格颗粒放大”。) |
打开或关闭 |
接下来您想要执行什么操作?
了解关于颗粒间碰撞统计模块的更多信息
了解关于添加和编辑颗粒集的更多信息
了解关于在Rocky中收集数据的更多信息
对于流体流动影响颗粒运动的大多数CFD耦合选项(1-Way Constant、1-Way Fluent和2-Way Fluent),您可以选择在处理仿真之前收集CFD耦合颗粒统计数据。
当需要提取两个输出周期之间流体对颗粒影响的数据时,这些统计数据会很有用。
由于文件大小的增加,收集统计信息可能需要更多的处理时间、内存和磁盘存储,因此Rocky允许您从一个或多个子类别中选择要收集的统计信息。这些数据可通过CFD Coupling Particle Statistics模块(图1)获得。
提示: 为了最大限度地提高处理能力,请仅选择分析所需的统计信息。
在处理过程中,Rocky会为项目中的所有颗粒收集两个连续输出时间级别之间所选的流体相关统计信息。
收集数据(后处理)后,对于Particles主实体,将提供特定的与流体相关的属性(图2)。(另请参阅关于属性。)可用的特定属性取决于您在处理之前启用的统计信息。
图2:启用CFD Coupling Particle Statistics时,主颗粒实体可用的属性
然后,您可以选择在绘图或直方图窗口中分析所得的属性。(另请参阅在Rocky中对数据集进行绘制(绘图或直方图)。)
或者,您可以选择在3D视图窗口中显示属性信息。(另请参阅关于3D视图窗口。)
通过使用主颗粒实体的Properties选项卡、Coloring选项卡上的选项,和/或使用时间工具栏上的滑块(另请参阅关于时间工具栏),您可以更改数据在窗口中的显示方式。
使用上图1和下表来了解如何收集颗粒的流体相关统计信息。
表1:Modules, CFD Coupling Particle Statistics参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Convective Heat Transfer Rate |
启用后,Rocky将收集颗粒与周围流体之间交换的平均对流传热速率,该数据是针对每个完整颗粒或碎片所记录的。 注意: 仅当启用Thermal Model并且为流体-颗粒相互作用定义了Convective Heat Transfer Law时,才会收集数据。 |
打开或关闭 |
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Drag Force |
启用后,Rocky将收集由流体施加的平均阻力,该数据是针对每个完整颗粒或碎片所记录的。 |
打开或关闭 |
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Flow-Induced Torque |
启用后,Rocky将收集由流体流动引起的平均扭矩,该数据是针对每个完整颗粒或碎片所记录的。 注意: 仅当为流体-颗粒相互作用定义了Torque Law时,才会收集数据。 |
打开或关闭 |
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Lift Force |
启用后,Rocky将收集由流体施加的平均升力,该数据是针对每个完整颗粒或碎片所记录的。 注意: 仅当为流体-颗粒相互作用定义了Lift Law时,才会收集数据。 |
打开或关闭 |
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Pressure Gradient Force |
启用后,Rocky将收集由流体施加的平均压力梯度力,该数据是针对每个完整颗粒或碎片所记录的。 |
打开或关闭 |
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Virtual Mass Force |
启用后,Rocky将收集由流体施加的平均虚拟质量力,该数据是针对每个完整颗粒或碎片所记录的。 注意: 仅当为流体-颗粒相互作用定义了Virual Mass Law时,才会收集数据。 |
打开或关闭 |
接下来您想要执行什么操作?
了解更多关于CFD耦合颗粒统计模块的更多信息
了解关于添加和编辑颗粒集的更多信息
了解关于在Rocky中收集数据的更多信息
如果要在仿真中执行全局或部分能量平衡,可以选择在处理仿真之前收集颗粒瞬时能量,这样就可以计算仿真中每个颗粒的动能和势能。
您可以通过启用Particle Instantaneous Energies模块(图1)来选择收集这类颗粒能量。
在处理过程中,Rocky会根据每个颗粒的平移/旋转速度以及在空间中的位置来收集颗粒能量数据。
收集能量数据(后处理)后,对于主颗粒实体,将提供特定的与能量相关的属性(图2)和曲线(图3)。(另请参阅关于属性和关于曲线。)
这些属性基于以下能量计算:
平移动能:与颗粒直线运动相关的能量。其计算公式为:
其中:
是颗粒的质量,
是其质心的速度。
旋转动能:这是由于颗粒围绕穿过其质心的轴旋转而产生的能量。其计算公式为:
其中:
是颗粒的角速度,
是惯性矩张量。
势能:这是由于颗粒相对于地球引力场的位置而产生的能量。在Rocky中,其计算公式为:
其中:
是颗粒的质量,
是重力加速度,
是颗粒质心的位置矢量。通常情况下,零势能归因于与重力方向正交、穿过坐标系原点的平面。
Energy Delta曲线表示在两个连续输出时间间隔内记录的颗粒总能量的变化(增量)。
您可以选择在3D视图窗口中可视化所得属性和曲线(图3),或在时间或其他绘图窗口中分析结果。(另请参阅在Rocky中对数据集进行绘制(绘图或直方图)。)
接下来您想要执行什么操作?
了解关于颗粒瞬时能量模块的更多信息
了解关于添加和编辑颗粒集的更多信息
了解关于在Rocky中收集数据的更多信息
另请参阅:
分析每个颗粒-颗粒或颗粒-边界对组的组间碰撞统计(另请参阅关于组间碰撞统计),需要在处理仿真之前打开要收集的碰撞属性,然后确定要参与该收集的颗粒组和几何结构。
处理后,您就可以分析所得的曲线。
要收集和查看组间碰撞统计:
按照常规方式设置仿真。(另请参阅设置仿真参数。)
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板中,选择Modules,然后从Data Editors面板中,选择Inter-group Collision Statistics复选框。
从Data面板的Modules下,选择新的Inter-group Collision Statistics条目。
在Data Editors面板中,选中要收集的每个统计类型的复选框。(另请参阅关于组间碰撞统计。)
对于不希望包含在组间碰撞统计信息收集中的每个几何结构组件,请执行以下操作:
从Data面板的Geometries下,选择要从组间碰撞统计信息收集中排除的几何结构。
从Data Editors面板中,选择Geometry | Modules选项卡,然后在Inter-group Collision Statistics下清除Enable For This Geometry复选框。
对于不希望包含在组间碰撞统计信息收集中的每个颗粒组,请执行以下操作:
从Data面板的Particles下,选择要从组间碰撞统计信息收集中排除的颗粒组。
从Data Editors面板中,选择Particle | Modules选项卡,然后在Inter-group Collision Statistics下清除Enable For This Particle Group复选框。
按照常规方式处理仿真。(另请参阅处理仿真。)
从Data面板中,选择Particles主实体。
从Data Editors面板中,选择Curves选项卡。
创建时间图或交叉图。(另请参阅在Rocky中通过创建绘图或直方图对数据进行绘制。)
另请参阅:
分析颗粒表面的碰撞统计信息,首先要在处理仿真之前打开颗粒内碰撞统计的收集功能(另请参阅关于颗粒内碰撞统计),然后在Particles Details窗口中查看代表性颗粒表面上受支持颗粒集的结果属性。
通过使用Time工具栏上的滑块(另请参阅关于时间工具栏),您可以查看数据在不同时间点的变化情况。
按照常规方式设置仿真(另请参阅设置仿真)。注意:如果您决定启用Thermal Model,请注意,虽然温度属性无法在Particles Details窗口中查看,但仍可以从Particles主实体或通过3D View窗口查看。(另请参阅启用热建模计算。)
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板中,选择Modules,然后从Data Editors面板中,选择Intra-particle Collision Statistics复选框。
从Data面板的Modules下,选择新的Intra-particle Collision Statistics实体。
在Data Editors面板中,启用要收集的统计类型的复选框。(另请参阅关于颗粒内碰撞统计。)
确保您已添加至少一个符合颗粒内碰撞统计收集条件的颗粒集。注意:只有在未启用破损且使用以下形状的单一尺寸颗粒集上,才能收集颗粒内碰撞统计信息:
Polyhedron(刚性或柔性)
Custom Polyhedron(凹面或凸面,刚性或柔性)
Straight Fiber或Custom Fiber(仅柔性)
(另请参阅关于添加和编辑颗粒集。)
按照常规方式处理仿真(另请参阅关于启动仿真。)
从Data面板的Particles下,选择要查看颗粒内碰撞统计的颗粒集,然后单击View按钮。将打开一个新的Particles Details窗口,显示代表整个颗粒集的颗粒。
通过以下方式之一在视图上显示颗粒内碰撞统计属性:
在Properties选项卡中,单击一个属性,然后将其拖放到Particles Details窗口中。(另请参阅关于属性。)提示:您还可以使用时间统计属性。(另请参阅关于添加和编辑时间统计属性。)
在Coloring选项卡中,使用Property列表更改Particles Details窗口中的着色内容。(另请参阅使用着色选项卡更改颗粒集的预览。)
使用Time工具栏上的滑块更改显示数据的时间步长。(另请参阅关于时间工具栏。)注意:在给定时间步长显示的数据是在该时间步长和前一个时间步长之间的间隔内收集的。
提示:
使用鼠标缩放、平移和旋转视图,就像在3D视图窗口中一样。(另请参阅使用鼠标、键盘或工具栏更改3D视图。)
通过右键单击窗口或使用Windows Editors面板上的选项来更改窗口的外观。(另请参阅关于使用窗口编辑器面板更改所选颗粒详细信息窗口。)
另请参阅:
分析颗粒间碰撞统计信息(另请参阅关于颗粒间碰撞统计)需要在处理仿真之前打开要收集的碰撞属性。
处理后,您就可以按照常规方式分析所得的属性。
按照常规方式设置仿真。(另请参阅设置仿真参数。)
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板中,选择Modules,然后在Data Editors面板中,启用Inter-particle Collision Statistics复选框。
从Data面板的Modules下,选择新的Inter-particle Collision Statistics条目,然后在Data Editors面板中,启用要收集的统计类型的复选框。(另请参阅关于颗粒间碰撞统计。)
按照常规方式处理仿真。(另请参阅处理仿真。)
从Data面板中,选择Particles主实体。
从Data Editors面板中,选择Properties选项卡。
创建绘图(另请参阅在Rocky中通过创建绘图或直方图对数据进行绘制),或在3D视图窗口中可视化数据(另请参阅关于3D视图窗口)。
另请参阅:
分析颗粒瞬时能量(另见关于颗粒瞬时能量)需要在处理仿真之前打开能量数据的收集功能。
处理后,您就可以按照常规方式分析所得的属性。
要收集和查看组间碰撞统计:
按照常规方式设置仿真。(另请参阅设置仿真参数。)
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板中,选择Modules。
从Data Editors面板中,选择Particle Instantaneous Energies复选框。
按照常规方式处理仿真。(另请参阅处理仿真。)
从Data面板中,选择Particles主实体。
从Data Editors面板中,选择Properties选项卡。
创建3D视图(另请参阅在3D中查看几何结构、颗粒、点和流体)或绘图(另请参阅在Rocky中通过创建绘图或直方图对数据进行绘制)。
另请参阅:
分析颗粒的流体相关统计信息(另请参阅关于颗粒的流体相关统计)需要在处理CFD耦合仿真之前打开要收集的流体相关属性。
处理后,您就可以按照常规方式分析Particles主实体的所得属性。
按照常规方式设置CFD耦合仿真。(另请参阅设置仿真参数。)
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板中,选择Modules,然后从Data Editors面板中,启用CFD Coupling Particle Statistics复选框。
从Data面板的Modules下,选择新的CFD Coupling Particle Statistics条目,然后在Data Editors面板中,启用要收集的统计类型的复选框。(另请参阅关于颗粒的流体相关统计。)
按照常规方式处理仿真。(另请参阅处理仿真。)
从Data面板中,选择Particles主实体。
从Data Editors面板中,选择Properties选项卡。
创建绘图(另请参阅在Rocky中通过创建绘图或直方图对数据进行绘制),或在3D视图窗口中可视化数据(另请参阅关于3D视图窗口)。
另请参阅:
在Rocky中,只有在处理仿真之前先选择收集接触和能谱数据时,才会收集这些数据。选择收集后,接触数据会从仿真一开始就始终被收集。但是,能谱数据要等到通过您定义的某些阈值才会被收集。
根据所考虑的能量值的来源,Rocky可提供两种类型的能谱图:Contacts能谱和Particles能谱。
对于Contacts Energy Spectra,能量值是在仿真过程中按碰撞方式收集的,并且结果数据按接触对(颗粒组和/或几何结构)分类。
对于Particles Energy Spectra,仿真过程中收集的能量值仅与颗粒相关,而且结果数据按尺寸和颗粒组分类。
根据您的能量分析需求,您可以在仿真中使用其中一种或两种类型的能谱。
重要: 所有能谱图中的能量标度都是对数的,因此零不是最小能量的有效值,因此对于接触和颗粒能谱,最小能量值必须大于零。
使用以下主题帮助您了解在Rocky中收集接触和能谱数据的内容、方式和时间。
在Rocky中,可以仿真颗粒的破损行为。(另请参阅启用颗粒破损计算。)然而,启用破损的仿真会增加计算成本,延长仿真处理时间。考虑到这一点,Rocky还提供了另一个可用于分析破损的功能:Contacts Energy Spectra。
这个有用的工具会根据接触对(颗粒组和/或几何结构)和尺寸收集不同类型的能量统计,这有助于深入了解在给定时间内仿真中发生的所有碰撞的能量分布。在此版本的Rocky中,这些统计数据是通过Contacts Energy Spectra模块(图1)收集的。
这种能谱通常与颗粒能谱结合使用。(另请参阅关于颗粒能谱。)
有关此类能量统计的更多信息,以及如何在Rocky中进行收集、计算和查看,请参阅以下各节。
对于基于接触的分析,颗粒碰撞的能量统计是按碰撞收集的;即每个单独的颗粒-颗粒或颗粒-几何结构碰撞都将存储其产生的碰撞能量。每个统计对(由两个颗粒集或一个颗粒集和一个几何结构组成)将呈现单独的能谱曲线。在此版本的Rocky中,只有属于已启用能谱收集的颗粒组和几何结构组件的颗粒和几何结构才会被记录(图2和图3)。
这些曲线基于三种不同类型的碰撞能量,每种碰撞能量都可用于不同类型的分析:Dissipation Energy、Impact Energy和Shear Energy。
由于文件大小的增加,收集统计信息可能需要更多的处理时间、内存和磁盘存储,因此Rocky允许您选择要收集这三种碰撞能量中的哪一种,并允许您选择哪些颗粒组和几何结构组件将参与能谱收集。
关于设置时间延迟
重要的是要意识到,只有在达到Start Time和Time Delay After Release这两个值后,才会收集数据。数据从Start Time开始收集,但仅针对在Time Delay After Release值之前释放的颗粒。这是为了在能谱计算开始之前,让仿真中的颗粒流有足够的时间达到稳定状态。
例如,如果Start Time为5s,Time Delay After Release为3s,则在4s时进入仿真的颗粒只有在仿真时间达到7s后才能被计算在内。
接触能量分析应用
此类分析的一个常见应用是用于半自磨机(图4)等粉碎设备,这些设备使用钢球或其他类型的研磨介质将岩石或矿石材料破碎成更小的碎片。
虽然磨机的能耗很大,但只有一小部分能量被转化为实际的颗粒破碎。这种低效主要是由于并非所有冲击都会导致破损。低能量的冲击不会导致破损,而强度过高的冲击只会将总能量的一部分用于破损过程。其余的能量都会损失掉。
因此,了解粉碎过程中的能量消耗情况对于提高研磨效率至关重要。当与粉碎过程的累积功率分析相结合时,基于接触的分析特别有用,因为您可以估算碰撞能量在接触之间的分布情况。
这样,通过比较不同设备设计中每个材料对的接触能谱,涉及待破碎材料(例如岩石-岩石、岩石-钢球或岩石-墙面)的碰撞能量越高,颗粒破损率就越高。另一方面,仅涉及设备或研磨材料(例如钢球-钢球或钢球-壁面)的碰撞能量可能因不会导致颗粒破损而被认为是浪费,应通过改进设计将碰撞能量降至最低。
Contacts Energy Spectra曲线可以按功率、累积功率(图5)和速率显示。
提示: 有关实施详细信息,请参阅DEM技术手册。(从Help菜单中,指向Manuals,然后单击DEM Technical Manual。)
如果在处理仿真之前,您启用了收集Contacts Energy Spectra,那么在处理仿真时,Rocky会为每对颗粒-颗粒或颗粒-几何结构接触类型计算所选的能量曲线(Dissipation、Impact和/或Shear),每条曲线都由功率、累积功率和碰撞速率生成(图6)。
然后,您可以创建您感兴趣分析的曲线交叉图(图7)。
关于打开旧版能谱项目
当打开在2022 R1之前的Rocky版本中创建和处理的项目时,Rocky仍将读取这些项目中的能谱数据,并照常显示能谱曲线。
但是,如果您想在2022 R1或更高版本中修改并重新处理旧的能谱仿真,则需要在处理仿真之前启用能谱模块并定义要收集的参数类型。
对于您在旧版Rocky中创建但未处理的项目也是如此;在处理仿真之前,您必须手动启用和定义能谱模块。
使用上图1-3和下表来了解如何收集基于接触的能量统计数据。
表1:Modules, Contacts Energy Spectra参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Dissipation Energy |
启用后,会收集基于接触的耗散能量统计数据,耗散能量是碰撞过程中不可逆地转化为其他形式能量的机械能的一部分。 |
打开或关闭 |
|
Impact Energy |
启用后,会收集基于接触的冲击能量统计数据,冲击能量是碰撞过程中传递的最大能量。 提示: 当Rocky仿真实际的破损过程时(另请参阅“启用和查看颗粒破损”),这通常是用于量化颗粒损伤的能量类型。 |
打开或关闭 |
|
Shear Energy |
启用后,会收集基于接触的剪切能量统计数据,剪切能量是碰撞过程中切向接触力所做的功。 |
打开或关闭 |
|
Number of Bins |
这定义了指定能量区间被均匀细分(使用对数刻度)的子区间数量。决定所得曲线的分辨率。数值越大,分辨率越高。 |
正值 |
|
Maximum Energy |
这定义了能量区间的右边界,该区间将被细分为多个区间,用于构建能谱曲线。 |
正值 |
|
Minimum Energy |
这定义了能量区间的左边界,该区间将被细分为多个区间,用于构建能谱曲线。 |
正值 |
|
Start Time |
在开始记录能谱数据之前要等待的时间量。 提示: 最佳做法是将Start Time设置为颗粒流达到稳定状态后开始。 |
值必须为正,但小于Solver | Time子选项卡上的Simulation Duration。(另请参阅“关于求解器参数”。) |
|
Time Delay after Release |
在颗粒释放后开始记录能谱数据之前要等待的时间量。 |
值必须为正,但小于Solver | Time子选项卡上的Simulation Duration。(另请参阅“关于求解器参数”。) |
表2:单个Geometry, Modules子选项卡参数定义
|
设置 |
说明 |
范围 |
|---|---|---|
|
Enable For This Geometry |
启用后,将记录涉及此几何结构的能量值,用于能谱分析。清除后,将忽略涉及此几何结构的能量值。 |
打开或关闭 |
表3:单个Particle Group, Modules子选项卡参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Enable For This Particle Group |
启用后,将记录涉及该组颗粒的能量值,用于能谱分析。清除后,将忽略涉及该组颗粒的能量值。 |
打开或关闭 |
您想要执行什么操作?
另请参阅
在Rocky中,可以仿真颗粒的破损行为。(另请参阅启用颗粒破损计算。)然而,启用破损的仿真会增加计算成本,延长仿真处理时间。考虑到这一点,Rocky还提供了另一个可用于分析破损的功能:Particles Energy Spectra。
这个有用的工具会根据其PSD中定义的颗粒类型和尺寸类别,收集不同类型的能量统计数据,这有助于预测研磨机等连续过程的破损率和磨损率。在此版本的Rocky中,这些统计数据是通过Particles Energy Spectra模块(图1)收集的。
这种能谱通常与接触能谱结合使用。(另请参阅关于接触能谱。)
有关此类能量统计的更多信息,以及如何在Rocky中进行收集、计算和查看,请参阅以下各节。
对于基于颗粒的分析,需要在仿真过程中收集每个颗粒所经历的碰撞的相关能量值。在此版本的Rocky中,只有属于已启用能谱收集的颗粒组的颗粒才会被记录(图2)。
然后,Rocky根据一组预定义的能级对相关的特定能量值(每颗粒质量的能量)进行分类和累积,并将得到的累积值表示为曲线。
对于Particles Energy Spectra分析,每个颗粒组和颗粒尺寸类别将呈现单独的能谱曲线。这些曲线基于三种不同类型的碰撞能量,每种碰撞能量都可用于不同类型的分析:
Dissipation Energy,即颗粒在碰撞过程中不可逆地转化为其他形式能量的机械能。
Impact Energy,这是破碎模型中考虑的能量,用于量化可能导致破损的颗粒材料损伤。提示:当Rocky仿真实际的破损过程时(另请参阅“启用和查看颗粒破损”),这通常是用于量化颗粒损伤的能量类型。
Shear Energy,这是用于预测边界磨损的能量。
由于文件大小的增加,收集统计数据可能需要更多的处理时间、内存和磁盘存储,因此Rocky允许您选择要收集这三种颗粒能量中的哪一种,并允许您选择哪些颗粒组将参与能谱收集。
关于设置时间延迟
重要的是要意识到,只有在达到Start Time和Time Delay After Release这两个值后,才会收集数据。数据从Start Time开始收集,但仅针对在Time Delay After Release值之前释放的颗粒。这是为了在能谱计算开始之前,让仿真中的颗粒流有足够的时间达到稳定状态。
例如,如果Start Time为5s,Time Delay After Release为3s,则在4s时进入仿真的颗粒只有在仿真时间达到7s后才能被计算在内。
此类分析的一个常见应用是用于半自磨机(图3)等粉碎设备,这些设备使用钢球或其他类型的研磨介质将岩石或矿石材料破碎成更小的碎片。
例如,通过观察作用于颗粒的能级,您可以预测破损率。
在上图4所示的示例中,Y轴给出了Cumulative Specific Power : Impact值,这些值是从您输入的Start Time时间开始到仿真时间结束所有碰撞产生的结果(另请参阅关于求解器参数)。曲线上给定点的Y坐标值是通过将累积比能除以自参考开始时间以来经过的时间而获得的。该值考虑了比冲击能量等于或高于其X坐标给出比能的所有碰撞。
这种能谱曲线很有用,因为所有比冲击能量高于已知阈值的碰撞都可能导致颗粒破损,而其余的碰撞则不会,如下图5所示。因此,在这种情况下,可用于破损的累积比功率将由曲线上对应于破损阈值的Y坐标给出。
重要: 该阈值是可以破碎颗粒的最小冲击能量值,这是通过实验得出的已知值。因此,它将根据所仿真的材料而变化。
提示:
有关实施详细信息,请参阅DEM技术手册。(从Help菜单中,指向Manuals,然后单击DEM Technical Manual。)
要查看颗粒能谱用于分析半自磨机破碎的分步示例,请参阅 在 Rocky Tutorial Guide。
如果在处理仿真之前,您启用了收集Particles Energy Spectra,那么在处理仿真时,Rocky会为每个颗粒集计算所选的累积比功率曲线(Dissipation、Impact和/或Shear),每条曲线都由颗粒尺寸分布中的每个尺寸生成,并按比能分开。这些曲线在Curves选项卡的Specific Energy下分组(图6)。
使用这些曲线,您可以创建一个交叉图,类似于下面的示例(图7)。
关于打开旧版能谱项目
当打开在2022 R2之前的Rocky版本中创建和处理的项目时,Rocky仍将读取这些项目中的能谱数据,并照常显示能谱曲线。
但是,如果您想在2022 R2或更高版本中修改并重新处理旧的能谱仿真,则需要在处理仿真之前启用能谱模块并定义要收集的参数类型。
对于您在旧版Rocky中创建但未处理的项目也是如此;在处理仿真之前,您必须手动启用和定义能谱模块。
使用上图1-2和下表来了解如何收集基于颗粒的能量统计数据。
表1:Modules, Particles Energy Spectra参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Dissipation Energy |
启用后,会收集基于颗粒的耗散能量统计数据,耗散能量是碰撞过程中不可逆地转化为其他形式能量的机械能的一部分。 |
打开或关闭 |
|
Impact Energy |
启用后,会收集基于颗粒的冲击能量统计数据,冲击能量是碰撞过程中传递的最大能量。 提示: 当Rocky仿真实际的破损过程时(另请参阅“启用和查看颗粒破损”),这通常是用于量化颗粒损伤的能量类型。 |
打开或关闭 |
|
Shear Energy |
启用后,会收集基于颗粒的剪切能量统计数据,剪切能量是碰撞过程中切向接触力所做的功。 |
打开或关闭 |
|
Number of Bins |
这定义了指定能量区间被均匀细分(使用对数刻度)的子区间数量。决定所得曲线的分辨率。数值越大,分辨率越高。 |
正值 |
|
Maximum Specific Energy |
这定义了比能区间的右边界,该区间将被细分为多个区间,用于构建能谱曲线。 |
正值 |
|
Minimum Specific Energy |
这定义了比能区间的左边界,该区间将被细分为多个区间,用于构建能谱曲线。 |
正值 |
|
Start Time |
在开始记录能谱数据之前要等待的时间量。 提示: 最佳做法是将Start Time设置为颗粒流达到稳定状态后开始。 |
值必须为正,但小于Solver | Time子选项卡上的Simulation Duration。(另请参阅“关于求解器参数”。) |
|
Time Delay after Release |
在颗粒释放后开始记录能谱数据之前要等待的时间量。 |
值必须为正,但小于Solver | Time子选项卡上的Simulation Duration。(另请参阅“关于求解器参数”。) |
表2:单个Particle Group, Modules子选项卡参数定义
|
设置 |
描述 |
范围 |
|---|---|---|
|
Enable For This Particle Group |
启用后,将记录涉及该组颗粒的能量值,用于能谱分析。清除后,将忽略涉及该组颗粒的能量值。 |
打开或关闭 |
您想要执行什么操作?
另请参阅
分析接触能谱的数据,首先要在处理仿真之前打开要收集的类型(另请参阅关于接触能谱),然后确定要参与该收集的颗粒组和几何结构。处理仿真后,您可以绘制结果曲线(图1)。
重要的是要意识到,只有在达到Start Time值后,才会收集数据。
有关更多详细信息、提示和限制,请参阅关于接触能谱主题。
要启用和查看接触能谱数据:
按照常规方式设置仿真(另请参阅设置仿真参数)。
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板中,选择Modules,然后从Data Editors面板中,选择Contacts Energy Spectra。
从Data面板的Modules下,选择新的Contacts Energy Spectra条目。
从Data Editors面板的Contacts Energy Spectra选项卡上,执行以下所有操作:
选择一个或多个要收集的能量统计类型的复选框。(另请参阅关于接触能谱。)重要提示:您必须至少选中一个复选框,才能收集能谱。
在Number of Bins框中,输入您希望能量区间被均匀细分(使用对数刻度)的子区间数。
在Maximum Energy和Minimum Energy框中,输入能量区间的右边界和左边界的值,这些能量区间将被细分为多个区间,用于构建能谱曲线。
为Start Time和Time Delay after Release设置所需的值。重要提示:由于能谱是随时间平均计算的,因此将此数据设置为在达到稳态后收集非常重要。
对于不希望包含在能谱收集中的每个几何结构组件,请执行以下操作:
从Data面板的Geometries下,选择要从能谱收集中排除的几何结构。
从Data Editors中,选择Geometry | Modules选项卡,然后在Contacts Energy Spectra下清除Enable For This Geometry复选框。
对于不希望包含在能谱收集中的每个颗粒组,请执行以下操作:
从Data面板的Particles下,选择要从能谱收集中排除的颗粒组。
从Data Editors面板中,选择Particle | Modules选项卡,然后在Contacts Energy Spectra下清除Enable For This Particle Group复选框。
按照常规方式处理仿真。(另请参阅关于启动仿真。)
在仿真至少达到Start Time值后,执行以下操作:
从Data面板中,选择Particles。
从Data Editors面板中,选择Curves选项卡。
在三个Energy类别(Dissipation、Impact和Shear)下,将一个或多个列出的曲线拖动到工作区。(另请参阅关于曲线。)将创建一个新的交叉图窗口,显示您选择的曲线。
在交叉图窗口中,执行以下一项或两项操作:
修改交叉图的外观。(另请参阅关于更改图形(绘图或直方图)的外观。)提示:要以对数格式显示曲线,请右键单击所需的轴,然后选择Customize Axis。在Axis选项卡的Scale Options下,启用Logarithmic Scale复选框。
将数据导出到CSV文件。(另请参阅将数据导出到CSV文件。)
另请参阅:
分析颗粒能谱的数据,首先要在处理之前打开要收集的类型(另请参阅关于颗粒能谱),然后确定要参与该收集的颗粒组。处理仿真后,您可以绘制结果曲线(图1)。
重要的是要意识到,只有在达到Start Time值后,才会收集数据。
有关更多详细信息、提示和限制,请参阅关于颗粒能谱主题。
按照常规方式设置仿真(另请参阅设置仿真参数)。
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板中,选择Modules,然后从Data Editors面板中,选择Particles Energy Spectra。
从Data面板的Modules下,选择新的Particles Energy Spectra条目。
在Data Editors面板的Particles Energy Spectra选项卡上,执行以下所有操作:
选择一个或多个要收集的能量统计类型的复选框。(另请参阅关于颗粒能谱。)重要提示:您必须至少选中一个复选框,才能收集能谱。
在Number of Bins框中,输入您希望比能区间被均匀细分(使用对数刻度)的子区间数。
在Maximum Energy和Minimum Energy框中,输入比能区间的右边界和左边界的值,这些比能区间将被细分为多个区间,用于构建能谱曲线。
为Start Time和Time Delay after Release设置所需的值。重要提示:由于能谱是随时间平均计算的,因此将此数据设置为在达到稳态后收集非常重要。
对于不希望包含在能谱收集中的每个颗粒组,请执行以下操作:
从Data面板的Particles下,选择要从能谱收集中排除的颗粒组。
从Data Editors面板中,选择Particle | Modules选项卡,然后在Particles Energy Spectra下清除Enable For This Particle Group复选框。
按照常规方式处理仿真。(另请参阅关于启动仿真。)
在仿真至少达到Start Time值后,执行以下操作:
从Data面板中,选择Particles。
从Data Editors面板中,选择Curves选项卡。
在三个Specific Energy类别(Dissipation、Impact和Shear)下,将一个或多个列出的曲线拖动到工作区。(另请参阅关于曲线。)将创建一个新的交叉图窗口,显示您选择的曲线。
在交叉图窗口中,执行以下一项或两项操作:
修改交叉图的外观。(另请参阅关于更改图形(绘图或直方图)的外观。)提示:要以对数格式显示曲线,请右键单击所需的轴,然后选择Customize Axis。在Axis选项卡的Scale Options下,启用Logarithmic Scale复选框。
将数据导出到CSV文件。(另请参阅将数据导出到CSV文件。)
另请参阅:
使用本节快速查找并执行Rocky中的常见任务。
您想要执行什么操作?
另请参阅:
您可以在Rocky中创建输入变量(请参阅定义变量),然后在需要更多灵活性的情况下使用它们来代替实际数值。这些变量可以单独使用,也可以在函数中使用。
重要提示:在字段中使用变量(或包含变量的函数)之前,请验证字段单位是否已按您的要求设置。即使变量保存在变量列表中时不带单位,但只要在参数字段中使用变量(或包含变量的函数),就会采用当前为该字段设置的任何单位,然后这些单位会记录在表达式列表中的特定用途。在输入变量或函数后更改该字段的单位,只会转换数字显示以反映新单位;原始变量或函数的数量和单位仍然保留。不过,稍后可以通过在表达式列表中编辑来更改单位和值。
Rocky中的大多数文本字段都支持将变量或数学函数作为参数变量输入,包括三部分文本字段。但是,也有一些例外情况需要注意。(另请参阅我无法在文本字段中输入输入变量或数学函数。)
在保存项目副本以便重新启动时,这些参数表达式中的大多数都会保留,但某些Start Time和Stop Time字段有一些例外。(另请参阅在保存项目以便重新启动时收到“已删除链接”消息。)
大多数文本字段还将支持输入预定义数学函数(例如floor和pow)和常量(例如pi和e),这些函数和常量都是基于Python的程序(包括Rocky)的标准配置。因此,在定义输入变量时,不能使用这些特定的函数和常量。
您想要执行什么操作?
另请参阅:
使用Data和Data Editors面板,找到并选择要替换的参数的字段,准确输入要使用的变量的名称,然后按Enter键。在Expressions/Variables面板中为变量设置的当前值将显示在字段中。
提示: 要查看为所用变量设置的单位,请双击字段中的值。单位显示在变量名称后的括号[]中。
注意: 您不能使用预定义函数或常量来定义变量。
另请参阅:
使用Data和Data Editors面板,找到并选择要替换的参数的字段,然后输入要使用的函数。
另请参阅:
使用Data和Data Editors面板,找到并选择要替换的参数的字段,然后输入要使用的预定义数学函数或常量。
另请参阅:
在仿真过程中,您可以随时更改默认出料或进料传送带的速度。例如,您可能希望通过以下方式测量回收带的功率:开始仿真时让进料传送带处于停止状态时,直到料斗装满颗粒,然后在仿真结束时让传送带全速运行。
确保要更改传动带速度的默认传送带已添加。(另请参阅添加和编辑几何结构组件。)
从Data面板的Geometries下,选择要更改传动带速度的Receiving Conveyor或Feed Conveyor。该几何结构的参数显示在Data Editors面板中。
在Data Editors面板的Receiving Conveyor或Feed Conveyor选项卡上,确保选择了Belt Motion子选项卡,然后执行以下所有操作:
在Belt Speed框中,输入您希望传动带在加速完成后达到的全速。
在Beginning Start Time框中,输入您希望仿真在传动带开始加速之前运行的时间量。
在Acceleration Period框中,输入您希望传动带从完全停止增加到完全Belt Speed的时间量。
在Beginning Stop Time框中,输入您希望仿真在传动带开始减速之前运行的时间量。
在Deceleration Period框中,输入您希望传动带从完全Belt Speed降低到完全停止的时间量。
另请参阅:
当您希望颗粒在仿真过程中表现得比正常情况更湿润或“更粘”时,可以更改颗粒粘附力。例如,这有助于展示矿石在雨季与旱季通过处理设备时的流动情况对比。
提示:在更改粘附力等设置之前,最好先根据您正在仿真的材料的实际行为来校准颗粒设置。您可能希望使用材料向导和/或校准套件来帮助完成此任务。
按照常规方式设置仿真。(另请参阅设置仿真。)
在“设置仿真范围参数”步骤中,确保从Physics | Momentum选项卡中选择所需的Rolling Resistance Model和Adhesive Force。(另请参阅关于物理参数。)
通过执行以下所有操作来调整Materials Interactions值:
从Data面板中,选择Materials Interactions。
在Data Editors面板中,从Select Materials列表中选择要修改的材料。
调整提供的一个或所有设置,包括摩擦、粘附距离以及力和/或刚度分数。(另请参阅关于修改材料相互作用和粘附值。)
通过执行以下所有操作来调整Rolling Resistance值:
处理仿真,然后继续调整Materials Interactions和Rolling Resistance值,直到得到所需的结果。
另请参阅:
当您希望在仿真中使用一种形状但尺寸不同的颗粒时,可以设置颗粒尺寸范围,也称为颗粒尺寸分布(PSD)。如果为颗粒集设置了多个尺寸,Rocky将通过计算来指定您指定的任意两个维度内的尺寸分布。这有助于更准确地反映真实物质。
设置尺寸范围时,可以使用以下三种方法(或Size Types)作为基础来定义颗粒尺寸(图1):
Sieve Size(以前称为“Sieve”),对于默认的Rocky形状,其颗粒尺寸基于一个刚好足够颗粒通过的虚拟网格孔。注意:由于筛孔尺寸的计算方式,它只能用于均匀且平衡的颗粒形状(如Rocky中包含的默认Solid颗粒),而不能用于纤维或高纵横比的形状。(有关如何在Rocky中计算筛孔尺寸的更多详细信息,请参阅DEM技术手册。)(从Rocky Help菜单中,指向Manuals,然后单击DEM Technical Manual。)
Equivalent Sphere Diameter(以前称为“Equivalent Diameter”),对于特别不规则的物体,其颗粒尺寸基于具有等效体积的球体直径。
提示: 要查看设置和使用Equivalent Sphere Diameter的分步示例,请参阅以下教程: 在 Rocky Tutorial Guide。Original Size Scale,对于导入的形状,其颗粒尺寸基于形状的原始尺寸。
Rocky中的PSD是按颗粒质量呈线性分布,或按颗粒尺寸(而非数量)在半对数尺度上分布。当您输入累积质量的百分比,然后输入颗粒筛孔Size、球体Diameter或原始尺寸Scale Factor(分别代表三种可用的Size Types)时,这些代表半对数图上的点。两点之间的任何内容都遵循线性规则:
(另请参阅关于添加和编辑颗粒集。)
例如,如果您指定通过筛孔尺寸测量的颗粒尺寸0.1和0.05 (m),您将得到在这两个维度内各种不同的颗粒尺寸。
使用下面的图像和步骤为颗粒集设置尺寸范围。
确保已添加要为其指定尺寸范围的颗粒集。(另请参阅添加新的颗粒集。)
从Data面板中,选择所需的颗粒集(例如Particle <01>),然后从Data Editors面板中,选择Size选项卡。
设置您想要的Size Type。(另请参阅关于添加和编辑颗粒集。)
每增加一个您需要的尺寸范围,就单击一次Add按钮。注意:对于由单个元素组成的刚性颗粒,可以添加的行数没有限制。对于由多个元素组成的柔性或刚性颗粒(也称为*网格*颗粒,请参阅关于添加和编辑颗粒集主题中的Composition选项卡部分),每个颗粒集只能定义一行。
分别在Size、Diameter或Scale Factor下,从第一行开始,按降序输入每个范围的最大和最小尺寸值。例如,要获得0.05-0.1 m和0.01-0.05 m之间的筛孔尺寸范围,请分别在第一、第二和第三行输入0.1、0.05和0.01。(示例见上图2。)注意:您输入的最小值(最后一行)也将以该确切尺寸显示(无范围)。
在Cumulative %下,从第二行开始,通过按降序输入前一行的百分比减去所需的百分比,来指示您希望该尺寸值范围占总颗粒质量的百分比。例如,如果您想要0.05-0.1 m范围的20%,请输入80(100-20);要获得0.01-0.05 m范围的60%,请输入20(80-20)。(示例见上图2。)
注意:最后一行中显示的百分比也表示该确切尺寸(无范围)的颗粒质量百分比。例如,如果您输入的最小尺寸为0.01 m,并且您为Cumulative %输入了20,则除了您设置的范围外,20%的颗粒质量将正好是0.01 m的尺寸。
另请参阅:
使用Rocky可以通过两种主要方式来了解几何结构随时间的磨损情况。一种方法是启用表面磨损修改,随着仿真的进行,它会改变几何结构的物理外观(图1)。
第二种方法是打开Boundary Collision Statistics(另请参阅关于边界碰撞统计),然后查看表面强度(图2)、冲击速度、应力等的色图。
这些功能相互独立,可以从Rocky UI的不同区域启用。但是,要查看任何一种磨损数据,您需要确保在处理仿真之前启用了足够的几何结构三角形。三角形太少会导致锯齿状或块状表示,而不是平滑表示,但三角形太多会减慢仿真速度。
提示:要查看表面磨损修改用于分析半自磨机的分步示例,请参阅 在 Rocky Tutorial Guide。
您想要执行什么操作?
另请参阅:
使用Rocky了解几何结构随时间磨损的一种方法是启用表面磨损修改。在处理之前为导入的几何结构打开此功能,会随着仿真的进行而改变几何结构的物理外观(图1)。
要查看此类磨损数据,必须确保在处理仿真之前启用了足够的几何结构三角形。三角形太少会导致锯齿状或块状表示,而不是平滑表示,但三角形太多会减慢仿真速度。
重要的是要意识到,只有在达到Solver | Time选项卡上的Wear Start值后,才会收集这些数据。这是为了在表面磨损修改计算开始之前,让仿真中的颗粒流有足够的时间达到稳定状态。
提示:要查看表面磨损修改的分步示例,请参阅以下教程:
按照常规方式设置仿真。(另请参阅设置仿真参数)。提示:为了在仿真完成后便于进行比较,请考虑附上一份保持未磨损状态的导入几何结构的副本。(另请参阅复制数据面板项。)
在处理仿真之前,请执行以下所有操作:
从Data面板的Geometries下,选择要启用表面磨损的导入几何结构。几何结构的参数在Data Editors面板中处于活动状态。
在Data Editors面板的Geometry选项卡上,执行以下所有操作:
在Geometry子选项卡中,确保Triangle Size足够小,以启用所需的磨损细节。(大多数溜槽和磨机建议使用0.1 m)。
从Wear子选项卡中,选择要使用的Wear Model,然后输入Volume/Shear Work Ratio。注意:这是一个校准步骤,基于您在类似类型的设备上收集的真实磨损数据。
在Solver | Time选项卡中,确保您的Wear Start时间设置为希望收集磨损数据的时间。(从Data面板中,选择Solver,然后从Data Editors面板中,在Time子选项卡上找到此值。)(另请参阅关于求解器参数。)提示:最佳做法是将Wear Start时间设置为颗粒流达到稳定状态后开始。
按照常规方式处理仿真。(另请参阅处理仿真。)
从3D视图窗口(另请参阅关于3D视图窗口),观察随着仿真的进行,几何结构表面的变化。提示:如果在仿真中附上了原始几何结构的副本,则可以将未磨损的几何结构与通过表面磨损修改而磨损的几何结构进行比较。
提示:
如果要在Rocky外部分析修改后的几何结构,可以选择将其导出为STL文件。(另请参阅将几何结构组件导出为STL文件。)
可以将正在进行中的仿真(包含表面磨损)保存一份副本,并使磨损计算在副本中继续进行。(另请参阅保存部分处理的仿真副本用于重新启动。)虽然您无法从副本中关闭磨损计算,但如果您不再需要磨损,可以通过将Volume/Shear Work Ratio设置为零来解决此问题。
也可以对复制的几何结构进行磨损计算。
另请参阅:
当您选择打开Boundary Collision Statistics(另请参阅关于边界碰撞统计)并启用与磨损相关的类别(如Intensities)时,您可以创建和查看表面强度(图1)、冲击速度、应力等的色图。这些色图可以帮助您分析传送带或导入几何结构上过度磨损的原因。
按照常规方式设置仿真。(另请参阅设置仿真参数。)
在处理仿真之前,请确保执行以下所有操作:
您已启用要收集的Boundary Collision Statistics。(另请参阅启用和查看边界碰撞统计。)
您已经验证默认传送带或导入几何结构的Triangle Size设置足够小,以启用所需的磨损细节。(大多数溜槽和磨机建议使用0.1 m)。(从Data面板的Geometry下,选择要验证的组件。从Data Editors面板的Geometry子选项卡上,验证Triangle Size值。)
按照常规方式处理仿真。(另请参阅处理仿真。)
确保工作区中显示了3D视图。(另请参阅创建和修改3D视图。)
当处理完成到足以显示您想要可视化的磨损时,从Coloring Settings工具栏的第一个下拉列表中,选择要显示的数据(例如Intensity)仿真中的几何结构会改变颜色,并且3D视图中将显示颜色图例。
执行以下任意或所有操作以调整视图和色图细节:
为了更好地关注要查看的区域,请使用鼠标平移、旋转和缩放。(另请参阅关于使用鼠标和键盘更改视图。)
要隐藏除您要关注的传动带或几何结构之外的所有项目,请使用Data面板中几何结构和颗粒左侧的眼睛图标。(另请参阅使用眼睛图标和复选框显示/隐藏组件。)
要修改颜色条,请右键单击颜色图例并更改列出的选项。(另请参阅关于色阶。)
要关注仿真中的不同时间段,请使用时间工具栏上的箭头或滑块。(另请参阅关于时间工具栏。)
另请参阅:
使用单向Fluent CFD耦合方法处理Rocky和Ansys Fluent单向耦合仿真有五个主要步骤,如下所述。
提示:
您也可以在Ansys Workbench中完成此过程。然而,要使用瞬态Fluent数据来完成此过程,您必须遵循单独的步骤。(另请参阅在Ansys Workbench中设置和运行单向Fluent瞬态项目。)
您也可以在不使用Fluent UI的情况下完成此过程。(另请参阅使用日志运行Fluent并导出单向瞬态结果。)
步骤 I:验证是否满足所有Rocky-Fluent程序要求
在开始下面的步骤II之前,请确保已满足以下所有程序要求:
在安装Rocky程序的计算机上安装了Rocky支持的Ansys Fluent版本。(另请参阅系统要求。)注意:运行单向Fluent仿真时,Rocky不需要在同一台机器上安装Fluent。但是,Fluent需要在同一台机器上安装Rocky,这样Rocky才能在Fluent中启用Rocky Export菜单项。
如果您不确定在Rocky安装过程中是否安装了Ansys Fluent Coupling Support组件,请在开始步骤II之前,先按照安装Ansys耦合组件步骤进行操作。
在Ansys Fluent中,设置要与Rocky耦合的CFD仿真。重要提示:确保完成以下所有操作;单向Fluent耦合仿真需要这些精确设置:
从Fluent Launcher对话框中,执行以下操作:
在Dimension下,确保选择3D。
在Options下,选择Double Precision。
从Solution Methods选项卡的Pressure-Velocity Coupling Scheme下,确保选择SIMPLE。
可选步骤:
如果要使用任何标准Fluent后处理选项,请在处理仿真之前进行设置。
如果您希望耦合仿真的两侧共享相同的几何结构,现在就在Fluent中设置这些几何结构,但请确保您保存了Fluent案例文件。稍后在Rocky中,您可以选择直接从CAS、CAS.H5或CAS.GZ文件(您将在下一步中从Fluent保存的文件)中导入这些几何结构。
如果希望耦合仿真的两侧共享相同的几何结构运动,现在就使用Fluent移动网格来设置平移或旋转运动。这些运动稍后将(与F2R文件一起)导入Rocky(下面的步骤IV.2),Rocky会自动将它们转换为Rocky运动坐标系。注意:如果您选择在Fluent中使用表达式定义移动网格,则需要在Rocky中手动设置运动坐标系。(另请参阅下面的步骤IV.2以及关于为导入的几何结构创建和应用运动坐标系。)
从File菜单中,将案例写入您选择的位置。提示:记住此目录的位置,因为您在后续步骤中需要访问保存在该目录的文件。
(可选)通过执行以下任意或所有操作来配置Rocky Export的选项:
通过执行以下操作,定义要导出的目录:
从Fluent Rocky Export菜单中,指向Configure one-way export,然后单击Select Directory to Export。
从Select folder to write fluent to rocky files中,选择要保存流体数据的文件夹,然后单击Select Folder。注意:如果您未定义此目录,Fluent将自动使用与案例文件相同的文件夹。
通过执行以下操作,定义要导出的其他变量:注意:这些附加变量可以包括静压、摩尔分数等物种变量、扩散率和用户定义的内存。无论您在此处选择什么,速度、压力梯度、温度和流体属性等其他变量始终会被导出。
从Fluent Rocky Export菜单中,指向Configure one-way export,然后单击Select Variables to Export。注意:要执行此任务,您必须先在Fluent中定义变量。
从出现的Additional Variables Selector对话框中,选择要包含在导出文件中的变量,然后单击OK。
通过执行以下操作,定义导出过程中希望保存文件的频率:
从Fluent Rocky Export菜单中,指向Configure one-way export,然后单击Set Output Frequency。
b.在Fluent to Rocky (F2R) time-step multiplier对话框中,定义所需的F2R Time Step Multiplier值,然后单击OK。注意:只有整数才是有效的乘数。
通过执行以下操作之一,导出所需的数据:
要导出稳态数据,请执行以下操作:
处理CFD仿真,直到流体流动达到稳定状态。
从Fluent Rocky Export菜单中,指向Export one-way data,然后单击Export current data to Rocky。提示:
如果您在Fluent中没有看到此菜单,请先按照安装Ansys耦合组件步骤进行操作,然后再继续。
要在Fluent案例处理完成之前执行此步骤,请在使用Rocky Export菜单之前停止Fluent进一步处理案例。
F2R文件以及耦合所需的其他文件将保存到与Fluent案例文件相同的文件夹(或您在步骤3中定义的备用文件夹)中。
要导出瞬态数据,请执行以下操作:
通过执行以下操作之一开始导出过程:
要从初始条件开始记录(没有任何先前的Fluent结果),请初始化Fluent案例。
要在收集了Fluent结果后的某个时间点开始记录,请处理CFD仿真,直到流体流动达到您想要开始记录数据的点,然后停止Fluent进一步处理案例。
从Rocky Export菜单中,指向Record one-way transient data,然后单击Start one-way transient export。提示:如果您在Fluent中没有看到此菜单,请先按照安装Ansys耦合组件步骤进行操作,然后再继续。
开始(或恢复)在Fluent中处理,直到您想要停止记录数据的点。停止Fluent处理案例。
从Fluent Rocky Export菜单中,指向Record one-way transient data,然后单击Stop one-way transient export。F2R文件以及耦合所需的其他文件将保存到与Fluent案例文件相同的文件夹(或您在步骤3中定义的备用文件夹)中。
单击OK,关闭确认消息对话框。
再次保存Fluent案例。
从Data面板中,单击CFD Coupling,然后在Data Editors面板中,从Coupling Mode列表中选择Fluent (Fluid → Particle)。
在Select Fluent 2 Rocky export file对话框中,找到并选择您在步骤II中导出的F2R文件,然后单击Open。在Data面板中的CFD Coupling下方将出现一个新的1-Way Fluent项。重要提示:对于包含瞬态数据的F2R文件,此步骤可能需要几分钟才能完成。此外,如果您选择在Fluent中设置移动网格,则对于您定义了运动的每个单元区域,在Data面板的Motion Frames下将出现一个新的坐标系。重要提示:如果您在Fluent中使用表达式定义了移动网格,Rocky将无法自动为您创建相关的运动坐标系。相反,您必须在Rocky中手动创建自己的运动坐标系,以尽可能匹配Fluent运动。提示:为了节省加载时间,导入流体的节点在3D视图中默认是关闭的。要查看它们,请在着色选项卡中启用Nodes复选框。(另请参阅“关于使用着色选项卡更改3D视图”。)
在CFD Coupling下,选择新项目,然后从Data Editors面板的1-Way Fluent tab选项卡上执行以下操作:
设置您想要的Start Time。
在Interactions选项卡中,执行以下操作:
从Particle列表中,选择(或多选)要为其定义相互作用的颗粒集名称,然后为所选颗粒集选择所需的各种CFD定律。
选择您想要的Turbulent Dispersion。
(另请参阅关于使用单向Fluent方法。)
在Rocky中,按照常规方式处理仿真。(另请参阅从头开始处理仿真。)
另请参阅:
使用双向Fluent方法处理Rocky和Ansys Fluent耦合仿真有五个主要步骤,如下所述。
步骤I:验证是否满足所有Rocky-Fluent程序要求
在开始下面的步骤II之前,请确保已满足以下所有程序要求:
在安装Rocky程序的同一台计算机上安装了Rocky支持的Ansys Fluent版本。(另请参阅系统要求。)
如果您希望将Fluent作为并行进程(而不是串行进程)运行,那么您打算在其上运行耦合仿真的Rocky部分的机器,也必须至少运行Fluent进程的主机部分。(有关Fluent中处理架构工作原理的更多信息,请参阅Ansys Fluent文档。)
如果您不确定在Rocky安装过程中是否安装了Ansys Fluent Coupling Support组件,请在开始步骤II之前,先按照安装Ansys耦合组件步骤进行操作。
步骤II:设置初始CFD仿真
在Ansys Fluent中,设置要与Rocky耦合的CFD仿真。重要提示:确保完成以下所有操作;双向Fluent耦合仿真需要这些精确设置:
从Fluent Launcher对话框中,执行以下操作:
在Dimension下,确保选择3D。
在Options下,选择Double Precision。
在General选项卡的Time下,选择Transient。
从Tree面板中,展开Models,然后执行以下操作之一:
要设置具有单个流体相的CFD项目,请确保将Multiphase模型设置为Off。
否则,要设置具有两个或多个流体相的CFD项目,请执行以下所有操作:
在Models下,选择Eulerian。注意:在此版本中,Rocky不支持Volume of Fluid模型。
在Eulerian Parameters下,清除所有选项。(所有选项均不支持耦合,包括Multi-Fluid VOF Model。)
在Volume Fraction Parameters下,为Formulation选择Implicit。
在Number of Eulerian Phases下,选择包括一个额外颗粒相的相数。(欧拉相数应设置为流体相数+1。)。
单击OK。
仅对于将Multiphase模型设置为Eulerian的项目(即多相仿真),请确保将附加颗粒相设置为与主相不同的材料。
仅对于涉及多种流体物种的项目,针对Material Mixture的mixture-template,请确保您已启用Species Transport。重要提示:您在Selected Species列表中最后列出的物种非常重要,因为Fluent将其视为主体物种;因此,last species不会导致Rocky的质量源项。
在Solution Methods选项卡的Pressure-Velocity Coupling Scheme下,执行以下操作之一:
在Solution Methods选项卡的Transient Formulation下,确保选择了First Order Implicit。
在Run Calculation选项卡的Time Advancement下,执行以下操作:
将Type设置为Fixed。
确保您设置的Time Step Size值与Rocky和Fluent文件所需的最小初始输出频率相匹配。提示:在后续的Rocky设置中,您可以将输出频率更改为低于这个最小值。
提示: 为帮助确保正确执行这些设置步骤,请参阅CFD耦合技术手册文档(从Help菜单中,指向Manuals,然后单击CFD Coupling Technical Manual)。对于单相方法,您也可以按照自学教程进行操作:
教程14-DEM-CFD与Ansys Fluent的双向耦合。
可选步骤:
如果您想以给定的初始流体流动开始Rocky仿真,请将Fluent中的解决方案保存为标准DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件,供Rocky稍后使用(请参阅下面的步骤IV)。注意:如果您的仿真是多相的,请在保存DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件之前,确保次级相(颗粒相)的体积分数设置为零。稍后,在仿真初始化后,将根据仿真开始时启用的颗粒,在Rocky中计算初始颗粒体积分数。
如果要使用任何标准Fluent后处理选项,请在处理仿真之前进行设置。
如果您希望耦合仿真的两侧共享相同的几何结构,现在就在Fluent中设置这些几何结构,但请确保您保存了Fluent案例文件。稍后在Rocky中,您可以选择直接从CAS、CAS.H5或CAS.GZ文件导入这些几何结构,这些文件将在下一步中从Fluent保存。
如果希望耦合仿真的两侧共享相同的几何结构运动,现在就使用Fluent移动网格来设置平移或旋转运动。这些运动稍后将(与CAS、CAS.H5或CAS.GZ文件一起)导入Rocky(下面的步骤IV.2),Rocky会自动将它们转换为Rocky运动坐标系。注意:如果您选择在Fluent中使用表达式定义移动网格,则需要在Rocky中手动设置运动坐标系。(另请参阅下面的步骤IV.2以及关于为导入的几何结构创建和应用运动坐标系。)
将完成的CFD设置写入CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件。
步骤III:设置初始Rocky仿真
在Rocky中,按照常规方式设置您的仿真项目。(另请参阅设置仿真参数。)提示:如果要使用与Fluent仿真完全相同的几何结构,可以选择导入您在步骤II中生成的CAS、CAS.H5或CAS.GZ文件,其中将包括所有可用的几何结构作为单独的组件。
建议:将Rocky项目保存到您在步骤II中保存CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件的同一文件夹中。(另请参阅保存新的仿真项目。)
无论您是否选择执行此步骤,Rocky都会创建自己的CAS(CAS.H5或CAS.GZ)副本。
可选:如果要使用系统中已有的颗粒数据开始耦合仿真,请执行以下所有操作:
按照常规方式处理仿真,但不进行CFD耦合。(另请参阅从头开始处理仿真。)
处理完成后,从File菜单中,单击Save project as…。
从Save As对话框中,选择第三个选项“Save as a New Project for Restart”,然后单击OK。
在Save in列表中,选择您在步骤II中保存CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件的相同位置,验证File Name,然后单击Save。
从Data面板中,单击CFD Coupling,然后在Data Editors面板中,从Coupling Mode列表中选择2-Way Fluent。
从Select Fluent CAS file对话框中,找到并选择您在步骤II中生成的CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件,然后单击Open。重要提示:在CAS文件导入后,将立即进行网格验证步骤。这需要您在运行Rocky仿真的同一台计算机上拥有有效的Fluent许可证。成功导入后,在Data面板中的CFD Coupling下方会出现一个新的2-Way Fluent项。此外,如果您选择在Fluent中设置移动网格,则对于您定义了运动的每个单元区域,在Data面板的Motion Frames下将出现一个新的坐标系。重要提示:如果您在Fluent中使用表达式定义了移动网格,Rocky将无法自动为您创建相关的运动坐标系。相反,您必须在Rocky中手动创建自己的运动坐标系,以尽可能匹配Fluent运动。
如果CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件导入了新的运动坐标系,请将每个新导入的坐标系分配给要与Fluent共享相应运动的几何结构组件。(另请参阅将运动坐标系应用于导入的几何结构。)
从Data面板的CFD Coupling下,选择新的2-Way Fluent项,然后从Data Editors面板中,执行以下所有操作:
在Interactions选项卡中,通过从Particle列表中选择(或多选)集名称,然后为所选集定义所需的定律,来定义每个*颗粒集*所需的CFD定律。在此选项卡中,您还可以为整个耦合仿真设置Turbulent Dispersion选项。(另请参阅关于使用双向Fluent方法。)
在Coupling选项卡中,定义所需的Mapping Method和Sub-Stepping选项。
在Zones and Interfaces选项卡中,执行以下操作:
从Coupling Fluid Cell Zone列表中,选择一个或多个选项。
(可选)如果提供,请从Mapping Cell Zone Interfaces列表中选择所需的选项。
从Fluent选项卡中,执行以下操作:
重要: 如果您的Fluent案例是多相的,请从Rocky Phase列表中选择代表颗粒流的相。
通过执行以下操作之一,选择Rocky开始时使用的流体流动数据:
要在不提供初始流体流动数据的情况下启动Rocky仿真,请确保Use Data Initialization复选框保持清除状态。这样做可确保将Fluent中规定的初始化设置用于生成初始流体流动。
要使用初始流体流动数据启动Rocky仿真,请选择Use Data Initialization,单击Import File按钮,然后选择并打开您在步骤II中保存的DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件。重要提示:如果您选择在仿真中使用初始流体流动数据,并且您的仿真是多相的,则在保存DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件之前,您必须确保次级相(颗粒相)的体积分数设置为零。这一点很重要,因为稍后在仿真初始化后,将根据仿真开始时启用的颗粒,在Rocky中计算初始颗粒体积分数。
从Version列表中,选择要用于流体耦合的Ansys版本。提示:如果您没有看到预期的Ansys版本,另请参阅当尝试设置2-Way Fluent Coupling时,Rocky未列出我的Ansys版本。
通过执行以下操作之一,选择如何处理仿真的流体部分:
要仅在本地计算机上的一个处理器上进行处理,请从Execution mode列表中选择Serial。
要在本地计算机上的多个处理器上进行处理,请从Execution mode列表中选择Local Parallel,然后在Solver Processes字段中输入要专用于CFD求解器的处理器数量。
要在网络上的多台计算机上进行处理,请从Execution mode列表中选择Distributed Parallel,然后执行以下操作之一:
在Hosts下,单击要添加的每台服务器的Add按钮,然后为每一行定义Host name和Amount信息。
要导入您在Rocky外部创建的包含主机和数量的外部列表,请单击Import File按钮,然后从Import对话框中,找到并选择包含信息的TXT文件,然后单击Open。Host部分将根据TXT文件中的信息进行填充。提示:TXT文件的格式需要包括在您希望专用于每个Amount的单独行上重复的Host name。要查看示例,请按照上述说明创建几行示例,单击Export File,然后将结果保存为TXT文件并查看。
通过执行以下操作之一,选择要保留的Fluent文件数量:
要为保存的每个Rocky输出文件保留每个Fluent DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件(在某些情况下,如移动网格,还要保留CAS文件),请启用Keep all files复选框。重要提示:除非您在Fluent中需要所有文件进行后处理,否则不建议在双向Fluent方法中保留所有文件。(另请参阅关于使用双向Fluent方法。)
要只保留最后(或最后几个)Fluent DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件(在某些情况下,还有CAS文件),请确保清除Keep all files复选框,然后在Files to keep框中输入要保留的最后保存文件的数量。提示:建议保留最后2个(或更多)文件。重要提示:如果您决定保存的文件少于全部文件,请注意,您将无法在Fluent中对未保存的文件进行后处理。此外,请注意,您保存的DAT(在某些情况下,还有CAS)文件的数量将取决于您可以重新启动仿真的最早时间,因为之前的流体数据将不可用。提示:您还可以使用Fluent的Autosave功能选择要写入磁盘的数量和频率。
在Variables选项卡中,查看Rocky和Fluent将在耦合仿真期间交换的Additional Inputs和Additional Outputs(如适用)。提示:如果您启用了物种传输,则此处将列出Fluent为Rocky提供的每个物种变量,以及Rocky为Fluent提供的质量源项。
提示:
要验证或更改所选CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件,请单击Open(在2-Way Fluent | Fluent选项卡底部),Rocky将在Fluent中打开自己的CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件副本。从这里,您可以查看或更改Rocky文件副本。重要提示:由于Rocky仅使用自己的导入CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件副本,因此您必须仅从Rocky的Open按钮打开导入的CAS(CAS.H5或CAS.GZ),并将任何更改保存到Rocky指示的默认位置。
如果您在Fluent中对CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件的Rocky副本进行了更改,请单击Refresh使Rocky纳入更新内容。重要提示:只有在您首先从位于2-Way Fluent | Fluent选项卡底部的Rocky Open按钮打开CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件时,Refresh按钮才有效。
如果您对CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件的原始Fluent版本进行了更改,并且未使用上述Rocky Open按钮,则必须将CFD Coupling选项设置为No Coupling以清除值,然后再次从头开始执行“步骤IV: 应用双向耦合”,选择在步骤2中更新的CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件。
步骤V:处理耦合仿真
在Rocky中,按照常规方式处理仿真(另请参阅从头开始处理仿真),但以下情况除外:
请牢记您在Fluent中设置的Time Step Size值,在Solver | Time选项卡中,为Fluent Outputs Multiplier设置所需值。提示:您可以在禁用的Simulation字段中查看此更改如何影响Rocky的输出频率。
根据Ansys许可证的限制,Rocky会自动打开Ansys Fluent,并且Fluent仿真与Rocky仿真同时处理。如果发现Fluent设置和Rocky之间存在任何不兼容,Rocky将显示错误并提供其他信息。仿真完成后,您可以根据自己的选择查看和分析两者的数据。(另请参阅分析仿真。)
另请参阅:
使用双向Fluent半解析方法处理Fluent和Rocky仿真
使用双向Fluent半解析方法处理Rocky和Ansys Fluent耦合仿真有五个主要步骤,如下所述。
在开始下面的步骤II之前,请确保已满足以下所有程序要求:
在安装Rocky程序的同一台计算机上安装了Rocky支持的Ansys Fluent版本。(另请参阅系统要求。)
如果您不确定在Rocky安装过程中是否安装了Ansys Fluent Coupling Support组件,请在开始步骤II之前,先按照安装Ansys耦合组件步骤进行操作。
步骤II:设置初始CFD仿真
重要提示:设置3D网格时,请确保仅使用四面体、棱柱体、棱锥体或六面体单元类型。注意:此版本不支持多面体网格单元,包括CutCell类型。
在Ansys Fluent中,设置要与Rocky耦合的CFD仿真。重要提示:确保完成以下所有操作;双向Fluent半解析耦合仿真需要这些精确设置
:
从Fluent Launcher对话框中,执行以下操作:
在Dimension下,确保选择3D。
在Options下,选择Double Precision。
在General选项卡的Time下,选择Transient。
从Tree面板中,展开Models,然后执行以下操作之一:
在Solution Methods选项卡的Pressure-Velocity Coupling Scheme下,您可以选择适用于您特定应用的任何压力-速度耦合方案。
在Solution Methods选项卡的Transient Formulation下,确保选择了First Order Implicit。
在Run Calculation选项卡的Time Advancement下,执行以下操作:
将Type设置为Fixed。
确保您设置的Time Step Size值与您稍后要在Rocky中设置的Output Settings | Time Interval值一致。提示:为确保两个产品之间的后处理更加一致,建议Fluent中的Time Step Size和Rocky中的Output Settings | Time Interval值为倍数。
可选步骤:
如果您想以给定的初始流体流动开始Rocky仿真,请将Fluent中的解决方案保存为标准DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件,供Rocky稍后使用(请参阅下面的步骤IV)。
如果要使用任何标准Fluent后处理选项,请在处理仿真之前进行设置。
如果您希望耦合仿真的两侧共享相同的几何结构,现在就在Fluent中设置这些几何结构,但请确保您保存了Fluent案例文件。稍后在Rocky中,您可以选择直接从CAS、CAS.H5或CAS.GZ文件(您将在下一步中从Fluent保存的文件)中导入这些几何结构。
如果希望耦合仿真的两侧共享相同的几何结构运动,现在就使用Fluent移动网格来设置平移或旋转运动。这些运动稍后将(与CAS、CAS.H5或CAS.GZ文件一起)导入Rocky(下面的步骤IV.2),Rocky会自动将它们转换为Rocky运动坐标系。注意:如果您选择在Fluent中使用表达式定义移动网格,则需要在Rocky中手动设置运动坐标系。(另请参阅下面的步骤IV.2以及关于为导入的几何结构创建和应用运动坐标系。)
将完成的CFD设置写入CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件。
步骤III:设置初始Rocky仿真
在Rocky中,按照常规方式设置您的仿真项目。(另请参阅设置仿真参数。)
提示: 如果要使用与Fluent仿真完全相同的几何结构,可以选择导入您在步骤II中生成的CAS、CAS.H5或CAS.GZ文件,其中将包括所有可用的几何结构作为单独的组件。
注意: 2-Way Fluent Semi-Resolved目前仅支持以下颗粒形状:球体、壳(刚性或柔性)或自定义导入的多面体(仅刚性)。
建议:将Rocky项目保存到您在步骤II中保存CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件的同一文件夹中。(另请参阅保存新的仿真项目。)无论您是否选择执行此步骤,Rocky都会创建自己的CAS(CAS.H5或CAS.GZ)副本。
可选:如果要使用系统中已有的颗粒数据开始耦合仿真,请执行以下所有操作:
按照常规方式处理仿真,但不进行CFD耦合。(另请参阅从头开始处理仿真。)
处理完成后,从File菜单中,单击Save project as…。
从Save As对话框中,选择第三个选项“Save as a New Project for Restart”,然后单击OK。
在Save in列表中,选择您在步骤II中保存CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件的相同位置,验证File Name,然后单击Save。
从Data面板中,单击CFD Coupling,然后在Data Editors面板中,从Coupling Mode列表中选择Fluent Semi-Resolved。
从Select Fluent CAS file对话框中,找到并选择您在步骤II中生成的CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件,然后单击Open。重要提示:在CAS文件导入后,将立即进行网格验证步骤。这需要您在运行Rocky仿真的同一台计算机上拥有有效的Fluent许可证。成功导入后,在Data面板中的CFD Coupling下方会出现一个新的2-Way Fluent Semi-Resolved项。此外,如果您选择在Fluent中设置移动网格,则对于您定义了运动的每个单元区域,在Data面板的Motion Frames下将出现一个新的坐标系。重要提示:如果您在Fluent中使用表达式定义了移动网格,Rocky将无法自动为您创建相关的运动坐标系。相反,您必须在Rocky中手动创建自己的运动坐标系,以尽可能匹配Fluent运动。
如果CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件导入了新的运动坐标系,请将每个新导入的坐标系分配给要与Fluent共享相应运动的几何结构组件。(另请参阅将运动坐标系应用于导入的几何结构。)
从Data面板的CFD Coupling下,选择新的2-Way Fluent Semi-Resolved项,然后从Data Editors面板中,执行以下所有操作:
通过执行以下操作之一,选择Rocky开始时使用的流体流动数据:
要在不提供初始流体流动数据的情况下启动Rocky仿真,请确保Use Data Initialization复选框保持清除状态。这样做可确保将Fluent中规定的初始化设置用于生成初始流体流动。
要使用初始流体流动数据启动Rocky仿真,请选择Use Data Initialization,单击Import File按钮,然后选择并打开您在步骤II中保存的DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件。
从Version列表中,选择要用于流体耦合的Ansys版本。提示:如果您没有看到预期的Ansys版本,另请参阅当尝试设置2-Way Fluent Coupling时,Rocky未列出我的Ansys版本。
通过执行以下操作之一,选择如何处理仿真的流体部分:
要仅在本地计算机上的一个处理器上进行处理,请从Execution mode列表中选择Serial。
要在本地计算机上的多个处理器上进行处理,请从Execution mode列表中选择Local Parallel,然后在Solver Processes字段中输入要专用于CFD求解器的处理器数量。
要在网络上的多台计算机上进行处理,请从Execution mode列表中选择Distributed Parallel,然后执行以下操作之一:
在Hosts下,单击要添加的每台服务器的Add按钮,然后为每一行定义Host name和Amount信息。
要导入您在Rocky外部创建的包含主机和数量的外部列表,请单击Import File按钮,然后从Import对话框中,找到并选择包含信息的TXT文件,然后单击Open。Host部分将根据TXT文件中的信息进行填充。提示:TXT文件的格式需要包括在您希望专用于每个Amount的单独行上重复的Host name。要查看示例,请按照上述说明创建几行示例,单击Export File,然后将结果保存为TXT文件并查看。
通过执行以下操作之一,选择要保留的Fluent文件数量:
要保留每个Fluent DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件(在某些情况下,如移动网格,还要保留CAS文件),请启用Keep all files复选框。重要提示:除非您在Fluent中需要所有文件进行后处理,否则不建议在双向Fluent半解析方法中保留所有文件。(另请参阅关于使用双向Fluent半解析方法。)
要只保留最后(或最后几个)Fluent DAT(DAT.H5或DAT.GZ)文件(在某些情况下,还有CAS文件),请确保清除Keep all files复选框,然后在Files to keep框中输入要保留的最后保存文件的数量。提示:建议保留最后2个(或更多)文件。重要提示:如果您决定保存的文件少于全部文件,请注意,您将无法在Fluent中对未保存的文件进行后处理。此外,请注意,您保存的DAT(在某些情况下,还有CAS)文件的数量将取决于您可以重新启动仿真的最早时间,因为之前的流体数据将不可用。提示:您还可以使用Fluent的Autosave功能选择要写入磁盘的数量和频率。
提示:
要验证或更改所选CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件,请单击Open,Rocky将在Fluent中打开自己的CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件副本。从这里,您可以查看或更改Rocky文件副本。重要提示:由于Rocky仅使用自己的导入CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件副本,因此您必须仅从Rocky的Open按钮打开导入的CAS(CAS.H5或CAS.GZ),并将任何更改保存到Rocky指示的默认位置。
如果您在Fluent中对CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件的Rocky副本进行了更改,请单击Refresh使Rocky纳入更新内容。重要提示:只有在您首先从Rocky Open按钮打开CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件时,Refresh按钮才有效。
如果您对CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件的原始Fluent版本进行了更改,并且未使用上述Rocky Open按钮,则必须将CFD Coupling选项设置为No Coupling以清除值,然后再次从头开始执行“步骤IV: 应用双向Fluent半解析耦合”,选择在步骤2中更新的CAS(CAS.H5或CAS.GZ)文件。
步骤V:处理耦合仿真
在Rocky中,按照常规方式处理仿真(另请参阅从头开始处理仿真),但以下情况除外:
请牢记您在Fluent中设置的Time Step Size值,在Solver | Time选项卡中,为Output Settings | Time Interval设置所需值。提示:为确保两个产品之间的后处理更加一致,建议Fluent中的Time Step Size和Rocky中的Output Settings | Time Interval值为倍数。
根据Ansys许可证的限制,Rocky会自动打开Ansys Fluent,并且Fluent仿真与Rocky仿真同时处理。如果发现Fluent设置和Rocky之间存在任何不兼容,Rocky将显示错误并提供其他信息。仿真完成后,您可以根据自己的选择查看和分析两者的数据。(另请参阅分析仿真。)
另请参阅:
在Rocky中分析瞬时或离散颗粒破损时,首先要在处理仿真之前打开Particle set的破损参数(另请参阅 关于颗粒破损),然后在3D视图窗口中查看结果和/或与颗粒碎片相关的属性或曲线,或在绘图或直方图窗口中进行绘制(图1)。
重要的是要意识到,只有在达到Solver | Time选项卡上的Breakage Start值后,才会收集破损数据。这是为了在破损计算开始之前,让仿真中的颗粒流有足够的时间达到稳定状态。
有关特定模型、提示和限制的更多详细信息,请参阅关于颗粒破损主题。
按照常规方式设置仿真(另请参阅设置仿真参数),确保完成以下所有操作:
在设置仿真范围参数步骤中,在Solver | Time选项卡上,您已经为Breakage Start和Breakage Delay after Release设置了所需的值。(另请参阅关于求解器参数。)提示:最佳做法是将Breakage Start时间设置为颗粒流达到稳定状态后开始。
在添加和编辑颗粒集步骤中,您已经为每个要启用破损的|Gloss7|s完成了以下所有操作:
在Particle选项卡上,确保选择了以下Shape | Composition选项组合之一:
Straight或Custom Fiber Shape | Multiple Element Composition
Custom Shell Shape | Multiple Element Composition
Solid Polyhedron Shape | Single Element或Multiple Element Composition
Solid Briquette Shape | Single Element Composition
Solid Faceted Cylinder Shape | Single Element Composition
Solid Custom Convex Polyhedron Shape | Single Element或Multiple Element Composition
Solid Custom Concave Polyhedron Shape| Multiple Element Composition
如果选择了Single Element颗粒集,则完成了以下所有操作:
在Particle | Breakage选项卡上,您已选中Enable Breakage复选框。
在Criteria子选项卡中,您已从Model列表中选择了所需的Instantaneous Breakage模型,并定义了其相关参数。
在Fragments子选项卡中,您已在Limits下输入了所需的值,从Distribution model列表中选择了所需的模型,并定义了其相关参数。
如果选择了Multiple Element颗粒集,则完成了以下所有操作:
在Particle | Breakage选项卡上,您已从Model列表中选择了所需的Discrete Breakage模型。
您已经定义了模型的相关参数。
按照常规方式处理仿真。(另请参阅关于启动仿真。)
在仿真至少达到Breakage Start时间后,执行以下一项或多项操作:
从3D视图窗口(另请参阅关于3D视图窗口),观察颗粒形状在破碎和破损时的变化。
从Data面板中,选择Particles,然后从Data Editors面板中,选择Properties或Curves选项卡,然后创建绘图(另请参阅在Rocky中通过创建绘图或直方图对数据进行绘制),或在3D视图窗口中可视化与结果碎片相关的属性(另请参阅关于3D视图窗口)。
另请参阅:
(另请参阅关于颗粒装配体。)
按照常规方式开始设置仿真(另请参阅设置仿真参数)。
在添加和编辑颗粒集步骤中,请执行以下操作:
对于您希望在最终装配体形状中表示的每个部件,创建一个单独的颗粒集。(另请参阅添加新的颗粒集。)提示:确保颗粒集符合装配体部件的特定标准。(有关详细信息,请参阅颗粒和输入限制主题中的装配体颗粒形状限制 部分。)
创建另一个新的颗粒集(另请参阅添加新的颗粒集),选中它,然后从Data Editors面板中执行以下操作:
在Particle主选项卡中,将Shape定义为Assembly。
在Shape子选项卡中,为要包含的每个单独部件添加一个新的定义行,并定义每个部件的位置、尺寸比例和旋转参数。(另请参阅关于添加和编辑颗粒集。)提示:在Particles Details窗口中检查您的设置。(关于颗粒详细信息窗口。)注意:对于装配体形状,当尺寸类型为Original Size Scale且设置为1(默认设置)时,颗粒详细信息3D视图会显示部件的实际位置。
像通常定义任何其他颗粒集一样,定义其余的形状设置。(在Size、Movement和Orientation子选项卡上定义所需的参数。)重要提示:此时,Rocky将根据您为各个部件所基于的颗粒集定义的值,以及您在装配体中定义的部件尺寸,计算(整个)装配体颗粒的质量、面积和其他属性。只要各个部件不重叠,Rocky就会准确计算这些属性;否则,无法保证Rocky计算出的这些属性的准确性,您应该考虑通过指定Custom Properties来自行定义它们。
(可选)如果您的装配体形状要求其部件重叠,并且您需要为装配体颗粒获取准确的质量、面积和其他属性,请考虑通过执行以下操作为您的装配体指定Custom Properties:
在您设计理想(装配体)颗粒形状的CAD程序中,记下您希望Rocky用于装配体颗粒形状的Area、Volume、Mass、Geometric Center、Center of Mass和其他属性。
在Rocky中,从装配体颗粒的Particle | Custom Properties选项卡中,启用Change Assembly Properties复选框,然后输入您希望Rocky使用的信息。提示:您可以使用Particles Details窗口中的彩色点来预览质心(蓝点)和几何中心(黄点)的位置。
完成仿真的设置,处理仿真,然后按常规方式分析结果。
另请参阅:
如果您想观察颗粒如何受到周围其他物体加热或冷却所带来的温度变化的影响,您可以设置仿真以对热属性进行建模。启用热建模后,您就能够仿真从颗粒到其他颗粒以及从颗粒到边界的传导传热。当与CFD耦合方法一起使用时,它还可以仿真颗粒和流体之间的对流传热。(另请参阅设置或修改流体和/或气流属性。)
提示: 有关热建模实际应用的示例和分步教程,请查阅以下资源:
按照常规方式设置仿真(另请参阅设置仿真参数),确保完成以下所有操作:
在设置仿真范围参数步骤中,在Physics选项卡上,选中Enable Thermal复选框。(另请参阅关于物理参数。)注意:如果您决定启用Intra-particle Collision Statistics,请注意温度属性将无法在Particles Details窗口中查看,但仍可以从Particles主实体或通过3D View窗口查看。(另请参阅关于颗粒内碰撞统计。)
在添加和编辑几何结构组件步骤中,在每个壁面组件的Geometry子选项卡上,为Thermal Boundary Type和Temperature设置所需内容。
在添加和编辑颗粒集步骤中,在希望受到热影响的颗粒集的Particle选项卡上,确保在任何颗粒的Composition子选项卡上,从Composition列表中选择Multiple Elements,并且还将Conductivity Ratio参数设置为所需的值。
在修改材料属性步骤中,在每个颗粒和/或边界材料的Materials选项卡上,设置以下所有参数:
热导率
比热
泊松比(另请参阅关于修改材料组成。)
在添加和编辑颗粒输入步骤中,对于每个颗粒输入,设置每个颗粒集行的Temperature。(另请参阅关于添加和编辑颗粒输入。)
如果将仿真与CFD方法耦合,则在设置或修改流体和/或气流属性步骤中,为Convective Heat Transfer Law设置所需内容。(另请参阅关于使用单向Fluent方法、关于使用双向Fluent方法或关于使用单向恒量方法)。注意:如果特别将仿真与单向恒量方法耦合,请确保还设置了所需的Temperature、Thermal Conductivity和Specific Heat值。(另请参阅关于使用单向常量方法。)
按照常规方式处理仿真。(另请参阅关于启动仿真。)
按照常规方式设置仿真(另请参阅关于SPH参数),确保完成以下所有操作:
在设置仿真范围参数步骤中,在Physics选项卡上,选中Enable Thermal复选框。(另请参阅关于物理参数。)用于传热的Cleary模型将自动选中。
在添加和编辑几何结构组件步骤中,在每个壁面组件的Geometry子选项卡上,为Thermal Boundary Type和Temperature设置所需内容。
如果仿真还涉及DEM颗粒:在添加和编辑颗粒集步骤中,在希望受到热影响的颗粒集的Particle选项卡上,确保在任何颗粒的Composition子选项卡上,从Composition列表中选择Multiple Elements,并且还将Conductivity Ratio参数设置为所需的值。
在修改材料属性步骤中,在Materials选项卡上为流体材料设置以下所有参数:
热导率
比热
按照常规方式处理仿真。(另请参阅关于启动仿真。)
温度(适用于壁面、传送带、颗粒和流体)
比热(仅适用于流体)
热导率(仅适用于流体)
另请参阅:
仿真的3D视图将始终包含Rocky徽标,但您也可以选择将自己的公司徽标添加到视图中。在您向客户展示仿真图像或动画,并希望为自己的作品打上品牌标签时,这一功能可能很有用。
您可以使用Window Editors面板上的Overlay选项卡添加徽标图像。徽标以图像形式添加,可随意放置在3D视图窗口上的任意位置。
使用单独的图像编辑软件,打开要使用的徽标文件,并确保显示尺寸合适。
确保图像保存为PNG、JPG、BMP或PNP文件。
打开要添加徽标的仿真项目,然后选择所需的3D视图窗口。
使用Window Editors面板上的Overlay选项卡,将徽标作为图像叠加添加到3D视图中。(另请参阅为3D视图窗口添加或编辑图像叠加。)
另请参阅:
对于您花费时间和精力按照自己喜欢的方式设置了多个3D视图窗口、工作区和用户进程的项目,您现在可以导出所有设置标准,并在其他项目中重复使用。这是录制或编写脚本来为您进行设置的替代方案,因为录制或编写脚本需要您事先确切地知道您希望视图和流程如何工作。有了此功能,您可以在事后决定是否要在其他项目中重复使用该设置。
在您已经运行了几个类似仿真,但客户突然想要看到新视图或流程的情况下,此功能非常有用。通过使用此功能,您可以在一个项目中设置新视图和流程,然后将这些相同的视图和流程应用到您设置的其他项目。
Rocky允许您将此设置标准导出到rocky_template文件或剪贴板,甚至还可以在单独的对话框中列出导出的每个组件(图1)以供确认。
导出项目上下文后出现的对话框示例
在新项目中,您可以选择从这两个位置导入保存的标准。
导入后,Rocky只需创建新的3D视图窗口、工作区和用户进程,以匹配导出的内容。如果在导入时项目中已经有3D视图窗口和用户进程,Rocky将保留这些项,同时将新项添加到项目中。
确保您的3D视图窗口、工作区和用户进程已按照您想要的方式设置。
从File菜单中,指向Export project context,然后执行以下操作之一:
为了确保项目上下文能够在更长的时间内重复使用,而不仅仅是在当前时间段内使用,请选择To file,然后执行以下所有操作:a.从Save project context对话框中,选择要保存
rocky_template文件的位置,在File name框中为其命名,然后单击Save。b.在Finished exporting context对话框中,查看列出的项,然后单击OK。要仅在当前时间段内重复使用项目上下文,请选择To clipboard,然后在Finished exporting context对话框中,查看列出的项,然后单击OK。
3D窗口、工作区和用户进程设置已准备好导入到另一个项目中。
要导入之前从另一个项目导出的3D视图窗口、工作区和用户进程设置
确保要应用之前导出设置的项目已在Rocky中打开。
从File菜单中,指向Import project context,然后执行以下操作之一:
要从之前导出的文件导入,请选择From file,然后从Restore project context对话框中,找到并选择要使用的
rocky_template文件,然后单击Open。要从剪贴板导入,请选择From clipboard。
之前导出的3D窗口、工作区和用户进程设置将添加到项目中。
另请参阅:
在为Rocky设置新的GPU卡时,您可以采取两个步骤,这可能有助于使GPU上的仿真处理更平滑、更快速:
关闭Windows超时检测和恢复(TDR)
启用双精度处理
具体说明见下文。
应用:当您只有单个NVIDIA GPU卡时,此步骤特别有用。但总体上,它也适用于Rocky使用的任何GPU。
症状:在复杂的仿真过程中,Rocky仿真会偶尔停止,导致计算不完整并出现错误(图1)。这是由于Windows认为GPU卡没有响应,因为在进行复杂计算时返回答案所需的时间超出了预期。关闭GPU的TDR可以让显卡有必要的时间来执行计算。
要关闭GPU卡的TDR:
确保您已成功安装GPU卡和相关驱动程序,并已重新启动计算机。
从NVIDIA下载并安装最新版本的NVIDIA Nsight Visual Studio Edition。
图2:Nsight Visual Studio Edition的安装确认屏幕注意:
如上图2所示,您只需安装Nsight Monitor选项;Nsight Visual Studio选项不是必需的。
如果您以前没有订阅过,您可能需要在Nvidia网站上以开发者身份订阅(免费),以便下载Nsight Visual Studio Edition(图3)。
图3:订阅Nvidia开发者计划重新启动计算机。
在Windows Start菜单中的NVIDIA Corporation下,单击Nsight Monitor(图4)。
图4:Windows Start菜单中的Nsight Monitor 通知区域中会出现一个新的Nsight Monitor图标。在通知区域中,右键单击Nsight Monitor图标,然后选择Options(图5)。
图5:通知区域中的Nsight Monitor在NVIDIA Nsight Options对话框的General选项卡上,将WDDM TDR enabled设置为False(图6)。
图6:NVIDIA Nsight Options对话框单击OK。
重新启动计算机。
应用:您有一个或多个NVIDIA Titan系列的GPU卡。
症状:您在Titan系列GPU卡上看到的结果比预期的要慢。这可能是由于尚未启用双精度处理。启用后,将加速某些Rocky计算,从而缩短整体处理时间,但会降低图形可视化性能。此外,我们还发现,使用双精度的Titan卡在仿真球体时耗时更长(约20%),但在仿真成形颗粒时速度会更快(约200%)。
要启用GPU卡的双精度处理:
确保您已成功安装Titan卡和相关驱动程序,并已重新启动计算机。
右键单击Windows桌面,然后单击NVIDIA Control Panel(图7)。
图7:Windows桌面显示NVIDIA Control Panel选项的右键菜单在NVIDIA Control Panel窗口中,执行以下所有操作:
从Select a Task列表中,选择Manage 3D settings。
在Global Settings选项卡的Feature下,选择Double precision,然后从下拉列表中,确保已启用所有Titan GPU卡(选中)(图8)。
图8:NVIDIA Control Panel中的Manage 3D Settings部分单击OK。
重新启动计算机。
另请参阅:






































