La simulación de EDEM brinda a los ingenieros información sobre cómo los materiales a granel interactúan con equipos durante una variedad de condiciones de operación y proceso. La nueva versión EDEM 2021 de Altair ya está disponible aquí echamos un vistazo a sus nuevas funciones:

 Ejemplos de uso de partículas poliédricas: mezclador de tambor y pellets en tornillo sin fin

Solver de partículas poliédricas
La forma juega un importante rol en la simulación del método de elementos discretos (DEM). Para la mayoría de las aplicaciones se recomienda el método de validación multi esfera ya que ofrece el balance perfecto eficiencia y precisión computacional. Sin embargo, hay algunas aplicaciones donde el método de partículas poliédricas es más atractivo, por ejemplo, en materiales con una forma muy uniforme o los que requieren un gran número de esferas para ser representadas como partículas con un alto índice de aspecto. En EDEM 2021 el ingeniero tiene acceso al solver de formas de partículas poliédricas como alternativa al solver de multi esferas. El solver de partículas poliédricas se diseñó para GPUs de alto desempeño como los CUDA de NVIDIA, hardware que es compatible con la API de EDEM, la interface para simulaciones acopladas con dinámica de fluidos CFD y solvers de dinámica en multi cuerpos.

Mayor rendimiento
El solver de multi esferas en EDEM por GPU se optimizó para conseguir velocidades de cómputo de 30%, la gráfica muestra las pruebas usando EDEM 2021 en GPU contra versiones anteriores.

 

EDEM con la potencia de GPUs

 

Volúmenes de material
Muchas aplicaciones necesitan de la generación de grandes volúmenes de material, por ejemplo, el caso de la simulación de vehículos todo terreno o maquinaria agrícola y su interacción con el terreno. La nueva función de “Volume Packaging” de EDEM 2021 puede generar en automático paquetes de material rápidamente en base a ciertos criterios específicos como porosidad o nivel de compactación. Esto funciona en geometría de volúmenes cerrados y pueden ser aplicados a formas arbitrarias y uniformes como tolvas cilíndricas. Es un método más rápido contra la forma tradicional de suministrar grandes volúmenes de material, y una vez generados, estas camas de material son almacenadas como bloques que luego pueden ser usadas fácilmente durante la simulación o reusar en otros proyectos de simulación.

La creación de esta forma compleja habría requerido previamente una configuración, con la nueva capacidad de volume packaging posible generar paquetes de material en minutos


Modelos de elevación y arrastre para datos importados
La capacidad de importar datos de terceros para simulación de acoplamiento CFD en un solo sentido ha sido clave en EDEM, cuando se observan aplicaciones de fluidos-partícula, donde arrastre del fluido es significativo, pero el efecto de partícula en el flujo del fluido no lo es. Esta forma de trabajo se ha mejorado con la disponibilidad de los modelos de elevación y arrastre en la física de EDEM Creator, localizadas dentro del menú de Particle Body Force. Los usuarios solo necesitan importar un campo de velocidad y podrán seleccionar una lista el modelo de elevación y arrastre, dentro de los cuales están:

  • Modelo de elevación Saffman
  • Modelo de elevación Magnus
  • Modelos de arrastre Schiller y Naumann
  • Modelos de arrastre Morsi y Alexander
  • Modelos de arrastre Haider y Levenspiel
  • Modelos de arrastre Ganser

modelos de elevacion y arrastre

 

Mejoras en la forma de trabajo
Una serie de mejoras fueron incorporadas en esta versión, algunas incluyen la posibilidad de agrupar partes de geometría haciendo más fácil el manejo de la simulación con muchas partes. En lo que se refiere a post procesamiento, es posible colorear partículas por el esfuerzo generado, esfuerzo axial y Von Mises, de manera que se pueda visualizar los esfuerzos y analizar el daño dentro del módulo EDEM Analyst. En términos de uso del software y ergonomía, se añadió el dispositivo SpaceMouse de 3dconexxion.

Interacción neumático-terreno con partículas coloreadas segun esfuerzos

Acoplamiento en dos sentidos en EDEM AcuSolve
Es posible ejecutar un acoplamiento en dos sentidos entre EDEM y AcuSolve de Altair para modelar sistemas de partículas de fluido complejo ya sea en sistemas de bandas transportadoras neumáticas, lechos de fluido, mezclas solida-liquida donde el fluido impacte partículas y estas también tienen efecto en el fluido. Se permiten partículas más grandes que el tamaño de malla y se puede realizar transmisión de calor entre partícula - partícula, partículas de fluido e interacciones partículas sólidos.

Simulación EDEM-AcuSolve de un ventilador de limpieza en una cosechadora

Mejoras en acoplamiento EDEM-MotionSolve
Acoplar EDEM con MotionSolve de Altair permite al ingeniero diseñar equipo pesado que simule dinámicamente el material a granel como multi cuerpos y se pueda evaluar o inferir la interacción de la maquina y el material. Algo nuevo en esta co-simulación, es la capacidad de hacer síntesis de modelos de componentes CMS interacción entre cuerpos flexibles y partículas. Los cuerpos flexibles CMS pueden representar la deformación del cuerpo en un rango lineal. Se puede simular las fuerzas de reacción por al contacto entre las partículas y el cuerpo flexible, lo que puede provocar deformaciones y tensiones dentro del cuerpo flexible.

Excavadora con el cucharón como cuerpo flexible basado en CMS

Fuente: EDEM

 

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