Wie verhält sich Schüttgut?
Das kann man berechnen
Altair hat kürzlich sein Produkt "EDEM 2020" veröffentlicht. Ein Paket für die Berechnung von Schüttgut und Granulat, mit Hilfe der Diskrete Elemente Methode (DEM). Es kommt für virtuelle Tests zur Förderung und Verarbeitung von Schüttgut im Bergbau, Maschinenbau und der verarbeitenden Industrie zum Einsatz. Somit kann auch in diesen Fällen der Digitale Zwilling vollständig aufgebaut werden.
Maschinenbauer sind es gewohnt, mit diskreten Werkstücken umzugehen. Vom Minizahnrad für ein Uhrwerk, genauso wie mit Komponenten für ein Schiffsgetriebe. Aber Schüttgut? Dieses undefinierbare "Zeugs"
Dabei gibt es gar nicht wenige Branchen, die damit zu tun haben. Wie aber berechnet man sowas? Es gibt nicht allzu viele Ansätze dafür. EDEM von Altair ist einer davon.
Die Highlights der Version 2020 sind:
Neues Sphere Fitting Tool
EDEM kann jede Materialgröße oder -form mit der rechnerisch effizienten und gut validierten Multi-Sphere Methode simulieren. Bei diesem Verfahren wird eine Form durch mehrere überlappende Kugeln nachgebildet und mit steigender Anzahl der Überlappungen eine höhere Formtreue ermöglicht. Mit dem neuen Sphere-Fitting Tool müssen Anwender die Kugeln nicht länger manuell anordnen, um die gewünschte Form zu erzeugen. Das Tool erstellt automatisch einen aus Kugeln approximierten Partikel, der weitestgehend einer Partikelform entspricht, die aus einer CAD Datei importiert wurde. Anwender können die Anzahl der verwendeten Kugeln steuern und die minimale Kugelgröße eingrenzen. Das Werkzeug gibt Anwendern die Möglichkeit, von der effizienten Multi-Sphere Methode zu profitieren, ohne dabei den bisherigen Aufwand für die Nachbildung einer Partikelform betreiben zu müssen.
 Mit dem Sphere Fitting Tool von EDEM ist das Erstellen von komplexen Formen nun ein automatisierter Prozess.
Erstellung von Metapartikeln
Bei vielen Industrieanwendungen kommen Materialien zum Einsatz, die von ihrer Beschaffenheit her flexibel oder länglich sind, wie zum Beispiel Fasern, Nutzpflanzen oder Gras. Die in EDEM Creator eingeführten Metapartikel ermöglichen es Anwendern, einfach Partikelgruppen zu erzeugen, um flexible Fasern zu erstellen. Dies wird durch die Bonded Model Funktion ermöglicht, die zur Unterstützung von Metapartikeln überarbeitet wurde. Zudem ist sie vollkommen GPU konform. Das spart Zeit und reduziert den erforderlichen Aufwand, um eine Simulation für flexible Partikel aufzubauen. Es ermöglicht so allen Anwendern, solche Materialien auf einfache Art und Weise zu erzeugen.
Material Block Dynamic Factory
EDEM hatte zuvor bereits ein Bed Generation Tool (auch als Material Block bekannt) eingeführt, das es Anwendern ermöglicht, große Materialvolumina schnell und einfach durch Kopieren und Anordnen von kleineren Materialblöcken zu erzeugen. In EDEM 2020 wurde diese Fähigkeit erweitert, um als sogenannte "Dynamic Factory" zu operieren, d. h. der gleiche Materialblock wird automatisch in regelmäßigen Abständen in einer Simulation verwendet. Das funktioniert gut, wenn die Verarbeitung natürlich erfolgt, wie bei Zuführschnecken, Förderbändern, Ballenpressen und anderen. Diese Funktion ist eine leistungsstarke Methode, wenn es darum geht, das Ergebnis einer Simulation als Input für eine andere Simulation zu verwenden, ohne diese zu wiederholen, wodurch viel Zeit eingespart wird.
Vorgabe ist nämlich dass Partikel ein kleineres Volumen aufweisen müssen als die von ihnen belegten Gitterzellen. Ingenieuren bietet sich so ein breites Spektrum neuer Einsatzmöglichkeiten für Simulationen. Lösungen, die bereits mit anderer MKS Software zur Verfügung stehen, können mit Altair Motionsolve gekoppelt werden.
 Die Erzeugung von Materialien wie Heu oder sogar Spaghetti, ist mit der neuen Meta Particle Funktion in EDEM 2020 eine einfache Angelegenheit.
Erweiterungen der EDEM-Fluent Kopplung
Die EDEM-Fluent Kopplung, mit der Anwender eine Vielfalt von Partikel-Fluidsystemen genau simulieren können, wurde überarbeitet und ermöglicht es Anwendern jetzt, Daten zu chemischen Spezies zu transferieren. Das bietet die Möglichkeit der Simulation von komplexen thermischen und chemischen Reaktionen wie zum Beispiel Verdunstung. In einem folgenden Update wird auch Verbrennung simuliert werden können. Das öffnet die Türen zu einer ganzen Reihe neuer Anwendungen, die auf Prozesse setzen, die von der Modellierung dieser Phänomene abhängen.
EDEM 2020 von DEM Solutions Ltd., die kürzlich von Altair übernommen wurden, ermöglicht schnellere Arbeitsabläufe und stellt nun neue Werkzeuge für einen schnelleren und einfacheren Simulationsaufbau zur Verfügung. Das neue Release umfasst auch neue Kopplungsmöglichkeiten mit der Software für Mehrkörper-Simulation Altair Motionsolve sowie der Open Source Software für Strömungsmechanik (CFD) OpenFOAM.
 Die EDEM-Motionsolve Co-Simulation ermöglicht es, die Dynamik von
Maschinenbewegungen zu modellieren und zu visualisieren sowie zu untersuchen,
wie Lasten durch Schüttgüter über das mechanische System verteilt werden.
"Geschwindigkeit war in unserer Entwicklungsarbeit von zentraler Bedeutung, und die fortlaufenden Releases wurden darauf ausgerichtet, EDEM Funktionalitäten für GPU Technologie zu implementieren, damit alle Anwender von der deutlichen Beschleunigung ihrer Simulationen profitieren können", sagte Mark Cook, Produktmanager Altair für EDEM. "Mit EDEM 2020 adressieren wir nun den Simulationsaufbau und führen erweiterte Fähigkeiten wie Meta Particles für die Simulation von flexiblen Fasern sowie Motion Control für erweiterte Geometriebewegung ein. Zusätzlich gibt es neue Werkzeuge wie Sphere Fitting, welches heute zu den Standard-Funktionalitäten von EDEM gehört."
www.altair.com
- Karl Obermann -
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