EDEM离散元仿真软件

基本信息

• 全称：Altair EDEM （Extended Discrete Element Method）
• 开发与归属：
  • 英国 DEM Solutions 公司开发（起源于爱丁堡大学）
  • 2019 年被 Altair（澳汰尔） 收购
• 核心定位：全球领先的离散元（DEM）仿真平台，专攻颗粒 - 颗粒、颗粒 - 设备的微观力学行为与宏观流动规律Altair(アルテアエンジニアリング株式会社)。

二、核心原理：离散元法（DEM）

• 核心思想：将散料视为大量独立颗粒组成的系统
• 计算逻辑：
  1. 追踪每一颗颗粒的位置、速度、旋转
  2. 基于牛顿第二定律 + 接触力学模型（Hertz-Mindlin 等）
  3. 实时计算颗粒 - 颗粒、颗粒 - 壁面的法向力、切向摩擦力、滚动阻力
  4. 逐时间步更新所有颗粒状态，还原整体流动 / 堆积 / 破碎行为

三、核心功能与优势

1. 强大的颗粒建模
   • 形状：支持球形、非球形（多面体、椭球）、纤维、片状、不规则 CAD 颗粒
   • 属性：密度、摩擦、刚度、表面能（粘性）、破碎、粘结、湿热膨胀
   • 高效生成：Particle Factory™ 自动填充千万级颗粒
2. 全流程一体化
   • Creator（前处理）：CAD 导入（STEP/IGES/STL）、设备运动定义（旋转 / 振动 / 平移）
   • Simulator（求解器）：CPU/GPU 并行，支持数百万～数千万颗粒大规模仿真
   • Analyst（后处理）：速度场、应力云图、力链、混合度、磨损、流量、功率统计
3. 多物理场耦合（最强特色）
   • EDEM + CFD（STAR-CCM+/Fluent）：气 - 固、液 - 固两相流（气力输送、流化床、水力冲刷）
   • EDEM + FEA（Abaqus/HyperWorks）：颗粒载荷 → 设备结构应力 / 疲劳 / 变形
   • EDEM + MBD（Adams/MotionView）：机械 - 散料联合动力学（挖掘机、装载机、农机）
   • EDEM + 1D 系统（Amesim）：液压 - 机械 - 散料全系统虚拟调试
4. 材料与接触模型库
   • 内置岩石、土壤、煤炭、谷物、粉末、药片等材料模板
   • 支持自定义接触模型、粘性、粘结、破碎、磨损、热传递

四、主流应用领域

• 矿山 / 重工：破碎机、筛分机、输送机、料仓、挖掘机、铲车、矿车流动与磨损Altair(アルテアエンジニアリング株式会社)
• 农业机械：收割机、播种机、清选机、谷物 / 种子 / 肥料流动、分离效率
• 制药 / 食品：粉末混合、压片、包衣、造粒、料斗架桥、包装均匀性
• 化工 / 建材：水泥、陶瓷、催化剂、颜料、电池材料、粉料干燥 / 造粒
• 岩土 / 基建：土壤 - 铲斗 / 轮胎相互作用、盾构机渣土、边坡稳定、土石方Altair(アルテアエンジニアリング株式会社)
• 能源：生物质输送、煤粉燃烧、光伏硅料、锂电池极片粉末

五、EDEM vs Amesim vs STAR-CCM+（一句话区分）

• EDEM：离散颗粒 / 散料（3D 粒子追踪，看矿石 / 粉末如何流动、碰撞、磨损设备）Altair(アルテアエンジニアリング株式会社)
• Amesim：1D 系统（管路 / 液压 / 电控，看系统压力 / 流量 / 力随时间变化）
• STAR-CCM+：3D 场（流体 / 热 / 结构，看连续介质的速度场、温度场）

六、核心价值