物性参数快速标定工具 EDEM Calibration Kit

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https://www.edemsimulation.com/blog-and-news/faster-calibration-with-the-edem-calibration-kit/

仿真模拟是重要的工程研发工具，在较少的物理实验辅助下甚至完全替代物理实验，就能帮助我们更好地预测或者理解物理系统的行为。但是只有准确的仿真建模才能得到有意义的结果，因此，保证模型的准确性是所有CAE工程师必然面对的巨大挑战。

准确标定EDEM材料模型具有一定的难度，因为我们几乎无法用物理方法获得描述散料颗粒接触模型的微观力学参数，只能通过寻求间接的方式和方法来获得准确的参数。

图1 参数标定流程

上图所示为散料参数标定的一般流程：

1）预先对需要研究的物料系统进行观察和分析，确定需要进行标定的关键参数；

2）设计和实施合理的物理实验，可得到物料的宏观行为；

3）建立与物理实验系统相同的虚拟仿真模型，并通过正交实验等方法对关键参数的不同取值进行排列组合，设置各仿真模型并进行计算；

4）提取各仿真模型的计算结果，并与物理实验结果进行比对，选取最为吻合的一组参数作为最终的输入参数；

5）采用最终的输入参数进行各真实工况的仿真计算。

上述通过宏观力学参数间接标定微观力学参数的方法是目前最切实有效的手段，但我们仍需要对大量的物理实验进行建模，不断改变模型参数，提取计算结果，验证仿真结果是否符合预期。为此我们特别开发了一套标定建模参数的工具，该工具整合了多种散料颗粒物性参数标定实验的EDEM仿真模型，用户只需根据自身的物料特性选择合适的标准实验，配置相应的仿真模型并进行批量计算。在计算完成后该工具将自动对计算结果数据进行处理，记录所有关键参数，并自动生成独立的仿真报告。

以静态堆积角实验为例，图2所示为空心桶法的虚拟仿真实验，计算完成后标定工具将会根据堆积角的测量算法自动进行若干组堆积角的测量，如图3所示。程序将会根据物料的堆积形态、堆积高度、堆积疏密度等确定D1、D2、D3、θ四个参数，并根据这四个参数计算得到多组堆积角δ，如图4所示。用户可根据堆积角统计结果选取平均值作为最终的计算结果，确定模型力学参数。

图2 静态堆积角实验  ——  静态堆积角计算

图3 静态堆积角实验  ——  堆积角自动测量

图4 静态堆积角实验  ——  堆积角测量统计结果

除静态堆积角，参数标定工具内还提供了以下散料颗粒参数标定实验仿真模型：

• 单轴压缩实验

• FT4粉末流变仪流动能实验

• Schulze RST XS剪切实验

• Brookfield PFT剪切实验

• 动态堆积角测试

• 斜板滑落实验

图5 其他参数标定实验方法  ——  流变仪实验

图6 其他参数标定实验方法  ——  单轴压缩试验

图7 其他参数标定实验方法  ——  剪切实验

欲了解更多参数标定注意要点及参数标定工具使用方法，可参考如下教学视频:

https://v.youku.com/v_show/id_XNDYxMTQwODQ5Ng==.html?spm=a2h0c.8166622.PhoneSokuUgc_29.dtitle