工业中散体物料处理问题无处不在，例如，采石场中，岩石被移动、破碎和分级，采矿中，覆盖层或矿石的挖掘、运输和处理，70%以上的工业过程都涉及到散体物料。

本文将从设计重型设备开始讲起，介绍Altair EDEM™ 如何与 CAE 工具集成，最后展示具体的应用案例。

散料和地面材料不仅对设备的性能影响很大，而且它们的行为也很复杂，因此，了解散体物料在设备上的表现对于确保高性能至关重要。

然而，预测散体物料的行为是相当困难的，因为像沙子、砾石、土壤、岩石和矿石这样的材料具有非常不同的特性，这些特性可能会随着地点和环境的不同而变化。对预期材料行为的假设具有挑战性，可能导致昂贵的错误。物理测试成本高、耗时长，而且通常只限于少数可用材料和运动。

• 散体物料模拟软件

• 采用离散元方法（DEM）技术

• 用于设备设计的虚拟测试

Altair EDEM 是一种高性能的散体材料仿真软件。它使用离散元方法（DEM）建模 ，来模拟散体材料或颗粒状材料的行为，如煤、开采的矿石、土壤、片剂，甚至是粉末，以及它们之间的相互作用及对机器和设备的影响。

它可以让您在相同的条件下对设备进行虚拟测试，因此您可以在相同的环境中比较不同的设计，并轻松地识别由于材料行为引起的变化。

• 了解不同材料如何影响设计

• 对具有不同特性的材料进行虚拟测试设计

• 预测散体物料的行为：识别堵塞、溢出和磨损的风险

• 深入了解设备与材料的相互作用

• 缩短设计周期

• 减少物理原型制作和测试成本

• 提高生产效率力和可靠性

• 设计性能更高的机器

• 分析卡车的装卸性能

• 识别磨损区

• 在相同条件下进行进行虚拟重复测试

• 减少负载周期、车身重量和燃料消耗

卡车车厢– VR Steel 新车厢设计：

• 缩短卸载时间

• 车厢重量减少 20%

• 油耗降低 11%

• 燃油节省：每辆卡车每年约 70,000 L（约 55000 美元）

卡车车体– Austin 工程：

扁平托盘，居中加载

车在偏心状态下转弯，托盘处于10度角

EDEM-MBD：挖掘机负荷分析

在例子中，我们面临的挑战是如何理解臂架内的部件在不同的材料中进行挖掘作业时的表现。在这个例子中，一个是粘性较重的铁矿石，一个是抗剪切力较小的轻质煤材料。

在分析过程中，把EDEM与 Altair MotionSolve™和Altair Activate™结合起来。在处理过程中，EDEM提供材料载荷，MotionSolve 使用这些信息作为多体动力学计算的输入，然后将更新的设备运动信息传回 EDEM。这种交换是持续进行的。

在此模拟中，吊臂部件在 MotionSolve 中以柔性体部件的形式表示。其次，是散体材料，它是由 EDEM 建模的。最后是我们需要确定尺寸的液压执行器–这些都是用 Altair Activate 来表示的。

为了使所有这些代码能够相互通信，我们有一系列的耦合器与MotionSolve进行通信控制。通过这些代码的连接，我们得到了一个整体模型，它包含了设备的所有主要部件。

 Altair 软件可用于采矿和建筑设备的设计中:

• 了解不同的材料如何影响设计

• 预测散体物料的行为：确定堵塞、溢出和容易磨损区域的风险

• 在相同条件下执行虚拟重复测试

• 改善设备可靠性和最坏情况下的设计

• 缩短设计周期

• 优化设备性能