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2019年11月28日，Altair（納斯達克股票代碼：ALTR）發佈Altair EDEM 2020，作為市場領先的離散元方法 (DEM) 軟體，廣泛應用於散體物料模擬。EDEM 2020在建模便捷性、求解速度、耦合擴展等方面大大提升，實現更加高效地散料模擬。

EDEM可用於對採礦、設備製造和過程行業中處理塊狀材料的設備進行虛擬模擬。可使用EDEM優化設備設計、提升生產率、降低運營成本、縮短產品開發週期以及推動產品創新。

新版本提供的全新耦合解決方案搭載多體動力學軟體Altair MotionSolve™和開源軟體OpenFOAM。

“我們的開發工作一直以速度為焦點，後續版本將持續專注於面向GPU技術的EDEM功能，這樣所有用戶都能因顯著提升模擬速度而受益。憑藉EDEM 2020，我們將解決模擬設置問題，並推出高級功能，例如用於模擬柔性纖維的元粒子和用於模擬高級幾何運動的運動控制。此外，球面擬合等新工具現已成為EDEM的標準功能。”

——Mark Cook

Altair EDEM產品經理

EDEM可使用計算高效且經過充分驗證的多球體方法，模擬任何尺寸和形狀的材料。利用此方法，用戶可通過球體重合來構建形狀，並且通過增加重合量提高形狀保真度。借助全新的顆粒自動填充工具，使用者不再需要通過手動排列球體來創建他們想要呈現的形狀。該工具可自動構建多球體粒子，且粒子與CAD文件導入的粒子形狀高度匹配。用戶可以控制所使用的球體數量並限制最小球體尺寸。利用此工具，用戶無需構建粒子形狀即可從高效的多球體模擬中受益。

借助顆粒自動填充工具在EDEM中實現

複雜形狀創建的流程自動化

很多行業應用涉及柔性或可拉伸的材料，例如纖維、農作物和乾草。用戶可通過EDEM Creator中引入的元顆粒輕鬆創建顆粒模型，再通過升級後支持元顆粒的粘接模型創建柔性纖維。元顆粒與GPU完全相容。這樣可以大幅減少創建柔性顆粒模擬所需的時間與工作量，使使用者以直接的方式創建此類材料。

通過EDEM 2020的全新元顆粒功能創建柔性材料（如乾草或是義大利麵條）非常簡單

EDEM此前推出顆粒床生成工具（也稱為“材料塊”），該工具使用戶通過複製和排列較小的材料塊，快速輕鬆地生成大型kel床。在EDEM 2020中，此功能已擴展為“動態顆粒工廠”，這意味著相同的材料塊可按一定的時間間隔自動引入模擬。這一功能非常適用於本身需要進行批量處理的場景，例如螺旋鑽、皮帶輸送機、打包機等。此功能非常強大，在無需重新運行的情況下，將某個模擬的輸出用作另一個模擬的輸入，從而節省大量時間。

用戶可以按一定的時間間隔將顆粒材料塊自動插入到模擬中，以複製物理系統的產出物

現在軟體提供運動控制功能，用戶能夠借此輕鬆地引入由於施加力或轉矩而產生的幾何結構運動。此前，力或轉矩的添加僅可通過EDEM的耦合介面實現，而現在則可直接通過EDEM Creator實現，並且該功能還可與常規運動學結合使用。此功能創建了一個強大的環境，可以輕鬆定義各種幾何運動，以匹配現實中的設備運動。

可以輕鬆引入由於施加力或轉矩而產生的幾何運動

在求解器方面，EDEM 2020進一步提升了速度，以帶來更大優勢。基準測試表明，與僅使用CPU相比，使用GPU時，速度實現質的飛越。一些實例顯示，與使用12個CPU相比，使用一張高端GPU卡速度即可提升15倍。GPU求解器與API模型相容，並且無論模擬複雜程度如何，EDEM耦合介面都能使所有使用者從速度提升中受益。客戶可以從用戶端區域訪問GPU基準測試（需要登錄）。

EDEMpy是一個Python庫，可對EDEM模擬資料進行後處理和分析，使用戶輕鬆地從模擬平臺中提取特定資料，並以可自訂和可重用的方式處理該資料。最新版本包含一系列增強功能，包括用於搜索盒子或圓筒箱中物件的全新分組功能，用於獲取球體座標和半徑資料的新方法，以及用於獲取接觸和粘結資料的性能改進。

通過將EDEM與多體動力學 (MBD) 軟體耦合，設計重型設備的工程師能夠在其MBD模擬中引入逼真的塊狀材料，並深入瞭解機器與物料的相互作用。除了其他MBD軟體中已經提供的一系列解決方案外，EDEM現在還可以與Altair MotionSolve耦合。EDEM-MotionSolve 聯合模擬提供了設備運動動力學建模和視覺化的功能，並且可以用於檢查塊狀材料產生的負載如何在整個機械系統中分佈。

EDEM-Fluent耦合已經過更新，用戶可以用其精確模擬各種粒子流體系統，還可通過該功能轉移化學物質資料。這樣用戶可以模擬複雜的熱反應和化學反應（例如蒸發），並且在後續更新中，還將實現燃燒模擬。這將為依賴基於此類現象建模的過程打開一系列新應用的大門。有關模擬蒸發的更多資訊，請閱讀Astec, Inc.公司A. Hobbs的部落格文章。

用 EDEM-Fluent 耦合對濕顆粒進行流化床加熱和乾燥

（圖片由 Astec 提供）

DEM-OpenFOAM耦合可以克服DEM-CFD耦合模擬的常見限制之一：顆粒的大小必須小於它們所佔據的網格單元。這樣工程師可以模擬以前無法模擬的一系列應用類型。

顯示體積分數和粒子速度的 EDEM-OpenFOAM 流化床示例