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本期將為您介紹如何使用EDEM模擬顆粒實驗去進行顆粒之間相互作用的參數標定。EDEM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，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。

然而如果要取得物料間相互作用的參數的話，就須結合實驗及模擬進行參數標定。本文章提供其中一種常見方式的操作手法。

何謂虛擬實驗標定

“虛擬實驗標定”，又稱作”參數匹配”，是離散元分析研究中，用來確定物料參數常用的方法，方法很簡單，就是利用離散元分析去重現基本的物料參數實驗，例如堆積角實驗、料倉卸料等。透過不斷調整離散元分析中關鍵的參數，使得模擬得到的物料堆積角、卸料的質量流率等與實驗結果相符合，此情況下便認為該參數是符合真實情形。

• 常用方法: 堆積角標定
• 堆積角實驗: 空心筒法，漏斗法，側壁坍塌，牆角傾倒等。

接觸參數

EDEM 中可設定材料自身以及各個材料之間相互作用的參數，其中接觸參數是影響顆粒之間彼此運動行為相當重要的參數之一。可設定的相關參數有:

碰撞恢復係數: 用以表徵兩物體碰撞後的動量損失，碰撞後的總動能跟碰撞前的總動能的比值。

靜摩擦係數: 顆粒靜止時相互的摩擦係數。

滾動摩擦係數: 顆粒滾動時相互的摩擦係數。

接觸模型參數

除了一般接觸參數， EDEM也提供數種不同的接觸模型，以符合各種不同的顆粒應用狀況，這邊簡單介紹其中一個接觸模型 Hertz-Mindlin with JKR。此模型多用以表徵開立間彼此有作用力存在，如含濕顆粒。

• Hertz-Mindlin with JKR
  - 為一定特殊狀況下的物料: 如粉末、含濕顆粒、樹脂顆粒
  - 物料兼具有額外的黏性力: 如凡德瓦力、液體橋接力、靜電力等。

• 含濕顆粒定義
  - 顆粒表面含有一定量的自由液體，顆粒間接觸時會產生液橋。
  - 完全浸泡在水中的顆粒不符合此定義。
  - 顆粒內部含水也不符合此定義。
  - 典型物料: 土壤

• JKR 表面能:
  用以表徵顆粒間的黏結力大小，本身包含很多因素的影響，例如表面含水的顆粒，或帶有靜電的顆粒，產生黏性力的因素包含含水量、表面張力、靜電力等一系列參數的影響。

EDEM分析操作

EDEM操作流程大致如下圖，此次分析範例影片以建立基礎分析為主，並附上批處理設定講解文件及批處理檔案，使用者可依據影片學習基本操作，細節及批處理設定於文件中說明