2024年4月25日发(作者：)

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本文详细介绍了英国EDEM软件的优势及应用方向。利用EDEM，我们可以重新审视颗粒系统的行为。而

现在，北京海基科技发展有限责任公司成为了EDEM软件在中国的独家代理，这也使国内用户亲身感受EDEM

软件成为可能。

颗粒力学仿真软件EDEM简要介绍

□中国电信集团公司山西省大同市分公司网络发展部 张辉

□北京海基科技发展有限责任公司 张永震

一、前言

EDEM是世界上第一个使用最先进

的离散元技术进行颗粒系统仿真和分

析的通用CAE软件。通过EDEM，我们可

以快速、简便地建立颗粒系统的参数化

模型，添加颗粒的力学性质、物料性质

和其他物理性质。EDEM能够管理每个颗

粒的信息（如质量、温度和速度等）以

及作用在其上的力，同时EDEM还提供了

非常强大的后处理功能。

EDEM还可以与CFD、FEA和MBD工

具耦合，以获得颗粒和流体、结构相

互作用的结果。目前，EDEM已经拥有

了与Fluent、Ansys和Adams的无缝耦

合接口。

二、EDEM的各个主要模块

1.前处理模块Creator

利用EDEM Creator，我们可以定

义颗粒模型（如图1所示），包括颗粒

的形状和物理性质，如密度、泊松比

及剪切模量等。

其次，利用Creator建立机械模

型，定义机械的动力学性质。EDEM支持

各种CAD文件的导入（如图2所示），如

CATIA、Pro/ENGINEER及SolidWorks等。

利用Particle Factory技术，我们可以

很方便地定义颗粒的生成方式。

2.求解器Simulator

通过Simulator，我们可以定

义颗粒以及机械相互作用的各种参数

（如摩擦系数、恢复系数等）。里

面还包含了众多的接触力学模

型，如Hertz-Mindlin、Linear

Spring、Cohesion、Bonded Particle和

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ＣＡＤ／ＣＡＭ与制造业信息化・ｗｗｗ．ｉｃａｄ．ｃｏｍ．ｃｎ

对Simulator获得的结果进行处理，输

出任何所需的数据：与机器表面相互

作用的颗粒几何的内部行为、颗粒系

统组分间碰撞的强度/频率/分布、每个

颗粒的速度/位置以及受力等。我们可

以确定颗粒系统的行为从而修改模型，

以便朝我们所希望的方向进行迭代，如

图4所示。

4.与其他CAE软件接口

图2 CAD模型导入

(1)与CFD软件Fluent的无缝接口

EDEM和Fluent耦合计算，组成模拟

气/液-固两相流的强有力工具，得到流

场和颗粒系统相互作用的精确结果，如

图5、图6所示。

(2)与FEA软件Ansys的接口

EDEM和Ansys耦合计算，可以模

拟颗粒与机械相互作用的结果，利用

EDEM，我们可以得到颗粒对机械的作

Moving Surface等。通过EDEM API，我

们还可以任意添加和修改所需的接触力

力学模型和力场。

EDEM Simulator还支持动态时间步

长和并行计算，如图3所示。

3.后处理模块Analyst

通过Analyst，我们可以很方便地

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图3 EDEM Simulator

图6 EDEM模拟流化床

用力，Ansys将这些力作为边界条件来

计算结构的响应。

(3)与MBD软件Adams的接口

EDEM和Adams耦合，我们可以通过

Adams精确控制机械的运动，用EDEM来

计算颗粒系统行为。

三、结论

作为世界上第一个真正用于工程领

域的DEM软件，EDEM具有如下优势：

◎拥有强大的用户图形界面，操

作简单；

◎采用最先进的DEM算法，计算

速度快；

◎可以准确模拟非球形颗粒；

◎CAD兼容，可以导入多种类型的

图4 EDEM Analyst

CAD文件；

◎拥用众多的接口，可以模拟颗

粒-流体、颗粒-机械的相互作用。

图5 EDEM模拟坦克压气机中的颗粒行为

CAD/CAM与制造业信息化·2008年第12期

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