Метод дискретных элементовРоссийский аналог Ansys Rocky

ЕНАС ЕДЭМ: расчёт сыпучей среды вместо натурных проб на оборудовании

Отечественный программный комплекс моделирования методом дискретных элементов. Частицы произвольной формы, агломераты с разрушением, расчёт на CPU и GPU. Российский аналог Ansys Rocky.

2D / 3Dпостановки задач

CPU + GPUрасчёт на CUDA

Windows, Linuxплатформы

6 моделейконтактного взаимодействия

Запросить демонстрацию Что умеет

Расчёт шаровой мельницы в ЕНАС ЕДЭМ: частицы руды и шары в барабане

О продукте

Аппарат изнутри: частицы, контакты, износ

ЕНАС ЕДЭМ решает задачу движения, соударения, износа и разрушения частиц в аппарате - дробилке, мельнице, грохоте, бункере, перегрузочном узле. Материал задаётся набором частиц: у каждой своя форма, масса и контактные свойства.

Расчёт даёт траектории частиц, силы в контактах, поля износа стенок и распределение частиц по размерам. Те же данные о режиме иначе получают остановкой аппарата и пробным запуском.

Результаты выгружаются в отечественные постпроцессоры, поэтому расчёт потока и прочностной расчёт ведутся в одной связке.

ЕНАС ДЭМ 2DОтдельный продукт линейки: упрощённая и более быстрая 2D-версия. Основной комплекс считает трёхмерные постановки.

Примеры геометрических тел: бункер, шнек, мешалка, распределительная решётка — Геометрия аппарата загружается в STL: бункер, шнек, мешалка, распределительная решётка.

Зачем

Где сейчас теряются деньги

Зависимость от зарубежного ПОЛицензии Ansys Rocky и EDEM недоступны или дороги, продление не гарантировано. ЕНАС ЕДЭМ - отечественная разработка.

Износ и отказы оборудованияФутеровки, сита и лотки изнашиваются неравномерно, потому что режим подбирали на работающей линии.

Брак из-за неравномерного смешиванияСегрегация в бункере и на конвейере видна в расчёте до того, как попадёт в продукт.

Долгая отработка режимовКаждый вариант геометрии сегодня проверяется остановкой аппарата.

Разрыв между аппаратом и линиейМетод дискретных элементов считает один аппарат, решение принимается по всей схеме. Системный уровень закрывает ЕНАС СолидСим.

Сложность расчёта на микроуровнеПоведение сыпучих и порошковых материалов на уровне отдельных частиц не описывается моделями сплошной среды.

Возможности

Что умеет ЕНАС ЕДЭМ

01Моделирование частиц, порошков и гранулированных материалов. Частицы произвольной формы: сферы, кубы, цилиндры, произвольная геометрия.

02Агломераты и связанные частицы с разрушением, детальное описание внутренней структуры объекта, испытания на сжатие и разрушение.

03Сухие и влажные материалы. Анализ деформаций и разрушения, классификация, смешивание, агломерация, спекание, теплообмен.

04Расчёт на CPU и GPU, высокопроизводительные вычисления на CUDA, запуск на многоядерных системах.

052D- и 3D-постановки. Режим без графического интерфейса для запуска на серверных платформах.

06Работа с геометрией STL. Базы данных геометрии, агломератов и материалов.

07Интеграция с Fidesys Viewer и ЛОГОС Scientific View для продвинутой постобработки и связки с FEM.

08Мультиплатформенность: Windows и Linux.

09Инструменты подготовки задач, 2D/3D-визуализации, анализа и выгрузки результатов.

Интерфейс ЕНАС ЕДЭМ: меню, окно настроек моделирования и расчётная область с бункером — Интерфейс ЕНАС ЕДЭМ: подготовка задачи, настройки расчёта и расчётная область. Меню разделено на сцену, моделирование, анализ и базы данных.

Физика

Модели контактного взаимодействия и связей

Группа	Модели
Контактное взаимодействие	Герца; Герца-Миндлина; Герца-Миндлина с когезией; JKR (учёт поверхностной энергии); спекание (без учёта вращения); теплопередача
Силы и моменты	Силы и моменты в контакте, теплопередача между частицами
Модели связей	Связанные частицы (агломераты) с разрушением; вязко-упругая связь (Кельвина-Фойгта); теплопередача между связанными частицами
Критерии разрушения	Критерий разрушения связанных частиц, в том числе для вязко-упругой модели
Внешние воздействия	Влияние жидкости и газа, теплообмен с внешней средой (конвекция, излучение), сопротивление среды

Схема связи между двумя частицами: радиусы, длина связи и её сечение — Связь между частицами задаётся геометрически: радиусы частиц, длина и сечение связи.

Окно базы агломератов: список объектов и параметры выбранного — База агломератов: у каждого объекта заданы число частиц, число связей и объём.

Верификация

Одна и та же задача в ЕНАС ЕДЭМ и Ansys Rocky

Прямая выгрузка сыпучей среды из бункера, постановка одинаковая в обеих системах.

Величина	ЕНАС ЕДЭМ	Ansys Rocky
Максимальная скорость частицы	1,081 м/с	1,19 м/с
Максимальная сила соударения	0,82 Н	0,9 Н
Максимальная кинетическая энергия	2,4·10⁻⁵ Дж	2,73·10⁻⁵ Дж
Время счёта	53 мин	1 ч 15 мин

Контакт частица-частица и частица-границаГерца-Миндлина, упругий с трением

Материал границсталь

Материал частицстеклопластик

Коэффициент восстановления, ч-ч / ч-г0,9 / 0,8

Трение скольжения, ч-ч / ч-г0,45 / 0,6

Трение качения, ч-ч / ч-г0,05 / 0,05

Время моделирования, шаг0,1 с, 1·10⁻⁶ с

Число объектов, общая масса частицоколо 80 тыс., 2,7 кг

Ресурсы8 ядер CPU, Intel Xeon Gold 6246R

Результаты сопоставимы, время счёта меньше на задаче одинаковой постановки. Наибольшее расхождение - по кинетической энергии, 12 %.

Расчёт выгрузки из бункера, частицы окрашены по абсолютной скорости — Момент 0,1 с. В объёме материал неподвижен, скорость набирается в выпускном сечении.

График кинетической энергии по времени: кривые двух систем почти совпадают — Кинетическая энергия по времени в обеих системах. Расхождение растёт к концу процесса и не превышает 12 %.

Кейсы

Уже посчитанные задачи

Расчёт классификации на грохоте: частицы на двух деках сита

Оптимизация геометрии вибросита грохотаНижнее сито «ласточкин хвост». Многомасштабная оценка эффективности, износа и прочности в связке ЕНАС ЕДЭМ и CAE Fidesys.

−10 %износ−15 %напряжения в концентраторе−10…15 %брак

Расчёт шаровой мельницы: поле абсолютной скорости частиц

Шаровая мельницаМатериал частиц - руда, шары и границы - сталь, частота вращения барабана 10 об/мин, около 50 тыс. объектов, 5 с процесса. Поля абсолютной скорости частиц, изменение кинетической энергии во времени.

Испытание агломерата на сжатие: момент разрушения связей

Испытание агломерата на сжатиеСвязь частиц по модели Кельвина-Фойгта. Эквивалентные напряжения и силы в связях до разрушения, в момент разрушения и после.

Разгрузка 32-тонного самосвалаИзвестняк фракций 20-200 мм, учёт разрушения связей, формирование конуса при разгрузке.

Поле износа на поверхности сита — Поле износа сита после оптимизации геометрии.

График максимальной нагрузки на футеровку мельницы по времени — Максимальная нагрузка на футеровку мельницы по времени, сверка с Ansys Rocky.

Применение

Отрасли и оборудование

Расчёт барабанной мельницы: частицы разных фракций окрашены по размеру

Горнодобывающая и металлургическая отрасльДробление, измельчение, классификация, флотация, циклоны, бункеры, конвейеры, шаровые мельницы, вибросита. Оптимизация геометрии, снижение износа и брака.

Расчёт кипящего слоя: скорость частиц, порозность и скорость газа

Химическая и нефтегазовая отрасльФизико-химические процессы в сыпучих средах, технологические переделы, сушка, теплообмен.

Расчёт смешивания в коническом смесителе: загрузка в моменты 0, 12 и 25 секунд

Фармацевтика, пищевая и лёгкая промышленностьСмешивание порошков, гранулирование, таблетирование.

Расчёт движения гусеничной машины по песчаному склону

Военная и специальная техникаДвижение техники по сложным грунтам и ландшафтам.

Строительство и инфраструктураПоведение сыпучих строительных материалов, формирование конусов при разгрузке, работа в сложных грунтах.

Расчётная модель пористой структуры материала

Моделирование на микроуровнеВнутренняя структура пористого материала, поведение отдельной частицы или капсулы при ударе и сжатии.

Не только лицензия

Внедрение, обучение, расчёт под ключ

ВнедрениеПроекты внедрения, адаптация расчётных процедур заказчика, интеграция ЕНАС ЕДЭМ со сторонним ПО.

ОбучениеПовышение квалификации: моделирование сыпучих и неоднородных сред численными методами, разработка пользовательских модулей для ЕНАС ЕДЭМ.

Техническая поддержкаКонсультации, обработка запросов, уведомления о статусе обращений, рабочие встречи. Личный кабинет пользователя: дистрибутивы, документация, дополнительные материалы.

Расчёт под ключНИОКР и решение прикладных задач силами инженеров Датомикс.

Вопросы

О чём спрашивают чаще всего

Чем ЕНАС ЕДЭМ отличается от Ansys Rocky и EDEM?

ЕНАС ЕДЭМ - отечественная разработка, поставка и продление лицензии не зависят от санкционных ограничений. По составу контактных моделей, работе с частицами произвольной формы и расчёту на GPU круг задач тот же. На задаче выгрузки из бункера расхождение с Ansys Rocky составило от 9 до 12 % при меньшем времени счёта, сверка приведена выше.

На каком железе считает и нужна ли видеокарта?

Комплекс работает на многоядерных CPU и на GPU с поддержкой CUDA. Видеокарта не обязательна: приведённая сверка с Ansys Rocky выполнена на 8 ядрах CPU. На больших задачах GPU даёт основной выигрыш по времени.

Чем ЕНАС ДЭМ 2D отличается от основной версии?

ЕНАС ДЭМ 2D - отдельный продукт линейки: упрощённая и более быстрая 2D-версия. Основной комплекс считает трёхмерные постановки.

Какие форматы геометрии принимает?

Геометрия аппарата загружается в STL. В комплексе есть базы данных геометрии, агломератов и материалов, поэтому повторно используемые объекты не приходится готовить заново.

Как посмотреть результаты и связать их с прочностным расчётом?

Есть собственные инструменты 2D/3D-визуализации, анализа и выгрузки. Для продвинутой постобработки и связки с FEM результаты открываются в Fidesys Viewer и ЛОГОС Scientific View.

Можно ли попробовать до покупки?

Да. Условия тестового доступа, сроки и стоимость лицензий обсуждаются под задачу: оставьте заявку, разберём вашу постановку и ответим предметно.

Разберём вашу задачу и покажем расчёт

Оставьте контакты. Свяжемся в течение рабочего дня.

Демонстрация ЕНАС ЕДЭМ на вашем типе оборудования

Оценка, что именно в вашей схеме даст эффект

Условия тестового доступа

Расчёт стоимости лицензий под число рабочих мест

Оставить заявку

Поля со звёздочкой обязательны.