ABAQUS DEM是Explicit中无网格分析方法的一种，从ABAQUS 6.13版开始引入，可解决不连续介质问题，这种技术允许建立大量颗粒状球体，可用于分析原料分拣、运输、包装、加工颗粒材料等。本课堂DEM专题，详细讲解2种常用的DEM颗粒建模方法。
1、几何创建模型如下图：
模型分为一个壳和一个实体，单位：SIMM本几何是由CATIA模型导入。
2、材料：沙漏材料使用普通铝材料，密度 2.7e-9，杨氏模量72000。
3、截面：
a，在零部件级别，创建名为 PSET_ShaLou 的沙漏Set。
b，在零部件级别，创建名为 PSET_ShaZi 的沙子Set。
c，创建沙漏截面属性，采用1mm厚度壳。并为上一步创建PSET_ShaLou 集合赋予截面塑性。
d，内部实体不需要截面。内部实体将被划分为C3DR8单元，我们需要的是单元的节点，稍后将修改INP文件，删除这些单元，而只保留节点。
4、装配
a，装配模型，并在如图位置创建一个 RP-1 参考点，此点主要用来旋转沙漏。
b，创建一个沙漏的内表面,起名为 Surface_ShaLou。
5、分析步：
a，创建两个显式动力学分析步；
b，第一个分析步历时 0.2 秒，使得DEM 粒子在重力的作用下掉落下来；
c，第二个分析步历时 1 秒，使得沙漏旋转 360° 。
6、相互作用：
a，创建一个接触属性，添加一个法线行为为硬接触，添加此行为的原因描述如下。
b，用于 DEM 的接触，需要把 SURFACE BEHAVIOR 的 PRESSURE-OVERCLOSURE 设置为 Hertz 或者 JKR 类型。上一页暂时设置为 Hard，以便未来修改。
c，当 PRESSURE-OVERCLOSURE=HERTZ 时，用户定义的赫兹刚度的J限值 K 的计算。
d，创建一个通用接触，其中Global property assignment使用上述创建的接触属性即可。
e，创建一个耦合，以便于将来引用 RP-1 来转动模型。
7、载荷
a，在 RP-1 上施加边界条件，2个分析步里，在第一个分析步固定参考点以固定沙漏，在第二个分析步里修改 UR1 为 360° 的旋转，使用的幅值曲线，如下图。
b，为整个模型在第一个分析步创建一个重力载荷。幅值曲线如下图。
8、网格
a，划分沙漏集合PSET_ShaLou 为 S4R壳单元。
b，划分沙子集合 PSET_ShaZi 为 C3D8R 单元。
9、创建质量单元
a，单独显示被划分为 C3DR8 的沙子单元。并为这些单元的所有节点创建一个 NSET_ShaZi 节点 Set 。
b，转到 Interaction 模块，为先前创建的 NSET_ShaZi 集合的所有节点创建质量单元，质量大小无所谓，因为这些质量单元未来会被改写成 PD3D 单元，这里直接输入1。
10、修改属性
a，修改模型属性，激活下图选项，激活此选项是为了后续编辑 INP 文件更方便。
11、创建作业
a，创建一个作业，但不提交。而是如下图红框，写出INP文件。写出时，无视警告。
12、修改 INP
a，使用 NotePad++ 等编辑器，打开写出的 INP 文件。
b，搜索类型是 C3D8R 的单元，并全部删除。
c，因为C3D8R的单元已经被删除了，所以创建的包含这些单元的Set也应被删除，搜索ELSET字串，找到PSET_ShaZi, 删除。
d，搜索类型是 mass 的单元
1）修改 type=PD3D
2）修改 elset=ELSET_ShaZi
e，继续搜索 mass 字符串。并如下图删除。
f，在刚删除的地方补充下图所示的内容，其实质就是为那些被修改成 PD3D 的单元提供截面属性，这些操作无法在 ABAQUS/CAE 里完成。
g，再创建这些 PD3D 单元为一个surface，名称为 Surface_ShaZi
g，找到Surface Behavior 关键字,并修改 pressure-overclosure=HARD 为 pressure-overclosure=hertz，目的是为接触创建一个J限刚度，刚度的数值大小的计算在第 12 页 PPT 里已经表述过了，这里简单的取值为 10。
h，搜索 Contact 关键字，找到通用接触字段，如下图修改。
13、求解
a，直接求解上述修改过的 INP 文件。或者在 ABAQUS/CAE 里利用 JOB 模块直接求解 INP 文件。
14、查看结果
*略
1、几何
a，创建实体模型如下图。此长方体用来接受丸体的冲击。零部件名称 “Part”（单位：SIMM）
b，创建片体模型如下图。此片体用来生成丸体。片体边长一定要大于丸体的直径，不然丸体不能从片体生成。此例丸体选用直径2mm，这个片体边长设置为15mm。零部件名称 “Surface”。（单位：SIMM）
2、材料
创建一个普通的钢材料 Q235。
密度 7.85e-9，杨氏模量 210000，塑性数据如下图。
3、截面
a，为名称为Part的零部件，创建名为all的Set。
b，为名称为Surface的零部件，创建名为all的Set。
c，创建实体截面属性，材料为q235。并为零件Part 的集合 all 赋予截面属性。
d，创建 Surface 截面塑性，并为零件 Surface 的集合 all 赋予截面属性。
4、装配
a，装配模型，DEM 粒子将从白色的面喷射到下方的零件上。
b，创建一个被喷射的表面,起名为 Surf-part。
c，创建一个 DEM 粒子射出表面,起名为 inlet，注意表面方向须朝向被喷射的零件，即如下图棕色表面。
5、分析步
a，创建一个显式动力学分析步，历时 0.005 秒
6、相互作用
a，创建一个接触属性，添加一个法线行为为硬接触。添加此行为的原因描述如下。
b，用于 DEM 的接触，需要把 SURFACE BEHAVIOR 的 PRESSURE-OVERCLOSURE 设置为 Hertz 或者 JKR 类型。上一页暂时设置为 Hard，以便未来修改。
c，当 PRESSURE-OVERCLOSURE=HERTZ 时，用户定义的赫兹刚度的J限值 K 的计算
d，创建一个通用接触，其中Global property assignment使用上述创建的接触属性即可。
7、边界条件
a，固定零件 Part 的底面，本处为底面创建了 Set，名为 fix。
b，固定零件 Surface 的4条边，本处为 4 条边创建了 Set，名为 fix_furface。事实上，这个边界条件是不需要创建的，因为DEM颗粒的喷射面是不需要边界条件的，除非在喷射的同时需要移动这个表面。（本例子不移动这个表面）
8、网格
a，划分零件 Part 为 C3D8R 单元。
b，划分零件 Surface为 SFM3D4R 单元。注意，单元的大小一定要大于未来产生的 DEM 粒子的直径。不然粒子就不能产生了。所以此处为了简便起见，只划分了一个单元，单元大小是15mm。
8、幅值曲线
a，创建幅值曲线 mass，取值如下图，表示了在 0.005 秒的喷射过程中，每秒有0.01 吨 DEM 颗粒被喷射而出。
b，创建幅值曲线 speed，取值如下图，表示了在 0.005 秒的喷射过程中，DEM 颗粒的喷射速度为 90000 mm/s。
c，幅值 mass 和幅值 speed，两者的结合，决定了 DEM 颗粒的喷射速度和颗粒的间距。
10、修改属性
a，修改模型属性，激活下图选项，激活此选项是为了后续编辑 INP 文件更方便。
11、创建作业
a，创建一个作业，但不提交。而是如下图红框，写出INP文件。
12、修改 INP
a，使用 NotePad++ 等编辑器，打开写出的 INP 文件。
b，找到Surface Behavior 关键字,并修改 pressure-overclosure=HARD 为 pressure-overclosure=hertz，目的是为接触创建一个J限刚度，刚度的数值大小的计算在前文已经表述过了，这里简单的取值为 1。
c，在 inp 文件的 model 段，添加下图红框所示关键字。在后一页解释关键字。
ALPHA Damping
d，搜索 Contact 关键字，找到通用接触字段，如下图修改。
e，在 INP 历程数据段，添加下图所示关键字，此关键字用于启动粒子发生器，此处 MASS FLOW RATE TYPE=TOTAL 指示是在整个喷射面上产生粒子的质量流，数据行表达了，粒子产生的速度和质量流率。
13、求解
a，直接求解上述修改过的 INP 文件。或者在 ABAQUS/CAE 里利用 JOB 模块直接求解 INP 文件。
14、查看结果
*略
-END-