Ansys Rocky

一、概览

1. 快速准确地仿真颗粒流

Rocky旨在解决工程问题。Rocky具有独特的功能，可对任何固体、2D壳体以及刚性和柔性纤维等真实颗粒形状进行建模。实现快速且准确的仿真。利用多图形处理单元（GPU）求解器技术，您可以在许多工业应用中仿真不同形状和尺寸的颗粒的行为。

2. 规格快览

通过功能强大、市场领先的DEM软件，加速最复杂的颗粒仿真。Ansys Rocky包含行业领先的特性和功能，可以准确有效地解决大型、复杂问题。

二、功能

Ansys Rocky充分发挥了解决最具挑战性的DEM仿真的潜力。在多GPU上使用真实颗粒形状，可以解决多达数百万颗粒的大规模仿真。

1. 主要特性

Rocky是快速、准确仿真具有复杂颗粒形状和尺寸分布的散体材料行为的卓越工具。

l  多GPU处理：Rocky中的多GPU求解器在单个主板内分配和管理两个或多个GPU卡的组合内存，从而突破了内存限制，并通过聚合计算能力实现了显著的性能提升。Rocky可以加速颗粒仿真，并有助于推动涉及数千万颗粒的大规模仿真。

l  逼真、复杂的颗粒形状：Rocky使您能够仿真具有真实颗粒形状和尺寸的系统，指定球形和真正的非球形颗粒形状，包括壳体和纤维。您可以设置具有颗粒尺寸分布的颗粒组，并混合不同颗粒形状的仿真。Rocky带有默认的形状，您可以使用默认形状，或修改以匹配您的颗粒。您还可以定义和导入自己的自定义形状。Rocky中的纤维颗粒可以是任意长度，柔性或刚性，并且可以是易破碎的。

l  CFD耦合：工程师需要在众多应用中评估流体和颗粒的相互作用。  Rocky与Ansys Fluent相结合，为流体系统建模创建了一个强大的工作流程。  特别是对于非球形颗粒或具有颗粒尺寸分布的系统，工程师可以通过耦合CFD和DEM来创建多物理场仿真。CFD-DEM耦合可以在两种不同的情况下使用：

-       当流体场影响颗粒流动，但颗粒不影响流体流动时。

-       当流体流动影响颗粒的运动，而颗粒反过来又影响到流体的运动时。

l  FEA耦合：将DEM与FEA耦合，工程师可以仿真瞬态情况，同时将几何运动和时变载荷结合到边界单元上。在仿真过程中，Rocky可跟踪几何结构网格每个节点上的载荷。然后将这些载荷作为压力场导出，以便使用Ansys Mechanical开展进一步分析。然后，FEA软件对几何结构进行离散化，并求解平衡条件。

l  电磁耦合：Rocky通过与Ansys Maxwell耦合，能够求解受电磁场影响的颗粒流。  带电颗粒可以经历三种类型的现象，颗粒受到电磁场、静电场或摩擦充电的影响。  由EM求解器计算出的磁场作为点云导入Rocky中。计算结果显示了颗粒流动，包括取决于电荷的颗粒吸引力。

l  多体动力学：Rocky使用户可以自由地配置复杂的几何结构运动，根据用户需求实现尽可能多的平移、旋转、振动、摆动、挤压和自由体运动。完全集成的运动内核提供了对软件中组合几何运动的支持。无论您是想指定精确的运动，还是想让几何结构组件在颗粒接触和重力等外力作用下自由移动，Rocky都能满足您复杂的运动需求。对于结合了载荷和力学效应的更复杂的运动，Rocky可以与Ansys Motion耦合。

l  破损建模：Rocky独特的离散断裂模型是一个高保真度模型，它考虑了颗粒表面的碰撞位置及其随之而来的内应力，捕获到了与形状有关的断裂和裂纹扩展。与大多数使用相互连接的球体组合来近似颗粒形状的DEM代码不同，Rocky使用四面体，允许在保留体积和质量的同时表示任何颗粒形状。因此，它可以仿真任何形状和纵横比的颗粒破损：纤维、壳体和定制形状的颗粒。

l  光滑粒子水动力学：SPH（光滑粒子水动力学）是在流体颗粒仿真中对流体进行建模的一种方法。这种拉格朗日无网格方法，有助于分析高固体含量和自由表面流问题中流体对颗粒的影响。由基于GPU高效计算求解器提供支持的SPH，完全集成到Rocky UI中。