Ansys Rocky振动筛工作过程仿真

本例模拟的现象是振动筛工作过程，使用的数模是某振动筛外形，格式为stl；筛孔参考尺寸为180mm，筛分的颗粒对象考虑粒径分布；振动筛的运动过程为单向往复振动。Rocky软件版本为2023R1。（文末附下载链接）

图 振动筛数模外形及筛孔形状

（1）启动Ansys Rocky，新建仿真项目：菜单栏File→New Project；

（2）设置项目名称：选中树形图主节点，在Data Editors→Study→Study Name: 输入Vibrating Screen；

（3）设置物理模型：Physics:→Momentum: →rolling Resistance下拉选Type C: Linear Spring Rolling Limit，设置Numerical Softening Factor为0.1

（4）导入几何数模，在树形图中右键点击Geometries节点， 选择“Import Wall”，在弹出的选择窗口中选择“screen.stl”

（5）保存Rocky计算数据，在弹出的窗口中选择保存路径，设置文件名“vibrating_screen.rocky”，点击保存按钮。

（6）在弹出的对话框中，将Import Unit修改为mm，其他保持现有输入不变，点击OK按钮。

（7）创建入口，右键点击Geometry节点，选择“Create Rectangular Surface”；

（8）设置入口的属性，选中新创建的Rectangular Surface <01>，在Data Editors窗口中，设置

a)Name：Rectangular Inlet

  b)Centre coordinates: 3.5 2 0

c)Length: 1 m

d)Width: 2 m

（9）查看导入数模，菜单栏Window：→ New 3D View，打开图形窗口，所有Geometry对象会出现在窗口中（用户可以在图形窗口右键点击空白位置，调整背景色和边界范围轮廓线）；

（10）创建运动坐标系：在模型树，右键点击Motion Frames，选择Create Motion Frame

（11）设置运动坐标系属性：点击新创建的Frame<01>，修改如下

a)Name：Vibration Motion

b)Relative Rotation Vector：0 0 1 m

c)Rotation Angle: -35 deg

（12）设置运动定义：创建新运动，单击绿色＋按钮（Add Motion），修改如下

a)Type: Periodic Translation (Vibration)

b)Initial Frequency: 15 Hz

c)Initial Amplitude: 0.02 m

d)Direction: 1 0 0

（13）将运动坐标系同壁面边界关联：Geometries节点下，选择screen；在Data Editors 面板的 Wall 选项卡上，从Motion Frame 下拉列表中选择 Vibration Motion。

（14）本例中使用默认材料属性以及材料交互属性，用户无需操作；

（15）创建颗粒，在树形图中选择Particles，右键选择“Create Particle”，选择新创建的颗粒Particel<01>，修改如下属性：

a)Shape：下拉列表中选择Sphero-Polyhedron

  b) Shape子选项卡中，设置Vertical Aspect Ratio为1.20

c)Size子选项卡中，设置Size type为Equivalent Sphere Diameter，粒径分布如下表（点击+按钮，生成五个尺寸输入栏）

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d)Movement子选项卡中，定义Rolling Resistance为0.35

（16）设置颗粒注入方式，选择树形图中的Inlets and outlets，右键选择“Create Particle Inlet”，选择新创建的Particle Inlet <01>，修改如下属性：

a)Entry Point: Rectangular Inlet

b)Particles：新建一个颗粒组，在下拉框内，选择Particle<01>，设置Mass Flow Rate为2000 t/h

c)Time: →Stop: 10s

（17）设置计算域：点击Domain Settings节点，在Data Editors面板下，进行如下设置

a)取消勾选Use Boundary Limits复选框

b)Min Value：-4.8 -1.8 -2.3 m

c)Max Value: 4.8 2.5 2.3 m

（18）求解器设定，选中树形图中Solver节点，做如下设定：

a)Solver: →Time:→ Simulation Durations: 20 s

  b)Solver: →Time:→Output Frequencies: 0.01 s

c)Solver:→General:→Simulation Target: CPU

d)Solver:→General:→Number of Processors: 4

（19）提交计算：在Solver栏目，点击Start按钮即可启动计算，Rocky会弹窗提示初始化信息（如下图），弹窗自动关闭后，计算正式开始运行。

（20）计算结果实时查看：在Rocky计算运行过程中，用户可以点击Refresh按钮，加载最新计算结果，并通过图形窗口实时查看，也可以勾选“Auto Refresh”选项，Rocky会实时加载最新计算结果。

（21）在图形窗口中插入时间标识：右键点击图形窗口空白处，选择Settings，设置如下内容，点击Apply即可在图形窗口中加入时间标识（支持用鼠标拖动，改变在画面中的位置）。

a)Inputs：IDAJ-China Demo $time

b)Scale Mode: Font Size

c)Font Size: 20

d)Justification: Left

（22）在颗粒变量着色中选择”Absolute Translation Velocity”，在播放时间控制栏中，选择播放，即可在图形窗口中查看过程动画。

（23）动画效果输出：菜单栏中选择Tools –> Animation，打开动画控制面板

（24）在播放时间控制栏中，选择Time=0s，在Animation面板中，点击+保存当前视图，重复该过程，选择Time=15s，保存当前视图，修改FPS为25，如下图所示

（25）点击 (Export Animation)按钮选择“AVI”格式，在弹出的窗口中设置动画保存路径和名称，点击保存。（保存过程完毕后，会弹窗提示是否立刻查看动画视频。）

（26）Rocky提供了丰富的后处理功能，用户可以计算颗粒筛分效率，统计颗粒分布信息等，更多详细信息欢迎联系我们support@idaj.cn。