大规模高性能颗粒模拟软件 DEMMS 2026.1 正式发布

DEMMS 2026.1 新增 EPA 与 JKR 两类碰撞模型，补齐在黏性接触本构上的短板，并结合液桥力、黏附能等，形成完整的黏附机制矩阵。

◆ EPA 粘塑性精确接触

- Elasto-plastic and adhesive（EPA）接触模型，同时支持颗粒-颗粒与颗粒-壁面

- 适用于需要考虑黏塑性变形与表面黏附的粉体体系

◆ JKR 黏附接触

- Johnson-Kendall-Roberts（JKR）接触模型，支持颗粒-颗粒与颗粒-壁面

- 考虑表面能引起的接触区黏附效应

◆ 完整的颗粒作用力体系

- 基础碰撞模型：Hooke / Hertz / Linear，适配不同精度需求

- 滚动摩擦：CDT / EPSD 滚动摩擦模型

- 黏附相关作用力：液桥力、范德华力、静电力、内聚力

DEMMS 2026.1 支持颗粒尺度失效行为与设备磨损分析，并提供平行键模型以拓展柔性、岩土类材料的建模能力。

◆ Tavares 颗粒破碎模型

- 碰撞能量驱动破碎判定，考虑粒径相关断裂能

- 累积损伤持续更新，破碎后自动生成子颗粒族

- 支持粒径演化与磨损分布统计

◆ 多模型壁面磨损分析

- Archard：滑动磨损，预测壁面磨损深度

- Oka：考虑冲击角与速度，预测冲蚀深度

- 相对磨损：识别高磨损区，支持方案对比

- 典型场景：半自磨机场景下颗粒破碎与衬套磨损协同分析

◆ Parallel Bond Method（PBM）平行键模型

- 一条具有有限截面的黏结键，传递拉压、剪切、弯曲和扭转

- 既可模拟柔性连接，也可模拟脆性断裂

- 完整 / 简化 Mohr–Coulomb 强度准则可选

- 另支持链条 / 梁单元键合

DEMMS 提供六自由度壁面运动与 RecurDyn 双向耦合能力，支持复杂设备中颗粒与机构的协同仿真。

◆ 六自由度壁面运动

- 灵活定义运动：通过运动函数设置平移与旋转，直接描述已知的复杂运动

- 多部件组合运动：支持局部坐标系与父子层级关系，定义部件间的从属运动

- 统一运动设置：覆盖几何壁面、颗粒壁面、SDF 壁面及颗粒插入、删除区域

◆ RecurDyn 多体动力学耦合

- 刚体与柔性体耦合：考虑机构运动、关节约束及结构变形

- 运动与载荷双向传递：机构运动驱动颗粒流动，颗粒作用力与力矩反馈至机构

- 同步分析设备响应：评估输送、筛分及搅拌过程中的颗粒行为与设备动态载荷

◆ 丰富的几何与壁面支持

- 三角面网格壁面与 SDF 距离场壁面

- 20+ 种解析壁面、颗粒壁面

- 13 种插入区域，支持复杂几何定义

- 支持多材料、多粒径与粒径分布定义

DEMMS CFD-DEM 耦合接口完成系统性升级，在通用性、网格适应性与并行能力上均有增强。

◆ 接口规范化与通用化

- 通信接口规范化、通用化，适配不同 CFD 软件

- 支持 TCP socket 跨机通信与共享内存高速通信

- 耦合工具全界面配置，双端界面协同工作

◆ 网格适应能力

- 新增支持动态网格、滑移网格等网格变化情况

- 提供 2 种 CFD-DEM 网格映射方法

- DEM 与 CFD 计算域无需完全重合

◆ 耦合算法与曳力模型

- 增加 Particle Volume Divided Method 等耦合算法，增强耦合计算稳定性

- 提供 Gidaspow、EMMS drag 等多种曳力模型，适配 VOF 法等多相耦合情况

- 共支持 8 种气固曳力模型

◆ 并行与工程应用

- 自动适配多进程并行计算

- 典型场景：动网格风机除尘

DEMMS 2026.1 提供完整的颗粒尺度传热体系，并支持面向工业规模的粗粒化建模。

◆ 传热模型

- 气固对流：Gunn / Li-Mason 模型

-· 接触传导：Watson / Batchelor 模型

- 颗粒与壁面传热、隐式热源耦合

- 热辐射模型

◆ 粗粒化与联合仿真

- EMMS-DPM 粗粒化框架

- Lu / Ye 粗粒化碰撞修正、粗粒化传热修正

- 支持多体动力学耦合联合仿真

DEMMS 2026.1 引入基于欧氏距离场与质量矩约束的多目标协同优化算法，实现复杂颗粒形状的高保真重构。

◆ 自适应多尺度候选球生成

- 基于三维体素化与欧氏距离变换（EDT）生成候选颗粒

- 支持任意闭合几何外形，自动生成多球近似

◆ 多目标约束优化

- 融合体积覆盖、表面拟合、质心误差与转动惯量误差的综合评价函数

- 对候选颗粒进行自动筛选

◆ 质量矩约束与动力学属性优化

- 采用 SLSQP 方法调整子球半径及质量分布

- 保证近似形状的同时维持动力学属性一致

AI 时代下，传统仿真引擎何去何从？DEMMS 2026.1 在脚本化、接口化与可微性方向推进，构建面向 AI 访问的仿真底座。

◆ DEMMS Python 仿真引擎

- 在已有求解器核心上发展的 Python 版仿真器

- 脚本化调用，接口清晰

- 保持了核心的 GPU 并行计算能力

- 提供原生 Warp / Numpy 格式数据接口，运行时随时访问

- 支持 Numba / Warp-kernel 对颗粒数据进行二次处理

同一仿真后端下支持 9 个 DEMMS 环境并行仿真，实时显示

◆ DEM–RL 训练框架（搭建中）

- Gymnasium 环境接口 + Stable-Baseline3 模型训练

- 支持 PPO、SAC、Model-based RL，pyTorch 网络推理

- Isaac Sim 传感器接口与离屏渲染（RTX Renderer - Camera）

- Nvidia Warp 计算支持

◆ 高性能计算

- CPU / GPU 串并行四个版本，CUDA 全链路 GPU 加速

- 支持单机多 GPU 与多机多 GPU

- 单精度 / 双精度可切换

- Verlet 邻居表与空间哈希

- Windows / Linux 跨平台，自带运行稳定性与异常监视

◆ 工程化与自动化

- 支持 C++ 源码级二次开发

- 参数驱动与批量脚本

- 堆积密度与接触模型标定

- 版本化打包与授权部署

◆ 颗粒统计与后处理

- VTK / STL / dat 数据输出

- RTD 停留时间与返混统计

- 逐颗粒受力分解与力链分析

- 区域删粒与出料质量统计

- 后处理一键图表绘制：支持直方图、折线图，自定义横轴纵轴数据类型，同步显示平均值与极值

- ParaView 直读与工具集

欢迎试用 DEMMS 2026.1

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