1、Q：PFC与EDEM软件各有什么优缺点？哪个软件比较容易学？
A：EDEM和PFC都是基于离散元算法，所以在原理上其实并无太大不同，主要是在应用上有差别。
1)、EDEM具有非常友好的图形用户界面，无论是前处理建模还是后处理获得各种数据图表，都非常方便；而PFC主要还是采用命令的操作方式。
2)、EDEM是全三维的离散元求解器，当然，如果想简化成二维也是可以的；PFC则是分为2D和3D两个版本。
3)、EDEM能够方便的进行各种非球形颗粒建模，采用球面填充法组建非球形颗粒。
4)、EDEM的并行计算效率明显优于PFC。
5)、EDEM能够支持CAD模型导入，能够非常快速的进行复杂几何结构建模。
6)、EDEM可以实现和CFD、FEA及MBD的耦合，处理更加复杂的问题。
7)、EDEM具有基于C++语言的二次开发接口（API接口），支持自定义复杂的动力学模型。
8)、PFC主要应用领域在岩土力学，EDEM目前应用范围非常广，重工、农机、制药、冶金、化工均有比较深入的应用。
当然，软件都在不断发展之中，任何优势和劣势都不是绝对的。同时，也要看使用者能将软件的功能发挥到什么程度。
2、Q：EDEM中的材料物性参数分为哪些？EDEM中用到的材料参数看起来很复杂，怎么才能获得比较准确的材料参数呢？
A：EDEM中需要的材料物性参数大致可分为三类：
1)、材料本征参数：泊松比、剪切模量和密度。这是材料自身的特性参数，和外界无关，通常来说能比较固定，可以从一些物性手册或文献中查到，也有比较成熟的实验方法可以测得。
2)、材料基本接触参数：碰撞恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数。这是两个物体发生接触时才会起作用的物性参数，和发生接触的两个物体都有关系。这三个参数变化非常大，比方说不同抛光度的钢球其摩擦系数会有很大的不同，因此无法做成物性手册或数据库的形式供查阅。通常都需要采用实验测定或“虚拟实验”标定。
3)、接触模型参数：某些特殊的接触模型还会需要额外的模型参数，如JKR Cohesion和Linear Cohesion需要一个“能量密度”来表征颗粒接触的粘性，Bonding模型需要五个额外参数以描述颗粒间粘结键的作用等等。这些参数由于是模型化的，很难与实际的物料特性（如物料湿度）直接换算，通常必须采用“虚拟实验”标定。
“虚拟实验”标定又称为“参数匹配”，是离散元研究中确定物料参数常用的方法，其主要原因就是离散元算法需要的参数非常模型化，很难直接获取。其做法就是模拟一些基本的物料参数实验，如堆积角、料仓卸料等，通过不断的调整离散元参数，使模拟出来的物料堆积角、卸料质量流率等与真实情况相一致，则认为该参数值是符合实际情况的。还有如Bonding模型中的参数，可以模拟三轴应力实验、十字板剪切实验等，当模拟获得的应力应变参数与真实实验获得的参数相一致，也就可以认为参数是准确的。
3、Q：在EDEM前处理中如何确定不同颗粒间所采用何种模型更好？
A：目前EDEM包含的接触模型及其主要可使用的范围如下：
1）Hertz-Mindlin模型。基本的颗粒接触模型，用于常规的大尺寸颗粒的接触作用。
2）Hertz-Mindlin with RVD Rolling Friction模型。在基本的Hertz-Mindlin模型基础上调整了滚动摩擦力的计算方式，适于强旋转体系的模拟。
3）Hertz-Mindlin with JKR模型，又称JKR Cohesion模型。适用于药粉等粉体颗粒和农作物、矿石、泥土等含湿物料，颗粒间易发生明显粘结和团聚。
4）Hertz-Mindlin with bonding模型。用于模拟破碎、断裂等问题，采用小颗粒粘结成大块物料，外力作用下颗粒间粘结力会发生破坏，从而产生破碎及断裂效果。
5）Hertz-Mindlin with Heat Conduction模型。带有热传导的基本接触模型，用于要求温度分析的场合，颗粒接触后会因温度差而产生热传导。
6）Hysteretic Spring模型。用于颗粒受到较大压力后产生塑性形变的场合，如：注塑充模、压路等。
7）Linear Cohesion模型。传统的颗粒粘结模型，用于一般性粘结颗粒的快速计算。
8）Linear Spring模型。基本颗粒接触模型，用于常规颗粒的快速计算及定性分析。
9）Moving Plane模型。用于模拟传送带等具有表面滑移速度的结构体。
一般来说，一个模拟里面通常只会选用一种主要的接触模型，部分接触模型中可以进一步设定不同类型颗粒间特定的作用方式。比方说bonding模型中可以单独设定某种颗粒之间会发生粘结，而它与其他种类的颗粒不会发生粘结。
如果不同颗粒间具有完全不同的接触作用方式，则需要采用API编写接触模型程序，在程序中按照需要对不同颗粒间的作用力区分计算。
4、Q：软球模型和硬球模型有什么区别？EDEM中采用的是哪个模型？
A：硬球模型是假定当颗粒表面承受的应力较低时，颗粒之间不发生显著的塑性变形，同时认为颗粒之间的碰撞时瞬时的。其主要缺点是只考虑两个颗粒之间的同时碰撞，因此只能用于稀疏快速颗粒流。软球模型允许颗粒碰撞能够持续一定的时间，同时可以考虑多个颗粒的碰撞，并且可以吸纳众多的接触模型，同时在模拟庞大数据颗粒系统时，其执行时间也有优势，因此具有较广的适用范围。EDEM软件基于软球模型。
5、Q： heat transfer 里的每个颗粒只是用一个温度代替么？忽略了固体的热传导不存在温度梯度变化么？
A：这里单个颗粒本身不存在温度梯度，但在一大堆颗粒中是可以把温度传导的梯度变化考虑进来的。如果研究的颗粒较大，想关注内部温度变化的话，建议通过bonding模型，用较多的小颗粒来替代这个大颗粒。
6、Q：请问periodic boundaries周期性边界的原理是什么，如何设置?
A：这是周期性边界条件设置，作用就是在具有边界条件的方向上模型是不断重复的，颗粒从一个周期边界出去时，会以相同的状态从另一个周期边界上再进入计算域。一般周期性边界条件用于在某个方向上具有明显重复特征的设备，如大型球磨机在轴向上就具有明显的重复特征，那么建模时就无需模拟完整的球磨机，而只需模拟其中一段，然后在轴向上设置为周期性边界条件即可。在设备几何体转动等时可以进行周期性边界的设定，目前支持X/Y/Z三个方向。
7、Q：目前市面上关于EDEM的书籍有哪些？
A：市面上有两本EDEM的教材，一本是王国强老师的《离散单元法及其在EDEM上的实践》，另一本是胡国明老师的《颗粒系统的离散元素法分析仿真》。
8、Q：非球形颗粒的计算理论是什么？如何基于球形颗粒计算的？FLUENT中热传递模型是两相之间的传递，请问EDEM中颗粒与颗粒之间的热传递如何计算？
A：颗粒运动计算的基本理论，请参考Dr. CundAll等人发表的离散元相关文献。颗粒与颗粒之间的传热，EDEM内置了专门的接触模型来计算。
9、Q：参数设置中的泊松比和剪切模量指的是单颗粒的还是料堆的呢？
A：是颗粒实际的，而非料堆。
10、Q：EDEM一般能处理到多小的粒径，或者说离散元一般能处理到多小的粒径？
A：理论上没有严格的下限，但要兼顾两个方面的问题：一种是计算速度，如果计算能力足够强大，算微米没问题；二种是粒径太小时，一些微观作用力会起明显作用，需要额外的力学模型加以描述。
11、Q：在materials中各个参数及系数有没有基本相关的信息（即有没有材料库可以选择对应的泊松比、剪切模量等）？
A：因为颗粒属性本身非常复杂，与颗粒结构、形成条件等许多因素有关，不像化学中的物性那么固定，所以EDEM的材料库主要目的是为了方便用户管理自己的物性数据，而不是作为提供详细数据的数据库，一般的建议是通过实验确定需要的材料物性。材料及颗粒的本征参数（剪切模量，泊松比和密度）一般都是通过查手册或相关参考文献获得，但碰撞参数（弹性恢复系数等3个参数）则需要通过实验，结合EDEM软件来进行标定了，当然，也可以参考相关的文献，但是不是符合自己的情况，就需要自己判断了。
12、Q：为什么Hertz-Mindlin接触模型只需要剪切模量和泊松比而不需要弹性模量，是因为Hertz弹性力学接触的假设吗？即材料是各向同性的，可以根据剪切模量计算出弹性模量，G=E/[2(1+μ)]？
A：Hertz-Mindlin接触模型里材料是各向同性的。
13、Q：EDEM二次开发编程采用什么语言？有专门的教程吗？
A：EDEM的API接口采用C++语言，软件帮助文档中有专门的API手册供查阅。
14、Q：求解器（Simulator）中smallest radius参数是什么意思呢？
A：表示按照颗粒工厂设置可能出现的最小粒径。一般来说，EDEM中的颗粒接触检索网格会设置为这个最小粒径的2~3倍；某些情况下，也会设置更大的倍数。
15、Q：EDEM中颗粒限制是起什么作用的呢？
A： 颗粒限制一般用到的时候会比较少，通常都是无限制状态。在合工仿真工程师遇见的情况里，进行预配置颗粒时用到过。为了更快的添加进需要的颗粒，通常会为颗粒设置一个较大的初速度并自由下落，而颗粒下落后速度会继续增大使颗粒不容易达到稳定的静止状态。所以此时会考虑先限制颗粒速度，使其不会增大；随后进一步减小限制值，使颗粒尽快静止稳定。
16、Q： 颗粒的堆积角主要与哪个参数有关？
A： 物料的内摩擦角。
17、Q：EDEM模拟的时间步长要在Rayleigh时间步长以内，Rayleigh时间步跟哪些参数有关系？如果大于的话会怎么样？
A：Rayleigh时间和颗粒材料的剪切模量、密度、半径、泊松比等有关。如果时间步设置过大会出现颗粒“爆炸”、颗粒穿过几何体等现象。
18、Q：在EDEM中是不是都不需要考虑几何模型的壁厚?
A：是的，在EDEM中都作为面网格处理，且离散元方法确实不用考虑壁厚的。
19、Q：颗粒传热计算中，热传递系数中kp1和kp2指的是什么？
A：Particle1和Particle2的热导率
20、Q：EDEM里面默认生成两种颗粒的比例是怎样的?
A：EDEM中提供了几种颗粒粒径的分布方式：随机、正态等。也可以用户自己定义。
21、Q：使用EDEM并行处理问题，在用4核并行的时候，CPU的使用率是58%左右，而当改为6核的时候，速度就变成20%了，换为8核也只有20%的CPU使用率，这是什么原因呢？
A： CPU并行利用率是一个比较复杂的问题，不知道实际的工况不好说明情况，但有下面几点规律可以参考下：
1）颗粒数量越多，并行数量的优势体现的越明显，利用率相应会较高。
2）工况越简单时，并行数量越多反而影响效率，主要由并行时不同线程间的数据传递导致。
3）就目前在不同电脑上运行的工况来说，电脑硬件对利用率也有一定的影响，当然并不绝对。通常i7的CPU较之其他的利用率会高些。
4）CPU的单核主频的大小很重要。目前i7的CPU已经做到10核20线程，主频做到4GHz，而E5 CPU多核心，主频不高，在2GHz左右，不到3GHz，所以有时候i7的CPU利用率反而高些。
22、Q：EDEM颗粒建模时的接触半径Contact Radius，bonding模型参数设置中的Bonded Disk Radius半径代表什么，与真实半径有什么区别呢？
A：真实半径即为颗粒的实际尺寸。
接触半径，用来判定接触并触发接触模型的，只是一个判定条件，一般不会用到具体的力学计算公式。如果不专门设置，接触半径和物理半径一样，也就是说是用真实的物理半径来判定时候发生接触。某些情况下，如bonding模型、带电颗粒的库仑力、液桥力等特殊模型，其实际力学作用范围大于物理半径，就会专门设置更大的接触半径。
bonding模型里的Bonded Disk半径用来计算粘结力的大小，具体可参考bonding模型的数学介绍。也可以咨询合工仿真“攻城狮”哦！
A：EDEM和PFC都是基于离散元算法，所以在原理上其实并无太大不同，主要是在应用上有差别。
1)、EDEM具有非常友好的图形用户界面，无论是前处理建模还是后处理获得各种数据图表，都非常方便；而PFC主要还是采用命令的操作方式。
2)、EDEM是全三维的离散元求解器，当然，如果想简化成二维也是可以的；PFC则是分为2D和3D两个版本。
3)、EDEM能够方便的进行各种非球形颗粒建模，采用球面填充法组建非球形颗粒。
4)、EDEM的并行计算效率明显优于PFC。
5)、EDEM能够支持CAD模型导入，能够非常快速的进行复杂几何结构建模。
6)、EDEM可以实现和CFD、FEA及MBD的耦合，处理更加复杂的问题。
7)、EDEM具有基于C++语言的二次开发接口（API接口），支持自定义复杂的动力学模型。
8)、PFC主要应用领域在岩土力学，EDEM目前应用范围非常广，重工、农机、制药、冶金、化工均有比较深入的应用。
当然，软件都在不断发展之中，任何优势和劣势都不是绝对的。同时，也要看使用者能将软件的功能发挥到什么程度。
2、Q：EDEM中的材料物性参数分为哪些？EDEM中用到的材料参数看起来很复杂，怎么才能获得比较准确的材料参数呢？
A：EDEM中需要的材料物性参数大致可分为三类：
1)、材料本征参数：泊松比、剪切模量和密度。这是材料自身的特性参数，和外界无关，通常来说能比较固定，可以从一些物性手册或文献中查到，也有比较成熟的实验方法可以测得。
2)、材料基本接触参数：碰撞恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数。这是两个物体发生接触时才会起作用的物性参数，和发生接触的两个物体都有关系。这三个参数变化非常大，比方说不同抛光度的钢球其摩擦系数会有很大的不同，因此无法做成物性手册或数据库的形式供查阅。通常都需要采用实验测定或“虚拟实验”标定。
3)、接触模型参数：某些特殊的接触模型还会需要额外的模型参数，如JKR Cohesion和Linear Cohesion需要一个“能量密度”来表征颗粒接触的粘性，Bonding模型需要五个额外参数以描述颗粒间粘结键的作用等等。这些参数由于是模型化的，很难与实际的物料特性（如物料湿度）直接换算，通常必须采用“虚拟实验”标定。
“虚拟实验”标定又称为“参数匹配”，是离散元研究中确定物料参数常用的方法，其主要原因就是离散元算法需要的参数非常模型化，很难直接获取。其做法就是模拟一些基本的物料参数实验，如堆积角、料仓卸料等，通过不断的调整离散元参数，使模拟出来的物料堆积角、卸料质量流率等与真实情况相一致，则认为该参数值是符合实际情况的。还有如Bonding模型中的参数，可以模拟三轴应力实验、十字板剪切实验等，当模拟获得的应力应变参数与真实实验获得的参数相一致，也就可以认为参数是准确的。
3、Q：在EDEM前处理中如何确定不同颗粒间所采用何种模型更好？
A：目前EDEM包含的接触模型及其主要可使用的范围如下：
1）Hertz-Mindlin模型。基本的颗粒接触模型，用于常规的大尺寸颗粒的接触作用。
2）Hertz-Mindlin with RVD Rolling Friction模型。在基本的Hertz-Mindlin模型基础上调整了滚动摩擦力的计算方式，适于强旋转体系的模拟。
3）Hertz-Mindlin with JKR模型，又称JKR Cohesion模型。适用于药粉等粉体颗粒和农作物、矿石、泥土等含湿物料，颗粒间易发生明显粘结和团聚。
4）Hertz-Mindlin with bonding模型。用于模拟破碎、断裂等问题，采用小颗粒粘结成大块物料，外力作用下颗粒间粘结力会发生破坏，从而产生破碎及断裂效果。
5）Hertz-Mindlin with Heat Conduction模型。带有热传导的基本接触模型，用于要求温度分析的场合，颗粒接触后会因温度差而产生热传导。
6）Hysteretic Spring模型。用于颗粒受到较大压力后产生塑性形变的场合，如：注塑充模、压路等。
7）Linear Cohesion模型。传统的颗粒粘结模型，用于一般性粘结颗粒的快速计算。
8）Linear Spring模型。基本颗粒接触模型，用于常规颗粒的快速计算及定性分析。
9）Moving Plane模型。用于模拟传送带等具有表面滑移速度的结构体。
一般来说，一个模拟里面通常只会选用一种主要的接触模型，部分接触模型中可以进一步设定不同类型颗粒间特定的作用方式。比方说bonding模型中可以单独设定某种颗粒之间会发生粘结，而它与其他种类的颗粒不会发生粘结。
如果不同颗粒间具有完全不同的接触作用方式，则需要采用API编写接触模型程序，在程序中按照需要对不同颗粒间的作用力区分计算。
4、Q：软球模型和硬球模型有什么区别？EDEM中采用的是哪个模型？
A：硬球模型是假定当颗粒表面承受的应力较低时，颗粒之间不发生显著的塑性变形，同时认为颗粒之间的碰撞时瞬时的。其主要缺点是只考虑两个颗粒之间的同时碰撞，因此只能用于稀疏快速颗粒流。软球模型允许颗粒碰撞能够持续一定的时间，同时可以考虑多个颗粒的碰撞，并且可以吸纳众多的接触模型，同时在模拟庞大数据颗粒系统时，其执行时间也有优势，因此具有较广的适用范围。EDEM软件基于软球模型。
5、Q： heat transfer 里的每个颗粒只是用一个温度代替么？忽略了固体的热传导不存在温度梯度变化么？
A：这里单个颗粒本身不存在温度梯度，但在一大堆颗粒中是可以把温度传导的梯度变化考虑进来的。如果研究的颗粒较大，想关注内部温度变化的话，建议通过bonding模型，用较多的小颗粒来替代这个大颗粒。
6、Q：请问periodic boundaries周期性边界的原理是什么，如何设置?
A：这是周期性边界条件设置，作用就是在具有边界条件的方向上模型是不断重复的，颗粒从一个周期边界出去时，会以相同的状态从另一个周期边界上再进入计算域。一般周期性边界条件用于在某个方向上具有明显重复特征的设备，如大型球磨机在轴向上就具有明显的重复特征，那么建模时就无需模拟完整的球磨机，而只需模拟其中一段，然后在轴向上设置为周期性边界条件即可。在设备几何体转动等时可以进行周期性边界的设定，目前支持X/Y/Z三个方向。
7、Q：目前市面上关于EDEM的书籍有哪些？
A：市面上有两本EDEM的教材，一本是王国强老师的《离散单元法及其在EDEM上的实践》，另一本是胡国明老师的《颗粒系统的离散元素法分析仿真》。
8、Q：非球形颗粒的计算理论是什么？如何基于球形颗粒计算的？FLUENT中热传递模型是两相之间的传递，请问EDEM中颗粒与颗粒之间的热传递如何计算？
A：颗粒运动计算的基本理论，请参考Dr. CundAll等人发表的离散元相关文献。颗粒与颗粒之间的传热，EDEM内置了专门的接触模型来计算。
9、Q：参数设置中的泊松比和剪切模量指的是单颗粒的还是料堆的呢？
A：是颗粒实际的，而非料堆。
10、Q：EDEM一般能处理到多小的粒径，或者说离散元一般能处理到多小的粒径？
A：理论上没有严格的下限，但要兼顾两个方面的问题：一种是计算速度，如果计算能力足够强大，算微米没问题；二种是粒径太小时，一些微观作用力会起明显作用，需要额外的力学模型加以描述。
11、Q：在materials中各个参数及系数有没有基本相关的信息（即有没有材料库可以选择对应的泊松比、剪切模量等）？
A：因为颗粒属性本身非常复杂，与颗粒结构、形成条件等许多因素有关，不像化学中的物性那么固定，所以EDEM的材料库主要目的是为了方便用户管理自己的物性数据，而不是作为提供详细数据的数据库，一般的建议是通过实验确定需要的材料物性。材料及颗粒的本征参数（剪切模量，泊松比和密度）一般都是通过查手册或相关参考文献获得，但碰撞参数（弹性恢复系数等3个参数）则需要通过实验，结合EDEM软件来进行标定了，当然，也可以参考相关的文献，但是不是符合自己的情况，就需要自己判断了。
12、Q：为什么Hertz-Mindlin接触模型只需要剪切模量和泊松比而不需要弹性模量，是因为Hertz弹性力学接触的假设吗？即材料是各向同性的，可以根据剪切模量计算出弹性模量，G=E/[2(1+μ)]？
A：Hertz-Mindlin接触模型里材料是各向同性的。
13、Q：EDEM二次开发编程采用什么语言？有专门的教程吗？
A：EDEM的API接口采用C++语言，软件帮助文档中有专门的API手册供查阅。
14、Q：求解器（Simulator）中smallest radius参数是什么意思呢？
A：表示按照颗粒工厂设置可能出现的最小粒径。一般来说，EDEM中的颗粒接触检索网格会设置为这个最小粒径的2~3倍；某些情况下，也会设置更大的倍数。
15、Q：EDEM中颗粒限制是起什么作用的呢？
A： 颗粒限制一般用到的时候会比较少，通常都是无限制状态。在合工仿真工程师遇见的情况里，进行预配置颗粒时用到过。为了更快的添加进需要的颗粒，通常会为颗粒设置一个较大的初速度并自由下落，而颗粒下落后速度会继续增大使颗粒不容易达到稳定的静止状态。所以此时会考虑先限制颗粒速度，使其不会增大；随后进一步减小限制值，使颗粒尽快静止稳定。
16、Q： 颗粒的堆积角主要与哪个参数有关？
A： 物料的内摩擦角。
17、Q：EDEM模拟的时间步长要在Rayleigh时间步长以内，Rayleigh时间步跟哪些参数有关系？如果大于的话会怎么样？
A：Rayleigh时间和颗粒材料的剪切模量、密度、半径、泊松比等有关。如果时间步设置过大会出现颗粒“爆炸”、颗粒穿过几何体等现象。
18、Q：在EDEM中是不是都不需要考虑几何模型的壁厚?
A：是的，在EDEM中都作为面网格处理，且离散元方法确实不用考虑壁厚的。
19、Q：颗粒传热计算中，热传递系数中kp1和kp2指的是什么？
A：Particle1和Particle2的热导率
20、Q：EDEM里面默认生成两种颗粒的比例是怎样的?
A：EDEM中提供了几种颗粒粒径的分布方式：随机、正态等。也可以用户自己定义。
21、Q：使用EDEM并行处理问题，在用4核并行的时候，CPU的使用率是58%左右，而当改为6核的时候，速度就变成20%了，换为8核也只有20%的CPU使用率，这是什么原因呢？
A： CPU并行利用率是一个比较复杂的问题，不知道实际的工况不好说明情况，但有下面几点规律可以参考下：
1）颗粒数量越多，并行数量的优势体现的越明显，利用率相应会较高。
2）工况越简单时，并行数量越多反而影响效率，主要由并行时不同线程间的数据传递导致。
3）就目前在不同电脑上运行的工况来说，电脑硬件对利用率也有一定的影响，当然并不绝对。通常i7的CPU较之其他的利用率会高些。
4）CPU的单核主频的大小很重要。目前i7的CPU已经做到10核20线程，主频做到4GHz，而E5 CPU多核心，主频不高，在2GHz左右，不到3GHz，所以有时候i7的CPU利用率反而高些。
22、Q：EDEM颗粒建模时的接触半径Contact Radius，bonding模型参数设置中的Bonded Disk Radius半径代表什么，与真实半径有什么区别呢？
A：真实半径即为颗粒的实际尺寸。
接触半径，用来判定接触并触发接触模型的，只是一个判定条件，一般不会用到具体的力学计算公式。如果不专门设置，接触半径和物理半径一样，也就是说是用真实的物理半径来判定时候发生接触。某些情况下，如bonding模型、带电颗粒的库仑力、液桥力等特殊模型，其实际力学作用范围大于物理半径，就会专门设置更大的接触半径。
bonding模型里的Bonded Disk半径用来计算粘结力的大小，具体可参考bonding模型的数学介绍。也可以咨询合工仿真“攻城狮”哦！
