＜EDEM API案例０1＞Particle Replacement
本案例包括以下几部分：
- 介绍
- 前提
- 问题描述
- 设置
- 求解
- 后处理
１－介绍
本案例使用自定义颗粒工厂和颗粒体积力接口，实现颗粒替换功能。
案例重点：
- 加载颗粒体积力API；
- 加载自定义颗粒工厂API；
２－前提
本案例假定用户熟悉Windows软件界面风格，并对EDEM界面较为熟悉。EDEM版本2.7
３－问题描述
球磨机内钢球和破碎物碰撞，一定时间后，破碎物裂成小颗粒，通过API实现破碎过程。
４－设置
步骤一：DEM文件生成
1) 打开EDEM软件
2) 点击File＞Save As…
3) 选择一个保存路径，输入dem文件名，本案例文件名Replace.dem，点击Save（路径名和文件名不能出现汉字）
步骤二：模型
１）设置模型全局参数
（１）单位设置：
点击Tools＞Opetions…，进入Units选项卡，单位设置如图所示。
（２）输入模型名称及其描述：点击Creator Tree下的Project选项，在出现的Simulation窗口中出现Title和Description文本框，内容随意。
步骤三：定义颗粒和几何体材料
（１）右击Material加号，命名为particle。具体设置如图。右击Interaction加号，出现particle。具体设置如图。
（2）设置几何材料Steel，物性参数和接触参数设置如图。
步骤四：定义颗粒模型
（1）切换到Particles选项卡，添加颗粒Whole，设置Radius：20 mm，Material选择particle，点击Calculate Properties，弹出窗口，保持默认选项，点击OK。
（2）继续添加颗粒Fraction和10mm_spheres，具体参数如图。
步骤五：定义几何模型：
ＥＤＥＭ软件本身有几何模型建模功能，但是不能建立复杂模型。本案例导入在其他三维建模软件中建立完成的几何模型，几何文件格式为ＳＴＬ。
（1）切换到Geometry选项卡，Import几何模型，重命名为mill，并添加Dynamic运动形式，从0.4s开始转动。具体参数如下。
（2）添加几何模型Cylinder，命名为wall，材料设为steel，具体参数如图。
（3）添加几何模型Cylinder，命名为factory，type为Virtual,具体参数如图。切换至Factories选项卡，本案例需要添加三个颗粒工厂，一个颗粒工厂生产Whole颗粒，一个颗粒工厂生产10mm_spheres，一个是自定义颗粒工厂（调用API）。Velocity设置为Z：-1 m/s。
步骤六：定义物理模型
（１）点击Physics，Interaction选择Particle to Particle，Model选择Hertz-Mindlin with bonding。
（２）Interaction选择Particle to Geometry，Model选择Hertz-Mindlin with bonding。
（3）Interaction选择Particle Body Force，Model选择API：ParticleReplacement。
步骤七：定义环境
（１）修改计算域：切换Geometry选项卡，取消勾选Auto Update from Geometry,Gravity，切换至Globals选项卡，设置为ｚ方向：-9.81m/s２。
（2）点击File＞Save，保存设置。
５－求解
点击File＞Simulator，或者在快捷菜单中点击相应按钮，切换至求解设置界面。
步骤一：设置时间选项
（１）取消勾选Auto Time Step checkbox，设置Fixed Time Step为20%。
（２）Total Time设为5 S，Target Save Interval 设为 0.005s，本案例计算总时间为5秒，保存间隔0.005秒。
步骤二：设置网格
（１）设置Cell Size为6 Rmin。（Rmin代表最小颗粒半径，网格大小一般为２～３倍最小颗粒半径）
步骤三：启动模拟
（１）点击显示窗口下方，Progress旁三角形按钮，开始计算。
（２）快捷菜单中有Auto Update按钮，可以选择关闭，减少模拟时间。如果想观察模拟过程中颗粒运动状态，点击Refresh Viewer按钮。
（３）模拟完成后，弹出提示窗口，点击Finish。
（4）计算结果如图。
6－后处理
步骤一：颗粒显示
（1）颗粒Type一共有三种，分别为Whole、Fraction和10mm_spheres，设置成不同的Color。
步骤二：断裂Bond数目线形图
（1）切换至Create Graph模式Line Graph选项卡，Select Element中Group选择Bond，Y-axis设置Number of Broken Bonds，点击Create Graph。显示Fraction-Fraction之间的Bond断裂数目随时间变化。
