DEM-Schüttgutdatenbank – Generierung einer Datenbank zur Kalibrierung von Schüttgütern für die DEM-Simulation von Förderanlagen

Das Ziel des Projekts DEM-Schüttgutdatenbank war die Entwicklung eines einheitlichen Vorgehens zur Kalibrierung von Materialparametern für die Berechnung mittels der Diskrete-Elemente-Methode (DEM). Insgesamt wurden 11 industrierelevante Schüttgüter aus verschiedenen Branchen der Messung von charakteristischen Schüttguteigenschaften unterzogen. Zur Messung kamen unter anderem eine Translationsscherzelle und ein im Rahmen des Projekts entwickelter Versuchsstand zur Messung von Schüttdichte und Schüttwinkel zum Einsatz. Die gemessenen Daten des Schüttwinkels sowie der Schüttdichte dienten als Grundlagen für den Praxistest eines eigens entwickelten automatisch ablaufenden Verfahrens zur Kalibrierung von DEM-Material- und Kontaktmodellparametern, welches erfolgreich getestet, verifiziert und zur Kalibrierung der untersuchten Schüttgüter angewandt wurde. Zusätzlich konnte demonstriert werden, dass die Einbindung des Rayleigh-Zeitschritts in den Optimierungsvorgang systematisch zu größeren Simulationszeitschritten führt und ein geeignetes Mittel ist, um der Lösungsvielfalt bei der Kalibrierung von DEM-Schüttgutmodellen zu begegnen. Der zur Kalibrierung entwickelte Programmcode wird mit Ende des Projektes als quelloffene Software öffentlich zugänglich gemacht, um interessierten Kreisen uneingeschränkten Zugang zum entwickelten Verfahren zu erlauben und die Weiterentwicklung des Kalibrierungsverfahrens zu ermöglichen.