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28-01-2021 | Originalarbeit | Issue 2/2021 Open Access

BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte 2/2021

Berücksichtigung verformbarer Fördergurte in DEM-Simulationen

Journal:
BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte > Issue 2/2021
Author:
Eric Fimbinger
Important notes

Hinweis des Verlags

Der Verlag bleibt in Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutsadressen neutral.

Zusammenfassung

Mit konventionellen Methoden der DEM-Simulation ist es nicht möglich, dynamisches Verhalten bzw. dynamische Verformungen von Fördergurten in Simulationen digitaler Prototypen zu berücksichtigen. Daher wurde eine entsprechende DEM Gurtsimulationsmethodik entwickelt, die es erlaubt, ein Gurtmodell in DEM-Simulationen als dynamisch interagierendes Objekt zu erstellen.
Generell ist die Berücksichtigung solch dynamischen Gurtverhaltens in DEM-Simulationen dann von Relevanz, wenn signifikanter Einfluss auf das Fördersystem durch dynamische Gurteffekte zu erwarten ist oder aber auch wenn der Gurt für bestimmte Analysezwecke ein solches Verhalten erfordert.
Die entwickelte Methodik umfasst dazu zwei wesentliche Kernelemente: betreffend Gurtaufbau und Gurtinitialisierung. Der Gurtaufbau beschreibt die Struktursystematik eines DE-Gurtes, bestehend aus miteinander systematisch verbundenen Gurtpartikeln (Bonded-Particle-Modell). Die Gurtinitialisierung beschreibt jene Methode, eine gewisse Gurtgeometrie für eine bestimmte Anwendung in die Simulationsumgebung zu laden. Dies erfolgt entsprechend der Methodik durch Gurtinitialisierung in einbauzustandsnaher Form, wobei eine gewünschte Gurtform basierend auf CAD-Daten mithilfe eines entwickelten Konvertierungsalgorithmus (implementiert als Softwareanwendung „BeltConverter“) initialisiert wird.
Anwendungs- und Analysebeispiele komplexer Gurtfördersystemen, wie Schlauchgurt- oder Doppelgurtförderer, verdeutlichen die generelle Eignung der Methodik und zeigen Möglichen zur Verwendung von dynamischen DE-Gurtmodellen erstellt nach der beschriebenen Simulationsmethodik.
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