- Aspherix
- 粒子挙動解析
本事例では、Aspherixを用いてコンベヤ上を流れるプラスチック粒子と金属粒子の選別工程をシミュレーションしました。
磁場を利用した粒子選別をモデル化し、金属粒子とプラスチック粒子の分離挙動を再現しています。
【磁性粒子解析とは】
リサイクルや資源選別の工程では、磁場を利用して金属粒子と非金属粒子を分離する手法が用いられています。
Aspherixでは、粒子に磁気特性を設定することで、磁場から受ける磁力や磁性粒子同士の相互作用、トルクを考慮したDEM解析を行うことができます。これにより、磁気選別プロセスにおける粒子挙動をシミュレーションできます。
【解析内容】
本事例では、プラスチック粒子と磁性を持つ金属粒子の混合物をコンベヤ上へ供給し、上部に設置した磁場領域を通過させる条件を設定しています。
コンベヤ上部には磁場領域を配置しており、磁場は3次元座標ごとの磁場強度および勾配によって定義されています。なお、磁気プレートそのものには電磁気的な設定は行っていません。
プラスチック粒子は半径の異なる3種類の球形粒子で構成されており、金属粒子には極性を持つ磁性粒子を使用しています。コンベヤは一定速度で移動し、粒子は搬送中に磁場の影響を受ける設定としています。
主な解析条件
・粒子形状：球体
・プラスチック粒子：半径0.006m（40%）、0.008m（30%）、0.01m（30%）
・金属粒子：半径0.01m（極性あり）
・法線接触モデル：Hertz
・接線接触モデル：History
・転がり摩擦モデル：EPSD2
・コンベヤ速度：3m/s
・粒子供給速度：金属粒子 2kg/s、プラスチック粒子 10kg/s
【解析結果】
動画では、プラスチック粒子と金属粒子が色分けされて表示されています。
赤色のプラスチック粒子はコンベヤによって搬送される一方、青色の金属粒子は磁場の影響を受けて上方へ移動し、上部の磁気プレートへ吸い上げられる様子を確認できます。
また、磁場によって金属粒子とプラスチック粒子が分離される過程を可視化しています。
【使用製品】
・Aspherix