博主是粉末床增材研究生，最近在学习flow 3d教程后想改造自己粒径对应的粉末床，但是遇到很多的问题，然后经历好几天后终于解决了这些问题，想系统化问题驱动导向归纳粉末床落粉和铺粉步步骤，为广大初学者减少试错成本。如果有用的话可以点个赞，或是关注一下up。
一、具体实践步骤（落粉步）
*仅给出关键步骤顺序，以及量化数据设计依据
1.创建新文件（软件Flow DEM）
文件命名：New simulation → Project name（路径全英）→ CGS unit system（单位统一）
计算时间：Project→Project Settings→Simulation End Time（计算总时间）
计算总时间设计依据：落粉时间（经验0.05-0.1 s）＋粉末达到静止时间（经验0.05-0.1 s）
2.创建网格
网格基准：Mesh→Add→Size of Cell（单网格边界尺寸）→DirectionX/Y/Z（整体总尺寸）
设计依据：①单个网格比最大粉末粒径大；②总尺寸能容纳刮刀、基板、粒子
3.设计几何
几何尺寸：Geometry→add（一个基板base、一个刮刀squeegee）→重命名→Subcomponents→add（基板3次，刮刀1次）→Limiter（设置几何边界尺寸）
设计依据：①基板形状凹字形，两边凸起部分高度至少达到最大颗粒直径2倍；②两侧凸起在刮刀移动方向至少占据4个网格保证分辨率；③基板和刮刀边界与单个网格边界同平面
4.设计粒子
上方栏方框有粒子图标Calculate Particle Count→Filling Domain（粒子起点空间）→Particle Filling→Filling Rate（经验60-70%）→Filling Time（经验0.5-1.0 s）→填写不同尺寸粒径分布和密度→Calculate（校核Total number of Particles）→Genrate（生成粒子，存在预览）
设计依据：
Particle Filling：①采用上落粉设计按照成形舱设计XY；②按照单倍粒子设计Z；③前落粉设计更符合真实情况，Z可以给多一点
尺寸粒径分布和密度：①粒径分布按照D10、D50、D90设计7组（一般正态分布）；②密度可以根据JMatPro计算结果或元素加权平均计算
修改粒子：左侧Particle→Particle→Source→Limiters（调整初始粒子空间分布，不影响总数）→Velocity（调整速度，如果Z改为0后续计算得到Z速度会下降）→Particle Distribution→Generation→Tabular（修改粒子生成速率，尤其检查最后一步是否瞬间为0）
设计依据：改步经常回来调整，主要面向粒子生成速率、生成空间，不需要重新按上方的粒子生成器，在这里直接修改即可
5.设计物理属性
设计属性：左侧DEM→DEM Setting→Spring Constant→Coefficient of Restitution（normal direction）（经验0.2-0.5）→Friction→Particle Static Friction Coefficient（经验0.3）→Particle Dynamic Friction Coefficient（经验0.4）→Wall Static Friction Coefficient（经验0.3）→Wall Dynamic Friction Coefficient（经验0.4）→Judgement Speed of Static and Dynamic Friction（经验1）
设计依据：①Spring Constant仅通过最大直径粒子计算K，计算值供参考最小值，过大会导致后续粒子速度过大计算时间也提高；②Coefficient of Restitution尽可能小会缩短时间
6.落粉步模型计算（软件Flow-3D 12.0 update）
创建文件：文件→打开工艺项目→选择创建的粉末床prepin→模型树对应的DEM模型→运行当前仿真文件→Local
重新仿真：在DEM模型重新设置后保存→模型树对应的DEM模型→卸载仿真文件→加载仿真文件→运行当前仿真文件→Local
程序bug检查：模型树对应的DEM模型→编辑仿真文件→代码复制给ai检查
7.后处理（软件Flow 3d Post）
打开文件：File→选择flsgrf文件→Gemometry→打开眼睛（base、squeegee、Mass particles）→点击Mass particles→下方Properties的Geometry右侧改为Diameter（显示粒子直径）→下方Opacity改为1→Size改为1→勾选Scaling→Scaling Mode选择Magnitude→Scale Array选择 Diameter→Scale Factor改为0.5（用尺寸测算过了，只有0.5对应实际值）
一些小工具：
①观察粒子速度（铺粉前粒子尽可能低速）：左侧点击Mass particles→下方Properties的Geometry右侧改为Z-velocity（显示粒子Z方向速度）→右侧Automatic Rescale改为Clamp and update every timestep（不同时间步统计，这样随播放改变）→Data Histogram勾选Display data和Automatically recompute data histogram→Number of bins改为40（将不同速度分成40格，以统计速度分布）
②测量粒子数（确保颗粒生成准确）：点击Mass particles→右侧点击Information
③实体化颗粒（为切片观察、测量尺寸前置步骤）：在 Pipeline Browser 里选中 Mass particles→顶部 Filters → Glyph→Glyph Type = Sphere→Scale Array = Diameter →Scale Factor = 1→Glyph Mode = All Points→点 Apply
④切片观察（观测干涉）：以Y向切片为例：在 Pipeline Browser 里选中 Glyph1→顶部 Filters → Slice→Slice Type = Plane Origin 的 Y 设为 0→点 Apply→最后把 Mass particles 和 Glyph1 的“小眼睛”关掉，只保留 Slice1 显示
⑤测量尺寸（判断生成、继承粒子数是否符合预期）：最上面Sources→Measurement tools→ruler→移动到需要测量实体→鼠标确定第一个位置→Ctrl＋1→鼠标移动到第二个位置→Ctrl＋2→观察其显示结果
⑥导出粒子CSV数据（统计松装度）：在计算图片上方找到Render右边的左右分窗格→SpreadSheet View→Export→CSV文件交给AI计算
二、具体实践步骤（铺粉步）
*仅给出关键步骤顺序，以及量化数据设计依据
1.继承前置结果（软件Flow-3D 12.0 update）
继承方法：点击模型树对应的DEM模型→Add Restart Simulation→设置好名称和保存位置→上方第二栏模型建立→全局参数→续算时间改为上一轮计算终点→完成时间（下一次续算一共的时间）→勾选续算选项→Restart Time勾选上一轮终点→勾选Reset time to zero
2.设置DEM（软件Flow DEM）
修改刮刀速度：Geometry→squeegee→Type of Moving Object→Prescribed motion→下方Moving Object→Initial/Prescribed Velocity→Translational Velocity修改速度
设计依据：经验速度匀速2-3 cm/s，也可以按照实际情况进行不同速度配置，太快太慢都可能将粉末带走留下空白
关闭粉末生成：Particle→Particle Setting→Sources→关闭勾选
设置不同计算时间：Project→Project→Simulation End time设置时间（会联动改主程序）
记得保存
3.仿真计算（软件Flow-3D 12.0 update）
模拟仿真：模型树对应的DEM模型→运行当前仿真文件→Local
重新仿真：在DEM模型重新设置后保存→模型树对应的DEM模型→卸载仿真文件→加载仿真文件→运行当前仿真文件→Local
4.后处理（软件Flow 3d Post）
打开文件：File→选择flsgrf文件→Gemometry→打开眼睛（base、squeegee、Mass particles）→点击Mass particles→下方Properties的Geometry右侧改为Diameter（显示粒子直径）→下方Opacity改为1→Size改为1→勾选Scaling→Scaling Mode选择Magnitude→Scale Array选择 Diameter→Scale Factor改为0.5（用尺寸测算过了，只有0.5对应实际值）
