接触模型描述了元素在相互接触时的行为。EDEM中的接触模型分为基础模型，滚动摩擦模型（多球体），旋转摩擦模型（多面体）和附加模型。

基础模型定义了粒子材料或粒子与几何体之间的物理碰撞，通常包括了法向和切向的弹簧力及阻尼力。每次只能选用一个基础模型。

在转动过程中的转动阻力和能量损失也很重要，大多数模型包括滚动摩擦，用以说明材料的滚动阻力。每次只能选用一个滚动摩擦模型。

除了基础模型和滚动摩擦模型外，还有其他附加模型，如粘结、热传导、磨损、内聚力和静电学等。

下面就EDEM中常用的基础模型及附加模型进行介绍。

基础模型

根据材料是否可压缩、是否为粘性，可以选用不同的基本模型。

Hertz-Mindlin

Hertz-Mindlin是EDEM中默认使用的接触模型。

在这个模型中，法向力和切向力都有阻尼分量，其中阻尼系数与恢复系数有关。切向摩擦力遵循库仑摩擦定律，滚动摩擦力以独立于接触的方向性恒定扭矩模型实现。

Hertz-Mindlin with JKR

Hertz-Mindlin with JKR是一种具有内聚力的接触模型，该模型考虑了接触区内范德华力的影响，并允许对强粘性系统进行建模，如干粉或湿物料。

Hertz-Mindlin with JKR对切向力、切向阻尼力、法向阻尼力使用与Hertz-Mindlin接触模型具有相同的计算方法，法向力则不同，取决于重叠量、相互作用参数及表面能。

Hysteretic Spring

Hysteretic Spring接触模型允许将塑性变形行为包含在接触力学方程中，从而使颗粒在预定的应力下以弹性方式表现出来。一旦超过这个应力，颗粒就会发生塑性变形。结果是，在没有施加过大的力的情况下，材料可被压缩。

Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion Model（EEPA）

EEPA捕捉了粘性固体的历史依赖性和关键特征行为。粘性颗粒状固体的流动行为和处理特性在很大程度上取决于固体先前经历的固结应力。

该模型包括一个非线性滞后弹簧模型，以说明弹性-塑性接触变形，以及作为塑性接触变形函数的粘着力部分。

EEPA具有多功能性，可以在线性和非线性模式下使用。当两个颗粒或团块被挤压在一起时，它们会发生弹性和塑性变形。假定拉脱强度（粘附力）随着塑性接触面积的增大而增大。

> 粘性颗粒的接触力-位移关系曲线

> 非线性（a）和线性（b）接触力-位移函数示意图

附加模型

Relative Wear

相对磨损模型是在模拟过程中确定设备上高冲击（法向）和高磨蚀（切向）磨损区域的一种方法。

该模型根据物料与设备之间的相对速度和相关力进行计算，提供数据以表明正在发生磨损的区域。虽然它为两个或多个设计迭代之间的比较提供了定量的数值，但它并不确定明确的材料去除率。

其主要运用了四个相对磨损性能来评估设计前后的磨损差异。分别是法向累积接触能量、切向累积接触能量、法向累积力和切向累积力。其中，法向累积接触能量和切向累积接触能量分别测量因材料碰撞和滑动而产生的累积能量。

Archard Wear

Archard磨损模型扩展了任何基本模型，对几何表面的磨损深度进行了估计。

其使用理念是：从表面移除的材料量将与在表面移动的颗粒完成的摩擦所做的功成正比。

Bonding

Bonding接触模型通过bonding键将球体粘结在一起，可用于将有限数量一定尺寸的颗粒粘结成一个更大的颗粒。

这种粘结能够抵抗切向和法向的运动，直到所受到的应力达到最大的法向应力和切向剪切应力，此时bonding键断裂。此后，颗粒以硬球的形式相互作用。

该模型特别适用于混凝土和岩石结构的建模。

Heat Conduction

热传导接触模型用以计算粒子-粒子、粒子-几何接触间的热通量。

该模型根据相对温度和粒子重叠计算热通量，需要与Temperature Update模型结合使用，每个颗粒的温度是根据接触模型计算的热通量和给定的外部热通量来计算。计算的热通量仅应用于粒子，几何体可以指定为热源，但几何体温度永远不会改变。

在稀相模拟中，对流传热占主导地位，颗粒间或几何壁间的传导可以忽略。然而，对于稠密相，颗粒之间的接触很重要，需要考虑导热传热。

Tribocharging

这是一个摩擦生电模型，可以用来模拟材料中颗粒与不同材料接触后电荷的变化。在大多数ESD（静电放电）问题中，摩擦生电是主要的电荷产生过程。

Electrostatics

静电力是颗粒之间由于电荷而产生的力，可以是吸引力，也可以是排斥力。通过在颗粒体力加入一个静电模型，将静电力包含到现有的运动力中。EDEM静电模型采用静电屏蔽，因此在使用该模型时必须指定区域。