JP2002283001A - Casting simulation unit, casting simulation method, casting simulation program, and computer readable recording medium with stored casting simulation program - Google Patents

Casting simulation unit, casting simulation method, casting simulation program, and computer readable recording medium with stored casting simulation program

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JP2002283001A
JP2002283001A JP2001080919A JP2001080919A JP2002283001A JP 2002283001 A JP2002283001 A JP 2002283001A JP 2001080919 A JP2001080919 A JP 2001080919A JP 2001080919 A JP2001080919 A JP 2001080919A JP 2002283001 A JP2002283001 A JP 2002283001A
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JP
Japan
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molten metal
cell
casting
simulation
closed region
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Japanese (ja)
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Kazuhiko Sakai
和彦 酒井
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately simulate a shifting position in a minute closed range when molten metal flowing in a casting is simulated. SOLUTION: In the case that the detected closed region is not larger than a prescribed volume or not higher than a prescribed pressure, by simulating (S1-S3) the molten metal flowing and detecting (S4) the closed region formed by the molten metal flowing, the closed region is replaced with a virtual grain having zero of the volume and zero of the mass (S5) and thereafter, the virtual grain is shifted along the molten metal flowing (S6). In this way, even in the case of becoming impossible to stably succeed a flowing body calculation using a back pressure calculated result in the conventional simulation because the volume in the closed region becomes too small or the pressure in the closed region becomes too high, the molten metal flowing can accurately be simulated to the last by making use of the virtual grain of this closed region, even in the case of applying to the actual casting having complicated shape.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造における溶湯
の流れをシミュレーションする鋳造シミュレーション装
置、鋳造シミュレーション方法、鋳造シミュレーション
プログラム、および鋳造シミュレーションプログラムを
記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関す
る。
The present invention relates to a casting simulation apparatus, a casting simulation method, a casting simulation program, and a computer-readable recording medium storing a casting simulation program for simulating the flow of molten metal in casting.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、鋳造製品の鋳型を製作する際に、
湯回り不良のない鋳型を製作するために、コンピュータ
を利用したシミュレーションが行われている。たとえば
特開平8−155625号公報では、溶湯の鋳型内への
湯流れをシミュレーションして、その結果、鋳型内にど
のように充填されるたかを目視により観察して、溶湯の
先端湯面での波立現象などから、充填速度の解析や検討
を行っている。
2. Description of the Related Art In recent years, when manufacturing a mold for a cast product,
Computer-based simulations have been performed in order to produce molds free from poor running. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-155625, the flow of molten metal into a mold is simulated, and as a result, how the molten metal is filled into the mold is visually observed. We are analyzing and examining the filling speed based on the ripple phenomenon.

【0003】また、日本鋳造工学会、第133回全国講
演大会概要集第122頁には、型内の閉領域を検索し
て、この部分における背圧を計算することで、閉領域に
巻き込まれた空気の量を追跡し、空気の巻き込みをシミ
ュレーションすることが開示されている。
[0003] Also, the Japan Foundry Engineering Society, 133rd National Lecture Meeting Summary Book, page 122, includes a search for a closed area in a mold and calculates a back pressure in this area, thereby involving the closed area. It is disclosed to track the amount of air that has been trapped and to simulate air entrainment.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平8−155625号公報に開示された技術では、溶
湯の流れをシミュレーションしているものの、その際空
気の巻き込みについてはまったく考慮されていないた
め、シミュレーションを行っても空気の巻き込みに起因
するような鋳造不良の発生を予測することができないと
いう問題がある。
However, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-155625, although the flow of the molten metal is simulated, no consideration is given to the entrainment of air at that time. There is a problem that even if a simulation is performed, it is not possible to predict occurrence of a casting defect caused by air entrainment.

【0005】一方、日本鋳造工学会、第133回全国講
演大会概要集第122頁に開示された技術では、空気の
巻き込み現象を閉領域における背圧を計算し、その計算
結果を用いて流体計算を行うことで、流体である溶湯の
流れを求めているため、最後まである程度の大きさが保
たれているような閉領域であれば、この閉領域がどのよ
うに移動するかを溶湯の流れに沿って予測できるもの
の、閉領域が小さくなると、その内部圧力が大きくなる
ので、この圧力値の増加に伴なって背圧計算値を用いた
流体計算の収束性が悪くなってしまう。このため、実際
の複雑な形状を有する鋳物に適用した場合には、溶湯が
充填されるのに従って、複雑形状の閉領域内で高圧力の
背圧計算がなされるようになり、溶湯が鋳型内に完全に
充填されるまで流体計算を続行させることができないお
それがある。
On the other hand, according to the technology disclosed on page 122 of the 133rd Annual Meeting of the Japan Foundry Engineering Society, the entrainment of air is calculated by calculating the back pressure in a closed region, and using the calculation results to calculate the fluid. Is performed, the flow of the molten metal, which is a fluid, is determined.If the closed area has a certain size until the end, how the closed area moves is determined by the flow of the molten metal. However, when the closed region is small, the internal pressure increases, so that the convergence of the fluid calculation using the back pressure calculation value deteriorates with the increase of the pressure value. For this reason, when applied to a casting having an actual complicated shape, as the molten metal is filled, a high-pressure back pressure calculation is performed in the closed region of the complicated shape, and the molten metal is filled in the mold. May not be able to continue the fluid calculation until is completely filled.

【0006】そこで本発明の目的は、微小な閉領域の移
動位置を正確にシミュレーションすることができる鋳造
シミュレーション装置、鋳造シミュレーション方法、鋳
造シミュレーションプログラム、および鋳造シミュレー
ションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a casting simulation apparatus, a casting simulation method, a casting simulation program, and a computer-readable recording medium on which a casting simulation program is recorded, which can accurately simulate the movement position of a minute closed area. It is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
構成により達成される。
The object of the present invention is achieved by the following constitution.

【0008】(1)鋳型内に充填される溶湯の流れをシ
ミュレーションするシミュレーション手段と、前記溶湯
の流れをシミュレーションする際に、溶湯の流れに応じ
てできる閉領域を検出する閉領域検出手段と、前記閉領
域検出手段によって検出された閉領域が、所定値以下の
体積または所定値以上の圧力のうち、少なくとも一方の
状態となった場合に、当該閉領域を体積0、質量0の仮
想粒子に置き変える仮想粒子発生手段と、前記仮想粒子
発生手段により発生させた仮想粒子を溶湯の流れに応じ
て移動させる仮想粒子移動手段と、を有することを特徴
とする鋳造シミュレーション装置。
(1) A simulation means for simulating the flow of the molten metal filled in the mold, and a closed area detecting means for detecting a closed area formed according to the flow of the molten metal when simulating the flow of the molten metal; When the closed area detected by the closed area detecting means is in at least one of a volume equal to or less than a predetermined value and a pressure equal to or higher than a predetermined value, the closed area is converted into virtual particles having a volume of 0 and a mass of 0. A casting simulation apparatus comprising: virtual particle generating means for replacing; and virtual particle moving means for moving virtual particles generated by the virtual particle generating means in accordance with the flow of molten metal.

【0009】(2)前記シミュレーション手段は、溶湯
の流れをシミュレーションする鋳型形状に対して、あら
かじめ決められたメッシュを掛けて、当該メッシュのセ
ルごとに溶湯の流れをシミュレーションし、前記閉領域
検出手段は、各セルにそのセルが空気のセルか、溶湯ま
たは鋳型部分のセルかを示す識別符号を付し、着目した
セルの周囲に隣接するセルが空気を示す識別符号を持つ
場合にそれらを一つの閉領域として検出することを特徴
とする鋳造シミュレーション装置。
(2) The simulation means multiplies a mold shape for simulating the flow of the molten metal by a predetermined mesh, simulates the flow of the molten metal for each cell of the mesh, and executes the closed area detecting means. Assigns an identification code to each cell to indicate whether the cell is an air cell, a molten metal or a mold part cell, and if adjacent cells around the cell of interest have an identification code indicating air, they are identified. A casting simulation device characterized by detecting as one closed region.

【0010】(3)前記仮想粒子発生手段は、前記閉領
域が所定値以下の体積か否かを判定する際には、前記閉
領域内のセルの数が所定個数以下であるか否かにより判
定することを特徴とする鋳造シミュレーション装置。
(3) The virtual particle generation means determines whether or not the number of cells in the closed area is equal to or less than a predetermined number when determining whether the volume of the closed area is equal to or less than a predetermined value. A casting simulation apparatus characterized by determining.

【0011】(4)前記仮想粒子発生手段は、前記閉領
域の大きさの重心位置に仮想粒子を発生させることを特
徴とする鋳造シミュレーション装置。
(4) The casting simulation apparatus, wherein the virtual particle generation means generates virtual particles at the position of the center of gravity of the size of the closed area.

【0012】(5)前記鋳造シミュレーション装置は、
さらに、前記仮想粒子発生手段が仮想粒子を発生させた
時点における閉領域の空気量から、シミュレーション終
了時における前記仮想粒子の移動位置において鋳造不良
が発生するか否かを判定する鋳造不良判定手段を有する
ことを特徴とする鋳造シミュレーション装置。
(5) The casting simulation apparatus includes:
Further, a casting defect determining means for determining whether or not a casting defect occurs at the movement position of the virtual particle at the end of the simulation based on the air amount in the closed region at the time when the virtual particle generating means generates the virtual particle. A casting simulation apparatus comprising:

【0013】(6)鋳型内に充填される溶湯の流れをシ
ミュレーションし、当該シミュレーションにおける溶湯
の流れに応じてできる閉領域を検出する段階と、前記閉
領域が、所定値以下の体積または所定値以上の圧力のう
ち、少なくとも一方の状態となった場合に、当該閉領域
を体積0、質量0の仮想粒子に置き変える段階と、前記
仮想粒子を溶湯の流れに応じて移動させる段階と、を有
することを特徴とする鋳造シミュレーション方法。
(6) A step of simulating the flow of the molten metal filled in the mold and detecting a closed region formed in accordance with the flow of the molten metal in the simulation, wherein the closed region has a volume equal to or less than a predetermined value or a predetermined value. When at least one of the above-mentioned pressures is in a state, the closed area is replaced with virtual particles having a volume of 0 and a mass of 0, and a step of moving the virtual particles according to the flow of the molten metal. A casting simulation method comprising:

【0014】(7)前記シミュレーションは、溶湯の流
れをシミュレーションする鋳型形状に対して、あらかじ
め決められたメッシュを掛けて、当該メッシュの各セル
ごとに溶湯の流れをシミュレーションし、前記閉領域を
検出する段階は、各セルにそのセルが空気のセルか、溶
湯または鋳型部分のセルかを示す識別符号を付し、着目
したセルの周囲に隣接するセルが空気を示す識別符号を
持つ場合にそれらを一つの閉領域として検出することを
特徴とする鋳造シミュレーション方法。
(7) In the simulation, the mold shape for simulating the flow of the molten metal is multiplied by a predetermined mesh, and the flow of the molten metal is simulated for each cell of the mesh to detect the closed region. In this step, each cell is provided with an identification code indicating whether the cell is an air cell or a molten metal or a mold part cell. Is detected as one closed region.

【0015】(8)前記仮想粒子を発生させる段階は、
前記閉領域が所定値以下の体積か否かを判定する際に
は、前記閉領域内のセルの数が所定個数以下であるか否
かにより判定することを特徴とする鋳造シミュレーショ
ン方法。
(8) The step of generating the virtual particles includes:
When determining whether or not the volume of the closed area is equal to or less than a predetermined value, the method is performed based on whether or not the number of cells in the closed area is equal to or less than a predetermined number.

【0016】(9)前記仮想粒子を発生させる段階は、
前記閉領域の大きさの重心位置に仮想粒子を発生させる
ことを特徴とする鋳造シミュレーション方法。
(9) The step of generating the virtual particles includes:
A casting simulation method, wherein virtual particles are generated at the position of the center of gravity of the size of the closed region.

【0017】(10)前記鋳造シミュレーション方法
は、さらに、前記仮想粒子を発生させた時点における閉
領域の空気量から、シミュレーション終了時における前
記仮想粒子の移動位置において鋳造不良が発生するか否
かを判定する段階を有することを特徴とする鋳造シミュ
レーション方法。
(10) The casting simulation method further comprises determining whether or not casting defects occur at the movement position of the virtual particles at the end of the simulation, based on the air amount in the closed region at the time when the virtual particles are generated. A casting simulation method comprising the step of determining.

【0018】(11)鋳型形状のデータを入力するステ
ップと、前記鋳型形状に対し所定間隔によるメッシュを
設定し、当該メッシュのセルごとに充填される溶湯の流
れをシミュレーションし、当該シミュレーションにおけ
る溶湯の流れに応じてできる閉領域を検出するステップ
と、前記閉領域が、所定値以下の体積または所定値以上
の圧力のうち、少なくとも一方の状態となった場合に、
当該閉領域を体積0、質量0の仮想粒子に置き変えるス
テップと、前記仮想粒子を溶湯の流れに応じて移動させ
るステップと、を有することを特徴とする鋳造シミュレ
ーションプログラム。
(11) Inputting mold shape data, setting meshes at predetermined intervals for the mold shapes, simulating the flow of molten metal filled in each cell of the meshes, Detecting a closed region formed according to the flow, and the closed region, at least one of the volume of the predetermined value or less or the pressure of the predetermined value or more,
A casting simulation program, comprising: replacing the closed region with virtual particles having a volume of 0 and a mass of 0; and moving the virtual particles in accordance with the flow of the molten metal.

【0019】(12)前記閉領域を検出するステップ
は、各セルにそのセルが空気のセルか、溶湯または鋳型
部分のセルかを示す識別符号を付し、着目したセルの周
囲に隣接するセルが空気を示す識別符号を持つ場合にそ
れらを一つの閉領域として検出することを特徴とする鋳
造シミュレーションプログラム。
(12) The step of detecting the closed area includes the step of attaching an identification code to each cell to indicate whether the cell is an air cell, a molten metal or a mold part cell, and adjoining the cell adjacent to the cell of interest. A casting simulation program for detecting an identification code indicating air as one closed region when the identification code indicates air.

【0020】(13)前記仮想粒子を発生させるステッ
プは、前記閉領域が所定値以下の体積か否かを判定する
際には、前記閉領域内のセルの数が所定個数以下である
か否かにより判定することを特徴とする鋳造シミュレー
ションプログラム。
(13) The step of generating the virtual particles may include determining whether the number of cells in the closed region is equal to or less than a predetermined number when determining whether the volume of the closed region is equal to or less than a predetermined value. A casting simulation program characterized by making a judgment based on the following.

【0021】(14)前記仮想粒子を発生させるステッ
プは、前記閉領域の大きさの重心位置に仮想粒子を発生
させることを特徴とする鋳造シミュレーションプログラ
ム。
(14) The casting simulation program, wherein the step of generating the virtual particles generates the virtual particles at the position of the center of gravity of the size of the closed region.

【0022】(15)前記鋳造シミュレーションプログ
ラムは、さらに、前記仮想粒子を発生させた時点におけ
る閉領域の空気量から、シミュレーション終了時におけ
る前記仮想粒子の移動位置において鋳造不良が発生する
か否かを判定するステップを有することを特徴とする鋳
造シミュレーションプログラム。
(15) The casting simulation program may further determine, based on the amount of air in the closed area at the time when the virtual particles are generated, whether or not a casting defect occurs at the movement position of the virtual particles at the end of the simulation. A casting simulation program having a determining step.

【0023】(16)前記(11)〜(15)のいずれ
か一つに記載の鋳造シミュレーションプログラムを記憶
したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録
媒体。
(16) A computer-readable recording medium storing the casting simulation program according to any one of (11) to (15).

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は、請求項ごとに以下のような効
果を奏する。
The present invention has the following effects for each claim.

【0025】請求項1記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション装置は、溶湯の流れをシミュレーションし、溶
湯の流れによってできる閉領域を検出して、検出した閉
領域が所定の体積以下または所定の圧力以上のいずれか
となった場合に、この閉領域を体積0、質量0の仮想粒
子に置き変えて、その後はこの仮想粒子を溶湯の流れに
沿って移動させることとしたので、従来閉領域の移動を
背圧計算などによりシミュレーションすると、閉領域の
体積が小さくなりすぎたり、または閉領域の圧力が高く
なりすぎたりして、背圧計算結果を用いた流体計算その
ものが安定して続行できなくなるような場合に、その閉
領域を仮想粒子としたことで、最後まで溶湯の流れを正
確にシミュレーションすることができる。
According to the first aspect of the present invention, a casting simulation apparatus according to the present invention simulates a flow of a molten metal, detects a closed region formed by the flow of the molten metal, and detects the closed region having a volume equal to or less than a predetermined volume or equal to or higher than a predetermined pressure. In either case, the closed region is replaced with virtual particles having a volume of 0 and a mass of 0, and then the virtual particles are moved along the flow of the molten metal. When the simulation is performed by pressure calculation, etc., the volume of the closed area becomes too small or the pressure of the closed area becomes too high, and the fluid calculation itself using the back pressure calculation result cannot be continued stably In addition, since the closed region is virtual particles, the flow of the molten metal can be accurately simulated to the end.

【0026】請求項2記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション装置は、鋳型形状に設定したメッシュのセルご
とに溶湯の流れをシミュレーションして、各セルに対し
て空気か、溶湯または鋳型部分かを示す識別符号を付
し、この識別符号が空気であるセルに隣接する同じく空
気であるセルを一つの閉領域として検出することとした
ので、複数のセルによってできている閉領域を確実に検
出することができる。
According to a second aspect of the present invention, a casting simulation apparatus according to the present invention simulates a flow of a molten metal for each cell of a mesh set in a mold shape, and identifies whether each cell is air, a molten metal or a mold part. A code is attached, and this identification code is determined to detect a cell that is also air adjacent to a cell that is air as one closed region, so that it is possible to reliably detect a closed region formed by a plurality of cells. it can.

【0027】請求項3記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション装置は、閉領域の体積が所定値以下か否かを判
定するために、閉領域内のセル数が所定個数以下か否か
により判定することとしたので、閉領域内の実体積の算
出を省略することができ、シミュレーション速度を向上
することが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in order to determine whether or not the volume of the closed area is equal to or less than a predetermined value, the casting simulation apparatus determines whether the number of cells in the closed area is equal to or less than a predetermined number. Therefore, the calculation of the actual volume in the closed region can be omitted, and the simulation speed can be improved.

【0028】請求項4記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション装置は、閉領域の重心位置に仮想粒子を発生さ
せることとしたので、その後の仮想粒子の移動におい
て、仮想粒子に置き換えた実際の閉領域の移動位置をシ
ミュレーションすることができる。
In the casting simulation apparatus according to the present invention, virtual particles are generated at the position of the center of gravity of the closed region. Therefore, in the subsequent movement of the virtual particles, the actual closed region replaced with the virtual particles is replaced with the virtual particles. The movement position can be simulated.

【0029】請求項5記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション装置は、仮想粒子を発生させた時点における閉
領域の空気量から、シミュレーション終了時における前
記仮想粒子の移動位置において鋳造不良が発生するか否
かを判定することとしたので、真の終了時に自動的に鋳
造不良が発生する可能性のある箇所を見つけ出すことが
できる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a casting simulation apparatus according to the present invention, wherein, based on the amount of air in a closed region at the time when virtual particles are generated, whether or not casting defects occur at the movement position of the virtual particles at the end of simulation. Is determined, it is possible to automatically find a place where a casting defect may occur automatically at the time of true termination.

【0030】請求項6記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション方法は、溶湯の流れをシミュレーションし、溶
湯の流れによってできる閉領域を検出して、検出した閉
領域が所定の体積以下または所定の圧力以上のいずれか
となった場合に、この閉領域を体積0、質量0の仮想粒
子に置き変えて、その後はこの仮想粒子を溶湯の流れに
沿って移動させることとしたので、従来閉領域の移動を
背圧計算などによりシミュレーションすると、閉領域の
体積が小さくなりすぎたり、または閉領域の圧力が高く
なりすぎたりして、背圧計算結果を用いた流体計算その
ものが安定して続行できなくなるような場合に、その閉
領域を仮想粒子としたことで、最後まで溶湯の流れを正
確にシミュレーションすることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, a casting simulation method according to the present invention simulates the flow of a molten metal, detects a closed region formed by the flow of the molten metal, and detects the closed region having a predetermined volume or less or a predetermined pressure or more. In either case, the closed region is replaced with virtual particles having a volume of 0 and a mass of 0, and then the virtual particles are moved along the flow of the molten metal. When the simulation is performed by pressure calculation, etc., the volume of the closed area becomes too small or the pressure of the closed area becomes too high, and the fluid calculation itself using the back pressure calculation result cannot be continued stably In addition, since the closed region is virtual particles, the flow of the molten metal can be accurately simulated to the end.

【0031】請求項7記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション方法は、鋳型形状に設定したメッシュのセルご
とに溶湯の流れをシミュレーションして、各セルに対し
て空気か、溶湯または鋳型部分かを示す識別符号を付
し、この識別符号が空気であるセルに隣接する同じく空
気であるセルを一つの閉領域として検出することとした
ので、複数のセルによってできている閉領域を確実に検
出することができる。
In the casting simulation method according to the present invention, the flow of the molten metal is simulated for each cell of the mesh set in the mold shape, and identification is performed for each cell to indicate whether it is air, molten metal or a mold part. A code is attached, and this identification code is determined to detect a cell that is also air adjacent to a cell that is air as one closed region, so that it is possible to reliably detect a closed region formed by a plurality of cells. it can.

【0032】請求項8記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション方法は、閉領域の体積が所定値以下か否かを判
定するために、閉領域内のセル数が所定個数以下か否か
により判定することとしたので、閉領域内の実体積の算
出を省略することができ、シミュレーション速度を向上
することが可能となる。
In the casting simulation method according to the present invention, in order to determine whether or not the volume of the closed area is equal to or less than a predetermined value, the determination is made based on whether or not the number of cells in the closed area is equal to or less than a predetermined number. Therefore, the calculation of the actual volume in the closed region can be omitted, and the simulation speed can be improved.

【0033】請求項9記載の本発明による鋳造シミュレ
ーション方法は、閉領域の重心位置に仮想粒子を発生さ
せることとしたので、その後の仮想粒子の移動におい
て、仮想粒子に置き換えた実際の閉領域の移動位置をシ
ミュレーションすることができる。
In the casting simulation method according to the ninth aspect of the present invention, virtual particles are generated at the position of the center of gravity of the closed region. Therefore, in the subsequent movement of the virtual particles, the actual closed region replaced with the virtual particles is replaced with the virtual particles. The movement position can be simulated.

【0034】請求項10記載の本発明による鋳造シミュ
レーション方法は、仮想粒子を発生させた時点における
閉領域の空気量から、シミュレーション終了時における
前記仮想粒子の移動位置において鋳造不良が発生するか
否かを判定することとしたので、真の終了時に自動的に
鋳造不良が発生する可能性のある箇所を見つけ出すこと
ができる。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a casting simulation method according to the present invention, wherein, based on the amount of air in the closed region at the time when virtual particles are generated, whether or not a casting defect occurs at the movement position of the virtual particles at the end of the simulation. Is determined, it is possible to automatically find a place where a casting defect may occur automatically at the time of true termination.

【0035】請求項11記載の本発明による鋳造シミュ
レーションプログラムは、鋳型形状にメッシュを設定し
て、メッシュのセルごとに溶湯の流れをシミュレーショ
ンし、溶湯の流れによってできる閉領域を検出して、検
出した閉領域が所定の体積以下または所定の圧力以上の
いずれかとなった場合に、この閉領域を体積0、質量0
の仮想粒子に置き変えて、その後はこの仮想粒子を溶湯
の流れに沿って移動させることとしたので、従来閉領域
の移動を背圧計算などによりシミュレーションすると、
閉領域の体積が小さくなりすぎたり、または閉領域の圧
力が高くなりすぎたりして、背圧計算結果を用いた流体
計算そのものが安定して続行できなくなるような場合
に、その閉領域を仮想粒子としたことで、最後まで溶湯
の流れを正確にシミュレーションすることができる。
According to the present invention, a casting simulation program according to the present invention sets a mesh in a mold shape, simulates a flow of molten metal for each cell of the mesh, detects a closed region formed by the flow of molten metal, and detects the closed area. When the closed area becomes equal to or less than a predetermined volume or equal to or higher than a predetermined pressure, the closed area is set to have a volume of 0,
Was replaced with virtual particles, and then the virtual particles were moved along the flow of the molten metal.
If the volume of the closed area becomes too small or the pressure in the closed area becomes too high, and the fluid calculation itself using the back pressure calculation result cannot be continued stably, the closed area is assumed to be virtual. By using particles, the flow of the molten metal can be accurately simulated to the end.

【0036】請求項12記載の本発明による鋳造シミュ
レーションプログラムは、各セルに対して空気か、溶湯
または鋳型部分かを示す識別符号を付し、この識別符号
が空気であるセルに隣接する同じく空気であるセルを一
つの閉領域として検出することとしたので、複数のセル
によってできている閉領域を確実に検出することができ
る。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a casting simulation program according to the present invention, wherein each cell is provided with an identification code indicating whether it is air, a molten metal or a mold, and the identification code is air adjacent to the cell having the air. Is detected as one closed region, so that a closed region formed by a plurality of cells can be reliably detected.

【0037】請求項13記載の本発明による鋳造シミュ
レーションプログラムは、閉領域の体積が所定値以下か
否かを判定するために、閉領域内のセル数が所定個数以
下か否かにより判定することとしたので、閉領域内の実
体積の算出を省略することができ、シミュレーション速
度を向上することが可能となる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the casting simulation program according to the present invention determines whether or not the number of cells in the closed area is equal to or less than a predetermined number in order to determine whether or not the volume of the closed area is equal to or less than a predetermined value. Therefore, the calculation of the actual volume in the closed region can be omitted, and the simulation speed can be improved.

【0038】請求項14記載の本発明による鋳造シミュ
レーションプログラムは、閉領域の重心位置に仮想粒子
を発生させることとしたので、その後の仮想粒子の移動
において、仮想粒子に置き換えた実際の閉領域の移動位
置をシミュレーションすることができる。
According to the casting simulation program of the present invention, virtual particles are generated at the position of the center of gravity of the closed region. Therefore, in the subsequent movement of the virtual particles, the actual closed region replaced with the virtual particles is replaced with the virtual particles. The movement position can be simulated.

【0039】請求項15記載の本発明による鋳造シミュ
レーションプログラムは、仮想粒子を発生させた時点に
おける閉領域の空気量から、シミュレーション終了時に
おける前記仮想粒子の移動位置において鋳造不良が発生
するか否かを判定することとしたので、真の終了時に自
動的に鋳造不良が発生する可能性のある箇所を見つけ出
すことができる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a casting simulation program according to the present invention, wherein, based on the amount of air in a closed region at the time when virtual particles are generated, whether or not casting defects occur at the movement position of the virtual particles at the end of the simulation. Is determined, it is possible to automatically find a place where a casting defect may occur automatically at the time of true termination.

【0040】請求項16記載の本発明によるコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体は、請求項11〜15のいず
れか一つに記載の鋳造シミュレーションプログラムを記
録したものであるので、コンピュータに請求項11〜1
5のいずれか一つに記載の鋳造シミュレーションプログ
ラムを提供することができる。
According to a sixteenth aspect of the present invention, a computer readable recording medium according to the present invention stores the casting simulation program according to any one of the eleventh to fifteenth aspects.
5 can be provided.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下添付した図面を参照して本発
明の一実施の形態を説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0042】図1は、本発明を適用したシミュレーショ
ン装置の概略構成を示すブロック図であり、図2および
図3は鋳造シミュレーションの手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a simulation apparatus to which the present invention is applied, and FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing a procedure of a casting simulation.

【0043】このシミュレーション装置1は、解析部1
1、データ記憶装置12、入力装置13、および表示装
置14とからなる。
The simulation device 1 includes an analysis unit 1
1, a data storage device 12, an input device 13, and a display device 14.

【0044】この装置において、解析部11は、後述す
る手順により、溶湯の流れをシミュレーションするとと
もに、閉領域の検出、仮想粒子発生、鋳造不良の判定な
どを行う。したがって、この解析部が、本発明における
閉領域検出手段、仮想粒子発生手段、仮想粒子移動手
段、および鋳造不良判定手段などとして働くものであ
る。
In this apparatus, the analysis unit 11 simulates the flow of the molten metal and performs detection of a closed region, generation of virtual particles, determination of defective casting, and the like by the procedure described later. Therefore, this analysis unit functions as a closed region detection unit, a virtual particle generation unit, a virtual particle movement unit, a casting defect determination unit, and the like in the present invention.

【0045】解析部11は、シミュレーションに際して
初期条件の設定や準備を行うプリプロセッサ31と、実
際にシミュレーションを実行するソルバー32と、シミ
ュレーションの結果を解析し、グラフィック表示するた
めの処理などを行うポストプロセッサ33とに分かれて
いる。
The analysis unit 11 includes a preprocessor 31 for setting and preparing initial conditions at the time of simulation, a solver 32 for actually executing the simulation, and a postprocessor for analyzing the results of the simulation and performing processing for graphic display. 33.

【0046】データ記憶装置12は、鋳型のCADデー
タ(設計データ)を記憶しており、解析部11へデータ
を供給するとともに、シミュレーション結果の記憶も行
う。
The data storage device 12 stores CAD data (design data) of the mold, supplies the data to the analysis unit 11, and stores the simulation results.

【0047】入力装置13は、キーボードやマウスなど
であり、シミュレーション条件の入力を行う。
The input device 13 is a keyboard, a mouse, or the like, and inputs simulation conditions.

【0048】また、表示装置14は、CRTや液晶ディ
スプレイなどであり、シミュレーションにおける溶湯の
流れや解析結果などのグラフィックを表示する。
The display device 14 is a CRT, a liquid crystal display, or the like, and displays graphics such as a flow of a molten metal in a simulation and an analysis result.

【0049】このようなシミュレーション装置は、具体
的にはワークステーションやパソコンなどのコンピュー
タが、後述する本発明を適用した処理手順に従って作成
された鋳造シミュレーションプログラムを実行すること
により実現されているものである。なお、鋳造シミュレ
ーションプログラムは、通常、コンピュータ読み取り可
能な記録媒体によって提供されるが、実施形態として
は、これに限らず、たとえばサーバコンピュータ内に鋳
造シミュレーションプログラムを記憶して、そのプログ
ラムを適宜端末として機能しているコンピュータなどに
供給し、この端末のコンピュータによって鋳造シミュレ
ーションプログラムを実行するなど様々な形態により可
能である。
Such a simulation device is specifically realized by a computer such as a workstation or a personal computer executing a casting simulation program created in accordance with a processing procedure to which the present invention described later is applied. is there. The casting simulation program is usually provided by a computer-readable recording medium. However, the embodiment is not limited to this. For example, the casting simulation program is stored in a server computer, and the program is appropriately used as a terminal. It can be supplied in various forms, such as supplying it to a functioning computer or the like, and executing a casting simulation program by the computer of this terminal.

【0050】図2は、本発明による鋳造シミュレーショ
ンの処理手順を示すメインフローチャートである。
FIG. 2 is a main flowchart showing the procedure of a casting simulation according to the present invention.

【0051】まず、プリプロセッサ31へ、データ記憶
装置12から鋳型形状の設計データの入力が行われると
ともに、シミュレーションを行う場合のメッシュ条件、
座標系、ステップ時間間隔などの入力が行われる(S
1)。
First, the design data of the template shape is input to the preprocessor 31 from the data storage device 12, and the mesh conditions for performing the simulation are described below.
An input of a coordinate system, a step time interval, etc. is performed (S
1).

【0052】ここで、メッシュ条件は、鋳型に対して、
どのような解析密度でシミュレーションするかを決める
ためのものであり、たとえば3次元直交座標系とした場
合は、X、Y、Zの各軸ごとにそれぞれメッシュ間隔を
決める。なお通常の場合、X、Y、Z各軸のメッシュ間
隔は同じである。
Here, the mesh conditions are as follows:
This is for determining what analysis density to simulate. For example, in the case of a three-dimensional orthogonal coordinate system, the mesh interval is determined for each of the X, Y, and Z axes. In a normal case, the mesh intervals of the X, Y, and Z axes are the same.

【0053】続いて、ソルバー32による鋳造のシミュ
レーションが行われる。このシミュレーションは、基本
的には流れ場の解析シミュレーションを利用したもので
あり、入力された設計データによる鋳型内に、メッシュ
条件によって設定されたセルごとに溶湯が充填されて行
く過程を、設定された時間ステップごとにシミュレート
するものである。
Subsequently, a simulation of casting by the solver 32 is performed. This simulation basically uses an analysis simulation of the flow field, and the process of filling the molten metal into the mold based on the input design data for each cell set by the mesh conditions is set. The simulation is performed for each time step.

【0054】シミュレーションには、まず、運動方程
式、質量保存式から時間ステップごとに速度、圧力場の
算出が行われる(S2)。
In the simulation, first, the velocity and the pressure field are calculated for each time step from the equation of motion and the mass conservation equation (S2).

【0055】なお、運動方程式、および質量保存式は公
知のものであり、たとえば、「軽金属」のvol44、
No.1、1994、p57−66(社団法人軽金属学
会、1994年1月30日発行)によれば、運動方程式
は、(1)式のとおりであり、質量保存式は(2)およ
び(3)式に示すとおりである。
The equation of motion and the equation of conservation of mass are known, for example, vol44 of “light metal”,
No. 1, 1994, p57-66 (The Japan Institute of Light Metals, issued on January 30, 1994), the equation of motion is as shown in equation (1), and the equations for conservation of mass are as shown in equations (2) and (3). As shown in FIG.

【0056】[0056]

【数1】 (Equation 1)

【0057】ここに式中、u、vはそれぞれx、y方向
の速度成分、pは圧力を密度で除したもの、νは動粘性
係数である。また、Dは発散である。
Here, u and v are velocity components in the x and y directions, p is a value obtained by dividing pressure by density, and ν is a kinematic viscosity coefficient. D is divergence.

【0058】上式は、等温非圧縮性粘性流体の速度成分
と圧力が満たすべき関係を微分形式で表したもので、
(1)式を連続の(2)、(3)式をナヴィエストーク
スの式(NS式)と呼ばれている。これら各式を効果的
に数値解析する方法は周知であり、たとえば小型の計算
機で実行可能なものとしてSOLA法などがあるが詳細
は上記「軽金属」にも記載されているとおりであるので
省略する。
The above equation expresses the relation between the velocity component of the isothermal incompressible viscous fluid and the pressure to be satisfied in a differential form.
Equation (1) is called a continuous equation (2), and equation (3) is called a Navier-Stokes equation (NS equation). A method for effectively numerically analyzing each of these equations is well known. For example, there is a SOLA method which can be executed by a small-sized computer. .

【0059】続いて、算出された速度、圧力場の値を元
に、自由表面の移動として溶湯の流れを算出する(S
3)。自由表面の移動は、たとえばマーカ法やVOF
(Volume Of Fluid)法などによって行
われる。
Then, based on the calculated velocity and pressure field values, the flow of the molten metal is calculated as the movement of the free surface (S).
3). The movement of the free surface is performed, for example, by the marker method or the VOF.
(Volume Of Fluid) method or the like.

【0060】次に、溶湯の移動の結果から、閉領域を検
出する(S4)。この閉領域の検出は、メッシュによっ
て区切られた一つひとつのセルが気体セルか、流体セル
または鋳型部分のセル(以下型セルと称する)かを判定
し、気体セルについてグループ化することにより行われ
る。
Next, a closed area is detected from the result of the movement of the molten metal (S4). The detection of the closed area is performed by determining whether each cell divided by the mesh is a gas cell, a fluid cell or a cell of a mold portion (hereinafter, referred to as a mold cell), and grouping the gas cells.

【0061】これには、たとえば図4(a)に示すよう
に(ここでは説明をわかりやすくするためにセルを2次
元で示す)、シミュレーションのなかで、一つひとつの
セルについて、そのセルが気体セルか、流体セルまたは
型セルかを示す識別符号(ID)を付与する。図におい
ては気体セルをA、それ以外の溶湯や肩部分はFであ
る。このセルごとのIDは、シミュレーションにおいて
溶湯の流れに応じて各セルの状態に応じて付与される。
For example, as shown in FIG. 4A (cells are shown two-dimensionally for the sake of simplicity of explanation), for each cell in the simulation, each cell is a gas cell. Or an identification code (ID) indicating whether the cell is a fluid cell or a type cell. In the figure, the gas cell is denoted by A, and the other molten metal and shoulders are denoted by F. The ID for each cell is assigned in the simulation according to the state of each cell according to the flow of the molten metal.

【0062】そして、ステップS4において、いずれか
一つのセルに着目し(通常は、セル番号の若いもの)そ
のセルIDが気体セルであれば、図4(b)に示すよう
に、このセルに、あらたに閉領域であることと示す閉領
域ID(ここでは閉領域番号iとする)をつける。
At step S4, attention is paid to one of the cells (usually, the cell with the smallest cell number). If the cell ID is a gas cell, as shown in FIG. , A closed region ID (here, a closed region number i) indicating that the region is a closed region.

【0063】続いて、閉領域IDが付与されたセルにつ
いては、そのセルに隣接するセルIDを調べる。そし
て、隣接するセルIDも気体IDであれば、これを着目
したセルとともにひとつのグループとして同じ閉領域I
Dをつける。そしてさらに、隣接するセルIDを調べ
て、同様に気体IDであれば同一のグループとして閉領
域IDを付与し、一つの閉領域とする。これを順次隣接
するセルについて行ってゆき、隣接するセルがすべて気
体以外のIDであればその時点で、そのグループは一つ
の閉領域として登録する。なおここでは、閉領域番号i
(0<i≦M)とする。
Subsequently, for a cell to which a closed area ID has been assigned, a cell ID adjacent to the cell is checked. If the adjacent cell ID is also a gas ID, the same closed area I as a group together with the cell of interest is also included.
Add D. Further, adjacent cell IDs are checked, and if the gas IDs are the same, a closed region ID is assigned as the same group to form one closed region. This is sequentially performed on adjacent cells, and if all the adjacent cells have IDs other than gas, the group is registered as one closed area at that time. Here, the closed area number i
(0 <i ≦ M).

【0064】このようにしてすべてのセルIDについて
調べることで、閉領域がグループ分けされて検出され
る。
By examining all cell IDs in this way, closed areas are detected in groups.

【0065】その後、各閉領域は、閉領域番号iごとに
セルの個数Ni(1≦j≦N)を登録する。ここで、閉
領域の大きさは、初期設定として入力したメッシュの大
きさから一つのセルの大きさがわかっているので、「一
つのセルの大きさ×個数」ということになり、これが閉
領域の体積となる。また、圧力は、「PVγ=一定(P
は圧力、Vは体積、γは比熱比(空気の場合、通常1.
4を用いる))」の関係から求める。このとき、圧力P
は、閉領域が出来上がった時点を大気圧として算出す
る。また、この圧力の計算には、閉領域が分裂し、ある
いは合体した場合を考慮するために、周知の背圧計算に
より行うことになる。
Thereafter, for each closed area, the number Ni of cells (1 ≦ j ≦ N) is registered for each closed area number i. Here, the size of the closed region is known as "the size of one cell x the number" since the size of one cell is known from the size of the mesh input as an initial setting, and this is the volume of the closed region. Becomes The pressure is expressed as “PVγ = constant (P
Is the pressure, V is the volume, γ is the specific heat ratio (for air, usually 1.
4)))). At this time, the pressure P
Calculates the time when the closed region is completed as the atmospheric pressure. Further, the calculation of the pressure is performed by a well-known back pressure calculation in order to consider the case where the closed region is divided or united.

【0066】なお、背圧の計算は、たとえば従来例とし
ても説明した第133回全国講演大会概要集第122頁
などに開示されているように周知であるので説明は省略
するが、ここで求められた背圧計算値を流体計算におけ
る圧力条件として使用する。
The calculation of the back pressure is well known as disclosed in, for example, the 133rd National Lecture Meeting Summary Book, page 122, which was also described as a conventional example, and its description is omitted here. The calculated back pressure value is used as a pressure condition in the fluid calculation.

【0067】次に、検出された閉領域が仮想粒子発生条
件に合致する場合に仮想粒子を発生させる(S5)。
Next, when the detected closed area matches the virtual particle generation condition, virtual particles are generated (S5).

【0068】この仮想粒子の発生処理について説明す
る。図3は、仮想粒子の発生処理手順を示すサブルーチ
ンフローチャートである。
The generation process of the virtual particles will be described. FIG. 3 is a subroutine flowchart showing a virtual particle generation processing procedure.

【0069】まず、閉領域iの圧力Pが所定値以上であ
るか否かを判定する(S21)(なお初期状態でiは1
である)。ここで所定値以上でなければ、続いて、閉領
域iのセル個数が所定個数以下であるか否かを判定する
(S22)。ここでも、セル個数が所定値以下でなけれ
ば、ステップS26へ進み、iが閉領域の全数Mと等し
いか否かを判断して(S26)、等しければメインルー
チンへリターンし、等しくなければ閉領域番号iをイン
クリメントして(S27)、ステップS21に戻り、上
記の処理を繰り返し実行する。すなわち、すべての閉領
域について、その圧力とセル個数を判定することにな
る。なお、ステップS22は閉領域の体積が所定値以下
となっているか否かを判定しているものであるが、ここ
では体積の具体的な値より閉領域のセル数によって判定
した方が、処理が簡単になるためセル数を用いている。
First, it is determined whether or not the pressure P in the closed region i is equal to or more than a predetermined value (S21) (in the initial state, i is 1).
Is). If it is not equal to or greater than the predetermined value, it is determined whether the number of cells in the closed area i is equal to or less than the predetermined number (S22). Here, if the cell number is not equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S26, where it is determined whether or not i is equal to the total number M of the closed area (S26). If equal, the process returns to the main routine. The area number i is incremented (S27), the process returns to step S21, and the above processing is repeatedly executed. That is, the pressure and the number of cells are determined for all the closed regions. In step S22, it is determined whether the volume of the closed region is equal to or less than a predetermined value. Here, it is better to determine based on the number of cells in the closed region than the specific value of the volume. The number of cells is used to simplify the process.

【0070】一方、閉領域iの圧力Pが所定値以上とな
っていると判定された場合、または、閉領域iのセル個
数が所定個数以下となっていると判定された場合には、
続いて、閉領域の重心位置を算出する(S23)。この
閉領域の重心の算出は、たとえば直交座標系を設定して
ある場合には、軸ごとに閉領域内の各セルの座標値を足
してその閉領域グループ内のセル数Niで割ればよい。
たとえば閉領域iの各セルの座標値が(Xj、Yj、Z
j)とすれば、重心位置(Xi、Yi、Zi)は、Xi
=ΣXj/Ni、Yi=ΣYj/Ni、Zi=ΣZj/
Niとなる。
On the other hand, when it is determined that the pressure P in the closed area i is equal to or more than the predetermined value, or when it is determined that the number of cells in the closed area i is equal to or less than the predetermined number,
Subsequently, the position of the center of gravity of the closed area is calculated (S23). For example, when the orthogonal coordinate system is set, the center of gravity of the closed region may be calculated by adding the coordinate values of each cell in the closed region for each axis and dividing by the number Ni of cells in the closed region group. .
For example, if the coordinate value of each cell of the closed area i is (Xj, Yj, Z
j), the position of the center of gravity (Xi, Yi, Zi) is Xi
= ΣXj / Ni, Yi = ΣYj / Ni, Zi = ΣZj /
Ni.

【0071】続いて、この重心位置座標(Xi、Yi、
Zi)に仮想粒子を発生させ、それにID番号をつけて
登録する(S24)。このとき、閉領域の空気量を算出
して、この空気量を仮想粒子IDに対応付けして一緒に
登録する。
Subsequently, the coordinates (Xi, Yi,
A virtual particle is generated in Zi), and the virtual particle is registered with an ID number (S24). At this time, the air amount in the closed area is calculated, and the air amount is associated with the virtual particle ID and registered together.

【0072】ここで、先に算出した閉領域の重心位置に
仮想粒子を発生させるのは、その後の仮想粒子の移動に
おいて、仮想粒子に置き換えた実際の閉領域の移動位置
を正確にあらわすためである。
The reason why the virtual particles are generated at the previously calculated barycentric position of the closed region is to accurately represent the actual movement position of the closed region replaced by the virtual particles in the subsequent movement of the virtual particles. is there.

【0073】続いて、仮想粒子とした閉領域を削除する
(S25)。このとき、削除した閉領域グループ番号も
削除する。
Subsequently, the closed area which is set as the virtual particle is deleted (S25). At this time, the deleted closed area group number is also deleted.

【0074】続いて、閉領域番号iが閉領域の全数Mと
等しいか否かを判断して(S26)、等しければ、メイ
ンルーチンへリターンし、小さければ、閉領域番号iを
インクリメントして(S27)、ステップS21に戻
り、上記の処理を繰り返し実行する。
Subsequently, it is determined whether or not the closed area number i is equal to the total number M of the closed areas (S26). If they are equal, the process returns to the main routine. If they are smaller, the closed area number i is incremented ( S27), returning to step S21 to repeatedly execute the above processing.

【0075】この仮想粒子発生ルーチンにおいて、ひと
つの閉領域ごとに圧力とセル数をともに判定しているの
は、閉領域が形成された時点で、各閉領域はその体積が
異なるため、たとえば閉領域が出来上がった時点の体積
が比較的大きな閉領域では、溶湯の流れによって、その
大きさが小さくなると体積がさほど小さくなくても、圧
力が大きくなり背圧計算結果を用いた流体計算が安定し
て続行できなくなるので、このような圧力となったもの
を検出するために、前記ステップS21において圧力が
所定値以上となったものを判定している。一方、閉領域
が出来上がった時点の体積が比較的小さな閉領域では、
溶湯の流れによって、その大きさが小さくっても圧力は
さほど大きくならないが、体積が非常に小さくなると、
そのとき急激に圧力が上昇して背圧計算結果を用いた流
体計算が安定して続行できなくなるので、このような急
激に圧力が上昇する直前の体積を検出するために、前記
ステップS22において体積(セル数)が所定値以下と
なったものを判定している。
In this virtual particle generation routine, both the pressure and the number of cells are determined for each closed region because each closed region has a different volume when the closed region is formed. In a closed area where the volume at the time the area is completed is relatively large, the flow of the molten metal causes the pressure to increase and the fluid calculation using the back pressure calculation results to be stable even if the volume is not so small when the size is reduced. In order to detect such a pressure, it is determined in step S21 that the pressure has exceeded a predetermined value. On the other hand, in a closed region where the volume at the time when the closed region is completed is relatively small,
Due to the flow of the molten metal, the pressure does not increase so much even if the size is small, but if the volume becomes very small,
At that time, the pressure rapidly rises, and the fluid calculation using the back pressure calculation result cannot be stably continued. Therefore, in order to detect the volume immediately before the pressure rapidly rises, the volume in the step S22 is detected. (Number of cells) is determined to be equal to or less than a predetermined value.

【0076】なお、仮想粒子を発生させる基準となる圧
力および体積は、鋳型形状や溶湯の流れの速度などによ
り異なるため、一概に決めることはできないので、これ
までの経験などから設定するとよい。たとえば背圧計算
の結果、圧力が高くなりすぎて、流体計算が収束しなく
なるような圧力値が一つの目安となる。
It should be noted that since the pressure and volume used as the reference for generating virtual particles vary depending on the shape of the mold and the speed of the flow of the molten metal, they cannot be determined unequivocally. For example, as a result of the back pressure calculation, a pressure value at which the pressure becomes too high and the fluid calculation does not converge is one guide.

【0077】このようにして仮想粒子の発生が終了した
なら、メインルーチンへ戻り、続いて、発生させた仮想
粒子を溶湯の流れとともに移動させる(S6)。
When the generation of the virtual particles is completed in this way, the process returns to the main routine, and the generated virtual particles are moved together with the flow of the molten metal (S6).

【0078】ここで、仮想粒子の移動計算について説明
する。まず初めに、説明をわかりやすくするために、2
次元座標系を用いて説明する。
Here, the calculation of the movement of the virtual particle will be described. First, to make the explanation easier to understand,
Description will be made using a dimensional coordinate system.

【0079】まず、シミュレーションにおける速度は、
図5(a)に示すように、メッシュの各セルの境界中心
にある。この位置を速度定義位置と称する。なお、セル
の中心には圧力定義位置がある。
First, the speed in the simulation is
As shown in FIG. 5A, it is located at the center of the boundary of each cell of the mesh. This position is called a speed definition position. It should be noted that there is a pressure defining position at the center of the cell.

【0080】そして、図5(b)に示すように、このメ
ッシュ内のある点の移動計算を行う場合には、ある点の
座標値a(Xa、Ya、Za)から、この位置a(X
a、Ya、Za)を中心に、これを取り囲む速度定義位
置と各位置における速度を抽出して、位置a(Xa、Y
a、Za)を中心にして区切られた4つの面積S1〜4
を算出する。
Then, as shown in FIG. 5B, when a movement calculation of a certain point in the mesh is performed, the position a (X) is calculated from the coordinate value a (Xa, Ya, Za) of the certain point.
a, Ya, Za), the velocity definition position surrounding the position and the velocity at each position are extracted, and the position a (Xa, Y) is extracted.
a, Za), four areas S1 to S4
Is calculated.

【0081】そして、ある点aにおける速度Uを下記
(4)式に示す面積平均の式によって求める。
Then, the speed U at a certain point a is obtained by the area average formula shown in the following formula (4).

【0082】 u’=u1S1+u2S2+u3S3+u4S4 …(4) このようにしてある点aの速度が求まるので、シミュレ
ーションにおけるステップ時間t後の位置anewは、
anew=aold+u’×tとなる(aoldは元の
位置)。
U ′ = u1S1 + u2S2 + u3S3 + u4S4 (4) Since the speed of a certain point a is obtained in this way, the position anew after the step time t in the simulation is
anew = old + u ′ × t (old is the original position).

【0083】同様にして、3次元座標系のシミュレーシ
ョンでは、セル内の仮想粒子の位置(Xi、Yi、Z
i)から、これを取り囲む境界線上の速度定義位置にお
ける速度を抽出する。このとき、3次元それぞれの方向
の速度を求めるため、X軸方向の速度をu1〜8、Y軸
方向の速度をv1〜8、Z軸方向の速度をw1〜8とし
て抽出する。そして、仮想粒子の位置(Xi、Yi、Z
i)を中心にして区切られた8個の体積V1〜8を求
め、これから、下記(5)〜(6)式に示すように、各
方向軸ごとに体積平均の式により各軸方向の速度u’、
v’、w’を算出する。
Similarly, in the simulation of the three-dimensional coordinate system, the position (Xi, Yi, Z
From i), the velocity at the velocity definition position on the boundary line surrounding the boundary is extracted. At this time, in order to determine the speed in each of the three dimensions, the speed in the X-axis direction is extracted as u1-8, the speed in the Y-axis direction is v1-8, and the speed in the Z-axis direction is extracted as w1-8. Then, the positions of the virtual particles (Xi, Yi, Z
The eight volumes V1 to 8 divided around i) are obtained, and the velocity in each axial direction is calculated from each of the directional axes by the volume average equation as shown in the following equations (5) to (6). u ',
v ′ and w ′ are calculated.

【0084】 u’=u1V1+u2V2+…+u8V8 …(5) v’=v1V1+v2V2+…+v8V8 …(6) w’=w1V1+w2V2+…+w8V8 …(7) そして、シミュレーションにおけるステップ時間t後の
仮想粒子の座標位置(Xinew、Yinew、Zin
ew)は、下記(8)〜(10)式により求めることが
できる。なお、式中Xiold、Yiold、Ziol
dは、それぞれ移動計算前の元の位置である。
U ′ = u1V1 + u2V2 +... + U8V8 (5) v ′ = v1V1 + v2V2 +... + V8V8 (6) w ′ = w1V1 + w2V2 +... + W8V8 (7) Yinew, Zin
ew) can be obtained by the following equations (8) to (10). In the formula, Xiold, Yiold, Ziol
d is the original position before the movement calculation.

【0085】 Xinew=Xiold+u’×t …(8) Yinew=Yiold+u’×t …(9) Zinew=Ziold+u’×t …(10) 移動計算の後、続いて、溶湯の充填率が予め決められた
状態となったか否かを判断する(S7)。ここで充填終
了は、たとえば充填率が99%を越えた時点である。こ
の判断の結果、溶湯の充填率が予め決められた充填率に
満たない場合には、時間ステップを更新(S8)して、
前記ステップS2へ戻り処理を継続する。一方、充填率
が予め決められた充填率に達した場合には、シミュレー
ション処理を終了する。
Xinew = Xold + u ′ × t (8) Yinew = Yold + u ′ × t (9) Zinew = Zold + u ′ × t (10) After the movement calculation, the filling rate of the molten metal is determined in advance. It is determined whether the state has been reached (S7). Here, the filling is completed, for example, when the filling rate exceeds 99%. As a result of this judgment, when the filling rate of the molten metal is less than the predetermined filling rate, the time step is updated (S8),
Returning to step S2, the process is continued. On the other hand, when the filling rate has reached the predetermined filling rate, the simulation processing ends.

【0086】シミュレーションが終了した後、シミュレ
ーション結果は、データ記憶装置12に記憶されるとと
もに、ポストプロセッシング33へ渡され、シミュレー
ションの結果がグラフィックデータに変換されて、表示
装置14に表示される(S9)。
After the simulation is completed, the simulation result is stored in the data storage device 12 and passed to the post-processing 33, where the simulation result is converted into graphic data and displayed on the display device 14 (S9). ).

【0087】ここでポストプロセッシング33は、グラ
フィック表示のためのデータ処理のほかに、仮想粒子を
発生させたときに登録した閉領域の空気量が一定値以上
となっている仮想粒子については、その部分に鋳造不良
が発生する可能性があるものとして、その仮想粒子の最
終的な位置部分を、グラフィック画像の中に不良発生箇
所として示す処理を行う。この処理は、たとえばシミュ
レーション結果のグラフィック画像内に鋳造不良の発生
箇所に着色するなどといった処理である。
Here, in addition to the data processing for graphic display, the post-processing 33 performs processing on the virtual particles whose air amount in the closed area registered at the time of generation of the virtual particles is equal to or more than a certain value. Assuming that there is a possibility that a casting defect may occur in the portion, a process of indicating a final position portion of the virtual particle as a failure occurrence portion in the graphic image is performed. This process is, for example, a process of coloring a location where a casting defect occurs in a graphic image of a simulation result.

【0088】次に、上述したシミュレーションの例を図
6〜12を参照して説明する。なお、各図において、溶
湯が充填された部分は斜線で示す。また、ここでは、説
明をわかりやすくするために、鋳型の平面図として示し
たが、実際のシミュレーションにおいては、ポストプロ
セッシングにおけるグラフィックス処理により3次元グ
ラフィックス表示されるようにしてもよい。
Next, an example of the above-described simulation will be described with reference to FIGS. In each of the drawings, the portion filled with the molten metal is indicated by oblique lines. In addition, here, for ease of explanation, the mold is shown as a plan view. However, in an actual simulation, three-dimensional graphics may be displayed by graphics processing in post-processing.

【0089】まず、図6に示すように、鋳型100に対
してメッシュ151を切りシミュレーションを開始す
る。図においてメッシュ(セル境界線)は一点鎖線で示
した。
First, as shown in FIG. 6, the mesh 151 is cut with respect to the mold 100, and the simulation is started. In the figure, the mesh (cell boundary line) is shown by a dashed line.

【0090】そして、時間が経過すると、図7に示すよ
うに、鋳型100の溶湯注入口101から溶湯105が
入れられると、鋳型内部に閉領域111が形成され、こ
れが検出される。検出された閉領域については、この閉
領域内の各セルにグループIDをつけて登録する。な
お、図7〜図9においては、図面の見易さを考慮しメッ
シュは省略した。
After a lapse of time, as shown in FIG. 7, when the molten metal 105 is introduced from the molten metal injection port 101 of the mold 100, a closed region 111 is formed inside the mold and detected. The detected closed area is registered with a group ID assigned to each cell in the closed area. In FIGS. 7 to 9, meshes are omitted for easy viewing of the drawings.

【0091】検出された閉領域については圧力とセル数
が判定されるが、この段階では、まだ、仮想粒子を発生
するまでには至っていない。
The pressure and the number of cells are determined for the detected closed region, but at this stage, virtual particles have not yet been generated.

【0092】さらに時間が経過して、溶湯の充填が進行
すると、図8に示すように、溶湯105の進行により閉
領域が閉領域111と閉領域112に分かれる。そして
2つの閉領域のそれぞれについて、圧力とセル数が判定
されるが、この段階では、まだ、仮想粒子を発生するま
でには至っていない。
When the filling of the molten metal progresses further after a lapse of time, the closed area is divided into a closed area 111 and a closed area 112 by the advance of the molten metal 105 as shown in FIG. Then, the pressure and the number of cells are determined for each of the two closed regions, but at this stage, virtual particles have not yet been generated.

【0093】さらに時間が経過して溶湯の充填が進行す
ると、図9に示すように、閉領域111、閉領域11
2、および閉領域113ができる。各閉領域について、
圧力とセル数が判定されるが、この段階でも、まだ、仮
想粒子を発生するまでには至っていない。
As the filling of the molten metal progresses after a further time, as shown in FIG.
2, and a closed area 113 is formed. For each closed area,
Although the pressure and the number of cells are determined, even at this stage, virtual particles have not yet been generated.

【0094】続いて、時間が経過し、溶湯の充填が進行
すると、図10に示すように、閉領域111、閉領域1
12、および閉領域113ができる。各閉領域につい
て、圧力とセル数が判定されるが、この段階でも、ま
だ、仮想粒子を発生するまでには至っていない。
Subsequently, as time passes and the filling of the molten metal progresses, as shown in FIG.
12, and a closed area 113 is formed. The pressure and the number of cells are determined for each closed region, but at this stage, virtual particles have not yet been generated.

【0095】続いて、さらに時間が経過して溶湯の充填
が進行すると、図11に示すように、閉領域111、閉
領域112、閉領域113、および閉領域114ができ
る。各閉領域について圧力とセル数が判定されると、こ
の段階でも閉領域113はセル数が所定値以下となるの
で、図12に示すように、仮想粒子113aを発生さ
せ、このときの空気量と、仮想粒子を発生させた閉領域
の重心位置座標を登録する。また、閉領域114につい
ては、その圧力が所定値を越えるので、同様に、仮想粒
子114aを発生させ、このときの空気量と、閉領域の
重心位置座標を登録する。そして、閉領域113および
114は消滅させる。なお、その他の閉領域111と1
12は、仮想粒子を発生するまでには至っていない。
Subsequently, when the filling of the molten metal proceeds after a further elapse of time, a closed region 111, a closed region 112, a closed region 113, and a closed region 114 are formed as shown in FIG. When the pressure and the number of cells are determined for each closed region, the number of cells in the closed region 113 becomes equal to or less than a predetermined value at this stage, and virtual particles 113a are generated as shown in FIG. Then, the coordinates of the position of the center of gravity of the closed region in which the virtual particles are generated are registered. Since the pressure of the closed region 114 exceeds a predetermined value, virtual particles 114a are similarly generated, and the air amount at this time and the coordinates of the center of gravity of the closed region are registered. Then, the closed regions 113 and 114 disappear. The other closed regions 111 and 1
No. 12 has not yet generated virtual particles.

【0096】さらに時間が経過し、最終的に、図12に
示すように、溶湯105の充填率が99%となった時点
で、シミュレーションを終了する。この状態で、閉領域
111および112についてもここに至る過程で、前記
閉領域113や114と同様に仮想粒子111aおよび
112aになっている。ここで各仮想粒子は、質量0、
体積0の仮想粒子であるため、溶湯の流れに沿って確実
に移動位置を算出することができている。
The simulation is terminated when a further time elapses and finally the filling rate of the molten metal 105 reaches 99% as shown in FIG. In this state, the closed regions 111 and 112 also become virtual particles 111a and 112a as in the case of the closed regions 113 and 114 in the process of reaching here. Here, each virtual particle has a mass of 0,
Since the virtual particles have a volume of 0, the moving position can be reliably calculated along the flow of the molten metal.

【0097】そして、各仮想粒子の空気量を判定し、空
気量が規定値より大きな仮想粒子111aおよび114
aについては、図12に示すように、不良発生箇所とし
て表示する。なお、図では四角形のマークで示したが、
グラッフィク表示においては色を変えるようにしてもよ
い。
Then, the air amount of each virtual particle is determined, and virtual particles 111a and 114a whose air amount is larger than a specified value are determined.
As for a, as shown in FIG. 12, it is displayed as a failure occurrence location. In addition, although it was shown by the square mark in the figure,
In the graphic display, the color may be changed.

【0098】以上のように本実施の形態では、閉領域が
所定の圧力以上または所定の体積以下となった場合に、
このような閉領域を仮想粒子として、その後は溶湯の流
れに沿って移動させることとしたので、複雑な形状を有
する実際の鋳物に適用した場合でも、従来のように閉領
域の圧力が高くなりすぎたり、また体積が小さくなりす
ぎたりしてシミュレーションの途中で計算ができなくな
るといった不具合が発生せず、最後までシミュレーショ
ンを続行することができる。また、仮想粒子の最終的な
到達点において、空気量に基づく不良の発生を検出する
ことが可能であるため、このシミュレーションを行うこ
とで、不良の発生が起こらないような鋳型の設計が可能
となる。
As described above, in the present embodiment, when the closed region has a pressure equal to or higher than a predetermined pressure or equal to or lower than a predetermined volume,
Since such a closed region is assumed to be virtual particles and then moved along the flow of the molten metal, even when applied to an actual casting having a complicated shape, the pressure in the closed region increases as in the past. It is possible to continue the simulation to the end without causing a problem that the calculation cannot be performed in the middle of the simulation due to too large or too small a volume. In addition, since it is possible to detect the occurrence of a defect based on the amount of air at the final arrival point of the virtual particles, it is possible to design a mold that does not cause the defect by performing this simulation. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明を適用した鋳造シミュレーション装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a casting simulation apparatus to which the present invention is applied.

【図2】 上記鋳造シミュレーションの手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of the casting simulation.

【図3】 上記フローチャート中の仮想粒子発生の手順
を示すサブルーチンフローチャートである。
FIG. 3 is a subroutine flowchart showing a procedure of generating virtual particles in the above flowchart.

【図4】 閉領域の検出動作を説明するための図面であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining a closed region detection operation.

【図5】 仮想粒子の移動計算を説明するための図面で
ある。
FIG. 5 is a diagram for explaining movement calculation of virtual particles.

【図6】 上記鋳造シミュレーションの進行状態を示す
図面である。
FIG. 6 is a view showing a progress state of the casting simulation.

【図7】 図6に続く、鋳造シミュレーションの進行状
態を示す図面である。
FIG. 7 is a view showing the progress of the casting simulation, following FIG. 6;

【図8】 図7に続く、鋳造シミュレーションの進行状
態を示す図面である。
FIG. 8 is a drawing showing a progress state of a casting simulation, following FIG. 7;

【図9】 図8に続く、鋳造シミュレーションの進行状
態を示す図面である。
FIG. 9 is a view showing the progress of the casting simulation, following FIG. 8;

【図10】 図9に続く、鋳造シミュレーションの進行
状態を示す図面である。
FIG. 10 is a view showing the progress of the casting simulation, following FIG. 9;

【図11】 図10に続く、鋳造シミュレーションの進
行状態を示す図面である。
FIG. 11 is a view showing the progress of the casting simulation, following FIG. 10;

【図12】 図11に続く、鋳造シミュレーションの進
行状態を示す図面である。
FIG. 12 is a view showing a progress state of the casting simulation, following FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シミュレーション装置 11…解析部 12…データ記憶装置 13…入力装置 14…表示装置 100…鋳型 101…溶湯注入口 105…溶湯 111、112、113、114…閉領域 111a、112a、113a、114a…仮想粒子 151…メッシュ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Simulation apparatus 11 ... Analysis part 12 ... Data storage device 13 ... Input device 14 ... Display device 100 ... Mold 101 ... Molten injection port 105 ... Molten metal 111, 112, 113, 114 ... Closed area 111a, 112a, 113a, 114a ... Virtual particle 151 ... mesh

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋳型内に充填される溶湯の流れをシミュ
レーションするシミュレーション手段と、 前記溶湯の流れをシミュレーションする際に、溶湯の流
れに応じてできる閉領域を検出する閉領域検出手段と、 前記閉領域検出手段によって検出された閉領域が、所定
値以下の体積または所定値以上の圧力のうち、少なくと
も一方の状態となった場合に、当該閉領域を体積0、質
量0の仮想粒子に置き変える仮想粒子発生手段と、 前記仮想粒子発生手段により発生させた仮想粒子を溶湯
の流れに応じて移動させる仮想粒子移動手段と、を有す
ることを特徴とする鋳造シミュレーション装置。
1. A simulation means for simulating a flow of a molten metal filled in a mold; a closed area detecting means for detecting a closed area formed according to a flow of the molten metal when simulating the flow of the molten metal; When the closed area detected by the closed area detection means is in at least one of a volume below a predetermined value or a pressure above a predetermined value, the closed area is placed on a virtual particle having zero volume and zero mass. A casting simulation apparatus comprising: a virtual particle generating unit that changes; and a virtual particle moving unit that moves the virtual particles generated by the virtual particle generating unit in accordance with the flow of the molten metal.
【請求項2】 前記シミュレーション手段は、溶湯の流
れをシミュレーションする鋳型形状に対して、あらかじ
め決められたメッシュを掛けて、当該メッシュのセルご
とに溶湯の流れをシミュレーションし、 前記閉領域検出手段は、各セルにそのセルが空気のセル
か、溶湯または鋳型部分のセルかを示す識別符号を付
し、着目したセルの周囲に隣接するセルが空気を示す識
別符号を持つ場合にそれらを一つの閉領域として検出す
ることを特徴とする請求項1記載の鋳造シミュレーショ
ン装置。
2. A simulation method according to claim 1, wherein the simulation unit simulates a flow of the molten metal for each cell of the mesh by applying a predetermined mesh to a mold shape for simulating the flow of the molten metal. Each cell is provided with an identification code indicating whether the cell is an air cell or a cell of a molten metal or a mold portion, and when cells adjacent to the cell of interest have identification codes indicating air, they are assigned to one cell. 2. The casting simulation apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is detected as a closed area.
【請求項3】 前記仮想粒子発生手段は、前記閉領域が
所定値以下の体積か否かを判定する際には、前記閉領域
内のセルの数が所定個数以下であるか否かにより判定す
ることを特徴とする請求項2記載の鋳造シミュレーショ
ン装置。
3. The virtual particle generating means determines whether or not the number of cells in the closed area is equal to or less than a predetermined number when determining whether the volume of the closed area is equal to or less than a predetermined value. The casting simulation apparatus according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記仮想粒子発生手段は、前記閉領域の
大きさの重心位置に仮想粒子を発生させることを特徴と
する請求項1〜3のいずれか一つに記載の鋳造シミュレ
ーション装置。
4. The casting simulation apparatus according to claim 1, wherein the virtual particle generation means generates virtual particles at a position of the center of gravity having a size of the closed region.
【請求項5】 前記鋳造シミュレーション装置は、さら
に、前記仮想粒子発生手段が仮想粒子を発生させた時点
における閉領域の空気量から、シミュレーション終了時
における前記仮想粒子の移動位置において鋳造不良が発
生するか否かを判定する鋳造不良判定手段を有すること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の鋳造
シミュレーション装置。
5. The casting simulation apparatus further includes a casting defect at a moving position of the virtual particle at the end of the simulation, based on an air amount in a closed region when the virtual particle generating unit generates the virtual particle. The casting simulation apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a casting defect determination unit that determines whether or not the casting is defective.
【請求項6】 鋳型内に充填される溶湯の流れをシミュ
レーションし、当該シミュレーションにおける溶湯の流
れに応じてできる閉領域を検出する段階と、 前記閉領域が、所定値以下の体積または所定値以上の圧
力のうち、少なくとも一方の状態となった場合に、当該
閉領域を体積0、質量0の仮想粒子に置き変える段階
と、 前記仮想粒子を溶湯の流れに応じて移動させる段階と、
を有することを特徴とする鋳造シミュレーション方法。
6. A step of simulating a flow of the molten metal filled in the mold and detecting a closed region formed in accordance with the flow of the molten metal in the simulation, wherein the closed region has a volume less than a predetermined value or more than a predetermined value. Of at least one of the pressures, the closed area is replaced with virtual particles having a volume of 0 and a mass of 0, and a step of moving the virtual particles according to the flow of the molten metal;
A casting simulation method comprising:
【請求項7】 前記シミュレーションは、溶湯の流れを
シミュレーションする鋳型形状に対して、あらかじめ決
められたメッシュを掛けて、当該メッシュの各セルごと
に溶湯の流れをシミュレーションし、 前記閉領域を検出する段階は、各セルにそのセルが空気
のセルか、溶湯または鋳型部分のセルかを示す識別符号
を付し、着目したセルの周囲に隣接するセルが空気を示
す識別符号を持つ場合にそれらを一つの閉領域として検
出することを特徴とする請求項6記載の鋳造シミュレー
ション方法。
7. The simulation includes: applying a predetermined mesh to a mold shape for simulating the flow of the molten metal, simulating the flow of the molten metal for each cell of the mesh, and detecting the closed region. In the step, each cell is provided with an identification code indicating whether the cell is an air cell, a cell of a molten metal or a mold portion, and if cells adjacent to the cell of interest have identification codes indicating air, they are identified. 7. The casting simulation method according to claim 6, wherein the detection is performed as one closed region.
【請求項8】 前記仮想粒子を発生させる段階は、前記
閉領域が所定値以下の体積か否かを判定する際には、前
記閉領域内のセルの数が所定個数以下であるか否かによ
り判定することを特徴とする請求項7記載の鋳造シミュ
レーション方法。
8. The step of generating the virtual particles includes determining whether the number of cells in the closed region is equal to or less than a predetermined number when determining whether the volume of the closed region is equal to or less than a predetermined value. The casting simulation method according to claim 7, wherein the determination is made by:
【請求項9】 前記仮想粒子を発生させる段階は、前記
閉領域の大きさの重心位置に仮想粒子を発生させること
を特徴とする請求項6〜8のいずれか一つに記載の鋳造
シミュレーション方法。
9. The casting simulation method according to claim 6, wherein in the step of generating the virtual particles, the virtual particles are generated at the position of the center of gravity of the size of the closed region. .
【請求項10】 前記鋳造シミュレーション方法は、さ
らに、前記仮想粒子を発生させた時点における閉領域の
空気量から、シミュレーション終了時における前記仮想
粒子の移動位置において鋳造不良が発生するか否かを判
定する段階を有することを特徴とする請求項6〜9のい
ずれか一つに記載の鋳造シミュレーション方法。
10. The casting simulation method according to claim 1, further comprising: determining whether or not a casting defect occurs at a movement position of the virtual particle at the end of the simulation, based on an air amount in the closed region at the time when the virtual particle is generated. The casting simulation method according to any one of claims 6 to 9, further comprising the step of:
【請求項11】 鋳型形状のデータを入力するステップ
と、 前記鋳型形状に対し所定間隔によるメッシュを設定し、
当該メッシュのセルごとに充填される溶湯の流れをシミ
ュレーションし、当該シミュレーションにおける溶湯の
流れに応じてできる閉領域を検出するステップと、 前記閉領域が、所定値以下の体積または所定値以上の圧
力のうち、少なくとも一方の状態となった場合に、当該
閉領域を体積0、質量0の仮想粒子に置き変えるステッ
プと、 前記仮想粒子を溶湯の流れに応じて移動させるステップ
と、を有することを特徴とする鋳造シミュレーションプ
ログラム。
11. A step of inputting data of a mold shape, setting a mesh at a predetermined interval for the mold shape,
Simulating the flow of the molten metal filled for each cell of the mesh, and detecting a closed region formed according to the flow of the molten metal in the simulation; and the closed region has a volume less than a predetermined value or a pressure greater than a predetermined value. A step of replacing the closed region with virtual particles having a volume of 0 and a mass of 0 when at least one of the states is reached, and a step of moving the virtual particles in accordance with the flow of the molten metal. Characteristic casting simulation program.
【請求項12】 前記閉領域を検出するステップは、各
セルにそのセルが空気のセルか、溶湯または鋳型部分の
セルかを示す識別符号を付し、着目したセルの周囲に隣
接するセルが空気を示す識別符号を持つ場合にそれらを
一つの閉領域として検出することを特徴とする請求項1
1記載の鋳造シミュレーションプログラム。
12. The step of detecting the closed area includes the step of attaching an identification code to each cell to indicate whether the cell is an air cell, a molten metal or a mold part cell, and determining whether a cell adjacent to the cell of interest is adjacent to the cell of interest. 2. The method according to claim 1, wherein when an identification code indicating air is provided, the detection is performed as one closed area.
1. The casting simulation program according to 1.
【請求項13】 前記仮想粒子を発生させるステップ
は、前記閉領域が所定値以下の体積か否かを判定する際
には、前記閉領域内のセルの数が所定個数以下であるか
否かにより判定することを特徴とする請求項12記載の
鋳造シミュレーションプログラム。
13. The step of generating the virtual particles includes determining whether the number of cells in the closed area is equal to or less than a predetermined number when determining whether the volume of the closed area is equal to or less than a predetermined value. 13. The casting simulation program according to claim 12, wherein the determination is made by:
【請求項14】 前記仮想粒子を発生させるステップ
は、前記閉領域の大きさの重心位置に仮想粒子を発生さ
せることを特徴とする請求項11〜13のいずれか一つ
に記載の鋳造シミュレーションプログラム。
14. The non-transitory computer-readable storage medium according to claim 11, wherein the step of generating the virtual particles generates the virtual particles at a position of the center of gravity of the size of the closed region. .
【請求項15】 前記鋳造シミュレーションプログラム
は、さらに、前記仮想粒子を発生させた時点における閉
領域の空気量から、シミュレーション終了時における前
記仮想粒子の移動位置において鋳造不良が発生するか否
かを判定するステップを有することを特徴とする請求項
11〜14のいずれか一つに記載の鋳造シミュレーショ
ンプログラム。
15. The casting simulation program further determines whether or not a casting defect occurs at the movement position of the virtual particle at the end of the simulation, based on the amount of air in the closed area at the time when the virtual particle is generated. The casting simulation program according to any one of claims 11 to 14, further comprising the step of:
【請求項16】 請求項11〜15のいずれか一つに記
載の鋳造シミュレーションプログラムを記憶したことを
特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
16. A computer-readable recording medium storing the casting simulation program according to claim 11. Description:
JP2001080919A 2001-03-21 2001-03-21 Casting simulation unit, casting simulation method, casting simulation program, and computer readable recording medium with stored casting simulation program Withdrawn JP2002283001A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105057642A (en) * 2015-08-03 2015-11-18 哈尔滨理工大学 Simulation method of casting grain structure formation related numerical value
EP3276512A1 (en) 2016-07-25 2018-01-31 Fujitsu Limited Computer-readable recording medium, particle simulation method, and information processing apparatus
JP2019045923A (en) * 2017-08-30 2019-03-22 住友重機械工業株式会社 Simulation method and simulation device
JP2020019032A (en) * 2018-07-30 2020-02-06 マツダ株式会社 Prediction method of casting defect position, defect position prediction device, defect position prediction program and recording medium thereof
JP2020019033A (en) * 2018-07-30 2020-02-06 マツダ株式会社 Prediction method of casting defect position, defect position prediction device, defect position prediction program and recording medium thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105057642A (en) * 2015-08-03 2015-11-18 哈尔滨理工大学 Simulation method of casting grain structure formation related numerical value
EP3276512A1 (en) 2016-07-25 2018-01-31 Fujitsu Limited Computer-readable recording medium, particle simulation method, and information processing apparatus
JP2019045923A (en) * 2017-08-30 2019-03-22 住友重機械工業株式会社 Simulation method and simulation device
JP2020019032A (en) * 2018-07-30 2020-02-06 マツダ株式会社 Prediction method of casting defect position, defect position prediction device, defect position prediction program and recording medium thereof
JP2020019033A (en) * 2018-07-30 2020-02-06 マツダ株式会社 Prediction method of casting defect position, defect position prediction device, defect position prediction program and recording medium thereof

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