JP2008171145A - Air pocket simulation method and simulation program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more precisely analyze behavior of particles in fluid, to obtain simulation result approximate to actual situations. <P>SOLUTION: N air bubble particles are generated inside/outside a work (S4). The moving amount ΔZ of the air bubble particles is computed based on the balance of forces acting on the air bubble particles (S5). When there is no interference with the work, the air bubble particles are moved, and when there is interference, the air bubble particles are moved along the member surface of the work (S7). Furthermore, when there is a collision between the particles, move by the collision between the particles is calculated, and the speed and direction after the collision are computed (S11). After finishing the calculation, the process proceeds to a post process (S14). The locus of the air bubble particles and the deposition state inside the work are visualized. The volume of an air pocket is computed from the deposition state of the air bubble particles. Thereby, behavior of the particles in fluid is more precisely analyzed, to obtain the simulation result approximate to actual situations. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、浸漬処理を施す際にワークに生じる空気溜りをシミュレーションする空気溜りのシミュレーション方法及びシミュレーションプログラムに関する。   The present invention relates to an air pool simulation method and a simulation program for simulating an air pool generated in a workpiece when a dipping process is performed.

一般に、電着塗装やメッキ等におけるワークの浸漬工程においては、均一な塗膜やメッキ膜を形成させるために、ワークに空気溜り(エアポケット)を生じさせないことが重要である。このエアポケットは、複雑な形状のワークを浸漬した際に、その隙間にできる凹部、例えば、自動車等の車体であれば、フード内面、ルーフ内面、フロア下面等の凹部等の空間に空気が残留する現象であり、このエアポケットが発生すると、塗装不良やメッキ不良が発生してしまう。   In general, in the work dipping process in electrodeposition coating or plating, it is important not to cause air pockets (air pockets) in the work in order to form a uniform coating film or plating film. This air pocket is a recess that can be formed when a workpiece having a complicated shape is immersed, for example, if it is a vehicle body such as an automobile, air remains in a space such as a recess such as the inner surface of the hood, the inner surface of the roof, or the lower surface of the floor. If this air pocket is generated, poor coating and poor plating will occur.

そこで、ワークを浸漬処理する状態をコンピュータを用いてシミュレーションし、エアポケットの発生状況を予測する手法が提案されており、その手法の1つとして、特許文献1に開示されているように、浸漬液中の空気の泡を気泡粒子と仮定し、この気泡粒子が浸漬液中を上昇する過程を解析することにより、ワーク内部に溜まる気泡粒子からエアポケットの発生を予測する技術がある。   Therefore, a method for simulating a state in which a workpiece is immersed using a computer and predicting the occurrence of air pockets has been proposed. As one of the methods, as disclosed in Patent Document 1, immersion is performed. There is a technique for predicting the generation of air pockets from bubble particles accumulated inside a workpiece by analyzing the process in which the bubble bubbles rise in the immersion liquid, assuming that air bubbles in the liquid are bubble particles.

特許文献1の技術は、図18に示すように、ワークWkの下方或いは周囲から気泡粒子Bkを発生させ、気泡粒子の軌道を計算するものであり、上昇した気泡粒子Bkが途中でワークWkの壁に当たると、壁面下に沿って更に上昇し、図19に示すように、ワークWk上部の凸部領域内に停滞して停滞粒子Bktとなる。最終的に、この停滞粒子Bktの位置がエアポケットの発生位置となり、停滞粒子Bkの濃淡によってエアポケットの大きさを簡易表示している。
特開2006−116385号公報
As shown in FIG. 18, the technique of Patent Document 1 generates bubble particles Bk from below or around the work Wk and calculates the trajectory of the bubble particles. When it hits the wall, it further rises along the bottom of the wall surface, and as shown in FIG. 19, it stays in the convex region above the workpiece Wk and becomes stagnant particles Bkt. Finally, the position of the stagnant particle Bkt becomes the position where the air pocket is generated, and the size of the air pocket is simply displayed by the density of the stagnant particle Bk.
JP 2006-116385 A

しかしながら、特許文献1の技術においては、演算負荷を軽減してエアポケットの発生位置を迅速に把握することを主眼としており、気泡粒子に作用する各種の力の影響や気泡粒子同士の衝突等の相互干渉の影響を省略して解析を簡略化し、最終的に停滞粒子の変形や着色によってエアポケットの発生位置を強調表示するに止まっている。このため、エアポケットの大きさや形状を正確に予測することは困難であり、より精密な解析への発展が課題として残っている。   However, the technique of Patent Document 1 focuses on reducing the calculation load and quickly grasping the position where the air pocket is generated, such as the influence of various forces acting on the bubble particles and the collision between the bubble particles. The analysis is simplified by omitting the influence of mutual interference, and finally the location where the air pocket is generated is highlighted by deformation and coloring of stagnant particles. For this reason, it is difficult to accurately predict the size and shape of the air pocket, and the development of more precise analysis remains as an issue.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、流体中の粒子の挙動をより精密に解析し、実際の状況を精密に近似したシミュレーションに発展させることのできる空気溜りのシミュレーション方法及びシミュレーションプログラムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a simulation method and simulation program for an air reservoir that can analyze the behavior of particles in a fluid more precisely and develop a simulation that closely approximates the actual situation. It is intended to provide.

上記目的を達成するため、本発明による空気溜りのシミュレーション方法は、浸漬処理を施すワークを形状データで表現した仮想ワークを含む解析領域内に擬似的に空気の泡を仮定した粒子を発生させ、上記ワークが浸漬される浸漬液を模した流体中の上記粒子の挙動を計算して空気溜りをシミュレーションする空気溜りのシミュレーション方法において、上記粒子に任意の形状及び物性を設定し、上記流体中で上記粒子に作用する力の関係に基づいて、上記粒子同士の衝突を伴う移動軌跡を計算するステップと、上記仮想ワーク或いは他の粒子との干渉により移動を停止した粒子を互いに合体させることなく堆積させ、堆積した粒子群をエアポケットと判定するステップとを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the air pool simulation method according to the present invention generates particles that simulate air bubbles in an analysis region including a virtual work in which a work to be dipped is represented by shape data, In the simulation method of the air pool that simulates the air pool by calculating the behavior of the particle in the fluid imitating the immersion liquid in which the workpiece is immersed, the particle has an arbitrary shape and physical property, Based on the relationship between the forces acting on the particles, the step of calculating the movement trajectory accompanied by the collision between the particles and the particles stopped moving due to interference with the virtual work or other particles are deposited without coalescing each other. And a step of determining the deposited particle group as an air pocket.

本発明による空気溜りのシミュレーションプログラムは、浸漬処理を施すワークを形状データで表現した模擬ワークを含む解析領域内に擬似的に空気の泡を仮定した粒子を発生させ、上記ワークが浸漬される浸漬液を模した流体中の上記粒子の挙動を計算して空気溜りをシミュレーションするコンピュータが実行可能な空気溜りのシミュレーションプログラムにおいて、上記粒子に任意の形状及び物性を設定し、上記流体中で上記粒子に作用する力の関係に基づいて、上記粒子同士の衝突を伴う移動軌跡を計算するステップと、上記模擬ワーク或いは他の粒子との干渉により移動を停止した粒子を互いに合体させることなく堆積させ、堆積した粒子群をエアポケットと判定するステップとを備えることを特徴とする。   The simulation program of an air pool according to the present invention generates particles that simulate air bubbles in an analysis region including a simulated workpiece in which a workpiece to be dipped is represented by shape data, and the workpiece is immersed. A computer-executable air pool simulation program that calculates the behavior of the particles in a fluid simulating a liquid and simulates the air pool, wherein the particles have an arbitrary shape and physical properties, and the particles in the fluid Based on the relationship between the forces acting on the particles, the step of calculating the movement trajectory accompanied by the collision of the particles and the particles stopped moving due to the interference with the simulated work or other particles without being combined with each other, And a step of determining the deposited particle group as an air pocket.

本発明によれば、流体中の粒子の挙動をより精密に解析することができ、実際の状況を精密に近似したシミュレーションに発展させることができる。   According to the present invention, the behavior of particles in a fluid can be analyzed more precisely, and the actual situation can be developed into a simulation that closely approximates the actual situation.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1〜図9は本発明の実施の第1形態に係り、図1はシミュレーション装置の基本構成図、図2は車体の塗装ラインの概略説明図、図3は気泡粒子の発生位置を示す説明図、図4は気泡粒子の堆積状態を示す説明図、図5は粒子径の異なる気泡粒子の堆積状態を示す説明図、図6は気泡粒子の堆積の偏りを示す説明図、図7は気泡粒子の乱れを考慮した外力の説明図、図8は気泡粒子同士の衝突を示す説明図、図9はエアポケットシミュレーションプログラムのフローチャートである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 9 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a basic configuration diagram of a simulation apparatus, FIG. 2 is a schematic explanatory view of a painting line of a vehicle body, and FIG. 3 is an explanatory view showing a generation position of bubble particles. FIG. 4 is an explanatory view showing the state of accumulation of bubble particles, FIG. 5 is an explanatory view showing the state of accumulation of bubble particles having different particle diameters, FIG. 6 is an explanatory view showing the uneven deposition of bubble particles, and FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the collision between bubble particles, and FIG. 9 is a flowchart of an air pocket simulation program.

図1に示すように、本実施の形態におけるシミュレーション装置1は、自動車のボディシェル等のワークに電着塗装やメッキ処理等の浸漬処理を施す際に、ワークに生じる空気溜り(エアポケット)をシミュレーションするものである。このエアポケットのシミュレーション装置1は、マイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等の単一のコンピュータ、或いはネットワークを介して相互に接続される複数のコンピュータを用いて構成される。   As shown in FIG. 1, the simulation apparatus 1 according to the present embodiment creates an air pocket (air pocket) generated in a work when an immersion process such as electrodeposition coating or plating is performed on a work such as a body shell of an automobile. To simulate. The air pocket simulation apparatus 1 is configured using a single computer such as a microcomputer or a personal computer, or a plurality of computers connected to each other via a network.

以下では、便宜上、シミュレーション装置1を単一のコンピュータで構成する例について説明する。シミュレーション装置1は、演算装置10、キーボードやマウス等の入力装置11、CRTや液晶ディスプレイ等の表示装置12、磁気ディスクや光ディスク等の外部記憶装置13等を備えている。   Below, the example which comprises the simulation apparatus 1 with a single computer for convenience is demonstrated. The simulation apparatus 1 includes an arithmetic device 10, an input device 11 such as a keyboard and a mouse, a display device 12 such as a CRT and a liquid crystal display, an external storage device 13 such as a magnetic disk and an optical disk, and the like.

演算装置10は、CPU、ROM及びRAM等の内部メモリ、入出力インターフェース等を備えており、内部のROM、外部記憶装置13、外部の記憶媒体に記憶させたシミュレーションプログラム、或いは、図示しないネットワークや通信装置を介して外部からロードしたシミュレーションプログラムをCPUで実行し、入力装置11を介して指示された解析対象のワーク(対象物)を擬似的に浸漬槽内に浸漬させ、その浸漬によって対象物に発生するエアポケットをシミュレーションし、シミュレーション結果を表示装置12に出力して表示させる。尚、表示装置12には、シミュレーション結果のみならずシミュレーション過程を表示させるようにしても良い。   The arithmetic device 10 includes an internal memory such as a CPU, a ROM and a RAM, an input / output interface, and the like, and includes a simulation program stored in an internal ROM, an external storage device 13 and an external storage medium, or a network (not shown) A simulation program loaded from the outside via the communication device is executed by the CPU, and the workpiece (object) to be analyzed instructed via the input device 11 is immersed in the immersion bath in a pseudo manner, and the object is obtained by the immersion. The air pocket generated in the simulation is simulated, and the simulation result is output to the display device 12 for display. The display device 12 may display not only the simulation result but also the simulation process.

例えば、本発明によるシミュレーションの適用例として、車体ボディの電着塗装時における電着液及び空気の分布を数値解析し、被塗装物におけるエアポケットの発生を予測するシミュレーションが挙げられる。ここで、車体ボディの塗装ラインについて、図2を用いて簡単に説明する。   For example, as an application example of the simulation according to the present invention, there is a simulation in which the distribution of the electrodeposition liquid and air during the electrodeposition coating of the vehicle body is numerically analyzed to predict the occurrence of air pockets in the object to be coated. Here, the painting line of the vehicle body will be briefly described with reference to FIG.

図2に示すように、溶接等により複数の車体パネルを互いに接合して構成される自動車の車体ボディ20は、搬送装置21のハンガに搭載された状態で塗装ラインにて略水平方向へ搬送される。塗装ラインでは、電着塗装の前処理として、車体パネルに脱脂、水洗、表面調整、皮膜化成、水洗等の処理が施される。   As shown in FIG. 2, a vehicle body body 20 of an automobile configured by joining a plurality of vehicle body panels to each other by welding or the like is transported in a substantially horizontal direction on a painting line while being mounted on a hanger of a transport device 21. The In the painting line, as a pretreatment for electrodeposition coating, the body panel is subjected to treatments such as degreasing, water washing, surface adjustment, film formation, water washing and the like.

これらの処理の後、車体ボディ20は電着槽22に向かって降下し、電着液23に浸漬された状態で略水平に移動する。この状態で、車体ボディ20と電着槽22内の電極(図示せず)に電圧を加えることにより、車体パネルに塗料が析出するようになっている。この後、搬送装置21により車体ボディ20は電着槽22から引き上げられ、水洗により車体パネルに電着せずに付着している電着液23が除去される。   After these processes, the vehicle body 20 descends toward the electrodeposition tank 22 and moves substantially horizontally while being immersed in the electrodeposition liquid 23. In this state, paint is deposited on the vehicle body panel by applying a voltage to the vehicle body 20 and electrodes (not shown) in the electrodeposition tank 22. Thereafter, the vehicle body 20 is pulled up from the electrodeposition tank 22 by the transfer device 21, and the electrodeposition liquid 23 adhering to the vehicle body panel without being electrodeposited is removed by washing.

本発明におけるエアポケットのシミュレーションは、浸漬液中に発生させた擬似的な空気泡を粒子(気泡粒子)と仮定し、気泡粒子の挙動を解析することによりエアポケットの発生をシミュレーションする手法を発展させたものであり、エアポケットの形状や大きさを予測することが可能となっている。このエアポケットの形状や大きさを予測するため、本発明のエアポケットシミュレーションは、浸漬液を模した流体中で気泡粒子に作用する力の釣合いと気泡粒子同士の衝突を考慮して気泡粒子の挙動を解析するようにしている。   In the simulation of air pockets in the present invention, a pseudo air bubble generated in the immersion liquid is assumed to be particles (bubble particles), and a method for simulating the generation of air pockets by analyzing the behavior of the bubble particles is developed. It is possible to predict the shape and size of the air pocket. In order to predict the shape and size of the air pocket, the air pocket simulation of the present invention takes into account the balance of forces acting on the bubble particles in the fluid simulating the immersion liquid and the collision of the bubble particles. The behavior is analyzed.

気泡粒子同士の衝突を考慮した場合、流体中の気泡粒子は、所定の条件下において表面張力の影響により剛体的な挙動を示すことを踏まえ、本形態においては、気泡粒子に、気体(空気)としての物性に限定することなく、所定の剛性を有する固体としての物性を設定している。更に、気泡粒子は、球体のみならず楕円体や多面体等の任意の形状とすることができ、複数の気泡粒子の各々が異なる大きさであっても良い。   In consideration of collisions between the bubble particles, the bubble particles in the fluid exhibit a rigid behavior under the influence of the surface tension under a predetermined condition. The physical properties as a solid having a predetermined rigidity are set without being limited to the physical properties. Furthermore, the bubble particles can have any shape such as an ellipsoid or a polyhedron as well as a sphere, and each of the plurality of bubble particles may have a different size.

演算装置10は、ワークに対して設定された計算領域内の任意の位置に任意の数の気泡粒子を発生させ、重力に抗して上昇する気泡粒子の挙動を解析する。そして、最終的に、ワークを構成する部材の内側で移動を停止して堆積する気泡粒子の集合体を、エアポケットと判断し、その形状や大きさを計算する。   The arithmetic unit 10 generates an arbitrary number of bubble particles at an arbitrary position in a calculation area set for the workpiece, and analyzes the behavior of the bubble particles rising against gravity. Finally, an aggregate of bubble particles that stop moving and accumulate inside the members constituting the workpiece is determined as an air pocket, and the shape and size thereof are calculated.

気泡粒子の挙動は、基本的には、気泡粒子に作用する浮力と重力とを考慮することで解析可能であるが、シミュレーション精度を向上するには、更なる条件の設定が必要となる。例えば、粒子の剛性、粒子同士の衝突における反発係数、粒子表面の摩擦係数等を設定し、また、流体の粘性、境界面における表面張力、流体からの作用力、流体以外の他の外力の影響等を考慮した条件を設定することにより、最終的に判定されるエアポケットのシミュレーション精度を向上することができる。   The behavior of the bubble particles can be basically analyzed by considering the buoyancy acting on the bubble particles and the gravity, but further conditions need to be set in order to improve the simulation accuracy. For example, the particle stiffness, the coefficient of restitution in the collision between particles, the friction coefficient of the particle surface, etc. are set, and the viscosity of the fluid, the surface tension at the boundary surface, the acting force from the fluid, the influence of other external forces other than the fluid By setting conditions in consideration of the above, it is possible to improve the simulation accuracy of the air pocket that is finally determined.

本形態においては、解析に要する演算量及び演算速度とシミュレーション精度とを考慮し、次の(1)〜(4)に示すような条件を設定する。   In the present embodiment, the following conditions (1) to (4) are set in consideration of the calculation amount and calculation speed required for the analysis and the simulation accuracy.

(1)気泡粒子を球状の剛体と見做し、互いの衝突による変形は生じないものとする。 (1) It is assumed that bubble particles are spherical rigid bodies, and deformation due to mutual collision does not occur.

(2)気泡粒子同士の衝突においては、反発係数を“0”とし、衝突した気泡粒子同士が互いに結合して移動するものとする。但し、気泡粒子同士が結合した状態から分離することは可能とする。 (2) In the collision between the bubble particles, the coefficient of restitution is set to “0”, and the bubble particles that have collided are coupled to each other and moved. However, it is possible to separate the bubble particles from the combined state.

(3)気泡粒子表面の摩擦係数を“0”とする。 (3) The coefficient of friction of the bubble particle surface is set to “0”.

(4)気泡粒子の径は、気液2相流における表面張力の影響を考慮した設定値以上の径とする。 (4) The diameter of the bubble particles is set to a diameter equal to or larger than a set value in consideration of the influence of the surface tension in the gas-liquid two-phase flow.

(1),(2)の条件は、気泡粒子は互いに合体することなく、移動を阻止されて停止した場合に、それぞれの大きさを維持しながら堆積することを意味し、(3)の条件は、気泡粒子同士が衝突しても気泡粒子は回転せず、エネルギーの損失がないことを意味している。また、(4)の条件は、ワークに隙間や孔が存在する場合であっても、隙間が狭かったり孔が小さ過ぎる場合には、表面張力によってワーク内部の空気が抜けず、エアポケットが発生する場合があることを考慮したものであり、(4)の条件に従って気泡粒子の径を設定することにより、ワークの隙間や孔が不適切であった場合にも、エアポケットの発生を見逃すことなく把握することができる。   The conditions (1) and (2) mean that the bubble particles do not coalesce with each other and are deposited while maintaining their respective sizes when the movement is stopped and stopped, and the conditions of (3) Means that even if the bubble particles collide with each other, the bubble particles do not rotate and there is no energy loss. The condition of (4) is that even if there are gaps or holes in the workpiece, if the gap is narrow or the holes are too small, the air inside the workpiece will not escape due to surface tension and air pockets will be generated. By setting the bubble particle size according to the condition of (4), it is possible to overlook the occurrence of air pockets even when the gaps or holes in the workpiece are inappropriate. I can grasp without.

以上の気泡粒子を用いたシミュレーションプログラムの機能は、演算装置10の機能を、解析領域設定部10a、気泡粒子設定部10b、粒子挙動計算部10c、ポスト処理部10dに分けて表現することができる。以下、各部の機能について説明する。   The function of the simulation program using the above bubble particles can be expressed by dividing the function of the arithmetic unit 10 into an analysis region setting unit 10a, a bubble particle setting unit 10b, a particle behavior calculation unit 10c, and a post processing unit 10d. . Hereinafter, functions of each unit will be described.

解析領域設定部10aは、気泡粒子の挙動を解析する解析領域(計算領域)を、エアポケットの判定対象となるワークの形状データを含んで数値化した3次元の領域として設定する。ワークの形状データとしては、設計用のCADデータやSTL(Stereo Lithography)データ、ワークの形状をメッシュやノード等の複数の要素に分割したFEM(有限要素法)データ等を用いることができる。   The analysis region setting unit 10a sets the analysis region (calculation region) for analyzing the behavior of the bubble particles as a three-dimensional region that is digitized including the shape data of the workpiece to be determined as an air pocket. As the workpiece shape data, CAD data for design, STL (Stereo Lithography) data, FEM (finite element method) data obtained by dividing the workpiece shape into a plurality of elements such as meshes and nodes, and the like can be used.

例えば、形状データとしてメッシュデータを用いる場合、ワークに設定したメッシュとワーク周囲に設定した空間メッシュとを用いて解析領域を設定し、個々のメッシュに、例えば、自己を識別するためのメッシュ番号、メッシュの節点(ノード)の所定の基準点に対する座標値(三次元空間のXYZ座標軸における座標値)、メッシュの属性等のデータを付与する。これらのデータは、外部記憶装置13に格納され、例えば、対象物毎に個別の識別番号(レコード番号)が付された属性レコード群で構成されるデータベースに、各メッシュのメッシュ番号、ノード点座標値、属性データ等が対応付けて記述される。   For example, when mesh data is used as shape data, an analysis region is set using a mesh set for a workpiece and a spatial mesh set around the workpiece, and each mesh has, for example, a mesh number for identifying itself, Coordinate values (coordinate values on the XYZ coordinate axes in the three-dimensional space) of a mesh node (node) with respect to a predetermined reference point, mesh attributes, and the like are assigned. These data are stored in the external storage device 13, and for example, in a database composed of attribute record groups with individual identification numbers (record numbers) for each object, mesh numbers and node point coordinates of each mesh. Values, attribute data, etc. are described in association with each other.

気泡粒子設定部10bは、解析領域内の任意の位置に擬似的に気泡粒子を発生させ、初期条件を設定する。初期条件としては、気泡粒子の径(直径)dp、発生個数N、計算回数M、計算の時間刻み幅Δt等の計算条件を設定し、また、ワークの姿勢に対する重力方向を決定する。   The bubble particle setting unit 10b artificially generates bubble particles at an arbitrary position in the analysis region, and sets initial conditions. As initial conditions, calculation conditions such as the diameter (diameter) dp of bubble particles, the number N of generations, the number M of calculations, the time increment Δt of calculation, etc. are set, and the direction of gravity with respect to the posture of the workpiece is determined.

気泡粒子の発生位置は、例えば、図3に示すように設定される。図3においては、解析領域A内のワークWの下方に配置した黒丸で示す位置が気泡粒子Bの発生位置であり、便宜的に気泡粒子Bを横軸方向へ1列に配設した状態が示されている。この気泡粒子Bの発生位置は、表示装置12を参照しながらマウス等を用いて任意の位置を指定しても良く、また、予め設定した位置やランダム位置に自動的に発生させることも可能である。更に、気泡粒子の発生位置は、ワーク内部に設定することも可能であり、ワーク内部に設定することで、最も注目した部位を集中的に解析することができる。   The generation position of the bubble particles is set as shown in FIG. 3, for example. In FIG. 3, the position indicated by the black circle disposed below the workpiece W in the analysis region A is the generation position of the bubble particles B, and the state where the bubble particles B are arranged in a row in the horizontal axis direction for convenience. It is shown. As for the generation position of the bubble particles B, an arbitrary position may be designated using a mouse or the like while referring to the display device 12, or it can be automatically generated at a preset position or a random position. is there. Furthermore, the generation position of the bubble particles can be set inside the workpiece, and by setting the inside of the workpiece, the most noticed portion can be intensively analyzed.

以下に説明するように、解析領域A内に発生させた気泡粒子Bは、計算時間刻み幅Δt毎に、気泡粒子に掛かる作用力及び互いの衝突によって所定距離及び方向に移動される。そして、最終的に、図4に示すように、ワークW或いは他の気泡粒子との干渉によって移動を阻止されてワークWの内側に堆積する気泡粒子Bの集合体(粒子群)B_Pがエアポケットと判断され、エアポケットの形状や大きさが算出される。   As will be described below, the bubble particles B generated in the analysis region A are moved in a predetermined distance and direction by the acting force applied to the bubble particles and the collision with each other for each calculation time step width Δt. Finally, as shown in FIG. 4, an aggregate (particle group) B_P of bubble particles B that is prevented from moving by interference with the workpiece W or other bubble particles and accumulates inside the workpiece W is an air pocket. Thus, the shape and size of the air pocket are calculated.

尚、図4においては各気泡粒子Bの径を同一として示しているが、大小様々な径の気泡粒子を用いても良い。大きさや形状の異なる気泡粒子を使用することで、図5に示すように、大きな気泡粒子BLの間に小さな気泡粒子BSが堆積し、気液境界面の形状を滑らかに表現することが可能となる。   In FIG. 4, the diameters of the respective bubble particles B are shown to be the same, but bubble particles having various sizes may be used. By using bubble particles having different sizes and shapes, as shown in FIG. 5, small bubble particles BS are accumulated between large bubble particles BL, and the shape of the gas-liquid boundary surface can be expressed smoothly. Become.

気泡粒子の径dpは、気液2相流における表面張力σの影響を考慮して設定した値以下とする。表面張力σの影響は、ウェーバー数Weとレイノルズ数Reという2つの無次元数に基づいて判断することができ、ウェーバー数We、レイノルズ数Reは、流体の密度ρ、動粘性係数ν、流体速度uとすると、それぞれ以下の(1),(2)式によって表現することができる。
We=(ρ×dp×u2)/σ …(1)
Re=u×dp/ν …(2)
The diameter dp of the bubble particles is not more than a value set in consideration of the influence of the surface tension σ in the gas-liquid two-phase flow. The influence of the surface tension σ can be determined based on two dimensionless numbers, the Weber number We and the Reynolds number Re. The Weber number We and the Reynolds number Re are the fluid density ρ, kinematic viscosity coefficient ν, fluid velocity. Let u be expressed by the following equations (1) and (2), respectively.
We = (ρ × dp × u 2 ) / σ (1)
Re = u × dp / ν (2)

本シミュレーションの対象とする浸漬処理においては、浸漬液の流動状態は、比較的ゆっくりとしているものの、Re>1の状態、すなわち粘性力の影響よりも慣性力の影響が大きい状態である場合が多く、Re>1のとき、表面張力の影響が無視できなくなるのは、We>1のときである。従って、気泡粒子の径dpを、以下の(3)式の条件を満たすように設定することにより、狭い隙間や小さな孔に発生する表面張力の影響によるエアポケットを見逃すことなくシミュレーション可能となる。
dp≧σ/(ρ×u2) …(3)
In the immersion treatment that is the subject of this simulation, the flow state of the immersion liquid is relatively slow, but in many cases, the state of Re> 1, that is, the influence of inertial force is larger than that of viscous force. When Re> 1, the influence of the surface tension cannot be ignored when We> 1. Therefore, by setting the diameter dp of the bubble particles so as to satisfy the condition of the following expression (3), the simulation can be performed without overlooking the air pocket due to the influence of the surface tension generated in a narrow gap or a small hole.
dp ≧ σ / (ρ × u 2 ) (3)

粒子挙動計算部10cは、時間刻み幅Δt毎に、気泡粒子の移動速度(ベクトル)upを計算し、時間刻み幅Δt毎の移動速度upの大きさを移動量ΔZとして気泡粒子を移動させる。気泡粒子の移動速度upは、球形粒子に掛かる単位質量当たりの作用力を表す関係式から求める。気泡粒子に作用する力としては、以下の(4)式に示すように、粘性力、浮力、遠心力や電磁力等の外力を考慮する。尚、(4)式における流体速度uは、実際の浸漬槽の仕様から算出される値を採用して良いが、別途、実施する流体解析結果や実験結果等から得られる値を利用しても良い。
(dup/dt)=fD×(u−up)+g×(ρp−ρ)/ρp+Fx …(4)
但し、fD:粒子の粘性抵抗係数
g :重力加速度
ρp:粒子の密度
Fx:粘性力や浮力以外の外力
The particle behavior calculation unit 10c calculates the bubble particle movement speed (vector) up for each time step width Δt, and moves the bubble particles using the movement speed up for each time step width Δt as the movement amount ΔZ. The moving speed up of the bubble particles is obtained from a relational expression representing the acting force per unit mass applied to the spherical particles. As the force acting on the bubble particles, an external force such as a viscous force, a buoyancy, a centrifugal force or an electromagnetic force is considered as shown in the following equation (4). Note that the fluid velocity u in the equation (4) may be a value calculated from the specifications of the actual immersion tank, but may be a value obtained from a fluid analysis result or an experimental result to be performed separately. good.
(Dup / dt) = fD × (u−up) + g × (ρp−ρ) / ρp + Fx (4)
Where fD: Viscous resistance coefficient of particles
g: Gravity acceleration
ρp: Particle density
Fx: External force other than viscous force and buoyancy

(4)式による気泡粒子の移動速度upは、気泡粒子に作用する力の釣り合いから求めた速度であるが、流体中を気泡粒子が移動してゆく際に生じる乱れの影響により、図6に示すように、ワークW内部に気泡粒子Bが偏って堆積してしまう場合がある。このため、気泡粒子の乱れの影響を無視できないことが予想される場合には、気泡粒子の移動方向と垂直方向(気泡粒子に重力しか作用しない場合には水平面方向)の移動量を設定するようしても良い。   The movement speed up of the bubble particles according to the equation (4) is a speed obtained from the balance of forces acting on the bubble particles. However, due to the influence of the disturbance generated when the bubble particles move in the fluid, FIG. As shown, the bubble particles B may be unevenly deposited inside the workpiece W. For this reason, when it is expected that the influence of the bubble particle turbulence cannot be ignored, the movement amount in the direction perpendicular to the movement direction of the bubble particles (or the horizontal plane direction when only gravity acts on the bubble particles) should be set. You may do it.

具体的には、気泡粒子に作用する力の関係を表す(4)式において、図7に示すように、気泡粒子Bの速度upでの移動方向と垂直なxy平面上に、大きさ(移動量)Δr及び方向θの外力Ftxを設定する。この外力Ftxは、気泡の乱れを表現するものであり、気泡粒子毎に、例えば乱数を用いて設定する。この外力Ftxを導入することにより、気泡粒子が揺らぎながら浸漬槽内を上昇する様子をシミュレーションすることができ、ワーク内に気泡粒子が偏って堆積することによる影響を緩和することができる。   Specifically, in the equation (4) representing the relationship between forces acting on the bubble particles, as shown in FIG. 7, the size (movement) is on the xy plane perpendicular to the movement direction of the bubble particles B at the speed up. Amount) External force Ftx in Δr and direction θ is set. This external force Ftx expresses turbulence of bubbles, and is set for each bubble particle using, for example, a random number. By introducing the external force Ftx, it is possible to simulate a state in which the bubble particles rise while the bubble particles fluctuate, and it is possible to mitigate the influence of the bubble particles being unevenly deposited in the work.

以上により求めた移動量ΔZで気泡粒子が部材と干渉する場合には、干渉する位置から部材表面に沿って気泡粒子を移動させる。また、図8に示すように、質量m1,速度up1の気泡粒子B1と質量m2,速度up2の気泡粒子とが衝突する場合には、運動量の保存則に基づいて、以下の(5)式から求まる速度upの大きさを移動量ΔZとして算出する。尚、(5)式におけるup,up1,up2は、速度ベクトルである。
up=m1/(m1+m2)×up1+m2/(m1+m2)×up2 …(5)
When the bubble particles interfere with the member with the movement amount ΔZ obtained as described above, the bubble particles are moved along the member surface from the position of the interference. Further, as shown in FIG. 8, when the bubble particle B1 with mass m1 and velocity up1 collides with the bubble particle with mass m2 and velocity up2, the following equation (5) is obtained based on the conservation law of momentum. The magnitude of the obtained speed up is calculated as the movement amount ΔZ. In the equation (5), up, up1, and up2 are velocity vectors.
up = m1 / (m1 + m2) × up1 + m2 / (m1 + m2) × up2 (5)

ポスト処理部10dは、シミュレーションの途中経過やシミュレーション結果を容易に把握可能とするための可視化処理やシミュレーション結果のデータ出力を行う。すなわち、ワークに対する気泡粒子の移動状態を可視化するためのデータを生成し、部材との干渉によって移動を停止してワーク内部で堆積した気泡粒子の集合を、エアポケットを形成する気泡粒子として色相や濃淡等によって識別表示する。また、エアポケットの形状や大きさ(体積)を計算し、データの表示処理やファイルへの格納処理を行う。   The post processing unit 10d performs visualization processing and data output of the simulation result so that the progress of the simulation and the simulation result can be easily grasped. That is, data for visualizing the movement state of the bubble particles with respect to the workpiece is generated, and the collection of bubble particles accumulated inside the workpiece by stopping the movement due to the interference with the member is used as the bubble particles forming the air pocket. Identification is displayed by shading. Also, the shape and size (volume) of the air pocket are calculated, and data display processing and file storage processing are performed.

次に、演算装置10のCPUで実行されるエアポケットのシミュレーションプログラムについて、図9に示すフローチャートを用いて説明する。   Next, an air pocket simulation program executed by the CPU of the arithmetic unit 10 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

図9のシミュレーションプログラムでは、先ず、ステップS1において、ワークの形状データを入力し、このワークの形状データによる部材の存在空間と浸漬液で満たされる空間とを合わせて気泡粒子の挙動を解析する解析領域を設定する。次に、ステップS2へ進み、気泡粒子や浸漬液を模した流体の物性、重力の方向を設定し、ステップS3で、気泡粒子の径dp、発生個数N、計算回数M等の計算条件を入力する。   In the simulation program of FIG. 9, first, in step S <b> 1, workpiece shape data is input, and analysis is performed to analyze the behavior of bubble particles by combining the member existing space and the space filled with the immersion liquid based on the workpiece shape data. Set the area. Next, proceed to step S2, set the physical properties of the fluid simulating bubble particles and immersion liquid, and the direction of gravity. In step S3, input calculation conditions such as the diameter dp of bubble particles, the number N of generated particles, and the number M of calculations. To do.

更に、ステップS4へ進み、部材周囲(ワークの内外)に発生させるN個の気泡粒子の位置を設定すると、ステップS5で、前述の(4)式により、すなわち気泡粒子に掛かる作用力の釣り合いに基づいて気泡粒子の移動量ΔZを移動方向を含めて算出する。そして、ステップS6において、移動量ΔZでの気泡粒子の移動軌跡が解析領域内のワークと干渉しているか否かが判断される。   Further, the process proceeds to step S4, and when the positions of N bubble particles generated around the member (inside and outside of the workpiece) are set, in step S5, according to the above equation (4), that is, to balance the acting force applied to the bubble particles. Based on this, the movement amount ΔZ of the bubble particles is calculated including the movement direction. In step S6, it is determined whether or not the movement trajectory of the bubble particles with the movement amount ΔZ interferes with the workpiece in the analysis region.

気泡粒子とワークとの干渉は、例えば、気泡粒子の移動軌跡がワークの形状データと同一座標で重なるか否で判断する。同一座標で重ならない場合には、気泡粒子を移動させてもワークに干渉しないと判断し、同一座標で重なる場合、気泡粒子を移動させるとワークに干渉すると判断する。そして、ステップS6で干渉がないと判断した場合には、気泡粒子を移動量ΔZだけ移動させてステップS8へジャンプし、干渉があると判断した場合、ステップS7で気泡粒子をワークの部材表面に沿って移動させ、ステップS8へ進む。   The interference between the bubble particles and the workpiece is determined, for example, based on whether or not the movement trajectory of the bubble particles overlaps with the workpiece shape data at the same coordinates. If they do not overlap at the same coordinates, it is determined that they do not interfere with the workpiece even if the bubble particles are moved. If they overlap at the same coordinates, it is determined that if the bubble particles are moved, they interfere with the workpiece. If it is determined in step S6 that there is no interference, the bubble particles are moved by the movement amount ΔZ and jumped to step S8. If it is determined that there is interference, the bubble particles are moved to the workpiece member surface in step S7. And move to step S8.

ステップS8では、移動計算済みの気泡粒子の数(以下「粒子数」と称する)iが、初期設定した発生個数Nに達したか否かを調べる。そして、i<Nの場合、ステップS9で粒子数iをインクリメントして次の移動計算の対象となる気泡粒子を選択し、ステップS5へ戻る。また、ステップS8において、粒子数iが発生個数Nに達した場合(i≧N)、ステップS8からステップS10へ進んで、気泡粒子間での衝突があるか否かを調べる。この気泡粒子同士の衝突は、同様に、移動量ΔZでの軌跡において同一座標で重なる点があり、軌跡が交差するか否かにより判断する。   In step S8, it is checked whether or not the number of bubble particles i whose movement has been calculated (hereinafter referred to as “number of particles”) i has reached the initially generated number N. If i <N, the number i of particles is incremented in step S9 to select the bubble particle to be subjected to the next movement calculation, and the process returns to step S5. In step S8, when the number i of particles reaches the number N generated (i ≧ N), the process proceeds from step S8 to step S10 to check whether there is a collision between the bubble particles. The collision between the bubble particles is similarly determined based on whether or not there is a point that overlaps at the same coordinate in the trajectory with the movement amount ΔZ, and the trajectory intersects.

その結果、ステップS10において、粒子間の衝突がない場合には、ステップS12へジャンプし、粒子間の衝突がある場合、ステップS11で粒子間の衝突による移動計算を行う。この計算は、前述したように、運動量の保存則に基づく(5)式を用いて行い、衝突後の速度及び方向を算出し、ステップS12へ進む。   As a result, if there is no collision between particles in step S10, the process jumps to step S12. If there is a collision between particles, movement calculation due to the collision between particles is performed in step S11. As described above, this calculation is performed using equation (5) based on the conservation law of momentum, and the speed and direction after the collision are calculated, and the process proceeds to step S12.

ステップS12では、計算回数jが規定回数Mに達したか否かを調べ、j<Mのときは、規定回数に達していないため、ステップS13で計算回数jをインクリメントすると共に粒子数iをクリアし、ステップS5へ戻って次の移動計算を実行する。   In step S12, it is checked whether or not the number of calculations j has reached the specified number M. If j <M, the specified number has not been reached, so in step S13 the number of calculations j is incremented and the number of particles i is cleared. Then, the process returns to step S5 to execute the next movement calculation.

その後、ステップS12において、計算回数jが規定回数Mに達したとき(j≧M)、ステップS12からステップS14へ進み、ポスト処理を実行する。このポスト処理では、気泡粒子の軌跡をポスト処理によりアニメーション化したり、気泡粒子のワーク内部への堆積状態を表示する等の可視化処理を行い、また、気泡粒子の堆積状態からエアポケットの体積を計算し、表示装置12へ出力、シミュレーション結果のファイルへのデータ出力等を行う。   Thereafter, in step S12, when the number of calculations j reaches the specified number M (j ≧ M), the process proceeds from step S12 to step S14, and post processing is executed. In this post processing, the bubble particle trajectory is animated by post processing, visualization processing such as displaying the accumulation state of the bubble particles inside the workpiece, etc., and the volume of the air pocket is calculated from the accumulation state of the bubble particles Then, output to the display device 12, data output to a simulation result file, and the like are performed.

以上のように、本実施の形態によれば、浸漬液中での気泡粒子の挙動を、気泡粒子に作用する各種の力の影響や気泡粒子同士の衝突等の相互干渉の影響を考慮して精密に解析することができ、実際の塗装ライン等の浸漬工程の状態を反映して実際の浸漬工程に近い状態でのエアポケットの評価を行うことができる。また、エアポケットの大きさや形状を知ることができ、単なる目安に止まることなく、より実用的なシミュレーションへと発展させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the behavior of the bubble particles in the immersion liquid is considered in consideration of the influence of various forces acting on the bubble particles and the influence of mutual interference such as collision between the bubble particles. The air pocket can be analyzed accurately and the air pocket can be evaluated in a state close to the actual dipping process reflecting the state of the actual dipping process such as a painting line. In addition, the size and shape of the air pocket can be known, and it is possible to develop a more practical simulation without stopping at a mere guide.

尚、浸漬液を模した流体の物性値を気体(空気)に、気泡粒子の物性値を液体(浸漬液)に設定することで、浸漬槽からワークを引上げる際に発生する液溜り対策を講じることができる。   In addition, by setting the physical property value of the fluid simulating the immersion liquid to gas (air) and the physical property value of the bubble particles to liquid (immersion liquid), measures against liquid accumulation that occur when pulling up the workpiece from the immersion tank are taken. Can be taken.

次に、本発明の実施の第2形態について説明する。図10及び図11は本発明の実施の第2形態に係り、図10は停滞粒子を示す説明図、図11はエアポケットシミュレーションプログラムのフローチャート、図12は停滞粒子からの抽出を示す説明図、図13はエアポケットの平均高さを示す説明図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. 10 and 11 relate to the second embodiment of the present invention, FIG. 10 is an explanatory diagram showing stagnant particles, FIG. 11 is a flowchart of an air pocket simulation program, and FIG. 12 is an explanatory diagram showing extraction from stagnant particles, FIG. 13 is an explanatory view showing the average height of the air pockets.

第2形態は、気泡粒子の移動計算において、移動距離が0の状態が一定時間だけ続いた気泡粒子を、ワーク等に阻まれて移動できなくなった「停滞粒子」と定義し、その属性を変更すると共に、停滞粒子のうち、ワーク壁面に3点以上で接触している粒子を「最上停滞粒子」と定義し、その属性を変更するものである。   In the second form, in the bubble particle movement calculation, the bubble particle that has been in a state where the movement distance is 0 continues for a certain period of time is defined as a “stagnation particle” that cannot move due to a workpiece or the like, and its attribute is changed. At the same time, among the stagnant particles, the particles that are in contact with the work wall surface at three or more points are defined as “topmost stagnant particles” and their attributes are changed.

最上停滞粒子は、重力方向と反対方向で最も高い位置にある停滞粒子を意味し、図10に示すように、ワークWの1つのエアポケットが2つの凸部Wt1,Wt2で形成されている場合には、1つのエアポケットを形成する複数の停滞粒子Btに対して、2つの最上位停滞粒子Btmaxが定義される。   The most stagnant particle means the stagnant particle at the highest position in the direction opposite to the gravitational direction. As shown in FIG. 10, one air pocket of the workpiece W is formed by two convex portions Wt1 and Wt2. In this case, two uppermost stagnant particles Btmax are defined for a plurality of stagnant particles Bt forming one air pocket.

第2形態のシミュレーションプログラムは、第1形態のシミュレーションプログラム(図9)に、「停滞粒子」及び「最上位停滞粒子」の設定に伴う若干の変更を加えている。以下、第2形態のシミュレーションプログラムについて、図11のフローチャートを用いて説明する。   The simulation program of the second form adds a slight change to the simulation program of the first form (FIG. 9) according to the setting of “stagnant particles” and “topmost stagnant particles”. Hereinafter, the simulation program of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

図11に示すシミュレーションプログラムは、最初のステップS21〜S24は、第1形態のステップS1〜S4と同じであり、ワークの形状データ入力、物性及び重力方向の設定、計算条件の入力、N個の気泡粒子の設定を行う。次に、ステップS25以降では、停滞粒子の判定を含む気泡粒子の移動計算を行う。   In the simulation program shown in FIG. 11, the first steps S21 to S24 are the same as steps S1 to S4 of the first embodiment, and the workpiece shape data input, physical property and gravity direction setting, calculation condition input, N pieces Set the bubble particles. Next, in step S25 and subsequent steps, bubble particle movement calculation including determination of stagnant particles is performed.

すなわち、ステップS25で気泡粒子が停滞粒子となっているか否かを判定し、停滞粒子の場合には、移動計算を打切ってステップS29へジャンプし、停滞粒子でない場合、ステップS26へ進んで、気泡粒子の移動量ΔZを算出する。この移動量Zの計算は、第1形態と同様である。   That is, it is determined in step S25 whether or not the bubble particles are stagnant particles. If they are stagnant particles, the movement calculation is terminated and the process jumps to step S29. If not, the process proceeds to step S26. The amount of movement ΔZ of the bubble particles is calculated. The calculation of the movement amount Z is the same as in the first embodiment.

そして、ステップS27において、移動量ΔZでの気泡粒子の移動軌跡が解析領域内のワークと干渉しているか否かを判断する。この干渉判断も第1形態と同様であり、干渉がないと判断した場合、気泡粒子を移動量ΔZだけ移動させてステップS29へ進み、干渉があると判断した場合、ステップS28で気泡粒子をワークの部材表面に沿って移動させ、ステップS29へ進む。   In step S27, it is determined whether or not the movement trajectory of the bubble particles with the movement amount ΔZ interferes with the workpiece in the analysis region. This interference determination is the same as in the first embodiment. When it is determined that there is no interference, the bubble particles are moved by the movement amount ΔZ and the process proceeds to step S29. When it is determined that there is interference, the bubble particles are moved to the workpiece in step S28. Then, the process proceeds to step S29.

ステップS29では、粒子数iが発生個数Nに達したか否かを調べ、i<Nの場合には、ステップS30で粒子数iをインクリメントして次の移動計算の対象となる気泡粒子を選択し、ステップS25へ戻る。また、ステップS29において、粒子数iが発生個数Nに達した場合(i≧N)、ステップS29からステップS31へ進み、第1形態で説明したように、気泡粒子間での衝突があるか否かを調べる。   In step S29, it is checked whether or not the number of particles i has reached the generated number N. If i <N, the number i of particles is incremented in step S30 to select a bubble particle to be subjected to the next movement calculation. Then, the process returns to step S25. In step S29, when the number i of particles reaches the number N generated (i ≧ N), the process proceeds from step S29 to step S31, and whether or not there is a collision between bubble particles as described in the first embodiment. Find out.

そして、ステップS31において、粒子間の衝突がない場合、ステップS37へジャンプし、粒子間の衝突がある場合、ステップS32へ進み、第1形態で説明したように、運動量の保存則に基づく(5)式を用いて粒子間の衝突による移動計算を行い、ステップS33へ進む。   In step S31, if there is no collision between particles, the process jumps to step S37. If there is a collision between particles, the process proceeds to step S32, and as described in the first embodiment, based on the momentum conservation law (5 ) To calculate the movement due to the collision between the particles, and the process proceeds to step S33.

尚、気泡粒子の衝突において、ある気泡粒子が停滞粒子に衝突(または接触)した場合には、第1形態で説明した気泡粒子の乱れを表す垂直方向の力Ftxと同様の外力を作用させる。この外力は、気泡粒子に重力しか作用しない場合には、水平面内方向の横力を意味しており、気泡粒子が停滞粒子に接触した場合に、気泡粒子を横滑りさせ、気液境界面形状を滑らかにすることができる。   In the collision of bubble particles, when a certain bubble particle collides (or comes into contact) with stagnant particles, an external force similar to the vertical force Ftx representing the disturbance of the bubble particles described in the first embodiment is applied. This external force means a lateral force in the horizontal plane direction when only gravity acts on the bubble particles, and when the bubble particles come into contact with the stagnant particles, the bubble particles skid to form the gas-liquid interface shape. Can be smooth.

次に、ステップS33では、今回の粒子位置が粒子位置計算における1ステップ前と同じか否かを調べる。そして、粒子位置が1ステップ前の計算と同じ位置でない場合は、ステップS37へジャンプし、粒子位置が同じ位置に止まっている場合、ステップS33からステップS34へ進み、該当する気泡粒子を停滞粒子に設定して属性を変更する。   Next, in step S33, it is checked whether or not the current particle position is the same as the previous step in the particle position calculation. If the particle position is not the same position as the previous calculation, the process jumps to step S37. If the particle position remains at the same position, the process proceeds from step S33 to step S34, and the corresponding bubble particle is changed to a stagnant particle. Set and change attributes.

更に、ステップS34からステップS35へ進み、停滞粒子のワークとの接触状態を調べる。本形態においては、気泡粒子が球体であるものとして停滞粒子がワークと3点で接触しているか否かを調べ、3点で接触していない場合は、ステップS37へジャンプし、3点で接触している場合、ステップS36で、その停滞粒子を最上停滞粒子に設定して属性を変更し、ステップS37へ進む。   Furthermore, it progresses to step S35 from step S34, and the contact state with the workpiece | work of stagnant particle | grains is investigated. In this embodiment, assuming that the bubble particles are spheres, it is checked whether or not the stagnant particles are in contact with the workpiece at three points. If not, the process jumps to step S37 and contacts at three points. If so, in step S36, the stagnant particle is set as the most stagnant particle, the attribute is changed, and the process proceeds to step S37.

ステップS37では、第1形態と同様、計算回数jが規定回数Mに達したか否かを調べ、j<Mのときは、規定回数に達していないため、ステップS38で計算回数jをインクリメントすると共に粒子数iをクリアし、ステップS25へ戻って次の移動計算を実行する。   In step S37, as in the first embodiment, it is checked whether or not the number of calculations j has reached the specified number M. If j <M, the specified number has not been reached, and therefore the number of calculations j is incremented in step S38. At the same time, the number of particles i is cleared, and the process returns to step S25 to execute the next movement calculation.

その後、ステップS37において、計算回数jが規定回数Mに達したとき(j≧M)、ステップS37からステップS39へ進んで停滞粒子数をカウントし、ステップS40でポスト処理に移行して可視化処理やシミュレーション結果のデータ出力を行う。   Thereafter, in step S37, when the number of calculations j reaches the specified number M (j ≧ M), the process proceeds from step S37 to step S39, where the number of stagnant particles is counted. Output data of simulation results.

このポスト処理では、エアポケットが発生している場合、最上停滞粒子の位置からワークに設けるべき通気孔の位置を明確に把握することができる。また、エアポケットの概略的な大きさを直ちに把握したい場合には、停滞粒子の数からエアポケットの体積の概算を迅速に計算することができ、迅速な対応が可能となる。   In this post processing, when air pockets are generated, the position of the air holes to be provided in the workpiece can be clearly grasped from the position of the most stagnant particles. Moreover, when it is desired to immediately grasp the approximate size of the air pocket, an approximate volume of the air pocket can be quickly calculated from the number of stagnant particles, and a quick response can be made.

更に、エアポケット体積を精密に求めるには、図12に示すように、ワークW内部の停滞粒子Bt群を下から見上げたとき、重心や粒子表面の最低点等の粒子の代表点を認識可能な停滞粒子を抽出し、エアポケットの気液境界面形状をより実際に近い滑らかな形状として求める。   Furthermore, in order to obtain the air pocket volume precisely, as shown in FIG. 12, when looking up the stagnant particles Bt group inside the work W from below, the representative points of the particles such as the center of gravity and the lowest point of the particle surface can be recognized. The stagnant particles are extracted, and the gas-liquid interface shape of the air pocket is determined as a smoother shape that is closer to reality.

図12は、粒子径が異なる気泡粒子を用いたシミュレーション結果を例示しており、同図中で濃色表示する停滞粒子Btiが代表点を認識可能な粒子を示している。抽出した停滞粒子Btiからは、その代表点位置を気泡粒子の代表サイズ(例えば、粒子径や投影面積)で重み付け平均することにより、エアポケット平均高さを算出する。   FIG. 12 exemplifies a simulation result using bubble particles having different particle diameters, and stagnant particles Bti that are darkly displayed in the drawing indicate particles that can recognize representative points. From the extracted stagnant particles Bti, the average height of the air pockets is calculated by weighted averaging the representative point positions with the representative size (for example, particle diameter or projected area) of the bubble particles.

例えば、図13に示すように、i個の停滞粒子Bt1,Bt2,…,Btiが抽出され、基準位置(Z=0)からの各粒子の中心位置を代表点高さZp1,Zp2,…,Zpi、各粒子の径dp1,dp2、…,dpiを代表サイズとした場合、以下の(6)式により、エアポケット平均高さZAPを算出する(式中のΣは、iについての総和)。
ZAP=(ΣZpi×d2pi)/Σd2pi …(6)
For example, as shown in FIG. 13, i stagnant particles Bt1, Bt2,..., Bti are extracted, and the center position of each particle from the reference position (Z = 0) is set as the representative point height Zp1, Zp2,. When Zpi and the diameters dp1, dp2,..., Dpi of each particle are representative sizes, the air pocket average height ZAP is calculated by the following equation (6) (Σ in the equation is the sum of i).
ZAP = (ΣZpi × d 2 pi) / Σd 2 pi (6)

そして、エアポケット平均高さZAPにおける気泡粒子に作用する力の方向に垂直な平面(気泡粒子に重力のみが作用する場合には水平面)を求め、これをエアポケット界面(エアポケットの気液境界面)とする。このエアポケット界面とワークによって構成される形状をエアポケット形状として、このエアポケット形状からエアポケット体積を求めることで、実際に発生するエアポケットの正確な形状と体積を予測することができる。   Then, a plane perpendicular to the direction of the force acting on the bubble particle at the air pocket average height ZAP (or a horizontal plane when only gravity acts on the bubble particle) is obtained, and this is obtained as the air pocket interface (the air-liquid boundary of the air pocket). Surface). By defining the shape formed by the air pocket interface and the workpiece as the air pocket shape and determining the air pocket volume from the air pocket shape, the exact shape and volume of the actually generated air pocket can be predicted.

この場合、浸漬槽内における塗料の流れやワークの揺れを考慮してエアポケットの平均高さZAPを補正してエアポケット界面を求めるようにしても良い。すなわち、塗料の流れによる補正量、ワークの揺れによる補正量との少なくとも一方を平均高さZAPに加えて補正後の平均高さZAPrを算出し、この補正後の平均高さZAPrになるように、停滞粒子群から気泡粒子を削除する。   In this case, the air pocket interface may be obtained by correcting the average height ZAP of the air pocket in consideration of the flow of the paint in the immersion tank and the shaking of the work. That is, the corrected average height ZAPr is calculated by adding at least one of the correction amount due to the paint flow and the correction amount due to the shaking of the workpiece to the average height ZAP so that the corrected average height ZAPr is obtained. Remove bubble particles from stagnant particles.

第2形態では、移動を停止した気泡粒子を、「停滞粒子」として定義することで、移動を停止する気泡粒子を迅速に見極めて移動計算を早く中止させることができ、処理速度の向上を図ることができる。また、停滞粒子の中で最も高い位置にある停滞粒子を、「最上停滞粒子」として定義することにより、ワークに設けるべき通気孔の位置を明確に把握することができ、エアポケットが発生した場合にも、迅速な対処を可能とし、単なる目安に止まらない実用的なシミュレーションへと発展させることができる。   In the second mode, by defining the bubble particles that have stopped moving as “stagnation particles”, it is possible to quickly find the bubble particles that stop moving and stop the movement calculation quickly, thereby improving the processing speed. be able to. Also, by defining the stagnant particle at the highest position among stagnant particles as the “topmost stagnant particle”, it is possible to clearly grasp the position of the air holes to be provided in the workpiece, and when air pockets occur In addition, it is possible to develop a practical simulation that can be quickly handled and is not limited to a mere guide.

次に、本発明の実施の第3形態について説明する。図14〜図17は本発明の実施の第3形態に係り、図14は初期気泡粒子を示す説明図、図15はワーク外部の気泡粒子の消滅を示す説明図、図16はワーク内部の気泡粒子の抜けを示す説明図、図17はワーク内部に残された気泡粒子を示す説明図である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. 14 to 17 relate to a third embodiment of the present invention, FIG. 14 is an explanatory view showing initial bubble particles, FIG. 15 is an explanatory view showing disappearance of bubble particles outside the workpiece, and FIG. 16 is a bubble inside the workpiece. FIG. 17 is an explanatory diagram showing bubble particles left inside the workpiece.

第3形態は、N個の気泡粒子を発生させる初期条件として、解析領域内でワークを取り囲む所定の空間領域を設定するものであり、この空間領域(ワーク内部を含む)内に初期設定した気泡粒子の上昇を計算し、最終的にワーク内部に残った気泡粒子からエアポケットを判定する。   In the third embodiment, a predetermined space region surrounding the work in the analysis region is set as an initial condition for generating N bubble particles, and the air bubbles initially set in this space region (including the inside of the work) are set. The particle rise is calculated, and the air pocket is finally determined from the bubble particles remaining inside the workpiece.

本形態においては、ワークを取り囲む空間領域として直方体を想定し、XYZの3軸方向におけるワークの最小及び最大の座標位置(Xmin,Xmax,Ymin,Ymax,Zmin,Zmax)を求め、この座標位置より構成される直方体を設定する。図14に示すように、ワークWを取り囲む直方体L内には、N個の気泡粒子Bを均一に配置する。この場合、気泡粒子の粒子径と直方体のサイズから、必然的に粒子数の最大値が決定される。   In this embodiment, a rectangular parallelepiped is assumed as a space region surrounding the work, and the minimum and maximum coordinate positions (Xmin, Xmax, Ymin, Ymax, Zmin, Zmax) of the work in the three axis directions of XYZ are obtained, and from this coordinate position Set the cuboid to be constructed. As shown in FIG. 14, N bubble particles B are uniformly arranged in a rectangular parallelepiped L surrounding the workpiece W. In this case, the maximum value of the number of particles is inevitably determined from the particle diameter of the bubble particles and the size of the rectangular parallelepiped.

本形態のシミュレーションプログラムは、前述の第2形態のシミュレーションプログラム(図11参照)のステップS23における計算条件として直方体を設定する処理が異なるのみであり、他の処理は、第2形態と同様である。   The simulation program of this embodiment is different from the simulation program of the second embodiment described above (see FIG. 11) only in the process of setting a rectangular parallelepiped as the calculation condition in step S23, and the other processes are the same as those of the second embodiment. .

例えば、図14に示すように、通気孔Hを有するワークWを取り囲む直方体L内にN個の気泡粒子を初期設定して計算を行うと、先ず、図15に示すように、ワークW外部の気泡粒子(図中の波線で示す気泡粒子Bout)が上昇し、解析領域Aから無くなる。   For example, as shown in FIG. 14, when N bubble particles are initially set in a rectangular parallelepiped L surrounding a work W having a vent hole H, calculation is performed first as shown in FIG. Bubble particles (bubble particles Bout indicated by the wavy line in the figure) rise and disappear from the analysis region A.

その後、図16(a)に示すように、ワークWの通気孔H下にある気泡粒子B1がワーク外部へ抜けて上昇し、この気泡粒子B1の上昇により、図16(b)に示すように、気泡粒子B1周囲の気泡粒子B2,B3,…が通気孔Hから順次ワーク外部へ抜け出る。最終的に、図17に示すように、ワークWの内部に残った気泡粒子群Btにより、エアポケットが形成されることがわかる。   Thereafter, as shown in FIG. 16 (a), the bubble particles B1 under the air holes H of the workpiece W rise out of the workpiece and rise, and as shown in FIG. 16 (b), the bubble particles B1 rise. The bubble particles B2, B3,... Around the bubble particle B1 sequentially escape from the vent hole H to the outside of the workpiece. Finally, as shown in FIG. 17, it can be seen that air pockets are formed by the bubble particle groups Bt remaining inside the workpiece W.

第3形態では、ワーク内部に気泡粒子が堆積されるまでの移動軌跡の計算を省略し、ワーク内部に取り残される気泡粒子をより少ない演算量で把握することができ、効率的な計算で演算負荷を低減しながら、エアポケットの大きさを容易に把握することができ、より実践的なシミュレーションとすることができる。   In the third mode, calculation of the movement trajectory until bubble particles are accumulated inside the workpiece can be omitted, and the bubble particles left inside the workpiece can be grasped with a smaller amount of calculation, and the calculation load can be calculated efficiently. , The size of the air pocket can be easily grasped, and a more practical simulation can be achieved.

本発明の実施の第1形態に係わり、シミュレーション装置の基本構成図A basic configuration diagram of a simulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. 同上、車体の塗装ラインの概略説明図Same as above, schematic illustration of car body painting line 同上、気泡粒子の発生位置を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the generation position of bubble particles 同上、気泡粒子の堆積状態を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the state of accumulation of bubble particles 同上、粒子径の異なる気泡粒子の堆積状態を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the accumulation state of bubble particles having different particle diameters 同上、気泡粒子の堆積の偏りを示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the bias in the accumulation of bubble particles 同上、気泡粒子の乱れを考慮した外力の説明図Same as above, explanatory diagram of external force considering turbulence of bubble particles 同上、気泡粒子同士の衝突を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing collision between bubble particles 同上、エアポケットシミュレーションプログラムのフローチャートSame as above, air pocket simulation program flowchart 本発明の実施の第2形態に係り、停滞粒子を示す説明図Explanatory drawing which shows stagnant particle in connection with 2nd Embodiment of this invention. 同上、エアポケットシミュレーションプログラムのフローチャートSame as above, air pocket simulation program flowchart 同上、停滞粒子からの抽出を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing extraction from stagnant particles 同上、エアポケットの平均高さを示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the average height of the air pocket 本発明の実施の第3形態に係り、初期気泡粒子を示す説明図Explanatory drawing which shows initial stage bubble particle concerning 3rd Embodiment of this invention. 同上、ワーク外部の気泡粒子の消滅を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the disappearance of bubble particles outside the workpiece 同上、ワーク内部の気泡粒子の抜けを示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the escape of bubble particles inside the workpiece 同上、ワーク内部に残された気泡粒子を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing bubble particles left inside the workpiece 従来手法における気泡粒子発生の様子を示す説明図Explanatory drawing showing the state of bubble particle generation in the conventional method 従来手法におけるシミュレーション結果を示す説明図Explanatory drawing showing simulation results in the conventional method

符号の説明Explanation of symbols

1 シミュレーション装置
10 演算装置
10a 解析領域設定部
10b 気泡粒子設定部
10c 粒子挙動計算部
10d ポスト処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Simulation apparatus 10 Arithmetic apparatus 10a Analysis area | region setting part 10b Bubble particle | grain setting part 10c Particle behavior calculation part 10d Post-processing part

Claims (22)

浸漬処理を施すワークを形状データで表現した仮想ワークを含む解析領域内に擬似的に空気の泡を仮定した粒子を発生させ、上記ワークが浸漬される浸漬液を模した流体中の上記粒子の挙動を計算して空気溜りをシミュレーションする空気溜りのシミュレーション方法において、
上記粒子に任意の形状及び物性を設定し、上記流体中で上記粒子に作用する力の関係に基づいて、上記粒子同士の衝突を伴う移動軌跡を計算するステップと、
上記仮想ワーク或いは他の粒子との干渉により移動を停止した粒子を互いに合体させることなく堆積させ、堆積した粒子群をエアポケットと判定するステップと
を備えることを特徴とする空気溜まりのシミュレーション方法。
In the analysis region including the virtual work that expresses the work to be dipped in the shape data, a pseudo particle of air bubbles is generated, and the particle in the fluid imitating the dipping liquid in which the work is dipped is generated. In the simulation method of the air pool that calculates the behavior and simulates the air pool,
Setting an arbitrary shape and physical properties to the particles, and calculating a movement trajectory accompanied by collision between the particles based on a relationship of forces acting on the particles in the fluid;
Depositing particles that have stopped moving due to interference with the virtual workpiece or other particles without coalescing each other, and determining the accumulated particle group as an air pocket.
上記粒子を剛体として表面の摩擦係数をゼロに設定すると共に上記粒子同士の反発係数をゼロとし、上記移動軌跡を計算することを特徴とする請求項1記載の空気溜りのシミュレーション方法。   2. The method of simulating an air pocket according to claim 1, wherein the particle is a rigid body, the friction coefficient of the surface is set to zero, the coefficient of restitution between the particles is set to zero, and the movement trajectory is calculated. 上記粒子を球体として、該球体の径をウェーバー数より算出される値以上とすることを特徴とする請求項1又は2記載の空気溜りのシミュレーション方法。   3. The method for simulating air accumulation according to claim 1, wherein the particle is a sphere, and the diameter of the sphere is not less than a value calculated from the Weber number. 異なる大きさの粒子が混在する状態で上記移動軌跡の計算を行い、上記移動を停止した粒子を堆積させることを特徴とする請求項1〜3の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーション方法。   4. The method of simulating an air pocket according to claim 1, wherein the movement trajectory is calculated in a state where particles of different sizes coexist, and the particles that have stopped moving are accumulated. 上記粒子に作用する重力の方向を、上記ワークの釣下げ姿勢に基づいて設定することを特徴とする請求項1〜4の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーション方法。   5. The method of simulating an air pocket according to any one of claims 1 to 4, wherein a direction of gravity acting on the particles is set based on a hanging posture of the workpiece. 上記移動軌跡の計算に際して、上記粒子の移動方向に垂直な方向の力を与えることを特徴とする請求項1〜5の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーション方法。   6. The air pocket simulation method according to claim 1, wherein a force in a direction perpendicular to the moving direction of the particles is applied when calculating the moving trajectory. 上記移動を停止して堆積する粒子を停滞粒子として属性を変更し、更に、該停滞粒子の中で上記模擬ワークに3点以上で接している粒子を最上停滞粒子として属性を変更することを特徴とする請求項1〜6の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーション方法。   The attribute is changed by setting the particles deposited by stopping the movement as stagnant particles, and further changing the attribute by setting the particles in contact with the simulated work at three or more points among the stagnant particles as the most stagnant particles. The simulation method of the air pocket as described in any one of Claims 1-6. 上記停滞粒子に移動中の上記粒子が衝突する場合、上記粒子に作用する力の方向と垂直な方向の力により上記粒子を上記停滞粒子の下で横滑りさせることを特徴とする請求項7記載の空気溜りのシミュレーション方法。   8. When the moving particles collide with the stagnant particles, the particles are caused to skid under the stagnant particles by a force perpendicular to the direction of the force acting on the particles. A simulation method for air pockets. 上記粒子の初期発生位置を上記仮想ワークを含む大きさの領域内に設定し、該領域の内部に上記粒子を均一に分布させて初期発生させることを特徴とする請求項1〜8の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーション方法。   The initial generation position of the particles is set in a region having a size including the virtual workpiece, and the particles are uniformly distributed in the region to be generated initially. 2. A method for simulating air accumulation according to 1. 上記仮想ワーク内に堆積する粒子群の中から上記粒子の代表点を下方から認識可能な粒子を抽出し、抽出した各粒子の代表点高さを各粒子の代表サイズで重み付け平均してエアポケットの平均高さを求め、該平均高さにおいて各粒子に作用する力の方向に垂直な平面をエアポケットの境界面とすることを特徴とする請求項1〜9の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーション方法。   Extract the particles that can recognize the representative points of the particles from below from the particle group that accumulates in the virtual workpiece, and average the height of the extracted representative points by the representative size of each particle. 10. The air according to claim 1, wherein a plane perpendicular to the direction of the force acting on each particle at the average height is defined as a boundary surface of the air pocket. A simulation method for pooling. 上記エアポケットの平均高さを、上記ワークの揺れと上記浸漬液の流れとの少なくとも一方に基づく補正量で補正することを特徴とする請求項10記載の空気溜りのシミュレーション方法。   11. The method of simulating an air pocket according to claim 10, wherein the average height of the air pocket is corrected by a correction amount based on at least one of the shaking of the workpiece and the flow of the immersion liquid. 浸漬処理を施すワークを形状データで表現した模擬ワークを含む解析領域内に擬似的に空気の泡を仮定した粒子を発生させ、上記ワークが浸漬される浸漬液を模した流体中の上記粒子の挙動を計算して空気溜りをシミュレーションするコンピュータが実行可能な空気溜りのシミュレーションプログラムにおいて、
上記粒子に任意の形状及び物性を設定し、上記流体中で上記粒子に作用する力の関係に基づいて、上記粒子同士の衝突を伴う移動軌跡を計算するステップと、
上記模擬ワーク或いは他の粒子との干渉により移動を停止した粒子を互いに合体させることなく堆積させ、堆積した粒子群をエアポケットと判定するステップと
を備えることを特徴とする空気溜まりのシミュレーションプログラム。
In the analysis region including the simulated work that expresses the work to be dipped in the shape data, pseudo particles of air bubbles are generated, and the particles in the fluid imitating the immersion liquid in which the work is immersed are generated. In a simulation program for a puddle that can be executed by a computer that calculates the behavior and simulates a puddle,
Setting an arbitrary shape and physical properties to the particles, and calculating a movement trajectory accompanied by collision between the particles based on a relationship of forces acting on the particles in the fluid;
Depositing particles that have stopped moving due to interference with the simulated workpiece or other particles without coalescing each other, and determining the accumulated particle group as an air pocket.
上記粒子を剛体として表面の摩擦係数をゼロに設定すると共に上記粒子同士の反発係数をゼロとし、上記移動軌跡を計算することを特徴とする請求項12記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   13. The air retention simulation program according to claim 12, wherein the particle is a rigid body, the friction coefficient of the surface is set to zero, the restitution coefficient between the particles is set to zero, and the movement trajectory is calculated. 上記粒子を球体として、該球体の径をウェーバー数より算出される値以上とすることを特徴とする請求項12又は13記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   14. The air retention simulation program according to claim 12, wherein the particle is a sphere, and the diameter of the sphere is equal to or greater than a value calculated from the Weber number. 異なる大きさの粒子が混在する状態で上記移動軌跡の計算を行い、上記移動を停止した粒子を堆積させることを特徴とする請求項12〜14の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   15. The air retention simulation program according to any one of claims 12 to 14, wherein the movement trajectory is calculated in a state where particles of different sizes coexist, and the particles that have stopped moving are accumulated. 上記粒子に作用する重力の方向を、上記ワークの釣下げ姿勢に基づいて設定することを特徴とする請求項12〜15の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   The air retention simulation program according to any one of claims 12 to 15, wherein a direction of gravity acting on the particles is set on the basis of a hanging posture of the workpiece. 上記移動軌跡の計算に際して、上記粒子の移動方向に垂直な方向の力を与えることを特徴とする請求項12〜16の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   The air reservoir simulation program according to any one of claims 12 to 16, wherein a force in a direction perpendicular to the moving direction of the particles is applied in the calculation of the moving trajectory. 上記移動を停止して堆積する粒子を停滞粒子として属性を変更し、更に、該停滞粒子の中で上記模擬ワークに3点以上で接している粒子を最上停滞粒子として属性を変更することを特徴とする請求項12〜17の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   The attribute is changed by setting the particles deposited by stopping the movement as stagnant particles, and further changing the attribute by setting the particles in contact with the simulated work at three or more points among the stagnant particles as the most stagnant particles. An air reservoir simulation program according to any one of claims 12 to 17. 上記停滞粒子に移動中の上記粒子が衝突する場合、上記粒子に作用する力の方向と垂直な方向の力により上記粒子を上記停滞粒子の下で横滑りさせることを特徴とする請求項18記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   19. When the moving particles collide with the stagnant particles, the particles are slid under the stagnant particles by a force in a direction perpendicular to the direction of the force acting on the particles. Air pool simulation program. 上記粒子の初期発生位置を上記模擬ワークを含む大きさの領域内に設定し、該領域の内部に上記粒子を均一に分布させて初期発生させることを特徴とする請求項12〜19の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   The initial generation position of the particles is set in a region having a size including the simulated workpiece, and the particles are uniformly distributed in the region to be initially generated. The air reservoir simulation program according to 1. 上記模擬ワーク内に堆積する粒子群の中から上記粒子の代表点を下方から認識可能な粒子を抽出し、抽出した各粒子の代表点高さを各粒子の代表サイズで重み付け平均してエアポケットの平均高さを求め、該平均高さにおいて各粒子に作用する力の方向に垂直な平面をエアポケットの境界面とすることを特徴とする請求項12〜20の何れか一に記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   Extract the particles that can recognize the representative points of the particles from below from the particle group that accumulates in the simulated workpiece, and average the heights of the extracted representative points by the representative size of each particle. 21. The air according to claim 12, wherein a plane perpendicular to the direction of a force acting on each particle at the average height is defined as a boundary surface of the air pocket. A pool simulation program. 上記エアポケットの平均高さを、上記ワークの揺れと上記浸漬液の流れとの少なくとも一方に基づく補正量で補正することを特徴とする請求項21記載の空気溜りのシミュレーションプログラム。   The simulation program of an air pocket according to claim 21, wherein the average height of the air pocket is corrected by a correction amount based on at least one of the shaking of the workpiece and the flow of the immersion liquid.
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