JP2008224433A - Crystal grain analyzer, crystal grain analyzing method, and computer program - Google Patents

Crystal grain analyzer, crystal grain analyzing method, and computer program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To analyze how a crystal grain varies with the passage of time via an inclusion more easily and accurately than the conventional art. <P>SOLUTION: In a line change processing section 119, when the line whose both end points are two mutually adjacent grain boundary points on the same grain boundary of the crystal grain passes in an inhibitor set by an inhibitor setting section 118, a fixed point is generated in the inhibitor. A grain boundary energy E calculation section 121 calculates the grain boundary energy Ei in the grain boundary to which the fixed point belongs and the grain boundary energy Ei' in the grain boundary when the fixed point is moved from a fixed position to an equilibrium position. Then, a fixed point processing section 120, when the grain boundary energy Ei' is smaller than the grain boundary energy Ei, performs processing of releasing the fixed point, and allows simulation of the state that the grain boundary movement of the crystal grain is suppressed by the inhibitor. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、結晶粒解析装置、結晶粒解析方法、及びコンピュータプログラムに関し、特に、結晶粒の状態を解析するために用いて好適なものである。   The present invention relates to a crystal grain analysis apparatus, a crystal grain analysis method, and a computer program, and is particularly suitable for use in analyzing the state of crystal grains.

従来から、金属材料の結晶粒の状態をコンピュータで解析することが行われている。
特許文献1には、圧延された薄板鋼板を焼鈍して一次再結晶化し、一次再結晶化した薄板鋼板を仕上げ焼鈍して、二次再結晶化した薄板鋼板を得るための技術が開示されている。かかる技術では、一次再結晶化した結晶粒の粒径の分布を統計的に求める。そして、その一次再結晶化した結晶粒の粒径の分布を用いて、一次再結晶化した個々の結晶粒の粒界エネルギーの積分値(積分粒界エネルギー)を求め、求めた結果を用いて一次再結晶化した結晶粒の最適な分布を推定する。そして、特許文献1では、このようにして推定した分布となるように、一次再結晶化した結晶粒を得るようにすれば、適正に二次再結晶化した薄板鋼板が得られることになるとしている。
Conventionally, the state of crystal grains of a metal material has been analyzed by a computer.
Patent Document 1 discloses a technique for annealing a rolled thin steel plate to perform primary recrystallization, and finally annealing the primary recrystallized thin steel plate to obtain a secondary recrystallized thin steel plate. Yes. In such a technique, the particle size distribution of the primary recrystallized crystal grains is statistically obtained. Then, using the particle size distribution of the primary recrystallized grains, the integral value (integrated grain boundary energy) of the grain boundary energy of each primary recrystallized grain is obtained, and the obtained result is used. Estimate the optimal distribution of primary recrystallized grains. And in patent document 1, if it was made to obtain the crystal grain recrystallized primary so that it might become the distribution estimated in this way, the thin steel plate appropriately secondary recrystallized will be obtained. Yes.

また、特許文献2には、均熱工程におけるAlスラブ、あるいは焼鈍工程におけるAl板材の各工程における初期結晶粒径、保持温度、保持時間と、試験片から得られた種々の係数を所定の計算式に代入して、結晶が成長した後の粒径を算出することが開示されている。   In Patent Document 2, the initial crystal grain size, the holding temperature, the holding time, and various coefficients obtained from the test pieces in each step of the Al slab in the soaking process or the Al plate material in the annealing process and predetermined coefficients are calculated. It is disclosed that the grain size after crystal growth is calculated by substituting into the equation.

さらに、特許文献3には、鋼片のサイズ、成分情報及び圧延条件に基づいて圧延後のオーステナイト粒径及び平均転位密度を算出し、算出した結果と冷却条件とに基づいて、変態組織の構成各相の分率、平均生成温度及び結晶粒径を算出し、さらにその後の熱処理条件に基づいて最終組織を構成する各相の分率、粒径、炭化物・析出物サイズを算出することが開示されている。   Furthermore, Patent Document 3 calculates the austenite grain size and average dislocation density after rolling based on the size of steel slab, component information and rolling conditions, and based on the calculated results and cooling conditions, the structure of the transformation structure It is disclosed that the fraction of each phase, the average formation temperature and the crystal grain size are calculated, and further, the fraction, particle size and carbide / precipitate size of each phase constituting the final structure are calculated based on the subsequent heat treatment conditions. Has been.

特開平6−158165号公報JP-A-6-158165 特開2002−224721号公報JP 2002-224721 A 特開平5−87800号公報JP-A-5-87800

ところで、一次再結晶化した結晶粒は、二次再結晶化される際に種々の挙動をとりながら成長する。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、一次再結晶化した結晶粒について着目し、一次再結晶化した結晶粒が、二次再結晶化されるまでの挙動について考慮していない。したがって、結晶粒が時間の経過と共にどのように変化していくのかについての正確な知見を得ることが困難であった。また、前述した従来の技術では、一次再結晶化した結晶粒の粒径の分布を統計的に求めるので、事前の製造・試験等に基づいた多くのデータが必要であった。したがって、結晶粒の状態を簡便に解析することが困難であるという問題点があった。
By the way, the primary recrystallized crystal grains grow while taking various behaviors during the secondary recrystallization.
However, the technique described in Patent Document 1 focuses on the primary recrystallized crystal grains, and does not consider the behavior until the primary recrystallized crystal grains are secondary recrystallized. Therefore, it has been difficult to obtain accurate knowledge about how the crystal grains change over time. Further, in the above-described conventional technique, since the particle size distribution of the primary recrystallized crystal grains is obtained statistically, a lot of data based on prior manufacturing and testing is necessary. Therefore, there is a problem that it is difficult to easily analyze the state of crystal grains.

また、特許文献2に記載の技術では、結晶粒径の計算モデルが開示されているだけである。したがって、具体的にどのような形状となって結晶粒が時間の経過と共に変化するのかを解析することが困難であるという問題点があった。
また、特許文献3に記載の技術では、具体的にどのようなモデルを用いて、結晶粒成長の計算を行うのかが示されていないという問題点があった。
Moreover, the technique described in Patent Document 2 only discloses a calculation model for crystal grain size. Therefore, there is a problem that it is difficult to analyze specifically what shape the crystal grains change with time.
In addition, the technique described in Patent Document 3 has a problem in that it does not indicate what model is used to calculate the crystal grain growth.

さらに、結晶粒の解析対象である金属材料として、例えば、電磁鋼板の金属材料では、二次再結晶化後の結晶粒の粒径を巨大化させる必要があり、これを実現するために、結晶粒間にインヒビターを介在物として介在させる手法が用いられている。   Furthermore, as a metal material to be analyzed for crystal grains, for example, in a metal material of a magnetic steel sheet, it is necessary to enlarge the grain size of the crystal grains after secondary recrystallization. A technique of interposing an inhibitor as an inclusion between grains is used.

この場合、インヒビターが結晶粒間に介在している間は結晶粒の成長が抑制された状態で進行するので、この介在物を考慮して計算を実行することが必須である。この点、従来の技術では、このような介在物を考慮しておらず、介在物を介して結晶粒がどのように成長するのかを計算することが困難であるという問題点があった。   In this case, while the inhibitor is present between the crystal grains, the growth proceeds while the crystal grain growth is suppressed. Therefore, it is essential to perform the calculation in consideration of the inclusion. In this regard, the conventional technique does not consider such inclusions, and there is a problem that it is difficult to calculate how the crystal grains grow through the inclusions.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、介在物を介して結晶粒が時間の経過と共にどのように変化するのかを、従来よりも容易に且つ正確に解析できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and makes it easier and more accurate to analyze how crystal grains change over time through inclusions. For the purpose.

本発明の結晶粒解析装置は、金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点と、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の中間点に対応し、且つ当該結晶粒を含む2つの結晶粒と接する二重点とが、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点及び二重点の粒界点を設定する粒界点設定手段と、前記粒界点設定手段により設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定手段と、前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定手段と、前記ライン設定手段により設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理手段と、前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出手段と、前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理手段とを有することを特徴とする。   The crystal grain analyzer of the present invention corresponds to image signal acquisition means for acquiring an image signal of a crystal in a metal material and inclusions included in the metal material, and both end points of a grain boundary of the crystal grain included in the crystal. And a triple point in contact with the three crystal grains including the crystal grain, and a double point corresponding to the midpoint of the grain boundary of the crystal grain included in the crystal and in contact with the two crystal grains including the crystal grain. The grain boundary point setting means for setting the specified triple point and double point grain boundary point, and the grain boundary point set by the grain boundary point setting means. A line setting means for setting a line having two grain boundary points adjacent to each other on the same grain boundary, and when the inclusion is designated based on the image signal, the designated intervention Inclusion setting means for setting an object, and the line setting When a line set by a step passes through the inclusion, a fixed point is generated in the inclusion, and a line change processing means for performing a change process of the line with the fixed point as an end point; and the fixed point is The first grain boundary energy at the grain boundary to which it belongs and the grain when the fixed point is released from the fixed position and moved to the equilibrium position where the grain boundary energy is the minimum in the region excluding the inclusions. Grain boundary energy calculating means for calculating the second grain boundary energy in the boundary, and fixing for performing processing for releasing the fixed point when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy And point processing means.

また、本発明の結晶粒解析装置における他の態様は、金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点が、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点の粒界点を設定する粒界点設定手段と、前記粒界点設定手段により設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定手段と、前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定手段と、前記ライン設定手段により設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理手段と、前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出手段と、前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理手段とを有することを特徴とする。   In another aspect of the crystal grain analyzer of the present invention, image signal acquisition means for acquiring an image signal of a crystal in a metal material and inclusions included in the metal material, and a grain boundary of the crystal grain included in the crystal When a triple point corresponding to the two end points of and in contact with three crystal grains including the crystal grain is designated based on the image signal, the grain boundary point for setting the grain boundary point of the designated triple point A line setting unit that sets a line that is a grain boundary point set by the grain boundary point setting unit and has two grain boundary points adjacent to each other on the same grain boundary; and When the inclusion is designated based on the image signal, the inclusion setting means for setting the designated inclusion, and when the line set by the line setting means passes through the inclusion, the inclusion Generate a fixed point in the object Line change processing means for changing the line with the fixed point as an end point, the first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, the fixed point is released from the fixed position, and the inside of the inclusion is excluded Grain boundary energy calculating means for calculating the second grain boundary energy at the grain boundary when moved to the equilibrium position where the grain boundary energy is the minimum at the region, and the second grain boundary energy is And fixing point processing means for performing processing for releasing the fixing point when the energy is less than the first grain boundary energy.

本発明の結晶粒解析方法は、金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得ステップと、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点と、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の中間点に対応し、且つ当該結晶粒を含む2つの結晶粒と接する二重点とが、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点及び二重点の粒界点を設定する粒界点設定ステップと、前記粒界点設定ステップにより設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定ステップと、前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定ステップと、前記ライン設定ステップにより設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理ステップと、前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出ステップと、前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理ステップとを有することを特徴とする。   The crystal grain analysis method of the present invention corresponds to an image signal acquisition step of acquiring an image signal of a crystal in a metal material and inclusions included in the metal material, and both end points of a grain boundary of the crystal grain included in the crystal. And a triple point in contact with the three crystal grains including the crystal grain, and a double point corresponding to the midpoint of the grain boundary of the crystal grain included in the crystal and in contact with the two crystal grains including the crystal grain. The grain boundary point set by the grain boundary point setting step and the grain boundary point setting step for setting the grain boundary point of the designated triple point and double point when specified based on the image signal. A line setting step for setting a line having two adjacent grain boundary points on the same grain boundary as both end points, and when the inclusion is designated based on the image signal, the designated intervention Inclusion setting step And a line change processing step for generating a fixed point in the inclusion when the line set by the line setting step passes through the inclusion and performing a line changing process with the fixed point as an end point, and , The first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point is released from the fixed position and moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is the minimum in the region excluding the inclusions. A grain boundary energy calculating step for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary at the time of the release, and when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy, the fixed point is released And a fixed point processing step for performing the processing.

また、本発明の結晶粒解析方法における他の態様は、金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得ステップと、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点が、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点の粒界点を設定する粒界点設定ステップと、前記粒界点設定ステップにより設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定ステップと、前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定ステップと、前記ライン設定ステップにより設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理ステップと、前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出ステップと、前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理ステップとを有することを特徴とする。   In another aspect of the crystal grain analysis method of the present invention, an image signal acquisition step of acquiring an image signal of a crystal in a metal material and inclusions included in the metal material, and a grain boundary of the crystal grain included in the crystal When a triple point corresponding to the two end points of and in contact with three crystal grains including the crystal grain is designated based on the image signal, the grain boundary point for setting the grain boundary point of the designated triple point A setting step; a line setting step for setting a line that is a grain boundary point set by the grain boundary point setting step and has two grain boundary points adjacent to each other on the same grain boundary; and When the inclusion is designated based on the image signal, the inclusion setting step for setting the designated inclusion, and when the line set by the line setting step passes through the inclusion, the inclusion object A fixed point is generated, a line change processing step for changing the line with the fixed point as an end point, a first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point is released from the fixed position. And a grain boundary energy calculating step for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary when moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is the position of the region excluding the inside of the inclusions, and A fixed point processing step of performing a process of releasing the fixed point when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy.

本発明のコンピュータプログラムは、金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得ステップと、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点と、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の中間点に対応し、且つ当該結晶粒を含む2つの結晶粒と接する二重点とが、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点及び二重点の粒界点を設定する粒界点設定ステップと、前記粒界点設定ステップにより設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定ステップと、前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定ステップと、前記ライン設定ステップにより設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理ステップと、前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出ステップと、前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。   The computer program of the present invention corresponds to an image signal acquisition step of acquiring an image signal of a crystal in a metal material and inclusions included in the metal material, and both end points of grain boundaries of crystal grains included in the crystal, and The triple point in contact with the three crystal grains including the crystal grain, and the double point corresponding to the intermediate point of the grain boundary of the crystal grain included in the crystal and in contact with the two crystal grains including the crystal grain, When specified based on the image signal, a grain boundary point setting step for setting the specified triple point and double point grain boundary point, and the grain boundary point set by the grain boundary point setting step, A line setting step for setting a line with two grain boundary points adjacent to each other on the same grain boundary, and when the inclusion is specified based on the image signal, the specified inclusion is Inclusion settings to be set And a line change processing step for generating a fixed point in the inclusion and changing the line with the fixed point as an end point when the line set in the line setting step passes through the inclusion. And the first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the equilibrium position where the fixed point is released from the fixed position and is in the region excluding the inside of the inclusions, where the grain boundary energy is minimized. Grain boundary energy calculation step for calculating the second grain boundary energy at the grain boundary when moved, and when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy, the fixed point is A fixed point processing step for performing the cancellation processing is executed by a computer.

また、本発明のコンピュータプログラムにおける他の態様は、金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得ステップと、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点が、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点の粒界点を設定する粒界点設定ステップと、前記粒界点設定ステップにより設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定ステップと、前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定ステップと、前記ライン設定ステップにより設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理ステップと、前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出ステップと、前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。   According to another aspect of the computer program of the present invention, an image signal acquisition step of acquiring an image signal of a crystal in a metal material and inclusions included in the metal material, and both ends of grain boundaries of crystal grains included in the crystal Grain boundary point setting step for setting a grain boundary point of the designated triple point when a triple point corresponding to the point and in contact with three crystal grains including the crystal grain is designated based on the image signal A line setting step for setting a line which is a grain boundary point set by the grain boundary point setting step and has two grain boundary points adjacent to each other on the same grain boundary, and the image signal When the inclusion is designated based on the inclusion, the inclusion setting step for setting the designated inclusion and the line set by the line setting step pass through the inclusion. A fixed point is generated in the inclusion, a line change processing step for changing the line with the fixed point as an end point, a first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point are fixed. Grain boundary energy calculation step for calculating the second grain boundary energy at the grain boundary when the grain boundary energy is moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is minimum and is located in a region excluding the inside of the inclusion. And, when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy, a computer executes a fixed point processing step of performing a process of releasing the fixed point.

本発明によれば、介在物を介して結晶粒が時間の経過と共にどのように変化するのかを、従来よりも容易に且つ正確に解析することができる。   According to the present invention, it is possible to more easily and accurately analyze how the crystal grains change with the passage of time through inclusions.

以下、図面を参照しながら、本発明の諸実施形態について説明する。尚、以下に示す本発明の諸実施形態においては、結晶粒の解析対象である金属材料として、介在物であるインヒビターを用いて製造される電磁鋼板を適用した例で説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments of the present invention, an example will be described in which an electromagnetic steel sheet manufactured using an inhibitor, which is an inclusion, is applied as a metal material to be analyzed for crystal grains.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態に係る結晶粒解析装置で行われる解析方法の一例を概念的に示す図である。尚、図1では、説明の都合上、電磁鋼板を構成する多数の結晶粒のうち、1つの結晶粒Aのみを示しているが、実際には、多数の結晶粒により電磁鋼板が形成されるということは言うまでもない。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating an example of an analysis method performed by the crystal grain analysis apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, for convenience of explanation, only one crystal grain A is shown among the many crystal grains constituting the electromagnetic steel sheet, but actually, the electromagnetic steel sheet is formed by the many crystal grains. Needless to say.

第1の実施形態の結晶粒解析装置では、図1に示すようにして、結晶粒をモデル化するようにしている。
まず、図1(a)に示すように、結晶粒Aの3つの粒界ua〜ucの両端点に対応する位置に三重点ia、ie、ifを設定し、粒界ua〜ucの中間点に対応する位置に二重点ib〜id、ig〜iiの各粒界点を設定する。ここで、三重点ia、ie、ifとは、3つの直線が交わる点(すなわち、3つの結晶粒と接する点)をいい、二重点ib〜id、ig〜iiとは、2つの直線が交わる点(2つの結晶粒と接する点)をいう。そして、同一の粒界ua〜uc上で互いに隣接する点(粒界点)iを互いに結ぶ直線(ライン)を設定する。
In the crystal grain analyzer of the first embodiment, the crystal grains are modeled as shown in FIG.
First, as shown in FIG. 1 (a), triple points ia, ie, if are set at positions corresponding to both end points of three grain boundaries ua to uc of crystal grain A, and intermediate points of grain boundaries ua to uc. The grain boundary points of the double points ib to id and ig to ii are set at positions corresponding to. Here, the triple points ia, ie, and if are points where three straight lines intersect (that is, a point in contact with three crystal grains), and the double points ib to id and ig to ii intersect two straight lines. Points (points in contact with two crystal grains). And the straight line (line) which mutually connects the point (grain boundary point) i mutually adjacent on the same grain boundary ua-uc is set.

以上のように、本実施形態では、粒界ua〜ucの両端の位置だけでなく、粒界ua〜ucの途中の形状も出来るだけ忠実に表すことができるように、二重点ib〜id、ig〜iiを設定するようにしている。   As described above, in the present embodiment, not only the positions of both ends of the grain boundaries ua to uc but also the double points ib to id, so that the shape in the middle of the grain boundaries ua to uc can be represented as faithfully as possible. ig to ii are set.

以上のようにしてモデル化された結晶の各点(二重点及び三重点)ia〜iiの夫々について、時間tで生じる駆動力Fi(t)[N]を算出する。そして、算出した駆動力Fi(t)に基づいて、Δt[sec]が経過した後(時間t+Δt)における各点(二重点及び三重点)ia〜iiの位置を算出する。そうすると、図1(a)に示す各点(二重点及び三重点)ia〜iiの位置は、例えば、図1(b)に示す位置に移動する。   The driving force Fi (t) [N] generated at time t is calculated for each point (double point and triple point) ia to ii of the crystal modeled as described above. Based on the calculated driving force Fi (t), the position of each point (double point and triple point) ia to ii after Δt [sec] has elapsed (time t + Δt) is calculated. If it does so, the position of each point (double point and triple point) ia-ii shown in Drawing 1 (a) will move to the position shown in Drawing 1 (b), for example.

本実施形態の結晶粒解析装置では、以上のように、結晶粒Aに含まれる粒界ua〜ucの両端点に対応する三重点ia、ie、ifと、粒界ua〜ucの中間点に対応する二重点ib〜id、ig〜iiとの夫々に生じる駆動力Fi(t)を算出して、三重点ia、ie、ifと、二重点ib〜id、ig〜iiとが移動する様子を解析する。これにより、例えば、図1(a)に示す結晶粒Aaが、図1(b)に示す結晶粒Abのように、時間の経過と共に変化する様子を、大きな計算負荷をかけることなく出来るだけ正確に解析することができる。尚、インヒビター(介在物)を介した結晶粒の挙動については、図8及び図9を用いた説明の際に詳述する。   In the crystal grain analysis apparatus of the present embodiment, as described above, the triple points ia, ie, if corresponding to both end points of the grain boundaries ua to uc included in the crystal grain A and the intermediate points of the grain boundaries ua to uc are used. The driving force Fi (t) generated at each of the corresponding double points ib to id and ig to ii is calculated, and the triple points ia, ie, if and the double points ib to id and ig to ii move. Is analyzed. Thereby, for example, the state in which the crystal grain Aa shown in FIG. 1 (a) changes with the passage of time as the crystal grain Ab shown in FIG. 1 (b) is as accurate as possible without imposing a large calculation load. Can be analyzed. Incidentally, the behavior of the crystal grains via the inhibitor (inclusion) will be described in detail in the explanation using FIG. 8 and FIG.

以下に、結晶粒解析装置の構成について詳細に説明する。
図2は、第1の実施形態に係る結晶粒解析装置の機能構成の一例を示すブロック図である。尚、結晶粒解析装置100のハードウェアは、パーソナルコンピュータ等、CPU、ROM、RAM、ハードディスク、画像入出力ボード、各種インターフェース、及びインターフェースコントローラ等を備えた情報処理装置を用いて実現することができる。そして、特に断りのない限り、図2に示す各ブロックは、CPUが、ROMやハードディスクに記憶されている制御プログラムを、RAMを用いて実行することにより実現される。そして、図2に示す各ブロック間で、信号のやり取りを行うことにより、以下の処理が実現される。
Below, the structure of a crystal grain analyzer is demonstrated in detail.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the crystal grain analysis apparatus according to the first embodiment. Note that the hardware of the crystal grain analysis apparatus 100 can be realized by using an information processing apparatus including a personal computer, a CPU, a ROM, a RAM, a hard disk, an image input / output board, various interfaces, an interface controller, and the like. . Unless otherwise specified, each block shown in FIG. 2 is realized by the CPU executing a control program stored in the ROM or the hard disk using the RAM. And the following processes are implement | achieved by exchanging a signal between each block shown in FIG.

図2において、結晶画像取得部101は、例えば、EBSP(Electron Back Scattering Pattern)法で得られた「電磁鋼板の結晶粒A及び電磁鋼板の結晶粒A間に存在するインヒビターの画像信号と、その画像信号に含まれる各結晶粒Aの方位ξを示す信号」等を取得して、ハードディスク等に記憶するためのものである。尚、以下の説明では、電磁鋼板の結晶粒A及び電磁鋼板の結晶粒A間に存在するインヒビターの画像を、必要に応じて、結晶粒画像と称する。尚、結晶画像取得部101は、EBSP法による結晶分析を行う分析装置から、前述した信号を直接取得するようにしてもよいし、DVDやCD−ROM等のリムーバル記憶媒体から、前述した信号を間接的に取得してもよい。   In FIG. 2, the crystal image acquisition unit 101 obtains, for example, an “image signal of an inhibitor existing between the crystal grain A of the electromagnetic steel sheet and the crystal grain A of the electromagnetic steel sheet obtained by an EBSP (Electron Back Scattering Pattern) method, A signal indicating the orientation ξ of each crystal grain A included in the image signal is acquired and stored in a hard disk or the like. In the following description, the image of the inhibitor existing between the crystal grain A of the magnetic steel sheet and the crystal grain A of the magnetic steel sheet is referred to as a crystal grain image as necessary. The crystal image acquisition unit 101 may directly acquire the signal described above from an analyzer that performs crystal analysis by the EBSP method, or may receive the signal described above from a removable storage medium such as a DVD or a CD-ROM. You may acquire indirectly.

結晶画像表示部102は、例えば、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、結晶画像取得部101により取得された結晶粒画像信号に基づく結晶粒画像を、表示装置200に表示させる。尚、表示装置200は、LCD(Liquid Crystal Display)等のコンピュータディスプレイを備えている。また、操作装置300は、キーボードやマウス等のユーザインターフェースを備えている。   For example, the crystal image display unit 102 causes the display device 200 to display a crystal grain image based on the crystal grain image signal acquired by the crystal image acquisition unit 101 based on the operation of the operation device 300 by the user. The display device 200 includes a computer display such as an LCD (Liquid Crystal Display). In addition, the operation device 300 includes a user interface such as a keyboard and a mouse.

点設定部103は、結晶画像表示部102により表示された結晶粒Aの画像に対して、ユーザが操作装置300を用いて指定した点(二重点及び三重点)iを取得し、取得した点(二重点及び三重点)iの数と、その点iの初期位置ri(0)を示すベクトルとを、RAM又はハードディスクに設定(記憶)する。尚、本実施形態では、ユーザは、点(二重点及び三重点)iの数と初期位置を、任意に指定することができるものとする。   The point setting unit 103 acquires points (double points and triple points) i specified by the user using the operation device 300 for the image of the crystal grain A displayed by the crystal image display unit 102, and the acquired points (Double point and triple point) The number of i and a vector indicating the initial position ri (0) of the point i are set (stored) in the RAM or the hard disk. In this embodiment, the user can arbitrarily designate the number of points (double points and triple points) i and the initial position.

また、点設定部103は、計算対象の点(二重点又は三重点)iにおけるΔt[sec]後の位置ri(t+Δt)を示すベクトルが、後述するようにして位置計算部116により計算されると、その点iの位置ri(t+Δt)を示すベクトルを、RAM又はハードディスクに設定(記憶)する。また、点設定部103は、後述のライン変更処理部119及び固定点処理部120からの入力に基づいて、現在設定している点iの設定を変更し、これをRAM又はハードディスクに設定(記憶)する。   In addition, the point setting unit 103 calculates a vector indicating the position ri (t + Δt) after Δt [sec] at the calculation target point (double point or triple point) i by the position calculation unit 116 as described later. Then, a vector indicating the position ri (t + Δt) of the point i is set (stored) in the RAM or the hard disk. Further, the point setting unit 103 changes the setting of the currently set point i based on inputs from the line change processing unit 119 and the fixed point processing unit 120 described later, and sets (stores) this in the RAM or hard disk. )

ライン設定部104は、点設定部103で設定された点(二重点及び三重点)iのうち、同一の粒界u上で互いに隣接する2つの点iにより特定されるラインpに関する情報を、RAM又はハードディスクに設定(記憶)する。このように、ラインpは、同一の粒界u上で互いに隣接する2つの点iを両端点とする直線である。また、ライン設定部104は、後述するライン変更処理部119での固定点の発生に伴って、ラインpの変更を行う処理も行う。   The line setting unit 104 includes information on the line p specified by two points i adjacent to each other on the same grain boundary u among the points (double points and triple points) i set by the point setting unit 103. Set (store) in RAM or hard disk. As described above, the line p is a straight line having two points i adjacent to each other on the same grain boundary u. The line setting unit 104 also performs a process of changing the line p with the occurrence of a fixed point in the line change processing unit 119 described later.

粒界設定部105は、ライン設定部104により設定されたラインpのうち、点設定部103により設定された三重点iを両端として互いに接続されたラインpにより特定される粒界uに関する情報を、RAM又はハードディスクに設定する。   The grain boundary setting unit 105 includes information on the grain boundary u specified by the line p connected to each other with the triple point i set by the point setting unit 103 as both ends among the lines p set by the line setting unit 104. Set to RAM or hard disk.

図3は、第1の実施形態を示し、結晶画像表示部102により表示される結晶粒画像と(図3(a))、点設定部103により設定される点(二重点及び三重点)iと(図3(b))、ライン設定部104、粒界設定部105により設定されるラインp、粒界u(図3(c))の一例を示す図である。尚、説明の都合上、図3(b)、(c)では、図3(a)に示す結晶粒画像31に含まれる多数の結晶粒Aのうち、破線で囲まれた結晶粒A1に対して設定された点i、ラインp、粒界uのみを示している。また、図3(a)に示す結晶粒画像31には、一例として、結晶粒A1の周辺にのみ、介在物であるインヒビター(k1〜k4)を示しているが、当該インヒビターは、実際には結晶粒画像31に示された全体に存在しているものである。   FIG. 3 shows the first embodiment, a crystal grain image displayed by the crystal image display unit 102 (FIG. 3A), and points (double points and triple points) i set by the point setting unit 103. FIG. 3B is a diagram illustrating an example of the line p and the grain boundary u (FIG. 3C) set by the line setting unit 104 and the grain boundary setting unit 105. For convenience of explanation, in FIGS. 3B and 3C, among the crystal grains A1 included in the crystal grain image 31 shown in FIG. Only the point i, the line p, and the grain boundary u set are shown. In addition, the crystal grain image 31 shown in FIG. 3A shows, as an example, inhibitors (k1 to k4) that are inclusions only around the crystal grain A1, but the inhibitors are actually It exists in the whole shown in the crystal grain image 31.

図3(a)に示すようにして結晶粒画像31が表示されると、ユーザは、マウス等の操作装置300を用いて、粒界uの両端点に対応する位置を三重点iとして指定すると共に、粒界uの中間点の位置を二重点iとして指定する。そうすると、図3(b)に示すように、例えば、結晶粒A1に対して、二重点i2〜i4、i6〜i10、i12〜i15、i17、i18と、三重点i1、i5、i11、i16との各粒界点が設定される。   When the crystal grain image 31 is displayed as shown in FIG. 3A, the user designates a position corresponding to both end points of the grain boundary u as a triple point i using the operation device 300 such as a mouse. At the same time, the position of the intermediate point of the grain boundary u is designated as the double point i. Then, as shown in FIG. 3B, for example, double points i2 to i4, i6 to i10, i12 to i15, i17, i18, and triple points i1, i5, i11, i16, and Each grain boundary point is set.

そして、これら二重点及び三重点i1〜i18に基づいて、図3(c)に示すように、ラインp1〜p18と、粒界u1〜u4とが設定される。ここで、例えば、ラインp1は、三重点i1と二重点i2とにより特定される。また、粒界u1は、三重点i1、i5を両端として相互に接続されるラインp1〜p4により特定される。尚、図3(c)に示すように、粒界u1は、結晶粒A1、A2の粒界であり、粒界u2は、結晶粒A1、A5の粒界であり、粒界u3は、結晶粒A1、A4の粒界であり、粒界u4は、結晶粒A1、A3の粒界である。   Based on these double points and triple points i1 to i18, lines p1 to p18 and grain boundaries u1 to u4 are set as shown in FIG. Here, for example, the line p1 is specified by the triple point i1 and the double point i2. The grain boundary u1 is specified by lines p1 to p4 connected to each other with the triple points i1 and i5 as both ends. As shown in FIG. 3C, the grain boundary u1 is a grain boundary between the crystal grains A1 and A2, the grain boundary u2 is a grain boundary between the crystal grains A1 and A5, and the grain boundary u3 is a crystal boundary. It is a grain boundary of the grains A1 and A4, and the grain boundary u4 is a grain boundary of the crystal grains A1 and A3.

解析温度設定部106は、解析対象の電磁鋼板(結晶粒A)の解析温度θ(t)[℃]を、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて取得して、RAM又はハードディスクに設定(記憶)する。尚、解析温度設定部106が取得する解析温度θ(t)は、時間に依らない一定値であっても、時間に依存する値であっても(解析温度θ(t)が時間の経過と共に変化するようにしても)よい。   The analysis temperature setting unit 106 acquires the analysis temperature θ (t) [° C.] of the electromagnetic steel sheet (crystal grain A) to be analyzed based on the operation of the operation device 300 by the user, and sets (stores) it in the RAM or the hard disk. ) Note that the analysis temperature θ (t) acquired by the analysis temperature setting unit 106 may be a constant value that does not depend on time or a value that depends on time (the analysis temperature θ (t) increases with time). It may be changed).

方位設定部107は、結晶画像取得部101により取得された「結晶粒画像31に含まれる各結晶粒Aの方位ξを示す信号」に基づいて、結晶粒画像31に含まれる全ての結晶粒Aの方位ξを、RAM又はハードディスクに設定(記憶)する。   The orientation setting unit 107, based on the “signal indicating the orientation ξ of each crystal grain A included in the crystal grain image 31” acquired by the crystal image acquisition unit 101, all the crystal grains A included in the crystal grain image 31. Is set (stored) in the RAM or hard disk.

粒界エネルギー(γ)記憶部108は、例えば、単位長さ当たりの粒界エネルギーγ[J/m]と、粒界uを介して互いに隣接する2つの結晶粒Aの方位ξの差分Δξの絶対値と、解析温度θ(t)との関係を示すグラフ、数値列、式、又はそれらの組み合わせを記憶する。尚、以下の説明では、これらグラフ、数値列、式、又はそれらの組み合わせをグラフ等と称する。   The grain boundary energy (γ) storage unit 108 is, for example, the difference Δξ between the grain boundary energy γ [J / m] per unit length and the orientation ξ of two crystal grains A adjacent to each other via the grain boundary u. A graph, a numerical string, a formula, or a combination thereof showing the relationship between the absolute value and the analysis temperature θ (t) is stored. In the following description, these graphs, numeric strings, formulas, or combinations thereof are referred to as graphs.

例えば、図3(c)に示した粒界u1における「単位長さ当たりの粒界エネルギーγ」は、結晶粒A1の方位ξ1と結晶粒A2の方位ξ2との差分Δξの絶対値と、解析温度設定部106により設定された解析温度θ(t)とに対応した「単位長さ当たりの粒界エネルギーγ」を、粒界エネルギー(γ)記憶部108に記憶されたグラフ等から読み出すことにより得られる。また、粒界エネルギー(γ)記憶部108は、例えば、RAM又はハードディスクを用いて構成される。   For example, the “grain boundary energy γ per unit length” at the grain boundary u1 shown in FIG. 3C is the absolute value of the difference Δξ between the orientation ξ1 of the crystal grain A1 and the orientation ξ2 of the crystal grain A2, and the analysis. By reading “grain boundary energy γ per unit length” corresponding to the analysis temperature θ (t) set by the temperature setting unit 106 from a graph or the like stored in the grain boundary energy (γ) storage unit 108. can get. The grain boundary energy (γ) storage unit 108 is configured using, for example, a RAM or a hard disk.

粒界エネルギー(γ)設定部109は、方位設定部107により設定された結晶粒Aの方位ξと、解析温度設定部106により取得された解析温度θ(t)とに基づいて、粒界設定部105により設定された全ての粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγを、前述したようにして粒界エネルギー(γ)記憶部108に記憶されたグラフ等から読み出す。そして、粒界エネルギー(γ)設定部109は、読み出した単位長さ当たりの粒界エネルギーγを、RAM又はハードディスクに設定(記憶)する。   The grain boundary energy (γ) setting unit 109 sets the grain boundary based on the orientation ξ of the crystal grain A set by the orientation setting unit 107 and the analysis temperature θ (t) acquired by the analysis temperature setting unit 106. The grain boundary energy γ per unit length of all grain boundaries u set by the unit 105 is read from the graph or the like stored in the grain boundary energy (γ) storage unit 108 as described above. The grain boundary energy (γ) setting unit 109 sets (stores) the read grain boundary energy γ per unit length in the RAM or the hard disk.

易動度記憶部110は、易動度Mi[cm2/(V・sec)]と、粒界uを介して互いに隣接する2つの結晶粒Aの方位ξの差分Δξの絶対値と、解析温度θ(t)との関係を示すグラフ、数値列、式、又はそれらの組み合わせを記憶する。尚、以下の説明では、これらグラフ、数値列、式、又はそれらの組み合わせをグラフ等と称する。
例えば、図3(c)に示した粒界u1における易動度Miは、結晶粒A1の方位ξ1と結晶粒A2の方位ξ2との差分Δξの絶対値と、解析温度設定部106により取得された解析温度θ(t)とに対応した易動度Miを、易動度記憶部110に記憶されたグラフ等から読み出すことにより得られる。尚、易動度記憶部110は、例えば、RAM又はハードディスクを用いて構成される。
The mobility storage unit 110 analyzes the mobility Mi [cm 2 / (V · sec)], the absolute value of the difference Δξ of the orientations ξ of two crystal grains A adjacent to each other via the grain boundary u, and the analysis. A graph, a numerical string, an expression, or a combination thereof showing the relationship with the temperature θ (t) is stored. In the following description, these graphs, numeric strings, formulas, or combinations thereof are referred to as graphs.
For example, the mobility Mi at the grain boundary u1 shown in FIG. 3C is acquired by the absolute value of the difference Δξ between the orientation ξ1 of the crystal grain A1 and the orientation ξ2 of the crystal grain A2, and the analysis temperature setting unit 106. The mobility Mi corresponding to the analyzed temperature θ (t) is obtained by reading from the graph or the like stored in the mobility storage unit 110. The mobility storage unit 110 is configured using, for example, a RAM or a hard disk.

易動度設定部111は、方位設定部107により設定された結晶粒Aの方位ξと、解析温度設定部106により取得された解析温度θ(t)とに基づいて、粒界設定部105により設定された全ての粒界uの易動度Miを、前述したようにして易動度記憶部110に記憶されたグラフ等から読み出す。そして、易動度設定部111は、読み出した易動度Miを、RAM又はハードディスクに設定(記憶)する。   The mobility setting unit 111 is controlled by the grain boundary setting unit 105 based on the orientation ξ of the crystal grain A set by the orientation setting unit 107 and the analysis temperature θ (t) acquired by the analysis temperature setting unit 106. The mobility Mi of all the set grain boundaries u is read from the graph or the like stored in the mobility storage unit 110 as described above. Then, the mobility setting unit 111 sets (stores) the read mobility Mi in the RAM or the hard disk.

解析時間設定部112は、例えば、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、解析完了時間T[sec]を取得して、RAM又はハードディスクに設定(記憶)する。そして、解析時間設定部112は、解析完了時間Tが経過するまで、時間tを監視する。   For example, the analysis time setting unit 112 acquires the analysis completion time T [sec] based on the operation of the operation device 300 by the user, and sets (stores) it in the RAM or the hard disk. Then, the analysis time setting unit 112 monitors the time t until the analysis completion time T elapses.

解析点判別部113は、点設定部103により設定された全ての点(二重点及び三重点、並びに固定点)iを、計算対象の点として、重複することなく順番に指定する。そして、解析点判別部113は、指定した点iが、固定点であるか否かを判別し、固定点でない場合には、更に、二重点であるのか、それとも三重点であるのかを判別する。   The analysis point discriminating unit 113 sequentially designates all points (double points, triple points, and fixed points) i set by the point setting unit 103 as calculation target points without overlapping. The analysis point determination unit 113 determines whether or not the designated point i is a fixed point. If the specified point i is not a fixed point, the analysis point determination unit 113 further determines whether it is a double point or a triple point. .

二重点用駆動力計算部114は、解析点判別部113により、計算対象の点iが二重点であると判別された場合に、その二重点に生じる駆動力Fi(t)を計算する。
図4は、二重点に生じる駆動力Fi(t)の計算方法の一例を説明する図である。図4では、二重点iに生じる駆動力Fi(t)を計算する場合を例に挙げて説明する。
The double-point driving force calculation unit 114 calculates the driving force Fi (t) generated at the double point when the analysis point determination unit 113 determines that the point i to be calculated is a double point.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method for calculating the driving force Fi (t) generated at the double point. In FIG. 4, the case where the driving force Fi (t) generated at the double point i is calculated will be described as an example.

図4において、二重点iと、その二重点に隣接する2つの点i−1、i+1とにより定まる円弧41の曲率半径をRi(t)[m]とする。また、二重点iが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγの大きさ(絶対値)をγiとする。そうすると、二重点iに生じる駆動力Fi(t)の大きさは、以下の(1)式で表される。また、二重点iに生じる駆動力Fi(t)の方向は、二重点iから曲率中心Oに向かう方向である。   In FIG. 4, let Ri (t) [m] be the radius of curvature of the arc 41 defined by the double point i and the two points i−1 and i + 1 adjacent to the double point. The magnitude (absolute value) of grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u to which double point i belongs is assumed to be γi. Then, the magnitude of the driving force Fi (t) generated at the double point i is expressed by the following equation (1). The direction of the driving force Fi (t) generated at the double point i is a direction from the double point i toward the curvature center O.

Figure 2008224433
Figure 2008224433

この(1)式は、以下のようにして導出される。
まず、二重点iが属する粒界uの粒界ベクトルγiの大きさ(絶対値)と同じ大きさを有し、且つ、二重点iから点i−1、i+1に向かう方向を有する2つのベクトルfi1、fi2のベクトル和が、二重点iに生じる駆動力Frであると仮定する(図4を参照)。そうすると、二重点iに生じる駆動力Frの大きさは、以下の(2)式で表される。
This equation (1) is derived as follows.
First, two vectors having the same size (absolute value) as the grain boundary vector γi of the grain boundary u to which the double point i belongs, and having a direction from the double point i to the points i−1 and i + 1. Assume that the vector sum of fi1 and fi2 is the driving force Fr generated at the double point i (see FIG. 4). Then, the magnitude of the driving force Fr generated at the double point i is expressed by the following equation (2).

Figure 2008224433
Figure 2008224433

ここで、lは、二重点iから点i−1(又は点i+1)までの円弧41の長さ[m]である。また、αは、二重点i及び曲率中心Oを結ぶ直線と、点i−1(又は点i+1)及び曲率中心Oを結ぶ直線とのなす角度[°]である。
二重点iに生じる駆動力を(2)式のようにして定義してもよいが、このようにして定義してしまうと、二重点iに生じる駆動力が、二重点iから点i−1(又は点i+1)までの円弧41の長さlに依存してしまう。すなわち、二重点iに生じる駆動力が、1つの粒界uに対して設定された二重点iの数に依存してしまう。例えば、図3(c)に示すように、粒界u1に対して3つの二重点i2〜i4が設定された場合と、粒界u1に対して5つの二重点が設定された場合とで、二重点iに生じる駆動力が異なってしまう。
Here, l is the length [m] of the arc 41 from the double point i to the point i-1 (or point i + 1). Α is an angle [°] formed by a straight line connecting the double point i and the center of curvature O and a straight line connecting the point i−1 (or point i + 1) and the center of curvature O.
The driving force generated at the double point i may be defined as in the equation (2). However, if it is defined in this way, the driving force generated at the double point i is changed from the double point i to the point i−1. It depends on the length l of the arc 41 up to (or point i + 1). That is, the driving force generated at the double point i depends on the number of double points i set for one grain boundary u. For example, as shown in FIG. 3C, when three double points i2 to i4 are set for the grain boundary u1, and when five double points are set for the grain boundary u1, The driving force generated at the double point i is different.

そこで、二重点iに生じる駆動力が、二重点iから点i−1(又は点i+1)までの円弧41の長さlに依存しないように、(2)式の右辺を、その長さlで割った値を、二重点iに生じる駆動力Fi(t)の大きさとして定義した((1)式を参照)。   Therefore, the right side of the equation (2) is set to the length l so that the driving force generated at the double point i does not depend on the length l of the arc 41 from the double point i to the point i-1 (or point i + 1). The value divided by is defined as the magnitude of the driving force Fi (t) generated at the double point i (see equation (1)).

以上のようにして(1)式を用いて、二重点iに生じる駆動力Fi(t)を求めるために、二重点用駆動力計算部114は、計算対象の二重点i、及びその二重点iに隣接する2つの点i−1、i+1の情報を、点設定部103から読み出す。次に、二重点用駆動力計算部114は、二重点iと、その二重点iに隣接する2つの点i−1、i+1とにより定まる円弧41の曲率中心O及び曲率半径Ri(t)を計算する。また、二重点用駆動力計算部114は、計算対象の二重点iが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγiを、粒界エネルギー(γ)設定部109から取得する。   As described above, in order to obtain the driving force Fi (t) generated at the double point i using the equation (1), the double-point driving force calculation unit 114 calculates the double point i to be calculated and its double point. Information on two points i−1 and i + 1 adjacent to i is read from the point setting unit 103. Next, the double-point driving force calculation unit 114 calculates the center of curvature O and the radius of curvature Ri (t) of the arc 41 determined by the double point i and the two points i−1 and i + 1 adjacent to the double point i. calculate. The double-point driving force calculation unit 114 acquires the grain boundary energy γi per unit length of the grain boundary u to which the double point i to be calculated belongs from the grain boundary energy (γ) setting unit 109.

そして、二重点用駆動力計算部114は、曲率半径Ri(t)と、単位長さ当たりの粒界エネルギーγiとを(1)式に代入して、二重点iに生じる駆動力Fi(t)の大きさを計算する。また、二重点用駆動力計算部114は、計算対象の二重点iから曲率中心Oに向かう方向を計算し、二重点iに生じる駆動力Fi(t)の方向を決定する。   Then, the double-point driving force calculation unit 114 substitutes the radius of curvature Ri (t) and the grain boundary energy γi per unit length into the equation (1) to generate a driving force Fi (t ) Is calculated. The double-point driving force calculation unit 114 calculates a direction from the double point i to be calculated toward the curvature center O, and determines the direction of the driving force Fi (t) generated at the double point i.

図2に説明を戻し、三重点用駆動力計算部115は、解析点判別部113により、計算対象の点iが三重点であると判別された場合に、その三重点に生じる駆動力Fi(t)を計算する。
図5は、三重点に生じる駆動力Fi(t)の計算方法の一例を説明する図である。尚、図5では、三重点iに生じる駆動力Fi(t)を計算する場合を例に挙げて説明する。また、図5では、三重点iに隣接する3つの点を夫々「1」、「2」、「3」で表記している。
Returning to FIG. 2, when the analysis point discriminating unit 113 determines that the point i to be calculated is a triple point, the triple-point driving force calculation unit 115 generates the driving force Fi ( t) is calculated.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method for calculating the driving force Fi (t) generated at the triple point. In FIG. 5, a case where the driving force Fi (t) generated at the triple point i is calculated will be described as an example. In FIG. 5, three points adjacent to the triple point i are represented by “1”, “2”, and “3”, respectively.

まず、三重点用駆動力計算部115は、計算対象の三重点iと、その三重点iに隣接する3つの点1、2、3の情報を、点設定部103から読み出す。そして、三重点用駆動力計算部115は、計算対象の三重点iから、点1、2、3に向かう方向を有する単位ベクトルを計算する。また、三重点用駆動力計算部115は、点1、2、3が属する粒界uにおける単位長さ当たりの粒界エネルギーγi1、γi2、γi3の大きさ(絶対値)を、粒界エネルギー(γ)設定部109から取得する。   First, the triple-point driving force calculation unit 115 reads out information about the triple point i to be calculated and three points 1, 2, and 3 adjacent to the triple point i from the point setting unit 103. Then, the triple point driving force calculation unit 115 calculates a unit vector having a direction from the triple point i to be calculated toward the points 1, 2, and 3. Further, the triple point driving force calculation unit 115 calculates the size (absolute value) of the grain boundary energy γi1, γi2, γi3 per unit length at the grain boundary u to which the points 1, 2, and 3 belong, and the grain boundary energy ( γ) Obtained from the setting unit 109.

そして、三重点用駆動力計算部115は、単位長さ当たりの粒界エネルギーγi1、γi2、γi3の大きさ(絶対値)と、計算対象の三重点iから点1、2、3に向かう方向を有する単位ベクトル(dij(t)/|dij(t)|)とを、以下の(3)式に代入して、計算対象の三重点iに生じる駆動力Fi(t)を計算する。   The triple-point driving force calculation unit 115 calculates the magnitude (absolute value) of the grain boundary energy γi1, γi2, and γi3 per unit length and the direction from the triple point i to be calculated toward points 1, 2, and 3. Is substituted for the following equation (3) to calculate the driving force Fi (t) generated at the triple point i to be calculated.

Figure 2008224433
Figure 2008224433

尚、(3)式において、jは、計算対象の三重点iに隣接する3つの点を識別するための変数である。
このように、本実施形態では、点1、2、3が属する粒界uにおける単位長さ当たりの粒界エネルギーγi1、γi2、γi3の大きさ(絶対値)と同じ大きさを有し、且つ、計算対象の三重点iから、その三重点iに隣接する点に向かう方向を有する3つのベクトルDi1(t)、Di2(t)、Di3(t)のベクトル和が、三重点iに生じる駆動力Fi(t)として計算される。
In equation (3), j is a variable for identifying three points adjacent to the triple point i to be calculated.
Thus, in the present embodiment, the grain boundary energy at the grain boundary u to which the points 1, 2, 3 belong has the same magnitude as the magnitude (absolute value) of grain boundary energy γi1, γi2, γi3, and , A drive in which a vector sum of three vectors Di1 (t), Di2 (t), Di3 (t) having a direction from a triple point i to be calculated toward a point adjacent to the triple point i occurs at the triple point i Calculated as force Fi (t).

図2に説明を戻し、位置計算部116は、二重点iと三重点iの時間の経過に伴う位置の変化を計算する。まず、二重点iの時間の経過に伴う位置の変化を計算する方法の一例を説明する。   Returning to FIG. 2, the position calculation unit 116 calculates a change in position of the double point i and the triple point i over time. First, an example of a method for calculating the change in position of the double point i with the passage of time will be described.

位置計算部116は、二重点用駆動力計算部114により計算された駆動力Fi(t)を示すベクトル(計算対象の二重点iに生じる駆動力Fi(t)を示すベクトル)を取得する。また、位置計算部116は、計算対象の二重点iが属する粒界uの易動度Miを、易動度設定部111から取得する。そして、位置計算部116は、計算対象の二重点iが属する粒界uの易動度Miと、計算対象の二重点iの駆動力Fi(t)を示すベクトルとを、以下の(4)式に代入して、計算対象の二重点iの速度vi(t)を示すベクトルを計算する。   The position calculation unit 116 acquires a vector indicating the driving force Fi (t) calculated by the double-point driving force calculation unit 114 (a vector indicating the driving force Fi (t) generated at the double point i to be calculated). Further, the position calculation unit 116 acquires the mobility Mi of the grain boundary u to which the double point i to be calculated belongs from the mobility setting unit 111. Then, the position calculation unit 116 determines the mobility Mi of the grain boundary u to which the double point i to be calculated belongs and a vector indicating the driving force Fi (t) of the double point i to be calculated as the following (4). Substituting into the equation, a vector indicating the velocity vi (t) of the double point i to be calculated is calculated.

Figure 2008224433
Figure 2008224433

その後、位置計算部116は、点設定部103に設定されている「計算対象の二重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトル」を取得する。そして、位置計算部116は、計算対象の二重点iの速度vi(t)を示すベクトルと、計算対象の二重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルと、時間Δtとを、以下の(5)式に代入して、現在の時間tからΔt[sec]が経過したときに、計算対象の二重点iが存在する位置ri(t+Δt)を示すベクトルを計算する。本実施形態では、このようにして、計算対象の二重点iの時間の経過に伴う位置の変化が計算される。尚、時間Δtは、点iの位置を計算するタイミング(間隔)を規定するものであり、解析対象となる電磁鋼板の種類や、解析条件、解析精度等に応じて予め定められている。   Thereafter, the position calculation unit 116 acquires “a vector indicating the current position ri (t) of the double point i to be calculated” set in the point setting unit 103. Then, the position calculation unit 116 calculates a vector indicating the speed vi (t) of the double point i to be calculated, a vector indicating the current position ri (t) of the double point i to be calculated, and a time Δt as follows: When Δt [sec] has elapsed from the current time t, a vector indicating the position ri (t + Δt) where the double point i to be calculated exists is calculated. In the present embodiment, in this way, the change in the position with the passage of time of the double point i to be calculated is calculated. The time Δt defines the timing (interval) for calculating the position of the point i, and is predetermined according to the type of electromagnetic steel sheet to be analyzed, analysis conditions, analysis accuracy, and the like.

Figure 2008224433
Figure 2008224433

そして、位置計算部116は、計算対象の二重点iが存在する位置ri(t+Δt)を示すベクトルを、点設定部103に出力する。このようにすることによって、前述したように、計算対象の二重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルが、点設定部103で設定される。   Then, the position calculation unit 116 outputs a vector indicating the position ri (t + Δt) where the double point i to be calculated exists to the point setting unit 103. In this way, as described above, the point setting unit 103 sets a vector indicating the current position ri (t) of the double point i to be calculated.

次に、三重点iの時間の経過に伴う位置の変化を計算する方法の一例を説明する。
位置計算部116は、位置計算部116は、計算対象の三重点iが属する3つの粒界uの易動度Mi1〜Mi3を、易動度設定部111から取得する。
Next, an example of a method for calculating a change in the position of the triple point i over time will be described.
The position calculation unit 116 acquires, from the mobility setting unit 111, the mobilities Mi1 to Mi3 of the three grain boundaries u to which the triple point i to be calculated belongs.

そして、位置計算部116は、計算対象の三重点iが属する3つの粒界uの易動度Mi1〜Mi3を用いて、計算対象の三重点iの易動度Miを計算する。具体的に、位置計算部116は、計算対象の三重点iから点1、2、3に向かう方向を有する単位ベクトル(dij(t)/|dij(t)|)と、計算対象の三重点iが属する3つの粒界uの易動度Mi1〜Mi3とを、以下の(6)式に代入して、計算対象の三重点iの易動度Miを計算する。   The position calculating unit 116 calculates the mobility Mi of the triple point i to be calculated using the mobility Mi1 to Mi3 of the three grain boundaries u to which the triple point i to be calculated belongs. Specifically, the position calculation unit 116 calculates a unit vector (dij (t) / | dij (t) |) having a direction from the triple point i to be calculated toward the points 1, 2, and 3, and the triple point to be calculated. The mobility Mi1 to Mi3 of the three grain boundaries u to which i belongs are substituted into the following equation (6) to calculate the mobility Mi of the triple point i to be calculated.

Figure 2008224433
Figure 2008224433

尚、(6)式において、jは、計算対象の三重点iに隣接する3つの点を識別するための変数である。
また、位置計算部116は、三重点用駆動力計算部115により計算された駆動力Fi(t)を示すベクトル(計算対象の三重点iに生じる駆動力Fi(t)を示すベクトル)を取得する。そして、位置計算部116は、計算対象の三重点iが属する粒界uの易動度Miと、計算対象の三重点iの駆動力Fi(t)を示すベクトルとを、前述した(4)式に代入して、計算対象の三重点iの速度vi(t)を示すベクトルを計算する。
In equation (6), j is a variable for identifying three points adjacent to the triple point i to be calculated.
Further, the position calculation unit 116 obtains a vector indicating the driving force Fi (t) calculated by the triple point driving force calculation unit 115 (a vector indicating the driving force Fi (t) generated at the triple point i to be calculated). To do. Then, the position calculation unit 116 described above the mobility Mi of the grain boundary u to which the calculation target triple point i belongs and the vector indicating the driving force Fi (t) of the calculation target triple point i (4). Substituting into the equation, a vector indicating the velocity vi (t) of the triple point i to be calculated is calculated.

その後、位置計算部116は、点設定部103に設定されている「計算対象の三重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトル」を取得する。そして、位置計算部116は、計算対象の三重点iの速度vi(t)を示すベクトルと、計算対象の三重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルと、時間Δtとを、前述した(5)式に代入して、現在の時間tからΔt[sec]が経過したときに、計算対象の三重点iが存在する位置ri(t+Δt)を示すベクトルを計算する。本実施形態では、このようにして、計算対象の三重点iの時間の経過に伴う位置の変化が計算される。尚、前述したように、時間Δtは、点iの位置を計算するタイミング(間隔)を規定するものであり、解析対象となる電磁鋼板の種類や、解析条件、解析精度等に応じて予め定められている。   Thereafter, the position calculation unit 116 acquires “a vector indicating the current position ri (t) of the triple point i to be calculated” set in the point setting unit 103. Then, the position calculation unit 116 obtains the vector indicating the velocity vi (t) of the triple point i to be calculated, the vector indicating the current position ri (t) of the triple point i to be calculated, and the time Δt as described above. Substituting into the equation (5), when Δt [sec] has elapsed from the current time t, a vector indicating the position ri (t + Δt) where the triple point i to be calculated exists is calculated. In the present embodiment, in this way, the change in position with the passage of time of the triple point i to be calculated is calculated. As described above, the time Δt defines the timing (interval) for calculating the position of the point i, and is determined in advance according to the type of the electromagnetic steel sheet to be analyzed, the analysis conditions, the analysis accuracy, and the like. It has been.

そして、位置計算部116は、計算対象の三重点iが存在する位置ri(t+Δt)を示すベクトルを、点設定部103に出力する。このようにすることによって、前述したように、計算対象の三重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルが、点設定部103で設定される。   Then, the position calculation unit 116 outputs a vector indicating the position ri (t + Δt) where the triple point i to be calculated exists to the point setting unit 103. In this way, as described above, the point setting unit 103 sets a vector indicating the current position ri (t) of the triple point i to be calculated.

解析時間設定部112は、位置計算部116において、解析完了時間Tが経過したとき、又は解析完了時間Tが経過した後の位置ri(t+Δt)が、位置計算部116に計算されたか否かを判定することによって、解析完了時間Tまで解析が終了したか否かを判定する。   The analysis time setting unit 112 determines whether or not the position calculation unit 116 has calculated the position ri (t + Δt) after the analysis completion time T has elapsed or after the analysis completion time T has elapsed. By determining, it is determined whether or not the analysis is completed until the analysis completion time T.

解析画像表示部117は、解析時間設定部112により、解析完了時間Tまで解析が終了したと判定されると、位置計算部116により計算された「点iの位置ri(t+Δt)のベクトル」に基づいて、時間tが0(ゼロ)からT[sec]までの間に、結晶粒Aの状態がどのように推移するのかを示す画像を、表示装置200に表示させる。   When the analysis time setting unit 112 determines that the analysis is completed until the analysis completion time T, the analysis image display unit 117 displays the “vector of the position ri (t + Δt) of the point i” calculated by the position calculation unit 116. Based on this, the display device 200 displays an image indicating how the state of the crystal grains A changes during the time t from 0 (zero) to T [sec].

インヒビター設定部118は、結晶画像表示部102により表示された結晶粒画像31に対して、ユーザが操作装置300を用いて介在物であるインヒビターk(k1〜k4)を指定すると、結晶画像取得部101で取得された結晶粒画像信号に基づいて、指定されたインヒビターkの領域を検出する。そして、インヒビター設定部118は、検出したインヒビターkの領域を円で近似して、インヒビターkの中心位置bkを示す座標情報と、その半径ckに係る情報を計算して、RAM又はハードディスクに設定する。   When the user designates an inhibitor k (k1 to k4), which is an inclusion, with respect to the crystal grain image 31 displayed by the crystal image display unit 102 using the operation device 300, the inhibitor setting unit 118 performs a crystal image acquisition unit. Based on the crystal grain image signal acquired in 101, a region of the designated inhibitor k is detected. The inhibitor setting unit 118 approximates the detected area of the inhibitor k with a circle, calculates coordinate information indicating the center position bk of the inhibitor k, and information related to the radius ck, and sets the calculated information in the RAM or the hard disk. .

図6は、インヒビターの設定方法の一例を説明する図である。
図6において、破線部は、検出されたインヒビターkの領域を示している。この場合、インヒビター設定部118は、破線で示した検出領域を、図6に示すように円で近似して、インヒビターkの中心位置bkを示す座標情報と、その半径ckに係る情報を計算する。ここで、インヒビター設定部118により設定されるインヒビターkは、粒界点と異なり、時間の経過に伴う位置の変化をしないものである。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an inhibitor setting method.
In FIG. 6, the broken line portion indicates the detected inhibitor k region. In this case, the inhibitor setting unit 118 approximates the detection area indicated by the broken line with a circle as shown in FIG. 6, and calculates coordinate information indicating the center position bk of the inhibitor k and information related to the radius ck. . Here, unlike the grain boundary point, the inhibitor k set by the inhibitor setting unit 118 does not change its position with time.

ライン変更処理部119は、ライン設定部104で設定されている各ラインpについて、インヒビター設定部118で設定されたインヒビターk内を通るか否かを判定し、ラインpがインヒビターk内を通る場合に、ラインpを変更する処理を行う。   The line change processing unit 119 determines whether each line p set by the line setting unit 104 passes through the inhibitor k set by the inhibitor setting unit 118, and when the line p passes through the inhibitor k Then, the process of changing the line p is performed.

図7は、ライン変更処理部119によるライン変更処理の一例を説明する図である。
図7(1a)〜(6a)は、ライン変更処理部119による処理前のラインpの一例が示されている。また、図7(1a)〜(6a)に示す各ラインpに対する第1の処理例を図7(1b)〜(6b)に示し、第2の処理例を図7(1c)〜(6c)に示している。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of line change processing by the line change processing unit 119.
7A to 7A show an example of the line p before being processed by the line change processing unit 119. FIG. Moreover, the 1st process example with respect to each line p shown to FIG.7 (1a)-(6a) is shown to FIG.7 (1b)-(6b), and a 2nd process example is shown in FIG.7 (1c)-(6c). It shows.

具体的に、ライン変更処理部119は、図7(1a)に示すように、ラインpがインヒビターk内を通る場合であって、ラインpの端点(粒界点)がインヒビターk内にない場合には、図7(1b)又は図7(1c)に示すように、ラインp上の任意の位置に二重点inを発生させ、ラインpを2つのラインに分割する。そして、ライン変更処理部119は、発生させた二重点inをインヒビターkの中心位置(bk)に移動させ、これを固定点ikとする処理を行う。この場合の固定点ikは、ラインpの端点とラインを構成する固定二重点となる。この場合、図7(1b)又は図7(1c)に示すように、固定点ikが新たに発生すると共に、ラインpが、固定点ikを端点とする2つのラインp'1及びp'2に分割される。   Specifically, the line change processing unit 119, as shown in FIG. 7 (1a), is a case where the line p passes through the inhibitor k and the end point (grain boundary point) of the line p is not in the inhibitor k. 7 (1b) or 7 (1c), a double point in is generated at an arbitrary position on the line p, and the line p is divided into two lines. Then, the line change processing unit 119 moves the generated double point in to the center position (bk) of the inhibitor k, and performs processing for setting this as the fixed point ik. In this case, the fixed point ik is an end point of the line p and a fixed double point constituting the line. In this case, as shown in FIG. 7 (1b) or FIG. 7 (1c), a fixed point ik is newly generated, and the line p has two lines p′1 and p′2 whose end points are the fixed point ik. It is divided into.

また、ライン変更処理部119は、ラインpがインヒビターk内を通る場合であって、ラインpの一方の端点(粒界点)がインヒビターk内にある場合(図7(2a)〜(4a)に示す場合)には、インヒビターk内にある端点をインヒビターkの中心位置(bk)に移動させ、これを固定点ik(図7(2b)〜(4b)又は図7(2c)〜(4c)に示す固定点ik)とする処理を行う。この場合、ラインpが固定点ikを一方の端点とするラインに変更される。   Further, the line change processing unit 119 is a case where the line p passes through the inhibitor k, and one end point (grain boundary point) of the line p is in the inhibitor k (FIGS. 7 (2a) to (4a). In this case, the end point in the inhibitor k is moved to the central position (bk) of the inhibitor k, and this is moved to the fixed point ik (FIG. 7 (2b) to (4b) or FIG. 7 (2c) to (4c). ) Is performed as a fixed point ik). In this case, the line p is changed to a line having the fixed point ik as one end point.

また、ライン変更処理部119は、ラインpがインヒビターk内を通る場合であって、ラインpの両方の端点(粒界点)がインヒビターk内にある場合(図7(5a)及び(6a)に示す場合)には、インヒビターk内にあるラインpを消滅させる処理を行う(図7(5b)及び(6b)、又は、図7(5c)及び(6c))。さらに、ライン変更処理部119は、インヒビターk内にある2つの点をインヒビターkの中心位置(bk)に位置する1つの固定点ik(図7(5b)及び図7(6b)、又は、図7(5c)及び(6c)に示す固定点ik)とし、ラインpの各端点とラインを構成していたそれぞれの端点と固定点ikとを端点とするラインを構築する処理を行う。   Further, the line change processing unit 119 is a case where the line p passes through the inhibitor k, and both end points (grain boundary points) of the line p are in the inhibitor k (FIGS. 7 (5a) and (6a). In the case shown in FIG. 7, a process of eliminating the line p in the inhibitor k is performed (FIG. 7 (5b) and (6b), or FIG. 7 (5c) and (6c)). Further, the line change processing unit 119 uses two fixed points ik (FIG. 7 (5b) and FIG. 7 (6b)) that are located at the center position (bk) of the inhibitor k as two points in the inhibitor k. 7 (5c) and (6c) as fixed points ik), and processing for constructing a line having each end point of the line p and each end point constituting the line and the fixed point ik as end points is performed.

すなわち、ライン変更処理部119は、ライン設定部104により設定されたラインpがインヒビターk内を通る場合に、当該インヒビターk内に中心位置bkを固定位置とする固定点ikを発生させ、当該固定点ikを端点とするラインの変更処理を行う。   That is, when the line p set by the line setting unit 104 passes through the inhibitor k, the line change processing unit 119 generates a fixed point ik having the center position bk as a fixed position in the inhibitor k, and the fixed point A line changing process with the point ik as an end point is performed.

そして、ライン変更処理部119は、点設定部103及びライン設定部104に対して、点の変更(消滅、発生を含む)、ラインの変更(消滅、発生を含む)に伴う各種の再設定処理を行わせる。   Then, the line change processing unit 119 performs various reset processes for the point setting unit 103 and the line setting unit 104 according to point changes (including disappearance and occurrence) and line changes (including disappearance and occurrence). To do.

粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点ikの座標情報、及び、当該固定点ikとラインpを構成する他方の各点の位置を示す情報、並びに、処理対象の固定点ikを中心位置bkとするインヒビターkに関する情報を取得すると共に、粒界エネルギー(γ)設定部109から固定点ikが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγを取得し、これらの取得した情報に基づいて、固定点ikが属する粒界uの粒界エネルギーEiを計算(算出)する。すなわち、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点ikが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγと、固定点ikと当該固定点ikとラインを構成する他方の各点との長さ(各ラインの長さ)を用いて、固定点ikが属する粒界uの粒界エネルギー(第1の粒界エネルギー)Eiを計算(算出)する。   The grain boundary energy (E) calculation unit 121 is centered on the coordinate information of the fixed point ik, information indicating the position of each other point constituting the fixed point ik and the line p, and the fixed point ik to be processed. Information on the inhibitor k at the position bk is acquired, and the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs is acquired from the grain boundary energy (γ) setting unit 109, and these acquired information Based on the above, the grain boundary energy Ei of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs is calculated (calculated). That is, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs, the other point constituting the line with the fixed point ik and the fixed point ik. Is used (the length of each line) to calculate (calculate) the grain boundary energy (first grain boundary energy) Ei of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs.

ここで、「固定点ikが属する粒界u」とは、固定点ikとラインを構成する点(粒界点)iとの間の粒界uと定義される。また、粒界エネルギー(E)算出部121による粒界エネルギーEiの算出処理では、固定点ikを中心位置bkとするインヒビターk内(インヒビターkの表面(境界)は含まない)には、粒界uは存在しないものとして計算(算出)を行う。   Here, “the grain boundary u to which the fixed point ik belongs” is defined as the grain boundary u between the fixed point ik and the point (grain boundary point) i constituting the line. In the grain boundary energy Ei calculation process by the grain boundary energy (E) calculation unit 121, the grain boundary is not included in the inhibitor k (not including the surface (boundary) of the inhibitor k) having the fixed point ik as the center position bk. Calculation (calculation) is performed on the assumption that u does not exist.

具体的に、図8及び図9を用いて、固定点ikが、二重点(固定二重点)である場合と三重点(固定三重点)である場合の粒界エネルギーEiの算出方法について、以下に説明する。   Specifically, with reference to FIG. 8 and FIG. 9, a method for calculating the grain boundary energy Ei when the fixed point ik is a double point (fixed double point) and a triple point (fixed triple point) will be described below. Explained.

まず、図8に示すように、固定点ikが二重点である場合には、固定点ikと当該固定点ikに隣接する粒界点である点ix及びiyとの間に、ラインpx及びpyが形成される。ここで、インヒビターk内には、粒界uは存在しないため、粒界エネルギーEiの算出の際に用いられる有効長さとしては、各ラインpx及びpyの長さから、インヒビターkの半径ckの長さを差し引いたLx及びLyとなる。   First, as shown in FIG. 8, when the fixed point ik is a double point, lines px and py are connected between the fixed point ik and the points ix and iy that are grain boundary points adjacent to the fixed point ik. Is formed. Here, since the grain boundary u does not exist in the inhibitor k, the effective length used in the calculation of the grain boundary energy Ei is the length of each line px and py and the radius ck of the inhibitor k. Lx and Ly are obtained by subtracting the length.

また、固定点ikが二重点であるため、ラインpxにおける有効長さLxの部分と、ラインpyにおける有効長さLyの部分とは、同一の粒界uに属していることになる。よって、例えば、図8に示した、固定点ikが二重点である場合の粒界エネルギーEiは、以下の(7)式により算出される。
Ei=(Lx(Ly)部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)
×(Lx+Ly) ・・・(7)
Further, since the fixed point ik is a double point, the portion of the effective length Lx in the line px and the portion of the effective length Ly in the line py belong to the same grain boundary u. Therefore, for example, the grain boundary energy Ei shown in FIG. 8 when the fixed point ik is a double point is calculated by the following equation (7).
Ei = (grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u of Lx (Ly) portion)
× (Lx + Ly) (7)

続いて、図9に示すように、固定点ikが三重点である場合には、固定点ikと当該固定点ikに隣接する粒界点である点ix、iy及びizとの間に、ラインpx、py及びpzが形成される。ここで、インヒビターk内には、粒界uは存在しないため、粒界エネルギーEiの算出の際に用いられる有効長さとしては、各ラインpx、py及びpzの長さから、インヒビターkの半径ckの長さを差し引いたLx、Ly及びLzとなる。   Subsequently, as shown in FIG. 9, when the fixed point ik is a triple point, a line is formed between the fixed point ik and the points ix, iy and iz which are grain boundary points adjacent to the fixed point ik. px, py and pz are formed. Here, since the grain boundary u does not exist in the inhibitor k, the effective length used in calculating the grain boundary energy Ei is the radius of the inhibitor k from the lengths of the lines px, py, and pz. Lx, Ly, and Lz are obtained by subtracting the length of ck.

また、固定点ikが三重点であるため、ラインpxにおける有効長さLxの部分と、ラインpyにおける有効長さLyの部分と、ラインpzにおける有効長さLzの部分とは、それぞれ、異なる粒界uに属していることになる。よって、例えば、図9に示した固定点ikが三重点である場合の粒界エネルギーEiは、以下の(8)式により算出される。
Ei=(Lx部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)×Lx
+(Ly部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)×Ly
+(Lz部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)×Lz
・・・(8)
Further, since the fixed point ik is a triple point, the portion of the effective length Lx in the line px, the portion of the effective length Ly in the line py, and the portion of the effective length Lz in the line pz are different from each other. Belongs to the field u. Therefore, for example, the grain boundary energy Ei when the fixed point ik shown in FIG. 9 is a triple point is calculated by the following equation (8).
Ei = (grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u of Lx portion) × Lx
+ (Grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u of Ly portion) × Ly
+ (Grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u of Lz portion) × Lz
... (8)

さらに、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点iが固定位置(インヒビターkの中心位置bk)から開放されて、インヒビターk内を除く領域の位置であって、粒界エネルギーEが最小となる位置(平衡位置)にあるときの粒界エネルギー(第2の粒界エネルギー)Ei'を計算(算出)する。この際、粒界エネルギー(E)算出部121による粒界エネルギーEi'の算出処理では、固定点iを中心位置bkとするインヒビターk内(インヒビターkの表面(境界)は含まない)には、粒界uは存在しないものとし、また、その他のインヒビターkは存在しないものとして計算(算出)を行う。   Further, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 is a position in a region excluding the inside of the inhibitor k when the fixed point i is released from the fixed position (center position bk of the inhibitor k), and the grain boundary energy E is the minimum. The grain boundary energy (second grain boundary energy) Ei ′ at the position (equilibrium position) is calculated (calculated). At this time, in the calculation process of the grain boundary energy Ei ′ by the grain boundary energy (E) calculation unit 121, in the inhibitor k having the fixed point i as the center position bk (not including the surface (boundary) of the inhibitor k), Calculation (calculation) is performed on the assumption that the grain boundary u does not exist and the other inhibitor k does not exist.

具体的に、図8及び図9を用いて、固定点iが、二重点(固定二重点)である場合と三重点(固定三重点)である場合の粒界エネルギーEi'の算出方法について、以下に説明する。   Specifically, using FIG. 8 and FIG. 9, the calculation method of the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point i is a double point (fixed double point) and a triple point (fixed triple point), This will be described below.

まず、図8に示すように、固定点ikが二重点である場合には、上述したように、ラインpxにおける有効長さLxの部分とラインpyにおける有効長さLyの部分とは、同一の粒界uに属していることになるため、平衡位置は、点ixと点iyとを最短距離で結んだライン(仮想ライン)pxy上の任意の位置となる。ここでは、一例として、平衡位置を、ラインpxy上のwの位置として説明を行う。また、ラインpxyにおける粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγは、ラインpxにおける有効長さLx(ラインpyにおける有効長さLy)の部分の単位長さ当たりの粒界エネルギーγとなる。   First, as shown in FIG. 8, when the fixed point ik is a double point, as described above, the portion of the effective length Lx in the line px and the portion of the effective length Ly in the line py are the same. Since it belongs to the grain boundary u, the equilibrium position is an arbitrary position on a line (virtual line) pxy connecting the point ix and the point iy with the shortest distance. Here, as an example, the equilibrium position is described as the position of w on the line pxy. Further, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line pxy is the grain boundary energy γ per unit length of the portion of the effective length Lx in the line px (effective length Ly in the line py). .

よって、例えば、図8に示した平衡位置wにあるときの粒界エネルギーEi'は、以下の(9)式により算出される。
Ei'=(Lx(Ly)部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)
×(Lwx+Lwy)
=(Lx(Ly)部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)
×Lxy ・・・(9)
Therefore, for example, the grain boundary energy Ei ′ at the equilibrium position w shown in FIG. 8 is calculated by the following equation (9).
Ei ′ = (grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u of Lx (Ly) portion)
× (Lwx + Lwy)
= (Grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u of Lx (Ly) portion)
× Lxy (9)

尚、図8に示す例では該当しないが、ラインpxyがインヒビターk内を通る場合には、ラインpxyの長さ(Lxy)から、ラインpxyのインヒビターk内を通る部分の長さを差し引いた長さに対して、単位長さ当たりの粒界エネルギーγを乗算することになる。   Although not applicable in the example shown in FIG. 8, when the line pxy passes through the inhibitor k, the length obtained by subtracting the length of the line pxy through the inhibitor k from the length of the line pxy (Lxy). This is multiplied by the grain boundary energy γ per unit length.

続いて、図9に示すように、固定点ikが三重点である場合には、ラインpxにおける有効長さLxの部分と、ラインpyにおける有効長さLyの部分と、ラインpzにおける有効長さLzの部分とは、それぞれ、異なる粒界uに属していることになる。ここでは、一例として、平衡位置が、図9に示すwの位置である場合について説明を行う。   Subsequently, as shown in FIG. 9, when the fixed point ik is a triple point, the effective length Lx portion in the line px, the effective length Ly portion in the line py, and the effective length in the line pz. The portions of Lz belong to different grain boundaries u. Here, as an example, the case where the equilibrium position is the position w shown in FIG. 9 will be described.

この場合、点ixと平衡位置wとを結ぶライン(仮想ライン)pwxと、点iyと平衡位置wとを結ぶライン(仮想ライン)pwyと、点izと平衡位置wとを結ぶライン(仮想ライン)pwzを形成する。この際、粒界エネルギーEi'の算出に用いられる有効長さとしては、ラインpwxの長さLwx及びラインpwyの長さLwy、並びに、ラインpwzの長さLwzからインヒビターk内の長さLkを差し引いた長さ(Lwz−Lk)となる。   In this case, a line (virtual line) pwx that connects the point ix and the equilibrium position w, a line (virtual line) pwy that connects the point iy and the equilibrium position w, and a line (virtual line) that connects the point iz and the equilibrium position w ) To form pwz. At this time, the effective length used for the calculation of the grain boundary energy Ei ′ includes the length Lwx of the line pwx, the length Lwy of the line pwy, and the length Lk in the inhibitor k from the length Lwz of the line pwz. The subtracted length (Lwz-Lk) is obtained.

また、ラインpwxにおける粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγは、ラインpxにおける有効長さLxの部分の単位長さ当たりの粒界エネルギーγとなる。同様に、ラインpwyにおける粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγは、ラインpyにおける有効長さLyの部分の単位長さ当たりの粒界エネルギーγとなる。また、ラインpwzのインヒビターk内を除く部分における粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγは、ラインpzにおける有効長さLzの部分の単位長さ当たりの粒界エネルギーγとなる。   Further, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line pwx becomes the grain boundary energy γ per unit length of the portion of the effective length Lx in the line px. Similarly, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line pwy is the grain boundary energy γ per unit length of the portion of the effective length Ly in the line py. Further, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the portion excluding the inside of the inhibitor k in the line pwz becomes the grain boundary energy γ per unit length in the portion of the effective length Lz in the line pz.

よって、例えば、図9に示した固定点ikが三重点である場合の粒界エネルギーEi'は、以下の(10)式により算出される。
Ei'=(Lx部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)×Lwx
+(Ly部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)×Lwy
+(Lz部分の粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)
×(Lwz−Lk) ・・・(10)
Therefore, for example, the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point ik shown in FIG. 9 is a triple point is calculated by the following equation (10).
Ei ′ = (grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u of Lx portion) × Lwx
+ (Grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u of Ly portion) × Lwy
+ (Grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u in Lz portion)
× (Lwz-Lk) (10)

図2に説明を戻し、固定点処理部120は、粒界エネルギー(E)算出部121された粒界エネルギーEiと、粒界エネルギーEi'とを比較し、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満(Ei'<Ei)であった場合に、固定点ikを解除する処理を行う。   Returning to FIG. 2, the fixed point processing unit 120 compares the grain boundary energy Ei obtained by the grain boundary energy (E) calculation unit 121 with the grain boundary energy Ei ′, and the grain boundary energy Ei ′ is the grain boundary energy. When it is less than Ei (Ei ′ <Ei), a process of canceling the fixed point ik is performed.

具体的に、固定点処理部120は、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満(Ei'<Ei)であった場合に、固定点iを、インヒビターkの表面(境界)に移動させ、固定を解除して、通常の点ikとする処理を行う。ここで、本実施形態では、固定点iが二重点である場合には図8、固定点iが三重点である場合には図9に示すように、固定点iを通常の点imの位置に移動させるものとする。   Specifically, the fixed point processing unit 120 moves the fixed point i to the surface (boundary) of the inhibitor k when the grain boundary energy Ei ′ is less than the grain boundary energy Ei (Ei ′ <Ei), The process of releasing the fixation and setting the normal point ik is performed. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 8 when the fixed point i is a double point and as shown in FIG. 9 when the fixed point i is a triple point, the fixed point i is positioned at the normal point im. Shall be moved to

具体的に、本実施形態では、図8及び図9に示す各ラインで画定される領域のうち、平衡位置wが存在するラインpxとラインpyとの間の領域におけるインヒビターkの境界であって、ラインpxとラインpyとのなす角度(2β)を二等分する線分pmとの交点(点im)の位置に通常の点imを移動させる。
尚、固定点iの移動後の点は、この点imの位置に限定されるわけではなく、例えば、インヒビターkの境界上の点であって、粒界エネルギーEi'が最小となる点の位置に移動させる形態であっても適用できる。この場合の粒界エネルギーEi'の算出方法は、固定点iが二重点である場合には上述した(9)式により算出され、また、固定点iが三重点である場合には上述した(10)式により算出される。
Specifically, in the present embodiment, among the regions defined by the lines shown in FIGS. 8 and 9, the boundary of the inhibitor k in the region between the line px and the line py where the equilibrium position w exists. The normal point im is moved to the position of the intersection (point im) with the line segment pm that bisects the angle (2β) between the line px and the line py.
The point after movement of the fixed point i is not limited to the position of the point im. For example, the position of the point on the boundary of the inhibitor k where the grain boundary energy Ei ′ is minimized. It is applicable even if it is a form to move to. The calculation method of the grain boundary energy Ei ′ in this case is calculated by the above-described equation (9) when the fixed point i is a double point, and is described above when the fixed point i is a triple point ( 10) Calculated by the equation.

そして、固定点処理部120は、点設定部103に対して、固定点iの変更に伴う再設定を行わせる。   Then, the fixed point processing unit 120 causes the point setting unit 103 to perform resetting according to the change of the fixed point i.

次に、図10−1〜図10−4のフローチャートを参照しながら、結晶粒解析装置100が行う処理動作の一例を説明する。尚、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、CPUが、ROMやハードディスクから制御プログラムを読み出して実行を開始することにより、図10−1に示すフローチャートの処理が開始される。   Next, an example of processing operations performed by the crystal grain analysis apparatus 100 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 10-1 to 10-4. The CPU reads the control program from the ROM or hard disk and starts executing it based on the operation of the operation device 300 by the user, whereby the processing of the flowchart shown in FIG.

まず、図10−1のステップS1において、結晶画像取得部101は、電磁鋼板の結晶粒A及び電磁鋼板の結晶粒A間に存在するインヒビターの画像信号(結晶粒画像信号)と、その画像信号に含まれる各結晶粒Aの方位ξを示す信号とが入力されるまで待機する。結晶粒画像信号と、その画像信号に含まれる各結晶粒Aの方位ξを示す信号とが入力されると、ステップS2に進む。   First, in step S1 of FIG. 10A, the crystal image acquisition unit 101 includes an image signal (crystal image signal) of an inhibitor existing between the crystal grain A of the electromagnetic steel sheet and the crystal grain A of the electromagnetic steel sheet, and the image signal. And a signal indicating the orientation ξ of each crystal grain A included in the. When a crystal grain image signal and a signal indicating the orientation ξ of each crystal grain A included in the image signal are input, the process proceeds to step S2.

ステップS2に進むと、結晶画像表示部102は、ステップS1で取得された結晶粒画像信号に基づく結晶粒画像31を、表示装置200に表示させる。このとき、結晶画像表示部102は、解析対象の電磁鋼板(結晶粒A)の解析温度θ(t)と、解析完了時間Tとの入力をユーザに促すための画像も表示装置200に表示させる。そして、ここでは、解析温度θ(t)と、解析完了時間Tとが順次入力された後に、結晶粒画像31を参照しながらユーザが点(二重点又は三重点)iを指定できるようにする場合を例に挙げて説明する。   In step S2, the crystal image display unit 102 causes the display device 200 to display the crystal grain image 31 based on the crystal grain image signal acquired in step S1. At this time, the crystal image display unit 102 causes the display device 200 to display an image for prompting the user to input the analysis temperature θ (t) of the electromagnetic steel sheet (crystal grain A) to be analyzed and the analysis completion time T. . Here, after the analysis temperature θ (t) and the analysis completion time T are sequentially input, the user can designate the point (double point or triple point) i while referring to the crystal grain image 31. A case will be described as an example.

次に、ステップS3において、解析温度設定部106は、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、解析対象の電磁鋼板(結晶粒A)の解析温度θ(t)が入力されるまで待機する。そして、解析対象の電磁鋼板(結晶粒A)の解析温度θ(t)が入力されると、ステップS4に進む。   Next, in step S <b> 3, the analysis temperature setting unit 106 stands by until the analysis temperature θ (t) of the electromagnetic steel sheet to be analyzed (crystal grain A) is input based on the operation of the operation device 300 by the user. And if analysis temperature (theta) (t) of the electromagnetic steel plate (crystal grain A) of analysis object is input, it will progress to step S4.

ステップS4に進むと、解析温度設定部106は、入力された解析対象の電磁鋼板(結晶粒A)の解析温度θ(t)を、RAM又はハードディスクに設定する。尚、図10−1〜図10−4のフローチャートでは、解析対象の電磁鋼板(結晶粒A)の解析温度θ(t)が、一定値である場合を例に挙げて説明する。   In step S4, the analysis temperature setting unit 106 sets the input analysis temperature θ (t) of the analysis target electrical steel sheet (crystal grain A) in the RAM or the hard disk. In the flowcharts of FIGS. 10-1 to 10-4, the case where the analysis temperature θ (t) of the electromagnetic steel sheet (crystal grain A) to be analyzed is a constant value will be described as an example.

次に、ステップS5において、解析時間設定部112は、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、解析完了時間Tが入力されるまで待機する。そして、解析完了時間Tが入力されると、ステップS6に進む。   Next, in step S5, the analysis time setting unit 112 stands by until an analysis completion time T is input based on the operation of the operation device 300 by the user. When the analysis completion time T is input, the process proceeds to step S6.

ステップS6に進むと、解析時間設定部112は、入力された解析完了時間Tを、RAM又はハードディスクに設定する。   In step S6, the analysis time setting unit 112 sets the input analysis completion time T in the RAM or the hard disk.

次に、ステップS7において、点設定部103は、結晶画像表示部102により表示された結晶粒画像31に対して、点(二重点又は三重点)iが指定されるまで待機する。点(二重点又は三重点)iが指定されると、ステップS8に進む。   Next, in step S <b> 7, the point setting unit 103 waits until a point (double point or triple point) i is designated for the crystal grain image 31 displayed by the crystal image display unit 102. When the point (double point or triple point) i is designated, the process proceeds to step S8.

ステップS8に進むと、点設定部103は、ステップS7で指定されたと判定した点iの位置ri(t)を示すベクトルを計算して、RAM又はハードディスクに設定する。   In step S8, the point setting unit 103 calculates a vector indicating the position ri (t) of the point i determined to be specified in step S7, and sets the calculated value in the RAM or the hard disk.

次に、ステップS9において、点設定部103は、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、点(二重点又は三重点)iを指定する作業の終了指示がなされたか否かを判定する。この判定の結果、点iを指定する作業の終了指示がなされていない場合には、ステップS7に戻り、既に指定された点(二重点又は三重点)iと別の点(二重点又は三重点)iが指定されるまで待機する。   Next, in step S <b> 9, the point setting unit 103 determines whether or not an instruction to end the work specifying the point (double point or triple point) i has been made based on the operation of the operation device 300 by the user. If the result of this determination is that there has been no instruction to end the work specifying the point i, the process returns to step S7, and the point (double point or triple point) i already specified and another point (double point or triple point). ) Wait until i is specified.

一方、ステップS9の判定の結果、点iを指定する作業の終了指示がなされた場合には、ステップS10に進む。ステップS10に進むと、点設定部103は、ステップS7で指定されたと判定した点(二重点又は三重点)iの数(すなわち、ステップS7の処理を行った回数)NIを計算して、RAM又はハードディスクに設定する。   On the other hand, as a result of the determination in step S9, when an instruction to end the work specifying the point i is made, the process proceeds to step S10. In step S10, the point setting unit 103 calculates the number NI of points (double points or triple points) i determined to have been designated in step S7 (that is, the number of times the process in step S7 has been performed) NI, and the RAM Or set to hard disk.

次に、図10−2のステップS11において、インヒビター設定部118は、結晶画像表示部102により表示された結晶粒画像31に対して、インヒビターkが指定されるまで待機する。インヒビターkが指定されると、ステップS12に進む。   Next, in step S <b> 11 of FIG. 10B, the inhibitor setting unit 118 waits until an inhibitor k is designated for the crystal grain image 31 displayed by the crystal image display unit 102. When the inhibitor k is designated, the process proceeds to step S12.

ステップS12に進むと、インヒビター設定部118は、ステップS1で取得された結晶粒画像信号に基づいて、ステップS11で指定されたと判定したインヒビターkの領域を検出し、この検出領域を円で近似して、インヒビターkの中心位置bkを示す座標情報と、その半径ckに係る情報を計算して、RAM又はハードディスクに設定する。   In step S12, the inhibitor setting unit 118 detects the region of the inhibitor k determined to be specified in step S11 based on the crystal grain image signal acquired in step S1, and approximates this detection region with a circle. Then, coordinate information indicating the center position bk of the inhibitor k and information related to the radius ck are calculated and set in the RAM or the hard disk.

次に、ステップS13において、インヒビター設定部118は、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、インヒビターkを指定する作業の終了指示がなされたか否かを判定する。この判定の結果、インヒビターkを指定する作業の終了指示がなされていない場合には、ステップS11に戻り、既に指定されたインヒビターkと別のインヒビターkが指定されるまで待機する。   Next, in step S <b> 13, the inhibitor setting unit 118 determines whether or not an instruction to end the work specifying the inhibitor k has been made based on the operation of the operation device 300 by the user. If the result of this determination is that there is no instruction to end the work specifying the inhibitor k, the process returns to step S11 and waits until another inhibitor k already specified is specified.

一方、ステップS13の判定の結果、インヒビターkを指定する作業の終了指示がなされた場合には、ステップS14に進む。ステップS14に進むと、インヒビター設定部118は、ステップS11で指定されたと判定したインヒビター設定部118の数(すなわち、ステップS11の処理を行った回数)NKを計算して、RAM又はハードディスクに設定する。   On the other hand, as a result of the determination in step S13, if an instruction to end the work specifying the inhibitor k is given, the process proceeds to step S14. In step S14, the inhibitor setting unit 118 calculates the number NK of the inhibitor setting units 118 determined to have been specified in step S11 (that is, the number of times the processing in step S11 has been performed) NK, and sets the calculated value in the RAM or the hard disk. .

次に、ステップS15において、ライン設定部104は、ステップS8で設定された点(二重点又は三重点)iのうち、同一の粒界u上で互いに隣接する2つの点iにより特定されるラインp及びその数NPを、RAM又はハードディスクに設定する。尚、このステップS15におけるラインpの設定に際しては、インヒビターkの存在を考慮せずに行われる。具体的に、ライン設定部104は、ラインpを、そのラインpを特定する2つの点iにより定義する。例えば、図3(c)に示したラインp1は、以下の(11)式のように定義される。
p1={i1,i2} ・・・(11)
Next, in step S15, the line setting unit 104 specifies a line specified by two points i adjacent to each other on the same grain boundary u among the points (double points or triple points) i set in step S8. p and its number NP are set in the RAM or hard disk. Note that the line p is set in step S15 without considering the presence of the inhibitor k. Specifically, the line setting unit 104 defines the line p by two points i that specify the line p. For example, the line p1 shown in FIG. 3C is defined as the following equation (11).
p1 = {i1, i2} (11)

次に、ステップS16において、粒界設定部105は、ステップS15で設定されたラインpのうち、ステップS8により設定された三重点iを両端として互いに接続されたラインpにより特定される粒界uを、RAM又はハードディスクに設定する。具体的に、粒界設定部105は、粒界uを、その粒界uを特定する複数のラインpにより定義する。例えば、図3(c)に示した粒界u1は、以下の(12)式のように定義される。
u1={p1,p2,p3,p4} ・・・(12)
Next, in step S16, the grain boundary setting unit 105 determines the grain boundary u specified by the lines p connected to each other with the triple point i set in step S8 as both ends among the lines p set in step S15. Are set in the RAM or hard disk. Specifically, the grain boundary setting unit 105 defines the grain boundary u by a plurality of lines p that specify the grain boundary u. For example, the grain boundary u1 shown in FIG. 3C is defined as the following equation (12).
u1 = {p1, p2, p3, p4} (12)

次に、ステップS17において、方位設定部107は、ステップS1で入力されたと判定された「結晶粒画像31に含まれる各結晶粒Aの方位ξを示す信号」に基づいて、結晶粒画像31に含まれる全ての結晶粒Aの方位ξを、RAM又はハードディスクに設定する。   Next, in step S <b> 17, the orientation setting unit 107 determines the crystal grain image 31 based on the “signal indicating the orientation ξ of each crystal grain A included in the crystal grain image 31” determined to have been input in step S <b> 1. The orientation ξ of all the included crystal grains A is set in the RAM or hard disk.

次に、ステップS18において、粒界エネルギー(γ)設定部109は、ステップS17で設定された結晶粒Aの方位ξと、ステップS4で設定された解析温度θ(t)とに基づいて、粒界エネルギー(γ)記憶部108に記憶されたグラフ等から、ステップS16で設定された全ての粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγを読み出す。そして、粒界エネルギー(γ)設定部109は、読み出した単位長さ当たりの粒界エネルギーγを、RAM又はハードディスクに設定する。   Next, in step S18, the grain boundary energy (γ) setting unit 109 sets the grain boundary based on the orientation ξ of the crystal grain A set in step S17 and the analysis temperature θ (t) set in step S4. The grain boundary energy γ per unit length of all grain boundaries u set in step S16 is read from the graph or the like stored in the field energy (γ) storage unit 108. The grain boundary energy (γ) setting unit 109 sets the read grain boundary energy γ per unit length in the RAM or the hard disk.

次に、ステップS19において、易動度設定部111は、ステップS17で設定された結晶粒Aの方位ξと、ステップS4で設定された解析温度θ(t)とに基づいて、易動度記憶部110に記憶されたグラフ等から、ステップS16で設定された全ての粒界uの易動度Miを読み出す。そして、易動度設定部111は、読み出した易動度Miを、RAM又はハードディスクに設定する。   Next, in step S19, the mobility setting unit 111 stores the mobility based on the orientation ξ of the crystal grain A set in step S17 and the analysis temperature θ (t) set in step S4. The mobility Mi of all the grain boundaries u set in step S16 is read from the graph or the like stored in the unit 110. Then, the mobility setting unit 111 sets the read mobility Mi in the RAM or the hard disk.

次に、図10−3のステップS20において、解析時間設定部112は、時間tを0(ゼロ)に設定する。   Next, in step S20 of FIG. 10-3, the analysis time setting unit 112 sets the time t to 0 (zero).

解析時間設定部112で解析時間tが0に設定されると、次に、ステップS21において、ライン変更処理部119は、処理対象のラインを示す変数pを1に設定する。この際、ライン変更処理部119は、当該ステップS21で設定したラインpに関する情報を、ライン設定部104から取得する。   If the analysis time t is set to 0 by the analysis time setting unit 112, then in step S21, the line change processing unit 119 sets the variable p indicating the line to be processed to 1. At this time, the line change processing unit 119 acquires information regarding the line p set in step S21 from the line setting unit 104.

次に、ステップS22において、ライン変更処理部119は、増減する点の数を示すΔNIを0(ゼロ)に設定すると共に、増減するラインの数を示すΔNPを0(ゼロ)に設定する。   Next, in step S22, the line change processing unit 119 sets ΔNI indicating the number of points to be increased or decreased to 0 (zero), and sets ΔNP indicating the number of lines to be increased or decreased to 0 (zero).

次に、ステップS23において、ライン変更処理部119は、処理対象のインヒビターを示す変数kを1に設定する。この際、ライン変更処理部119は、当該ステップS23で設定したインヒビターkに関する情報(インヒビターkの中心位置bkを示す座標情報及びその半径ckに係る情報)を、インヒビター設定部118から取得する。   Next, in step S23, the line change processing unit 119 sets a variable k indicating the inhibitor to be processed to 1. At this time, the line change processing unit 119 obtains information related to the inhibitor k set in step S23 (coordinate information indicating the center position bk of the inhibitor k and information related to the radius ck) from the inhibitor setting unit 118.

ここで、以下の説明においては、図7に示す模式図と共に説明を行う。   Here, in the following description, it demonstrates with the schematic diagram shown in FIG.

ステップS24において、ライン変更処理部119は、ステップS21で取得したラインpに関する情報及びステップS23で取得したインヒビターkに関する情報に基づいて、ラインpがインヒビターk内を通るか否かを判定する。この際、インヒビターkの表面(境界)は、インヒビターk内でないと判定される。この判定の結果、ラインpがインヒビターk内でない場合(図7(1a)〜(6a)に該当しない場合)には、ステップS34に進む。   In step S24, the line change processing unit 119 determines whether or not the line p passes through the inhibitor k based on the information regarding the line p acquired in step S21 and the information regarding the inhibitor k acquired in step S23. At this time, it is determined that the surface (boundary) of the inhibitor k is not within the inhibitor k. If the result of this determination is that the line p is not within the inhibitor k (if it does not fall under (1a) to (6a) in FIG. 7), the process proceeds to step S34.

一方、ステップS24の判定の結果、ラインpがインヒビターk内を通る場合には、ステップS25に進む。ステップS25に進むと、ライン変更処理部119は、ラインpの端点がインヒビターk内にあるか否かを判定する。   On the other hand, if the result of determination in step S24 is that the line p passes through the inhibitor k, the process proceeds to step S25. In step S25, the line change processing unit 119 determines whether or not the end point of the line p is within the inhibitor k.

ステップS25の判定の結果、ラインpの端点がインヒビターk内にない場合(図7(1a)に示す場合)には、ステップS26に進む。ステップS26に進むと、ライン変更処理部119は、ラインp上の任意の位置に二重点(図7(1b)又は図7(1c)に示す二重点in)を発生させる。これにより、ラインpは、2つのラインに分割されることになる。   As a result of the determination in step S25, when the end point of the line p is not in the inhibitor k (in the case shown in FIG. 7 (1a)), the process proceeds to step S26. In step S26, the line change processing unit 119 generates a double point (double point in shown in FIG. 7 (1b) or FIG. 7 (1c)) at an arbitrary position on the line p. As a result, the line p is divided into two lines.

次に、ステップS27において、ライン変更処理部119は、ステップS26でラインp上に発生させた二重点(図7(1b)又は図7(1c)に示す二重点in)をインヒビターkの中心位置(bk)に移動させ、これを固定点ik(図7(1b)又は図7(1c)に示す固定点ik)とする。この場合の固定点ikは、ラインpの端点とラインを構成する固定二重点となる。これにより、固定点ikが新たに発生し、点の数が1つ増えることになる。また、ラインpが2つのライン(図7(1b)又は図7(1c)にそれぞれ示すラインp'1、p'2)に分割されるため、ラインの数も1つ増えることになる。また、この場合、ライン変更処理部119は、新たに発生させた固定点ikに関する情報(例えば、当該点が固定点であることを示す情報やその座標情報)、及び、新たに設定したラインに関する情報(例えば、ラインpの各端点と当該固定点ikとの間にラインが設定されたことを示す情報)を、RAM又はハードディスクに記憶する。   Next, in step S27, the line change processing unit 119 sets the double point generated on the line p in step S26 (the double point in shown in FIG. 7 (1b) or FIG. 7 (1c)) to the center position of the inhibitor k. It is moved to (bk), and this is set as a fixed point ik (fixed point ik shown in FIG. 7 (1b) or FIG. 7 (1c)). In this case, the fixed point ik is an end point of the line p and a fixed double point constituting the line. As a result, a fixed point ik is newly generated, and the number of points is increased by one. In addition, since the line p is divided into two lines (lines p′1 and p′2 shown in FIG. 7 (1b) or FIG. 7 (1c), respectively), the number of lines increases by one. In this case, the line change processing unit 119 also relates to information about the newly generated fixed point ik (for example, information indicating that the point is a fixed point and its coordinate information), and about the newly set line. Information (for example, information indicating that a line is set between each end point of the line p and the fixed point ik) is stored in the RAM or the hard disk.

次に、ステップS28において、ライン変更処理部119は、ステップS26及びS27の処理で点の数及びラインの数がそれぞれ1つ増えたため、現在設定されている、増減する点の数を示すΔNIに1を加算して、当該ΔNIを変更すると共に、現在設定されている、増減するラインの数を示すΔNPに1を加算して、当該ΔNPを変更する。   Next, in step S28, the line change processing unit 119 increases the number of points and the number of lines by 1 in the processing of steps S26 and S27, so that the currently set ΔNI indicating the number of points to be increased or decreased is set. 1 is added to change the ΔNI, and 1 is added to the currently set ΔNP indicating the number of lines to be increased or decreased to change the ΔNP.

一方、ステップS25の判定の結果、ラインpの端点がインヒビターk内にある場合(図7(2a)〜(6a)に示す場合)には、ステップS29に進む。ステップS29に進むと、ライン変更処理部119は、ラインpの両端点がインヒビターk内にあるか否かを判定する。   On the other hand, if the result of determination in step S25 is that the end point of the line p is within the inhibitor k (as shown in FIGS. 7 (2a) to (6a)), the process proceeds to step S29. In step S29, the line change processing unit 119 determines whether or not both end points of the line p are in the inhibitor k.

ステップS29の判定の結果、ラインpの両端点がインヒビターk内にない場合、すなわち、ラインpの端点の一方のみがインヒビターk内にある場合(図7(2a)〜(4a)に示す場合)には、ステップS30に進む。ステップS30に進むと、ライン変更処理部119は、インヒビターk内にある端点をインヒビターkの中心位置(bk)に移動させ、これを固定点ik(図7(2b)〜(4b)又は図7(2c)〜(4c)に示す固定点ik)とする。尚、図7(3a)に示す場合には、インヒビターk内にある端点がインヒビターkの中心位置(bk)にあるため、当該移動の処理は行われない。この場合には、点の数及びラインの数の増減が生じないため、増減する点の数を示すΔNI及び増減するラインの数を示すΔNPの変更は行われない。また、この場合、ライン変更処理部119は、インヒビターk内にある端点を固定点ikに変更したことを示す情報を、RAM又はハードディスクに記憶する。   As a result of the determination in step S29, when both end points of the line p are not within the inhibitor k, that is, when only one of the end points of the line p is within the inhibitor k (when shown in FIGS. 7 (2a) to (4a)). In step S30, the process proceeds to step S30. In step S30, the line change processing unit 119 moves the end point in the inhibitor k to the center position (bk) of the inhibitor k, and moves this to the fixed point ik (FIG. 7 (2b) to (4b) or FIG. (2c) to (4c) as fixed points ik). In the case shown in FIG. 7 (3a), since the end point in the inhibitor k is at the center position (bk) of the inhibitor k, the movement process is not performed. In this case, since the number of points and the number of lines do not increase or decrease, ΔNI indicating the number of points to be increased or decreased and ΔNP indicating the number of lines to be increased or decreased are not changed. In this case, the line change processing unit 119 stores information indicating that the end point in the inhibitor k has been changed to the fixed point ik in the RAM or the hard disk.

一方、ステップS29の判定の結果、ラインpの両端点がインヒビターk内にある場合(図7(5a)及び(6a)に示す場合)には、ステップS31に進む。ステップS31に進むと、ライン変更処理部119は、インヒビターk内にあるラインpを消滅させる(図7(5b)及び(6b)、又は、図7(5c)及び(6c))。これにより、ラインの数は1つ減ることになる。   On the other hand, as a result of the determination in step S29, if both end points of the line p are within the inhibitor k (as shown in FIGS. 7 (5a) and (6a)), the process proceeds to step S31. In step S31, the line change processing unit 119 eliminates the line p in the inhibitor k (FIG. 7 (5b) and (6b) or FIG. 7 (5c) and (6c)). This reduces the number of lines by one.

次に、ステップS32において、ライン変更処理部119は、インヒビターk内にある2つの点をインヒビターkの中心位置(bk)に移動させ(本例では、第1の処理例となる)、これを1つの固定点ik(図7(5b)及び図7(6b)に示す固定点ik)とする。尚、図7(6a)に示す場合には、インヒビターk内にある一方の端点がインヒビターkの中心位置(bk)にあるため、当該一方の端点については移動の処理は行われない。このステップS32の処理により、点の数は1つ減ることになる。また、この場合、ライン変更処理部119は、ラインpにおける2つの端点を1つの固定点ikに変更したことを示す情報、及び、当該ラインpを消滅させたことを示す情報を、RAM又はハードディスクに記憶する。   Next, in step S32, the line change processing unit 119 moves two points in the inhibitor k to the center position (bk) of the inhibitor k (this example is the first processing example), One fixed point ik (fixed point ik shown in FIGS. 7 (5b) and 7 (6b)) is assumed. In the case shown in FIG. 7 (6a), since one end point in the inhibitor k is at the center position (bk) of the inhibitor k, the movement process is not performed on the one end point. The number of points is reduced by one by the process of step S32. Also, in this case, the line change processing unit 119 stores information indicating that the two end points in the line p have been changed to one fixed point ik and information indicating that the line p has been deleted from the RAM or the hard disk. To remember.

次に、ステップS33において、ライン変更処理部119は、ステップS31及びS32の処理で点の数及びラインの数がそれぞれ1つ減ったため、現在設定されている、増減する点の数を示すΔNIに1を減算して、当該ΔNIを変更すると共に、現在設定されている、増減するラインの数を示すΔNPに1を減算して、当該ΔNPを変更する。   Next, in step S33, the line change processing unit 119 reduces the number of points and the number of lines by 1 in the processing of steps S31 and S32, respectively, so that ΔNI indicating the currently set number of points to be increased or decreased is set. 1 is subtracted to change the ΔNI, and 1 is subtracted from the currently set ΔNP indicating the number of lines to be increased or decreased to change the ΔNP.

ステップS28、ステップS30、或いはステップS33の処理が終了すると、ステップS34に進む。ステップS34に進むと、ライン変更処理部119は、処理対象のインヒビターを示す変数kがステップS14で設定された数NKより小さいか否かを判定する。この判定の結果、処理対象のインヒビターを示す変数kがステップS14で設定された数NKより小さい場合には、ステップS14で設定された全てのインヒビターkについて処理していないと判定し、ステップS35に進む。   When the process of step S28, step S30, or step S33 ends, the process proceeds to step S34. In step S34, the line change processing unit 119 determines whether or not the variable k indicating the inhibitor to be processed is smaller than the number NK set in step S14. As a result of the determination, if the variable k indicating the inhibitor to be processed is smaller than the number NK set in step S14, it is determined that all the inhibitors k set in step S14 have not been processed, and the process proceeds to step S35. move on.

ステップS35に進むと、ライン変更処理部119は、処理対象のインヒビターを示す変数kに1を加算して、処理対象のインヒビターkを変更する。この際、ライン変更処理部119は、当該ステップS35で設定したインヒビターkに関する情報(インヒビターkの中心位置bkを示す座標情報及びその半径ckに係る情報)を、インヒビター設定部118から取得する。そして、変更したインヒビターkに対して、ステップS24以降の処理を再度行う。   In step S35, the line change processing unit 119 adds 1 to the variable k indicating the inhibitor to be processed, and changes the inhibitor k to be processed. At this time, the line change processing unit 119 acquires, from the inhibitor setting unit 118, information related to the inhibitor k set in step S35 (coordinate information indicating the center position bk of the inhibitor k and information related to the radius ck). And the process after step S24 is performed again with respect to the changed inhibitor k.

一方、ステップS34の判定の結果、処理対象のインヒビターを示す変数kがステップS14で設定された数NK以上である場合には、ステップS14で設定された全てのインヒビターkについて処理したと判定し、ステップS36に進む。   On the other hand, as a result of the determination in step S34, when the variable k indicating the inhibitor to be processed is equal to or larger than the number NK set in step S14, it is determined that all the inhibitors k set in step S14 have been processed, Proceed to step S36.

ステップS36に進むと、ライン変更処理部119は、処理対象のラインを示す変数pがステップS15で設定された数NPより小さいか否かを判定する。この判定の結果、処理対象のラインを示す変数pがステップS15で設定された数NPより小さい場合には、ステップS15で設定された全てのラインpについて処理していないと判定し、ステップS37に進む。   In step S36, the line change processing unit 119 determines whether or not the variable p indicating the processing target line is smaller than the number NP set in step S15. If the variable p indicating the processing target line is smaller than the number NP set in step S15 as a result of this determination, it is determined that all the lines p set in step S15 have not been processed, and the process proceeds to step S37. move on.

ステップS37に進むと、ライン変更処理部119は、処理対象のラインを示す変数pに1を加算して、処理対象のラインpを変更する。この際、ライン変更処理部119は、当該ステップS37で設定したラインpに関する情報を、ライン設定部104から取得する。そして、変更したラインpに対して、ステップS23以降の処理を再度行う。   In step S37, the line change processing unit 119 adds 1 to the variable p indicating the processing target line to change the processing target line p. At this time, the line change processing unit 119 acquires information regarding the line p set in step S <b> 37 from the line setting unit 104. And the process after step S23 is performed again with respect to the changed line p.

一方、ステップS36の判定の結果、処理対象のラインを示す変数pがステップS15で設定された数NP以上である場合には、ステップS15で設定された全てのラインpについて処理したと判定し、ステップS38に進む。   On the other hand, as a result of the determination in step S36, when the variable p indicating the processing target line is equal to or greater than the number NP set in step S15, it is determined that all the lines p set in step S15 have been processed, Proceed to step S38.

ステップS38に進むと、ライン変更処理部119は、点設定部103に対して、現在設定している増減する点の数を示すΔNIの情報を出力し、現在設定されている点の数NIに、出力した増減する点の数を示すΔNIを加算させ、点の数NIの再設定を行わせる。また、ライン変更処理部119は、ライン設定部104に対して、現在設定している増減するラインを示すΔNPの情報を出力し、ステップS15で設定したラインの数NPに、出力した増減するラインを示すΔNPを加算させ、ラインの数NPの再設定を行わせる。   In step S38, the line change processing unit 119 outputs ΔNI information indicating the number of points that are currently set to increase or decrease to the point setting unit 103, and sets the number NI of points that are currently set. Then, ΔNI indicating the number of output increasing / decreasing points is added, and the number of points NI is reset. Further, the line change processing unit 119 outputs ΔNP information indicating the currently set increase / decrease line to the line setting unit 104, and outputs the output increase / decrease line to the number NP of lines set in step S15. Is added to reset the number of lines NP.

次に、ステップS39において、ライン変更処理部119は、点設定部103及びライン設定部104に対して、点の変更(消滅、発生を含む)、ラインの変更(消滅、発生を含む)に伴う各種の再設定処理を行わせる。   Next, in step S39, the line change processing unit 119 causes the point setting unit 103 and the line setting unit 104 to change points (including disappearance and occurrence) and change lines (including disappearance and occurrence). Various resetting processes are performed.

具体的に、ライン変更処理部119は、点設定部103に対して、ステップS21〜ステップS38の処理で生じた点の変更(消滅、発生を含む)に関する情報を出力し、ステップS8における点iの再設定を行わせる。この際、点設定部103は、発生した固定点ikに関しては、その点の位置を示す座標情報を当該点が固定点であることを示す情報と共に、RAM又はハードディスクに設定する。   Specifically, the line change processing unit 119 outputs to the point setting unit 103 information related to the change (including disappearance and generation) of the points generated in the processes in steps S21 to S38, and the point i in step S8. Let's reset. At this time, for the generated fixed point ik, the point setting unit 103 sets coordinate information indicating the position of the point in the RAM or the hard disk together with information indicating that the point is a fixed point.

また、ライン変更処理部119は、ライン設定部104に対して、ステップS21〜ステップS38の処理で生じたラインの変更(消滅、発生を含む)に関する情報を出力し、ステップS15におけるラインpの再設定を行わせる。この際、ライン変更処理部119は、ライン設定部104に対して、点設定部103で再設定した点iに基づいて、ラインの再設定を行わせるようにしてもよい。   Further, the line change processing unit 119 outputs to the line setting unit 104 information related to the line change (including disappearance and generation) that has occurred in steps S21 to S38. Make settings. At this time, the line change processing unit 119 may cause the line setting unit 104 to reset the line based on the point i reset by the point setting unit 103.

さらに、粒界設定部105では、点設定部103における点iの再設定及びライン設定部104におけるラインpの再設定を契機として、ステップS16における粒界uの再設定が行われる。さらに、粒界エネルギー(γ)設定部109では、粒界設定部105における粒界uの再設定を契機として、ステップS18における単位長さ当たりの粒界エネルギーγの再設定が行われる。さらに、易動度設定部111では、粒界設定部105における粒界uの再設定を契機として、ステップS19における易動度Miの再設定が行われる。   Further, the grain boundary setting unit 105 resets the grain boundary u in step S <b> 16 triggered by the resetting of the point i in the point setting unit 103 and the resetting of the line p in the line setting unit 104. Further, the grain boundary energy (γ) setting unit 109 resets the grain boundary energy γ per unit length in step S18 when the grain boundary u is reset by the grain boundary setting unit 105. Further, the mobility setting unit 111 resets the mobility Mi in step S19 when the grain boundary u is reset by the grain boundary setting unit 105.

次に、図10−4のステップS40において、解析点判別部113は、計算対象の点を示す変数iを1に設定する。これにより計算対象の点iが設定される。   Next, in step S40 of FIG. 10-4, the analysis point determination unit 113 sets a variable i indicating a calculation target point to 1. Thereby, the point i to be calculated is set.

次に、ステップS41において、解析点判別部113は、計算対象の点iが、固定点(ik)か否かを判定する。この判定の結果、計算対象の点iが、固定点(ik)でない場合には、ステップS42に進む。   Next, in step S41, the analysis point determination unit 113 determines whether or not the point i to be calculated is a fixed point (ik). As a result of the determination, if the point i to be calculated is not a fixed point (ik), the process proceeds to step S42.

次に、ステップS42において、解析点判別部113は、計算対象の点iが、二重点か否かを判定する。この判定の結果、計算対象の点iが、二重点である場合には、ステップS43に進む。   Next, in step S42, the analysis point determination unit 113 determines whether the point i to be calculated is a double point. As a result of the determination, if the point i to be calculated is a double point, the process proceeds to step S43.

ステップS43に進むと、二重点用駆動力計算部114及び位置計算部116による二重点用駆動力・位置算出処理が行われる。ここで、このステップS43の詳細な処理動作について、図11を用いて説明する。   In step S43, double-point driving force / position calculation processing by the double-point driving force calculation unit 114 and the position calculation unit 116 is performed. Here, the detailed processing operation of step S43 will be described with reference to FIG.

図10−4のステップS43では、まず、図11のステップS431において、二重点用駆動力計算部114は、計算対象の二重点i、及びその二重点に隣接する2つの点i−1、i+1の情報を、点設定部103から読み出す。そして、二重点用駆動力計算部114は、二重点iと、その二重点iに隣接する2つの点i−1、i+1とにより定まる円弧41の曲率中心O及び曲率半径Ri(t)を計算する。   In step S43 of FIG. 10-4, first, in step S431 of FIG. 11, the double-point driving force calculation unit 114 calculates the double point i to be calculated and two points i-1, i + 1 adjacent to the double point. Is read from the point setting unit 103. Then, the double-point driving force calculation unit 114 calculates the center of curvature O and the radius of curvature Ri (t) of the arc 41 defined by the double point i and the two points i−1 and i + 1 adjacent to the double point i. To do.

次に、ステップS432において、二重点用駆動力計算部114は、計算対象の二重点iが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγiを、粒界エネルギー(γ)設定部109から読み出す。   Next, in step S432, the double-point driving force calculation unit 114 determines the grain boundary energy γi per unit length of the grain boundary u to which the double point i to be calculated belongs from the grain boundary energy (γ) setting unit 109. read out.

次に、ステップS433において、二重点用駆動力計算部114は、ステップS431で計算した曲率半径Ri(t)と、ステップS432で読み出した単位長さ当たりの粒界エネルギーγiとを(1)式に代入して、二重点iに生じる駆動力Fi(t)の大きさを計算する。   Next, in step S433, the double-point driving force calculation unit 114 calculates the radius of curvature Ri (t) calculated in step S431 and the grain boundary energy γi per unit length read in step S432 by the equation (1). And the magnitude of the driving force Fi (t) generated at the double point i is calculated.

また、二重点用駆動力計算部114は、計算対象の二重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルを点設定部103から読み出す。そして、二重点用駆動力計算部114は、計算対象の二重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルと、ステップS431で計算した曲率中心Oとから、計算対象の二重点iから曲率中心Oに向かう方向を計算し、二重点iに生じる駆動力Fi(t)の方向を決定する。これにより、二重点iに生じる駆動力Fi(t)を示すベクトルが得られる。   The double-point driving force calculation unit 114 reads a vector indicating the current position ri (t) of the double point i to be calculated from the point setting unit 103. Then, the double-point driving force calculation unit 114 calculates the curvature from the double point i to be calculated from the vector indicating the current position ri (t) of the double point i to be calculated and the curvature center O calculated in step S431. The direction toward the center O is calculated, and the direction of the driving force Fi (t) generated at the double point i is determined. Thereby, a vector indicating the driving force Fi (t) generated at the double point i is obtained.

次に、ステップS434において、位置計算部116は、計算対象の二重点iが属する粒界uに対応する易動度Miを、易動度設定部111から読み出す。   Next, in step S434, the position calculation unit 116 reads out the mobility Mi corresponding to the grain boundary u to which the double point i to be calculated belongs from the mobility setting unit 111.

次に、ステップS435において、位置計算部116は、計算対象の二重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルを点設定部103から受け取る。   Next, in step S435, the position calculation unit 116 receives a vector indicating the current position ri (t) of the double point i to be calculated from the point setting unit 103.

次に、ステップS436において、位置計算部116は、まず、ステップS433で得られた「計算対象の二重点iに生じる駆動力Fi(t)を示すベクトル」と、ステップS434で得られた「計算対象の二重点iが属する粒界uの易動度Mi」とを、(4)式に代入して、計算対象の二重点iの速度vi(t)を示すベクトルを計算する。   Next, in step S436, the position calculation unit 116 firstly calculates the “vector indicating the driving force Fi (t) generated at the double point i to be calculated” obtained in step S433 and the “calculation” obtained in step S434. The mobility Mi of the grain boundary u to which the target double point i belongs is substituted into the equation (4) to calculate a vector indicating the speed vi (t) of the target double point i.

そして、位置計算部116は、計算対象の二重点iの速度vi(t)を示すベクトルと、計算対象の二重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルと、時間Δtとを、以下の(5)式に代入して、現在の時間tからΔt[sec]が経過したときに、計算対象の二重点iが存在する位置ri(t+Δt)を示すベクトルを計算する。   Then, the position calculation unit 116 calculates a vector indicating the speed vi (t) of the double point i to be calculated, a vector indicating the current position ri (t) of the double point i to be calculated, and a time Δt as follows: When Δt [sec] has elapsed from the current time t, a vector indicating the position ri (t + Δt) where the double point i to be calculated exists is calculated.

以上のステップS431〜ステップS436までの処理を経ることにより、図10−4のステップS43に示す二重点用駆動力・位置算出処理が行われる。   By performing the processing from step S431 to step S436, the double-point driving force / position calculation processing shown in step S43 of FIG. 10-4 is performed.

一方、ステップS42の判定の結果、計算対象の点iが、二重点でなく、三重点である場合には、ステップS44に進む。   On the other hand, if the result of determination in step S42 is that the point i to be calculated is not a double point but a triple point, the process proceeds to step S44.

ステップS44に進むと、三重点用駆動力計算部115及び位置計算部116による三重点用駆動力・位置算出処理が行われる。ここで、このステップS44の詳細な処理動作について、図12を用いて説明する。   In step S44, triple point driving force / position calculation processing by the triple point driving force calculation unit 115 and the position calculation unit 116 is performed. Here, the detailed processing operation of this step S44 is demonstrated using FIG.

図10−4のステップS44では、まず、図12のステップS441において、三重点用駆動力計算部115は、計算対象の三重点iが属する3つの粒界uにおける単位長さ当たりの粒界エネルギーγi1、γi2、γi3の大きさ(絶対値)を、粒界エネルギー(γ)設定部109から読み出す。さらに、三重点用駆動力計算部115は、計算対象の三重点iと、その三重点iに隣接する3つの点1、2、3の情報を、点設定部103から読み出す。そして、三重点用駆動力計算部115は、計算対象の三重点iから、点1、2、3に向かう方向を有する単位ベクトルを計算する。   In step S44 of FIG. 10-4, first, in step S441 of FIG. 12, the triple point driving force calculation unit 115 calculates the grain boundary energy per unit length at the three grain boundaries u to which the triple point i to be calculated belongs. The magnitudes (absolute values) of γi1, γi2, and γi3 are read from the grain boundary energy (γ) setting unit 109. Further, the triple-point driving force calculation unit 115 reads the triple point i to be calculated and information on the three points 1, 2, and 3 adjacent to the triple point i from the point setting unit 103. Then, the triple point driving force calculation unit 115 calculates a unit vector having a direction from the triple point i to be calculated toward the points 1, 2, and 3.

次に、ステップS442において、三重点用駆動力計算部115は、ステップS441で読み出した「単位長さ当たりの粒界エネルギーγi1、γi2、γi3の大きさ」と、ステップS441で計算した「計算対象の三重点iから、点1、2、3に向かう方向を有する単位ベクトル」とを(3)式に代入して、計算対象の三重点iに生じる駆動力Fi(t)を示すベクトルを計算する。   Next, in step S442, the triple point driving force calculation unit 115 reads the “magnitudes of grain boundary energy γi1, γi2, γi3 per unit length” read out in step S441 and “calculation target” calculated in step S441. The unit vector having a direction from the triple point i to points 1, 2, and 3 ”is substituted into the equation (3) to calculate a vector indicating the driving force Fi (t) generated at the triple point i to be calculated. To do.

次に、ステップS443において、位置計算部116は、計算対象の三重点iが属する3つの粒界uに対応する易動度Mi1〜Mi3を、易動度設定部111から読み出す。   Next, in step S443, the position calculation unit 116 reads the mobilities Mi1 to Mi3 corresponding to the three grain boundaries u to which the triple point i to be calculated belongs from the mobility setting unit 111.

次に、ステップS444において、位置計算部116は、計算対象の三重点iが属する3つの粒界uの易動度Mi1〜Mi3と、計算対象の三重点iから点1、2、3に向かう方向を有する単位ベクトル(dij(t)/|dij(t)|)とを、(6)式に代入して、計算対象の三重点iの易動度Miを計算する。尚、計算対象の三重点iから点1、2、3に向かう方向を有する単位ベクトルは、ステップS441で計算されたものを使用することができる。   Next, in step S444, the position calculation unit 116 moves to the points 1, 2, and 3 from the mobility Mi1 to Mi3 of the three grain boundaries u to which the triple point i to be calculated belongs, and from the triple point i to be calculated. A unit vector (dij (t) / | dij (t) |) having a direction is substituted into the equation (6) to calculate the mobility Mi of the triple point i to be calculated. The unit vector having the direction from the triple point i to be calculated toward the points 1, 2, and 3 can be the one calculated in step S441.

次に、ステップS445において、位置計算部116は、計算対象の三重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルを点設定部103から受け取る。   Next, in step S445, the position calculation unit 116 receives a vector indicating the current position ri (t) of the triple point i to be calculated from the point setting unit 103.

次に、ステップS446において、位置計算部116は、まず、ステップS442で得られた「計算対象の三重点iに生じる駆動力Fi(t)を示すベクトル」と、ステップS444で得られた「計算対象の三重点iの易動度Mi」とを、(4)式に代入して、計算対象の三重点iの速度vi(t)を示すベクトルを計算する。   Next, in step S446, the position calculation unit 116 firstly calculates the “vector indicating the driving force Fi (t) generated at the triple point i to be calculated” obtained in step S442 and the “calculation” obtained in step S444. By substituting “the mobility Mi of the target triple point i” into the equation (4), a vector indicating the velocity vi (t) of the target triple point i is calculated.

そして、位置計算部116は、計算対象の三重点iの速度vi(t)を示すベクトルと、計算対象の三重点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルと、時間Δtとを、(5)式に代入して、現在の時間tからΔt[sec]が経過したときに、計算対象の三重点iが存在する位置ri(t+Δt)を示すベクトルを計算する。   Then, the position calculation unit 116 calculates a vector indicating the velocity vi (t) of the triple point i to be calculated, a vector indicating the current position ri (t) of the triple point i to be calculated, and a time Δt ( 5) By substituting into the equation, when Δt [sec] has elapsed from the current time t, a vector indicating the position ri (t + Δt) where the triple point i to be calculated exists is calculated.

以上のステップS441〜ステップS446までの処理を経ることにより、図10−4のステップS44に示す三重点用駆動力・位置算出処理が行われる。   Through the processing from step S441 to step S446 described above, the triple point driving force / position calculation processing shown in step S44 of FIG. 10-4 is performed.

一方、ステップS41の判定の結果、計算対象の点iが、固定点(ik)である場合には、ステップS45に進む。   On the other hand, if the result of determination in step S41 is that the point i to be calculated is a fixed point (ik), the process proceeds to step S45.

ステップS45に進むと、固定点処理部120は、解析点判別部113で判定処理された固定点iの座標情報、及び、当該固定点iとラインpを構成する他方の各点の位置を示す情報を、点設定部103から読み出す。さらに、固定点処理部120は、処理対象の固定点iを中心位置bkとするインヒビターkに関する情報(中心位置bkを示す座標情報及びその半径ckに係る情報)を、インヒビター設定部118から読み出す。   In step S45, the fixed point processing unit 120 indicates the coordinate information of the fixed point i determined by the analysis point determining unit 113 and the positions of the other points constituting the fixed point i and the line p. Information is read from the point setting unit 103. Further, the fixed point processing unit 120 reads information about the inhibitor k having the processing target fixed point i as the center position bk (coordinate information indicating the center position bk and information related to the radius ck) from the inhibitor setting unit 118.

次に、ステップS46において、粒界エネルギー(E)算出部121は、ステップS45で読み出された情報を取得すると共に、固定点iが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγを粒界エネルギー(γ)設定部109から読み出す。そして、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点iが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγと、固定点iと当該固定点iとラインを構成する他方の各点との長さ(各ラインの長さ)を用いて、固定点iが属する粒界uの粒界エネルギーEiを計算(算出)する。また、ステップS46の粒界エネルギーEiの算出処理では、固定点iを中心位置bkとするインヒビターk内(インヒビターkの表面(境界)は含まない)には、粒界uは存在しないものとして計算(算出)を行う。   Next, in step S46, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 acquires the information read in step S45, and calculates the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point i belongs. Read from the grain boundary energy (γ) setting unit 109. Then, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point i belongs, and the other points constituting the line between the fixed point i and the fixed point i. Is used (the length of each line) to calculate (calculate) the grain boundary energy Ei of the grain boundary u to which the fixed point i belongs. In the calculation process of the grain boundary energy Ei in step S46, the calculation is performed assuming that the grain boundary u does not exist in the inhibitor k (not including the surface (boundary) of the inhibitor k) having the fixed point i as the center position bk. (Calculation) is performed.

ここで、固定点i(ik)が二重点である場合には、例えば、図8に示すように、固定点ikと当該固定点ikに隣接する点ix及びiyとの間に、ラインpx及びpyが形成される。また、固定点i(ik)が二重点であるため、ラインpxにおける有効長さLxの部分と、ラインpyにおける有効長さLyの部分とは、同一の粒界uに属していることになる。よって、固定点i(ik)が二重点である場合の粒界エネルギーEiは、例えば、図8に示す場合には、上述した(7)式により算出される。   Here, when the fixed point i (ik) is a double point, for example, as shown in FIG. 8, between the fixed point ik and the points ix and iy adjacent to the fixed point ik, the line px and py is formed. In addition, since the fixed point i (ik) is a double point, the portion of the effective length Lx in the line px and the portion of the effective length Ly in the line py belong to the same grain boundary u. . Therefore, the grain boundary energy Ei when the fixed point i (ik) is a double point is calculated by, for example, the above-described equation (7) in the case shown in FIG.

一方、固定点i(ik)が三重点である場合には、例えば、図9に示すように、固定点ikと当該固定点ikに隣接する点ix、iy及びizとの間に、ラインpx、py及びpzが形成される。また、固定点i(ik)が三重点であるため、ラインpxにおける有効長さLxの部分と、ラインpyにおける有効長さLyの部分と、ラインpzにおける有効長さLzの部分とは、それぞれ、異なる粒界uに属していることになる。よって、固定点i(ik)が三重点である場合の粒界エネルギーEiは、例えば、図9に示す場合には、上述した(8)式により算出される。   On the other hand, when the fixed point i (ik) is a triple point, for example, as shown in FIG. 9, a line px is connected between the fixed point ik and points ix, iy, and iz adjacent to the fixed point ik. , Py and pz are formed. Since the fixed point i (ik) is a triple point, the portion of the effective length Lx in the line px, the portion of the effective length Ly in the line py, and the portion of the effective length Lz in the line pz are respectively , They belong to different grain boundaries u. Therefore, the grain boundary energy Ei when the fixed point i (ik) is a triple point is calculated by, for example, the above-described equation (8) in the case shown in FIG.

次に、ステップS47において、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点iが固定位置(インヒビターkの中心位置bk)から開放されて、インヒビターk内を除く領域の位置であって、粒界エネルギーEが最小となる位置(平衡位置)にあるときの粒界エネルギーEi'を計算(算出)する。この際、ステップS47の粒界エネルギーEi'の算出処理では、固定点iを中心位置bkとするインヒビターk内(インヒビターkの表面(境界)は含まない)には、粒界uは存在しないものとし、また、その他のインヒビターkは存在しないものとして計算(算出)を行う。   Next, in step S47, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 determines that the fixed point i is released from the fixed position (the center position bk of the inhibitor k) and is the position of the region excluding the inside of the inhibitor k. The grain boundary energy Ei ′ when the field energy E is at the minimum position (equilibrium position) is calculated (calculated). At this time, in the calculation process of the grain boundary energy Ei ′ in step S47, the grain boundary u does not exist in the inhibitor k (not including the surface (boundary) of the inhibitor k) having the fixed point i as the center position bk. In addition, calculation (calculation) is performed on the assumption that no other inhibitor k exists.

ここで、固定点i(ik)が二重点である場合には、例えば、図8のラインpxにおける有効長さLxの部分とラインpyにおける有効長さLyの部分とは、同一の粒界uに属していることになるため、平衡位置Wは、点ixと点iyとを最短距離で結んだライン(仮想ライン)pxy上の任意の位置となる。また、ラインpxyにおける粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγは、ラインpxにおける有効長さLx(ラインpyにおける有効長さLy)の部分の単位長さ当たりの粒界エネルギーγとなる。よって、固定点i(ik)が二重点である場合の粒界エネルギーEi'は、例えば、図8に示す場合には、上述した(9)式により算出される。   Here, when the fixed point i (ik) is a double point, for example, the portion of the effective length Lx in the line px and the portion of the effective length Ly in the line py in FIG. Therefore, the equilibrium position W is an arbitrary position on a line (virtual line) pxy connecting the point ix and the point iy with the shortest distance. Further, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line pxy is the grain boundary energy γ per unit length of the portion of the effective length Lx in the line px (effective length Ly in the line py). . Therefore, the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point i (ik) is a double point is calculated by, for example, the above-described equation (9) in the case shown in FIG.

尚、図8に示す例では該当しないが、ラインpxyがインヒビターk内を通る場合には、ラインpxyの長さ(Lxy)から、ラインpxyのインヒビターk内を通る部分の長さを差し引いた長さに対して、単位長さ当たりの粒界エネルギーγを乗算することになる。   Although not applicable in the example shown in FIG. 8, when the line pxy passes through the inhibitor k, the length obtained by subtracting the length of the line pxy through the inhibitor k from the length of the line pxy (Lxy). This is multiplied by the grain boundary energy γ per unit length.

一方、固定点i(ik)が三重点である場合には、例えば、図9のラインpxにおける有効長さLxの部分と、ラインpyにおける有効長さLyの部分と、ラインpzにおける有効長さLzの部分とは、それぞれ、異なる粒界uに属していることになる。   On the other hand, when the fixed point i (ik) is a triple point, for example, a portion of the effective length Lx in the line px, a portion of the effective length Ly in the line py, and an effective length in the line pz in FIG. The portions of Lz belong to different grain boundaries u.

ここで、平衡位置が、例えば、図9に示すwの位置の場合、点ixと平衡位置wとを結ぶライン(仮想ライン)pwxと、点iyと平衡位置wとを結ぶライン(仮想ライン)pwyと、点izと平衡位置wとを結ぶライン(仮想ライン)pwzを形成する。この際、粒界エネルギーEi'の算出に用いられる有効長さとしては、ラインpwxの長さLwx及びラインpwyの長さLwy、並びに、ラインpwzの長さLwzからインヒビターk内の長さLkを差し引いた長さ(Lwz−Lk)となる。   Here, for example, when the equilibrium position is the position w shown in FIG. 9, a line (virtual line) pwx connecting the point ix and the equilibrium position w and a line (virtual line) connecting the point iy and the equilibrium position w are shown. A line (virtual line) pwz connecting pwy, the point iz, and the equilibrium position w is formed. At this time, the effective length used for the calculation of the grain boundary energy Ei ′ includes the length Lwx of the line pwx, the length Lwy of the line pwy, and the length Lk in the inhibitor k from the length Lwz of the line pwz. The subtracted length (Lwz-Lk) is obtained.

また、図9に示す場合、ラインpwxにおける粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγは、ラインpxにおける有効長さLxの部分の単位長さ当たりの粒界エネルギーγとなる。同様に、ラインpwyにおける粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγは、ラインpyにおける有効長さLyの部分の単位長さ当たりの粒界エネルギーγとなる。また、ラインpwzのインヒビターk内を除く部分における粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγは、ラインpzにおける有効長さLzの部分の単位長さ当たりの粒界エネルギーγとなる。よって、固定点i(ik)が三重点である場合の粒界エネルギーEi'は、例えば、図9に示す場合には、上述した(10)式により算出される。   In the case shown in FIG. 9, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line pwx is the grain boundary energy γ per unit length in the portion of the effective length Lx in the line px. Similarly, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line pwy is the grain boundary energy γ per unit length of the portion of the effective length Ly in the line py. Further, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the portion excluding the inside of the inhibitor k in the line pwz becomes the grain boundary energy γ per unit length in the portion of the effective length Lz in the line pz. Therefore, the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point i (ik) is a triple point is calculated by, for example, the above-described equation (10) in the case shown in FIG.

次に、ステップS48において、固定点処理部120は、ステップS46で算出された粒界エネルギーEiと、ステップS47で算出された粒界エネルギーEi'とを比較し、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満(Ei'<Ei)であるか否かを判定する。   Next, in step S48, the fixed point processing unit 120 compares the grain boundary energy Ei calculated in step S46 with the grain boundary energy Ei ′ calculated in step S47. It is determined whether or not the energy is less than Ei (Ei ′ <Ei).

ステップS48の判定の結果、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満である場合には、ステップS49に進む。ステップS49に進むと、固定点処理部120は、固定点iを、インヒビターkの表面(境界)に移動させ、固定を解除して、通常の点iとする。ここで、本実施形態では、上述したように、固定点iが二重点である場合には図8、固定点iが三重点である場合には図9に示すように、固定点iを通常の点imの位置に移動させるものとする。   As a result of the determination in step S48, if the grain boundary energy Ei ′ is less than the grain boundary energy Ei, the process proceeds to step S49. In step S49, the fixed point processing unit 120 moves the fixed point i to the surface (boundary) of the inhibitor k, releases the fixation, and sets the normal point i. Here, in the present embodiment, as described above, when the fixed point i is a double point, as shown in FIG. 8, and when the fixed point i is a triple point, as shown in FIG. It is assumed to be moved to the position of point im.

ステップS49の処理が終了した場合、或いは、ステップS48で粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満でないと判定された場合には、ステップS50に進む。   When the process of step S49 is completed, or when it is determined in step S48 that the grain boundary energy Ei ′ is not less than the grain boundary energy Ei, the process proceeds to step S50.

ステップS50に進むと、解析点判別部113は、計算対象の点を示す変数iが点設定部103で現在設定されている点の数NIより小さいか否かを判定する。この判定の結果、計算対象の点を示す変数iが点設定部103で現在設定されている点の数NIより小さい場合には、点設定部103で現在設定されている全ての点iについて処理がされていないと判定し、ステップS51に進む。   In step S50, the analysis point determination unit 113 determines whether or not the variable i indicating the calculation target point is smaller than the number of points NI currently set by the point setting unit 103. If the variable i indicating the point to be calculated is smaller than the number of points NI currently set by the point setting unit 103 as a result of this determination, processing is performed for all points i currently set by the point setting unit 103. It is determined that the process has not been performed, and the process proceeds to step S51.

ステップS51に進むと、解析点判別部113は、計算対象の点を示す変数iに1を加算して、計算対象の点iを変更する。そして、変更した点iに対して、ステップS41以降の処理を再度行う。   In step S51, the analysis point determination unit 113 adds 1 to the variable i indicating the point to be calculated, and changes the point i to be calculated. And the process after step S41 is performed again with respect to the changed point i.

一方、ステップS50において、計算対象の点を示す変数iが点設定部103で現在設定されている点の数NI以上であると判定された場合には、点設定部103で現在設定されている全ての点iについて処理がされたと判定し、ステップS52に進む。   On the other hand, if it is determined in step S50 that the variable i indicating the point to be calculated is greater than or equal to the number of points NI currently set by the point setting unit 103, the point setting unit 103 sets the current value. It is determined that all points i have been processed, and the process proceeds to step S52.

ステップS52に進むと、固定点処理部120は、点設定部103に対して、ステップS49における点iの変更に伴う再設定を行わせる。また、これと同時に、位置計算部116は、点設定部103に対して、ステップS43又はステップS44で計算された点iが存在する位置ri(t+Δt)を示すベクトルを出力する。これにより、点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルが、点設定部103に再設定される。   In step S52, the fixed point processing unit 120 causes the point setting unit 103 to perform resetting in accordance with the change of the point i in step S49. At the same time, the position calculation unit 116 outputs a vector indicating the position ri (t + Δt) where the point i calculated in step S43 or step S44 exists to the point setting unit 103. Thereby, the vector indicating the current position ri (t) of the point i is reset in the point setting unit 103.

そして、ライン設定部104では、点設定部103における点iの再設定を契機として、ラインpの再設定が行われる。さらに、粒界設定部105では、点設定部103における点iの再設定及びライン設定部104におけるラインpの再設定を契機として、粒界uの再設定が行われる。さらに、粒界設定部105における粒界uの再設定を契機として、粒界エネルギー(γ)設定部109及び易動度設定部111における再設定も行われる。   The line setting unit 104 resets the line p when the point i is reset by the point setting unit 103. Further, the grain boundary setting unit 105 resets the grain boundary u in response to resetting of the point i in the point setting unit 103 and resetting of the line p in the line setting unit 104. Furthermore, the resetting in the grain boundary energy (γ) setting unit 109 and the mobility setting unit 111 is also performed in response to the resetting of the grain boundary u in the grain boundary setting unit 105.

次に、ステップS53において、解析時間設定部112は、時間tが、ステップS6で設定した解析完了時間Tよりも大きいか否かを判定する。すなわち、解析完了時間Tが経過したか否かを判定する。この判定の結果、時間tが、ステップS6で設定した解析完了時間Tより大きくない場合(解析完了時間Tが経過していない場合)には、ステップ54に進む。ステップS54に進むと、解析時間設定部112は、現在設定している時間tに時間Δtを加算して、時間tを更新する。その後、ステップS21に戻り、ステップS21以降の処理を再度行う。そして、ステップS53において、時間tが、ステップS6で設定した解析完了時間Tよりも大きい(解析完了時間Tが経過した場合)と判定されるまで、ステップS21〜ステップS53までの処理が繰り返し行われる。   Next, in step S53, the analysis time setting unit 112 determines whether or not the time t is greater than the analysis completion time T set in step S6. That is, it is determined whether or not the analysis completion time T has elapsed. If the result of this determination is that the time t is not greater than the analysis completion time T set in step S6 (if the analysis completion time T has not elapsed), the routine proceeds to step 54. In step S54, the analysis time setting unit 112 updates the time t by adding the time Δt to the currently set time t. Then, it returns to step S21 and performs the process after step S21 again. In step S53, the processing from step S21 to step S53 is repeatedly performed until it is determined that the time t is greater than the analysis completion time T set in step S6 (when the analysis completion time T has elapsed). .

一方、ステップS53の判定の結果、時間tが、ステップS6で設定した解析完了時間Tよりも大きい場合(解析完了時間Tが経過した場合)には、ステップS55に進む。ステップS55に進むと、解析画像表示部117は、ステップS43又はステップS44で計算された「点iの位置ri(t+Δt)のベクトル」に基づいて、時間tが0(ゼロ)からT[sec]までの間に、結晶粒Aの状態がどのように推移するのかを示す画像を、表示装置200に表示させる。そして、図10−1〜図10−4の一連のフローチャートを終了する。   On the other hand, if the result of determination in step S53 is that the time t is greater than the analysis completion time T set in step S6 (when the analysis completion time T has elapsed), the process proceeds to step S55. In step S55, the analysis image display unit 117 sets the time t from 0 (zero) to T [sec] based on the “vector of the position ri (t + Δt) of the point i” calculated in step S43 or step S44. In the meantime, an image showing how the state of the crystal grains A changes is displayed on the display device 200. Then, the series of flowcharts of FIGS.

尚、ステップS3で入力される解析温度θ(t)が時間に依存する場合、例えば、ステップS54の後に、ステップS54で設定された時間t+Δtにおける解析温度θ(t+Δt)を読み出し、その解析温度θ(t+Δt)における単位長さ当たりの粒界エネルギーγと易動度Miとを再設定してから、ステップS21以降の処理を行うようにすればよい。   When the analysis temperature θ (t) input in step S3 depends on time, for example, after step S54, the analysis temperature θ (t + Δt) at time t + Δt set in step S54 is read and the analysis temperature θ After resetting the grain boundary energy γ and the mobility Mi per unit length at (t + Δt), the processing after step S21 may be performed.

−第1の実施形態の変形例−
図13は、本発明の第1の実施形態の変形例を示し、結晶粒解析装置が行う処理動作の一例を説明するフローチャートである。この図13に示すフローチャートにおいて、図10−3に示すステップと同様のステップには、同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。具体的に、本変形例は、図7に示すライン変更処理部119によるライン変更処理において、第2の処理例を実現するものである。以下の説明においては、図7に示す模式図と共に説明を行う。
-Modification of the first embodiment-
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a processing operation performed by the crystal grain analysis apparatus, showing a modification of the first embodiment of the present invention. In the flowchart shown in FIG. 13, the same steps as those shown in FIG. 10-3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Specifically, this modification implements a second processing example in the line change processing by the line change processing unit 119 shown in FIG. In the following description, description will be made with the schematic diagram shown in FIG.

まず、本変形例では、図10−1〜図10−2に示す各ステップを経る。さらに、図10−3のステップS20〜ステップS24に示す各ステップを経る。   First, in this modification, the steps shown in FIGS. 10-1 to 10-2 are performed. Furthermore, it goes through each step shown to step S20-step S24 of FIG. 10-3.

ステップS24の判定の結果、ラインpがインヒビターk内を通る場合(例えば、図7(1a)〜(6a)に該当する場合)には、ステップS25に進む。ステップS25に進むと、ライン変更処理部119は、ラインpの端点がインヒビターk内にあるか否かを判定する。   As a result of the determination in step S24, when the line p passes through the inhibitor k (for example, the case corresponding to FIGS. 7 (1a) to (6a)), the process proceeds to step S25. In step S25, the line change processing unit 119 determines whether or not the end point of the line p is within the inhibitor k.

ステップS25の判定の結果、ラインpの端点がインヒビターk内にない場合(図7(1a)に示す場合)には、ステップS101に進む。ステップS101に進むと、ライン変更処理部119は、ラインp上のインヒビターk内の任意の位置に二重点(図7(1c)に示す二重点in)を発生させる。これにより、ラインpは2つのラインに分割されてラインの数が1つ増え、また、点の数も1つ増えることになる。   As a result of the determination in step S25, when the end point of the line p is not in the inhibitor k (in the case shown in FIG. 7 (1a)), the process proceeds to step S101. In step S101, the line change processing unit 119 generates a double point (double point in shown in FIG. 7 (1c)) at an arbitrary position in the inhibitor k on the line p. As a result, the line p is divided into two lines, and the number of lines increases by one, and the number of points also increases by one.

次に、ステップS102において、ライン変更処理部119は、ステップS101の処理で点の数及びラインの数がそれぞれ1つ増えたため、現在設定されている、増減する点の数を示すΔNIに1を加算して、当該ΔNIを変更すると共に、現在設定されている、増減するラインの数を示すΔNPに1を加算して、当該ΔNPを変更する。   Next, in step S102, the line change processing unit 119 increases the number of points and the number of lines by 1 in the processing of step S101, so that 1 is set to ΔNI indicating the currently set number of points to be increased or decreased. Addition is performed to change the ΔNI, and 1 is added to the currently set ΔNP indicating the number of lines to be increased or decreased to change the ΔNP.

一方、ステップS25の判定の結果、ラインpの端点がインヒビターk内にある場合(図7(2a)〜(6a)に示す場合)には、ステップS29に進む。ステップS29に進むと、ライン変更処理部119は、ラインpの両端点がインヒビターk内にあるか否かを判定する。   On the other hand, if the result of determination in step S25 is that the end point of the line p is within the inhibitor k (as shown in FIGS. 7 (2a) to (6a)), the process proceeds to step S29. In step S29, the line change processing unit 119 determines whether or not both end points of the line p are in the inhibitor k.

ステップS29の判定の結果、ラインpの両端点がインヒビターk内にある場合(図7(5a)及び(6a)に示す場合)には、ステップS103に進む。ステップS103に進むと、ライン変更処理部119は、ラインpの1つの端点をもう一方の端点に移動させて1つの点とし、インヒビターk内にあるラインpを消滅させる(図7(5c)及び図7(6c))。これにより、点の数及びラインの数は1つ減ることになる。   As a result of the determination in step S29, when both end points of the line p are within the inhibitor k (in the case shown in FIGS. 7 (5a) and (6a)), the process proceeds to step S103. In step S103, the line change processing unit 119 moves one end point of the line p to the other end point to make it one point, and eliminates the line p in the inhibitor k (FIG. 7 (5c) and FIG. 7 (6c)). As a result, the number of points and the number of lines are reduced by one.

次に、ステップS104において、ライン変更処理部119は、ステップS103の処理で点の数及びラインの数がそれぞれ1つ減ったため、現在設定されている、増減する点の数を示すΔNIに1を減算して、当該ΔNIを変更すると共に、現在設定されている、増減するラインの数を示すΔNPに1を減算して、当該ΔNPを変更する。   Next, in step S104, the line change processing unit 119 decreases the number of points and the number of lines by 1 in the processing of step S103, so that 1 is set to ΔNI indicating the currently set number of points to be increased or decreased. The ΔNI is changed by subtraction, and 1 is subtracted from the currently set ΔNP indicating the number of lines to be increased or decreased to change the ΔNP.

ステップS102の処理が終了した場合、ステップS104の処理が終了した場合、或いはステップS29でラインpの両端点がインヒビターk内にないと判定された場合(図7(2a)〜(4a)に示す場合)には、ステップS105に進む。ステップS105に進むと、ライン変更処理部119は、インヒビターk内にある点in又は端点をインヒビターkの中心位置(bk)に移動させ、これを固定点ik(図7(1c)〜(6c)に示す固定点ik)とする。尚、図7(3c)に示す場合には、インヒビターk内にある端点がインヒビターkの中心位置(bk)にあるため、当該移動の処理は行われない。   When the process of step S102 is completed, when the process of step S104 is completed, or when it is determined in step S29 that both end points of the line p are not within the inhibitor k (shown in FIGS. 7 (2a) to (4a)). In the case), the process proceeds to step S105. In step S105, the line change processing unit 119 moves the point in or the end point in the inhibitor k to the center position (bk) of the inhibitor k, and moves this to the fixed point ik (FIGS. 7 (1c) to (6c). The fixed point ik) shown in FIG. In the case shown in FIG. 7 (3c), since the end point in the inhibitor k is at the center position (bk) of the inhibitor k, the movement process is not performed.

また、このステップS105において、ライン変更処理部119は、ステップS101〜ステップS105の処理による点の変更(消滅、発生を含む)に関する情報、及び、ラインの変更(消滅、発生を含む)に関する情報を、RAM又はハードディスクに記憶する。   In step S105, the line change processing unit 119 receives information on point changes (including disappearance and occurrence) by the processes in steps S101 to S105, and information on line changes (including disappearance and occurrence). , Stored in RAM or hard disk.

このステップS105の処理が終了すると、図10−3に示すステップS34以降の処理が行われて、第1の実施形態の結晶粒解析装置が行う処理動作の変形例におけるフローチャートが終了する。   When the process of step S105 is completed, the process after step S34 shown in FIG. 10-3 is performed, and the flowchart in the modified example of the processing operation performed by the crystal grain analysis apparatus of the first embodiment is completed.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。
第1の実施形態では、図3(b)に示すように、結晶粒A1に対して、粒界点として、二重点i2〜i4、i6〜i10、i12〜i15、i17、i18と、三重点i1、i5、i11、i16とを設定する形態であったが、第2の実施形態では、処理の簡素化等のため、結晶粒A1に対して、粒界点として、図3(b)に示す三重点i1、i5、i11、i16のみを設定する形態である。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, as shown in FIG. 3B, double points i2 to i4, i6 to i10, i12 to i15, i17, i18, and triple points as grain boundary points with respect to the crystal grain A1. In the second embodiment, i1, i5, i11, and i16 are set. However, in the second embodiment, for simplification of processing, the grain boundary point is shown in FIG. Only the triple points i1, i5, i11, and i16 shown are set.

図14は、第2の実施形態に係る結晶粒解析装置で設定される点(三重点i)と、ラインp及び粒界uとの一例を示す図である。この図14において、図3(b)に示す点と同じ点については、同様の符号を付している。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a point (triple point i) set by the crystal grain analyzer according to the second embodiment, a line p, and a grain boundary u. In FIG. 14, the same points as those shown in FIG.

また、図15は、第2の実施形態に係る結晶粒解析装置の機能構成の一例を示すブロック図である。この図15において、図2に示す構成と同様の構成については、同様の符号を付している。この第2の実施形態に係る結晶粒解析装置150は、図2に示す第1の実施形態に係る結晶粒解析装置100に対して、二重点用駆動力計算部114を省略したものである。また、第2の実施形態においては、図2に示す固定点処理部120の処理内容が変更となるため、図15では、固定点処理部151としている。   FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the crystal grain analysis apparatus according to the second embodiment. In FIG. 15, the same components as those shown in FIG. The crystal grain analysis apparatus 150 according to the second embodiment is obtained by omitting the double-point driving force calculation unit 114 from the crystal grain analysis apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG. In the second embodiment, since the processing content of the fixed point processing unit 120 shown in FIG. 2 is changed, the fixed point processing unit 151 is used in FIG.

また、図16は、第2の実施形態係る結晶粒解析装置が行う処理動作の一例を説明するフローチャートである。   FIG. 16 is a flowchart for explaining an example of a processing operation performed by the crystal grain analysis apparatus according to the second embodiment.

第2の実施形態係る結晶粒解析装置150の処理動作では、まず、図10−1に示す各ステップ、図10−2に示す各ステップ及び図10−3(又は図13)に示す各ステップを経る。   In the processing operation of the crystal grain analyzer 150 according to the second embodiment, first, each step shown in FIG. 10A, each step shown in FIG. 10B, and each step shown in FIG. It passes.

この際、図10−1に示すステップS7では、ユーザにより、図3(a)に示す結晶粒画像31に対して、三重点iが指定されることになる。具体的に、図14に示す例では、結晶粒A1に対して、三重点i1、i5、i11、i16が指定されることになる。   At this time, in step S7 shown in FIG. 10A, the user designates the triple point i for the crystal grain image 31 shown in FIG. Specifically, in the example shown in FIG. 14, triple points i1, i5, i11, and i16 are designated for the crystal grain A1.

これを受けて、ステップS8では、点設定部103において、ステップS7で指定されたと判定した三重点iの位置ri(t)を示すベクトルを計算して、RAM又はハードディスクに設定される。   In response to this, in step S8, the point setting unit 103 calculates a vector indicating the position ri (t) of the triple point i determined to have been specified in step S7, and sets it in the RAM or hard disk.

また、図10−2のステップS15では、ライン設定部104において、当該ステップS8で設定された三重点iにより特定されるラインp及びその数NPが、RAM又はハードディスクに設定される。具体的に、図14に示す例では、三重点i1と三重点i5、三重点i5と三重点i11、三重点i11と三重点i16、及び、三重点i16と三重点i1をそれぞれ結ぶ4つのラインp1.p2、p3及びp4が設定される。   Further, in step S15 of FIG. 10-2, the line setting unit 104 sets the line p specified by the triple point i set in step S8 and the number NP thereof in the RAM or the hard disk. Specifically, in the example shown in FIG. 14, four lines connecting the triple point i1 and the triple point i5, the triple point i5 and the triple point i11, the triple point i11 and the triple point i16, and the triple point i16 and the triple point i1, respectively. p1. p2, p3 and p4 are set.

また、図10−2のステップS16では、粒界設定部105において、ステップS8により設定された三重点iを両端として互いに接続されたラインpにより特定される粒界uが、RAM又はハードディスクに設定される。この第2の実施形態では、ステップS8において三重点しか設定されないため、粒界uは、図14に示すように、ラインpに対応して設定されることになる。   In step S16 of FIG. 10-2, the grain boundary setting unit 105 sets the grain boundary u specified by the line p connected to each other with the triple point i set in step S8 as both ends in the RAM or the hard disk. Is done. In the second embodiment, since only the triple point is set in step S8, the grain boundary u is set corresponding to the line p as shown in FIG.

まず、図16のステップS201において、解析点判別部113は、計算対象の点を示す変数iを1に設定する。これにより計算対象の点iが設定される。尚、ここで、計算対象の点iとしては、ステップS8により設定された通常の三重点iのみならず、図10−3のステップS26及びS27(又は図13のステップS101及びS105)の処理で新たに発生した固定二重点(例えば、図7(1b)及び(1c)に示す固定点ik)や、例えば、図10−3のステップS30(又は図13のステップS29及びS105)の処理で発生した固定三重点(例えば、図7(4b)及び(4c)に示す固定点ik)も含まれる。   First, in step S201 in FIG. 16, the analysis point determination unit 113 sets a variable i indicating a calculation target point to 1. Thereby, the point i to be calculated is set. Here, the calculation target point i is not limited to the normal triple point i set in step S8, but also in steps S26 and S27 in FIG. 10-3 (or steps S101 and S105 in FIG. 13). Newly generated fixed double point (for example, the fixed point ik shown in FIGS. 7 (1b) and (1c)), for example, generated in step S30 of FIG. 10-3 (or steps S29 and S105 of FIG. 13). The fixed triple points (for example, the fixed points ik shown in FIGS. 7 (4b) and (4c)) are also included.

次に、ステップS202において、例えば、固定点処理部151は、減少する点の数を示すΔNI'を0(ゼロ)に設定する。   Next, in step S202, for example, the fixed point processing unit 151 sets ΔNI ′ indicating the number of points to be decreased to 0 (zero).

次に、ステップS203において、解析点判別部113は、計算対象の点iが、固定点(ik)か否かを判定する。この判定の結果、計算対象の点iが、固定点(ik)でない場合には、ステップS204に進む。このステップS203で固定点(ik)でないと判定されると、ステップS201において説明したように、通常の三重点iということになる。   Next, in step S203, the analysis point determination unit 113 determines whether the point i to be calculated is a fixed point (ik). As a result of the determination, if the point i to be calculated is not a fixed point (ik), the process proceeds to step S204. If it is determined in step S203 that it is not a fixed point (ik), it is a normal triple point i as described in step S201.

ステップS204に進むと、三重点用駆動力計算部115及び位置計算部116による三重点用駆動力・位置算出処理が行われる。ここで、このステップS204の処理については、図10−4におけるステップS44の処理と同様であるため、その説明は省略する。   In step S204, triple point driving force / position calculation processing by the triple point driving force calculation unit 115 and the position calculation unit 116 is performed. Here, the processing in step S204 is the same as the processing in step S44 in FIG.

一方、ステップS203の判定の結果、計算対象の点iが、固定点(ik)である場合には、ステップS205に進む。このステップS203で固定点(ik)であると判定される点としては、ステップS201において説明したように、二重点の固定点及び三重点の固定点がある。   On the other hand, as a result of the determination in step S203, if the point i to be calculated is a fixed point (ik), the process proceeds to step S205. The points determined to be the fixed point (ik) in step S203 include a double point fixed point and a triple point fixed point as described in step S201.

ステップS205に進むと、固定点処理部151は、解析点判別部113で判定処理された固定点iの座標情報、及び、当該固定点iとラインpを構成する他方の各点の位置を示す情報を、点設定部103から読み出す。さらに、固定点処理部151は、処理対象の固定点を中心位置bkとするインヒビターkに関する情報(中心位置bkを示す座標情報及びその半径ckに係る情報)を、インヒビター設定部118から読み出す。   In step S205, the fixed point processing unit 151 indicates the coordinate information of the fixed point i determined by the analysis point determining unit 113 and the positions of the other points constituting the fixed point i and the line p. Information is read from the point setting unit 103. Further, the fixed point processing unit 151 reads information about the inhibitor k having the processing target fixed point as the center position bk (coordinate information indicating the center position bk and information related to the radius ck) from the inhibitor setting unit 118.

次に、ステップS206において、粒界エネルギー(E)算出部121は、ステップS205で読み出された情報を取得すると共に、固定点iが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγを粒界エネルギー(γ)設定部109から読み出す。そして、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点iが属する粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγと、固定点iと当該固定点iとラインを構成する他方の各点との長さ(各ラインの長さ)を用いて、固定点iが属する粒界uの粒界エネルギーEiを計算(算出)する。また、ステップS206のEiの算出処理では、固定点iを中心位置bkとするインヒビターk内(インヒビターkの表面(境界)は含まない)には、粒界uは存在しないものとして計算(算出)を行う。ここで、固定点iが、二重点である場合と三重点である場合の具体的な粒界エネルギーEiの算出方法については、第1の実施形態における図10−4のステップS46と同様であるため、その説明は省略する。   Next, in step S206, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 acquires the information read in step S205, and calculates the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point i belongs. Read from the grain boundary energy (γ) setting unit 109. Then, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point i belongs, and the other points constituting the line between the fixed point i and the fixed point i. Is used (the length of each line) to calculate (calculate) the grain boundary energy Ei of the grain boundary u to which the fixed point i belongs. In the calculation process of Ei in step S206, calculation (calculation) is performed assuming that there is no grain boundary u in the inhibitor k (not including the surface (boundary) of the inhibitor k) having the fixed point i as the center position bk. I do. Here, a specific method for calculating the grain boundary energy Ei when the fixed point i is a double point and a triple point is the same as step S46 of FIG. 10-4 in the first embodiment. Therefore, the description is omitted.

次に、ステップS207において、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点iが固定位置(インヒビターkの中心位置bk)から開放されて、インヒビターk内を除く領域の位置であって、粒界エネルギーEが最小となる位置(平衡位置)にあるときの粒界エネルギーEi'を計算(算出)する。この際、ステップS207の粒界エネルギーEi'の算出処理では、固定点iを中心位置bkとするインヒビターk内(インヒビターkの表面(境界)は含まない)には、粒界uは存在しないものとし、また、その他のインヒビターkは存在しないものとして計算(算出)を行う。ここで、固定点iが、二重点である場合と三重点である場合の具体的な粒界エネルギーEi'の算出方法については、第1の実施形態における図10−4のステップS47と同様であるため、その説明は省略する。   Next, in step S207, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 determines that the fixed point i is released from the fixed position (the center position bk of the inhibitor k) and is the position of the region excluding the inside of the inhibitor k. The grain boundary energy Ei ′ when the field energy E is at the minimum position (equilibrium position) is calculated (calculated). At this time, in the calculation process of the grain boundary energy Ei ′ in step S207, the grain boundary u does not exist in the inhibitor k (not including the surface (boundary) of the inhibitor k) having the fixed point i as the center position bk. In addition, calculation (calculation) is performed on the assumption that no other inhibitor k exists. Here, a specific method for calculating the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point i is a double point and a triple point is the same as step S47 of FIG. 10-4 in the first embodiment. Therefore, the description thereof is omitted.

次に、ステップS208において、固定点処理部151は、ステップS206で算出された粒界エネルギーEiと、ステップS207で算出された粒界エネルギーEi'とを比較し、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満(Ei'<Ei)であるか否かを判定する。   Next, in step S208, the fixed point processing unit 151 compares the grain boundary energy Ei calculated in step S206 with the grain boundary energy Ei ′ calculated in step S207, and the grain boundary energy Ei ′ is It is determined whether or not the energy is less than Ei (Ei ′ <Ei).

ステップS208の判定の結果、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満である場合には、ステップS209に進む。ステップS209に進むと、例えば、固定点処理部151は、固定点iが三重点であるか否かを判定する。   As a result of the determination in step S208, if the grain boundary energy Ei ′ is less than the grain boundary energy Ei, the process proceeds to step S209. In step S209, for example, the fixed point processing unit 151 determines whether or not the fixed point i is a triple point.

ステップS209の判定の結果、固定点iが三重点である場合には、ステップS210に進む。ステップS210に進むと、固定点処理部151は、固定点iを、インヒビターkの表面(境界)に移動させ、固定を解除して、通常の点iとする。第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、固定点iが三重点である場合には、図9に示すように、固定点iを通常の点imの位置に移動させる。   If the result of determination in step S209 is that the fixed point i is a triple point, the process proceeds to step S210. In step S210, the fixed point processing unit 151 moves the fixed point i to the surface (boundary) of the inhibitor k, releases the fixation, and sets the normal point i. Also in the second embodiment, as in the first embodiment, when the fixed point i is a triple point, the fixed point i is moved to the position of the normal point im as shown in FIG.

一方、ステップS209の判定の結果、固定点iが三重点でない、すなわち、固定点iが二重点である場合には、ステップS211に進む。ステップS211に進むと、固定点処理部151は、固定点iと、当該固定点iと隣接する2つの点とを結ぶ2つのラインpを消滅させて、固定点iに属する2つの粒界を消滅させる処理を行う。この際、固定点処理部151は、2つのラインpの消滅をライン設定部104に設定させ、粒界設定部105に、固定点iに属する2つの粒界を消滅させる。   On the other hand, as a result of the determination in step S209, if the fixed point i is not a triple point, that is, if the fixed point i is a double point, the process proceeds to step S211. In step S211, the fixed point processing unit 151 extinguishes two lines p connecting the fixed point i and the two points adjacent to the fixed point i, and sets two grain boundaries belonging to the fixed point i. Process to make it disappear. At this time, the fixed point processing unit 151 causes the line setting unit 104 to set the disappearance of the two lines p, and causes the grain boundary setting unit 105 to disappear the two grain boundaries belonging to the fixed point i.

次に、ステップS212において、固定点処理部151は、当該固定点iと隣接していた2つの点を結ぶラインpをライン設定部104に新たに設定させ、粒界設定部105に、当該固定点iに隣接していた2つの点を結ぶ粒界uを発生(設定)させる。   Next, in step S212, the fixed point processing unit 151 causes the line setting unit 104 to newly set a line p connecting two points adjacent to the fixed point i, and causes the grain boundary setting unit 105 to perform the fixing. A grain boundary u connecting two points adjacent to the point i is generated (set).

尚、ここでは、ステップS211及びS212の粒界設定部105における粒界uの再設定を契機として、粒界エネルギー(γ)設定部109及び易動度設定部111における再設定も行われる。   Here, the resetting in the grain boundary energy (γ) setting unit 109 and the mobility setting unit 111 is also performed in response to the resetting of the grain boundary u in the grain boundary setting unit 105 in steps S211 and S212.

図17は、図16のステップS211及びS212の処理動作の一例を説明する図である。
第2の実施形態では、ステップS204に示すように、駆動力・位置算出処理は、三重点のみ実行するものであるため、まず、ステップS211の処理では、図17に示す固定点ikと、固定点ikと隣接する2つの点ix、iyとを結ぶ2つのラインpx、pyを消滅させて、固定点ikに属する2つの粒界ux、uyを消滅させる。そして、ステップS212において、固定点ikに隣接していた2つの点ix、iyを結ぶラインpxyを設定し、固定点ikに隣接していた2つの点ix、iyを結ぶ粒界uxyを発生(設定)させる。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the processing operation in steps S211 and S212 in FIG.
In the second embodiment, as shown in step S204, since the driving force / position calculation process is executed only for the triple point, first, in the process of step S211, the fixed point ik shown in FIG. The two lines px and py connecting the point ik and the two adjacent points ix and iy are eliminated, and the two grain boundaries ux and ui belonging to the fixed point ik are eliminated. In step S212, a line pxy connecting the two points ix and iy adjacent to the fixed point ik is set, and a grain boundary uxy connecting the two points ix and iy adjacent to the fixed point ik is generated ( Set).

次に、ステップS213において、固定点処理部151は、ステップS211で固定点iを1つ消滅させたため、現在設定されている、減少する点の数を示すΔNI'に1を減算して、当該ΔNI'を変更する。   Next, in step S213, the fixed point processing unit 151 deletes one fixed point i in step S211. Therefore, the fixed point processing unit 151 subtracts 1 from the currently set ΔNI ′ indicating the number of points to be decreased. ΔNI ′ is changed.

ステップS213の処理が終了した場合、ステップS213の処理が終了した場合、或いは、ステップS208で粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満でないと判定された場合には、ステップS214に進む。   When the process of step S213 is completed, when the process of step S213 is completed, or when it is determined in step S208 that the grain boundary energy Ei ′ is not less than the grain boundary energy Ei, the process proceeds to step S214.

ステップS214に進むと、解析点判別部113は、計算対象の点を示す変数iが、点設定部103で現在設定されている点の数NIより小さいか否かを判定する。この判定の結果、計算対象の点を示す変数iが点設定部103で現在設定されている点の数NIより小さい場合には、点設定部103で現在設定されている全ての点iについて処理がされていないと判定し、ステップS215に進む。   In step S214, the analysis point determination unit 113 determines whether or not the variable i indicating the point to be calculated is smaller than the number of points NI currently set by the point setting unit 103. If the variable i indicating the point to be calculated is smaller than the number of points NI currently set by the point setting unit 103 as a result of this determination, processing is performed for all points i currently set by the point setting unit 103. It is determined that the process has not been performed, and the process proceeds to step S215.

ステップS215に進むと、解析点判別部113は、計算対象の点を示す変数iに1を加算して、計算対象の点iを変更する。そして、変更した点iに対して、ステップS203以降の処理を再度行う。   In step S215, the analysis point determination unit 113 adds 1 to the variable i indicating the calculation target point to change the calculation target point i. And the process after step S203 is performed again with respect to the changed point i.

一方、ステップS214において、計算対象の点を示す変数iが点設定部103で現在設定されている点の数NI以上であると判定された場合には、点設定部103で現在設定されている全ての点iについて処理がされたと判定し、ステップS216に進む。   On the other hand, if it is determined in step S214 that the variable i indicating the calculation target point is greater than or equal to the number of points NI currently set by the point setting unit 103, the point setting unit 103 sets the current value. It is determined that all points i have been processed, and the process proceeds to step S216.

ステップS216に進むと、例えば、固定点処理部151は、点設定部103に対して、現在設定している減少する点の数を示すΔNI'の情報を出力し、現在設定されている点の数NIに、出力した減少する点の数を示すΔNI'(ΔNI'は負の値)を加算させ、点の数NIの再設定を行わせる。   In step S216, for example, the fixed point processing unit 151 outputs information of ΔNI ′ indicating the number of points that are currently set to the point setting unit 103, and the point of the currently set point is output. ΔNI ′ (ΔNI ′ is a negative value) indicating the number of output decreasing points is added to the number NI, and the number of points NI is reset.

次に、ステップS217において、固定点処理部151は、点設定部103に対して、ステップS210及びS211における点iの変更に伴う再設定を行わせる。また、これと同時に、位置計算部116は、点設定部103に対して、ステップS204で計算された点iが存在する位置ri(t+Δt)を示すベクトルを出力する。これにより、点iの現在の位置ri(t)を示すベクトルが、点設定部103に再設定される。   Next, in step S217, the fixed point processing unit 151 causes the point setting unit 103 to perform resetting according to the change of the point i in steps S210 and S211. At the same time, the position calculation unit 116 outputs a vector indicating the position ri (t + Δt) where the point i calculated in step S204 exists to the point setting unit 103. Thereby, the vector indicating the current position ri (t) of the point i is reset in the point setting unit 103.

そして、ライン設定部104では、この点設定部103における点iの再設定を契機として、ラインpの再設定が行われる。また、粒界設定部105では、点設定部103における点iの再設定及びライン設定部104におけるラインpの再設定を契機として粒界uの再設定が行われる。さらに、粒界設定部105における粒界uの再設定を契機として、粒界エネルギー(γ)設定部109及び易動度設定部111における再設定も行われる。   Then, the line setting unit 104 resets the line p, triggered by the resetting of the point i in the point setting unit 103. In the grain boundary setting unit 105, the grain boundary u is reset when the point i is reset by the point setting unit 103 and the line p is reset by the line setting unit 104. Furthermore, the resetting in the grain boundary energy (γ) setting unit 109 and the mobility setting unit 111 is also performed in response to the resetting of the grain boundary u in the grain boundary setting unit 105.

次に、ステップS218において、解析時間設定部112は、時間tが、ステップS6で設定した解析完了時間Tよりも大きいか否かを判定する。すなわち、解析完了時間Tが経過したか否かを判定する。この判定の結果、時間tが、ステップS6で設定した解析完了時間Tより大きくない場合(解析完了時間Tが経過していない場合)には、ステップ219に進む。ステップS219に進むと、解析時間設定部112は、現在設定している時間tに時間Δtを加算して、時間tを更新する。その後、図10−3(又は図13)のステップS21に戻り、ステップS21以降の処理を再度行う。そして、ステップS218において、時間tが、ステップS6で設定した解析完了時間Tよりも大きい(解析完了時間Tが経過した場合)と判定されるまで、図10−3(又は図13)のステップS21〜ステップS39、及び、図16のステップS201〜ステップS218までの処理が繰り返し行われる。   Next, in step S218, the analysis time setting unit 112 determines whether or not the time t is greater than the analysis completion time T set in step S6. That is, it is determined whether or not the analysis completion time T has elapsed. If the result of this determination is that the time t is not greater than the analysis completion time T set in step S6 (if the analysis completion time T has not elapsed), the routine proceeds to step 219. In step S219, the analysis time setting unit 112 updates the time t by adding the time Δt to the currently set time t. Then, it returns to step S21 of FIG. 10-3 (or FIG. 13), and performs the process after step S21 again. Then, in step S218, until it is determined that the time t is longer than the analysis completion time T set in step S6 (when the analysis completion time T has elapsed), step S21 in FIG. 10-3 (or FIG. 13). To Step S39 and Steps S201 to S218 in FIG. 16 are repeated.

一方、ステップS218の判定の結果、時間tが、ステップS6で設定した解析完了時間Tよりも大きい場合(解析完了時間Tが経過した場合)には、ステップS220に進む。ステップS220に進むと、解析画像表示部117は、ステップS204で計算された「点iの位置ri(t+Δt)のベクトル」に基づいて、時間tが0(ゼロ)からT[sec]までの間に、結晶粒Aの状態がどのように推移するのかを示す画像を、表示装置200に表示させる。そして、図10−1、図10−2、図10−3(又は図13)及び図16の一連のフローチャートを終了する。   On the other hand, if the result of determination in step S218 is that the time t is greater than the analysis completion time T set in step S6 (when the analysis completion time T has elapsed), the process proceeds to step S220. In step S220, the analysis image display unit 117 determines that the time t is from 0 (zero) to T [sec] based on the “vector of the position ri (t + Δt) of the point i” calculated in step S204. In addition, an image showing how the state of the crystal grains A changes is displayed on the display device 200. Then, the series of flowcharts of FIG. 10-1, FIG. 10-2, FIG. 10-3 (or FIG. 13), and FIG.

次に、以上のような処理動作を行う結晶粒解析装置の実施例を説明する。
尚、ここでは、結晶粒解析装置として第1の実施形態の結晶粒解析装置100を用い、また、結晶粒の解析対象である金属材料としてインヒビターを用いて製造される方向性電磁鋼板を適用する場合を例に挙げて説明する。
Next, an embodiment of a crystal grain analysis apparatus that performs the above processing operation will be described.
Here, the grain analysis apparatus 100 of the first embodiment is used as a crystal grain analysis apparatus, and a grain-oriented electrical steel sheet manufactured using an inhibitor as a metal material that is an object of crystal grain analysis is applied. A case will be described as an example.

方向性電磁鋼板の製造工程においては、仕上げ焼鈍として高温焼鈍(例えば、ピーク温度1200[℃]、20時間程度)が行われる。この際、高温の仕上げ焼鈍を行う前の一次再結晶化した結晶粒の粒径は、例えば、20μm〜30μm程度であるが、高温の仕上げ焼鈍が終了した時点での二次再結晶化された結晶粒の粒径は、数cm程度にもなる。このように、方向性電磁鋼板の製造工程では、二次再結晶化後の結晶粒を巨大化させる必要があり、これを実現するためにインヒビターが用いられる。   In the manufacturing process of the grain-oriented electrical steel sheet, high-temperature annealing (for example, peak temperature 1200 [° C.], about 20 hours) is performed as finish annealing. At this time, the grain size of the primary recrystallized crystal grains before performing the high-temperature finish annealing is, for example, about 20 μm to 30 μm, but the secondary recrystallization at the time when the high-temperature finish annealing is completed. The grain size of the crystal grains is about several centimeters. Thus, in the manufacturing process of a grain-oriented electrical steel sheet, it is necessary to enlarge the crystal grain after secondary recrystallization, and an inhibitor is used in order to realize this.

具体的には、インヒビターが結晶粒間に存在している間は当該結晶粒の成長が抑制された状態となるが、例えば、仕上げ焼鈍中の高温によりインヒビターが消滅等したことを契機として、それまで抑制されていた結晶粒が一気に巨大化して、方向性電磁鋼板の結晶粒が形成される。   Specifically, while the inhibitor is present between the crystal grains, the growth of the crystal grains is suppressed. For example, when the inhibitor disappears due to a high temperature during finish annealing, The crystal grains that have been suppressed to an enormous size grow at once, and crystal grains of the grain-oriented electrical steel sheet are formed.

このように、方向性電磁鋼板の結晶粒では、インヒビターによって粒界移動が阻害されながら進行するので、この効果を取り入れながら計算を実行することが必須である。そこで、その効果を確認するために、本発明を適用して、仕上げ焼鈍による結晶粒の成長を実際にシミュレーションした。   As described above, in the grain of the grain-oriented electrical steel sheet, the grain boundary movement is inhibited by the inhibitor, so that it is essential to perform the calculation while incorporating this effect. Therefore, in order to confirm the effect, the present invention was applied to actually simulate the growth of crystal grains by finish annealing.

本実施例では、方向性電磁鋼板における通板コイルごとの仕上げ焼鈍後の結晶粒の成長状態を事前に策定するために、まず、仕上げ焼鈍前の実際の結晶粒画像31を観察して、インヒビターの設定を行うと共に、各通板コイルの結晶粒画像31の中から1つの結晶粒を抽出して当該結晶粒における各種の設定を行い、結晶粒解析装置100を稼動させた。   In this embodiment, in order to predetermine the growth state of crystal grains after finish annealing for each through coil in a grain-oriented electrical steel sheet, first, an actual crystal grain image 31 before finish annealing is observed to check the inhibitor. The crystal grain analysis apparatus 100 was operated by extracting one crystal grain from the crystal grain image 31 of each plate coil and making various settings for the crystal grain.

図18は、本発明の実施例を示し、方向性電磁鋼板における通板コイルごとの結晶粒の成長状態を検証した結果を示す図である。ここで、図18には、A〜Jに示す10本の通板コイルについて検証を行った結果を示している。具体的に、図18には、仕上げ焼鈍前に事前に設定した結晶粒について、実際に仕上げ焼鈍を行った後の結晶粒の粒径(実験)のデータと、本発明に係る結晶粒解析装置100でシミュレーションを行った場合の結晶粒の粒径(本発明適用)のデータと、インヒビターを考慮せずに単に結晶粒の成長のみのシミュレーションを行った場合の結晶粒の粒径(本発明適用せず)のデータが示されている。   FIG. 18 is a diagram showing the results of verifying the growth state of crystal grains for each through-plate coil in the grain-oriented electrical steel sheet, showing an example of the present invention. Here, in FIG. 18, the result of having verified about the 10 through-plate coils shown to AJ is shown. Specifically, FIG. 18 shows data on the grain size (experiment) of the crystal grain after actually performing the finish annealing on the crystal grain set in advance before the finish annealing, and the grain analysis apparatus according to the present invention. Data on the grain size of the crystal grain when the simulation is performed at 100 (application of the present invention), and the grain size of the crystal grain when the simulation of only the growth of the crystal grain is performed without considering the inhibitor (application of the present invention) Data) is shown.

また、図18では、実験のデータとしてA〜Jに示す10本の通板コイルについて検証を行った結果を示しており、また、本発明適用のデータ及び本発明適用せずのデータとしては、コイルB及びGの2本の通板コイルについて検証を行った結果を示している。   Moreover, in FIG. 18, the result of having verified about 10 through-plate coils shown to A-J as experimental data is shown, Moreover, as data of this invention application, and data without this invention application, The result of having verified about the two through-plate coils of the coils B and G is shown.

まず、シミュレーションを行ったコイルBの通板コイルについて考察すると、実験データが1.3cmであるのに対して、本発明適用せずのデータでは1.7cmとなっており、30%以上の誤差が生じている。一方、本発明適用のデータでは、1.4cmとなっており、その誤差は10%未満となっている。   First, when considering the simulation of the passing plate coil of the coil B, the experimental data is 1.3 cm, whereas the data not applied to the present invention is 1.7 cm, which is an error of 30% or more. Has occurred. On the other hand, in the data applied to the present invention, it is 1.4 cm, and the error is less than 10%.

また、シミュレーションを行ったコイルGの通板コイルについて考察すると、実験データが1.2cmであるのに対して、本発明適用せずのデータでは、結晶粒を維持することができない結果となった(二次再結晶せず)。一方、本発明適用のデータでは、1.2cmとなっており、結晶粒の成長をほぼ正確にシミュレーションすることができた。   Further, when considering the through-plate coil of the simulated coil G, the experimental data is 1.2 cm, but the data without applying the present invention cannot maintain the crystal grains. (No secondary recrystallization). On the other hand, in the data applied to the present invention, it was 1.2 cm, and the growth of crystal grains could be simulated almost accurately.

以上の検証結果により、本発明を適用すれば、インヒビターを用いて製造される方向性電磁鋼板の結晶粒の成長状態を、ほぼ正確にシミュレーションできることが確認できた。   From the above verification results, it has been confirmed that, when the present invention is applied, the crystal grain growth state of the grain-oriented electrical steel sheet manufactured using the inhibitor can be simulated almost accurately.

以上のように、本発明の各実施形態では、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインがインヒビター内を通る場合に、当該インヒビター内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うようにしている(例えば、図7参照)。これにより、インヒビターによって結晶粒Aの粒界移動が阻害(抑制)される状態をシミュレーションすることができる。また、固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーEiと、当該固定点を固定位置から開放し、インヒビター内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーEi'とを算出し、第2の粒界エネルギーEi'が第1の粒界エネルギーEi未満である場合に、当該固定点を解除する処理を行うようにしている。これにより、インヒビターによって結晶粒Aの粒界移動が抑制されていた状態から結晶粒Aの粒界移動が再開する状態への移行及び移行後の結晶粒Aの粒界移動の状態をシミュレーションすることができる。   As described above, in each embodiment of the present invention, when a line having two end points of two grain boundary points adjacent to each other on the same grain boundary passes through the inhibitor, a fixed point is generated in the inhibitor. The line changing process with the fixed point as an end point is performed (see, for example, FIG. 7). Thereby, it is possible to simulate a state in which the grain boundary movement of the crystal grains A is inhibited (suppressed) by the inhibitor. Further, the first grain boundary energy Ei at the grain boundary to which the fixed point belongs and the fixed point are released from the fixed position and moved to the equilibrium position where the grain boundary energy is the minimum in the region excluding the inside of the inhibitor. The second grain boundary energy Ei ′ at the grain boundary is calculated, and when the second grain boundary energy Ei ′ is less than the first grain boundary energy Ei, a process of releasing the fixed point is performed. I am doing so. Thus, the transition from the state in which the grain boundary movement of the crystal grain A is suppressed by the inhibitor to the state in which the grain boundary movement of the crystal grain A resumes and the state of the grain boundary movement of the crystal grain A after the transition are simulated. Can do.

本発明の実施形態によれば、インヒビターにより結晶粒Aの粒界移動が抑制される状態、及び、当該抑制されていた状態から結晶粒Aの粒界移動が再開する状態への移行及び移行後の結晶粒Aの粒界移動の状態をシミュレーションすることができるため、インヒビターを介して結晶粒Aが時間の経過と共にどのように変化するのかを、従来よりも容易に且つ正確に解析することができる。   According to the embodiment of the present invention, the state in which the grain boundary movement of the crystal grain A is suppressed by the inhibitor, and the transition to the state in which the grain boundary movement of the crystal grain A resumes from the suppressed state and after the transition. It is possible to simulate the state of the grain boundary movement of the crystal grain A, so that it is easier and more accurate to analyze how the crystal grain A changes over time through the inhibitor. it can.

尚、本実施形態では、ユーザが、結晶粒画像31を見ながら、操作装置300を使用して、点i及びインヒビターkを指定する場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、EBSP法で解析することにより得られた結晶粒画像信号に基づいて、結晶粒解析装置100(コンピュータ)が自動的に、点i及びインヒビターkを指定するようにしてもよい。   In the present embodiment, the case where the user designates the point i and the inhibitor k using the operation device 300 while viewing the crystal grain image 31 has been described as an example. However, this is not necessarily required. There is no. For example, the crystal grain analysis apparatus 100 (computer) may automatically specify the point i and the inhibitor k based on the crystal grain image signal obtained by the analysis by the EBSP method.

また、本発明の実施形態では、インヒビター設定部118において、図6に示すように、検出したインヒビターkの領域を円で近似してインヒビターkを設定するようにしているが、検出したインヒビターkの領域の形状に応じて、近似する形状を変更するようにしてもよい。この際、例えば、インヒビターkを楕円に近似する場合には、楕円の中心位置(固定位置)を示す座標情報と、楕円の長軸の長さに係る情報と、楕円の短軸の長さに係る情報を計算して、当該インヒビターkをRAM又はハードディスクに設定する形態を採る。また、例えば、インヒビターkを多角形に近似する場合には、例えば固定位置として重心位置を示す座標情報と、当該多角形における各頂点を示す座標情報を計算して、当該インヒビターkをRAM又はハードディスクに設定する形態を採る。   In the embodiment of the present invention, the inhibitor setting unit 118 sets the inhibitor k by approximating the detected inhibitor k region with a circle as shown in FIG. The approximate shape may be changed according to the shape of the region. At this time, for example, when the inhibitor k is approximated to an ellipse, coordinate information indicating the center position (fixed position) of the ellipse, information on the length of the major axis of the ellipse, and the length of the minor axis of the ellipse Such information is calculated and the inhibitor k is set in the RAM or the hard disk. For example, when the inhibitor k is approximated to a polygon, for example, coordinate information indicating the center of gravity position as a fixed position and coordinate information indicating each vertex in the polygon are calculated, and the inhibitor k is stored in the RAM or the hard disk. Take the form set to.

また、本実施形態では、粒界設定部105により、粒界uを定義するようにしたが、点i、ラインp、及び結晶粒Aを用いれば、粒界uは自ずと定まるので、必ずしも粒界uを定義する必要はない。
また、本実施形態では、粒界エネルギー(γ)設定部109、易動度設定部111は、粒界uを介して互いに隣接する2つの結晶粒Aの方位ξの差分Δξの絶対値に基づいて、単位長さ当たりの粒界エネルギーγ、易動度Miを設定するようにしたが、粒界uを介して互いに隣接する2つの結晶粒Aの方位ξの差分Δξそのものに基づいて、単位長さ当たりの粒界エネルギーγ、易動度Miを設定するようにしてもよい。
In this embodiment, the grain boundary u is defined by the grain boundary setting unit 105. However, if the point i, the line p, and the crystal grain A are used, the grain boundary u is naturally determined. There is no need to define u.
In the present embodiment, the grain boundary energy (γ) setting unit 109 and the mobility setting unit 111 are based on the absolute value of the difference Δξ of the orientations ξ of two crystal grains A adjacent to each other via the grain boundary u. The grain boundary energy γ and the mobility Mi per unit length are set, but the unit is based on the difference Δξ of the orientations ξ of two crystal grains A adjacent to each other via the grain boundary u. You may make it set the grain boundary energy (gamma) per length and the mobility Mi.

また、本実施形態では、(6)式を用いて、計算対象の三重点iにおける易動度Miを求めるようにしたが、計算対象の三重点iが属する3つの粒界uに対応する易動度Mi1〜Mi3を用いて、計算対象の三重点iの易動度Miを求めるようにしていれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、以下の(13)式を用いて、計算対象の三重点iにおける易動度Miを求めるようにしてもよい。   In this embodiment, the mobility Mi at the triple point i to be calculated is obtained using the equation (6). However, it is easy to correspond to the three grain boundaries u to which the triple point i to be calculated belongs. If the mobility Mi1 to Mi3 is used to determine the mobility Mi of the triple point i to be calculated, this need not necessarily be done. For example, you may make it obtain | require the mobility Mi in the triple point i of calculation object using the following (13) Formula.

Figure 2008224433
Figure 2008224433

また、前述した実施形態では、結晶粒解析装置が解析する材料の一例である金属材料として、電磁鋼板を例に挙げて説明したが、本発明に係る結晶粒解析装置が解析する材料は、このようなものに限定されず、インヒビター等の介在物を用いて製造されるものであれば、如何なるものでも適用可能である。尚、結晶粒解析装置が解析する金属材料が異なる場合には、粒界エネルギー(γ)記憶部108や易動度記憶部110に記憶されるグラフ等の内容等、結晶粒解析装置に入力されるデータが、材料に応じて異なることになる。   In the above-described embodiment, the magnetic steel sheet is described as an example of the metal material that is an example of the material analyzed by the crystal grain analysis device. However, the material analyzed by the crystal grain analysis device according to the present invention is Anything can be applied as long as it is manufactured using inclusions such as inhibitors. When the metal material analyzed by the crystal grain analyzer is different, the contents of the graph stored in the grain boundary energy (γ) storage unit 108 and the mobility storage unit 110 are input to the crystal grain analyzer. Depending on the material, the data will vary.

以上説明した本発明の実施形態のうち、CPUが実行する部分は、コンピュータがプログラム(コンピュータプログラム)を実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記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などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。上記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
Of the embodiments of the present invention described above, the part executed by the CPU can be realized by the computer executing the program (computer program). Further, means for supplying a program to a computer, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM recording such a program, or a transmission medium for transmitting such a program can also be applied as an embodiment of the present invention. . A program product such as a computer-readable recording medium in which the program is recorded can also be applied as an embodiment of the present invention. The above programs, computer-readable recording media, transmission media, and program products are included in the scope of the present invention.
In addition, the above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

本発明の第1の実施形態を示し、結晶粒解析装置で行われる解析方法の一例を概念的に示す図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and shows an example of the analysis method performed with a crystal grain analyzer. 本発明の第1の実施形態を示し、結晶粒解析装置の機能構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st Embodiment of this invention and shows an example of a function structure of a crystal grain analyzer. 本発明の第1の実施形態を示し、結晶粒画像と、二重点及び三重点と、ライン及び粒界との一例を示す図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and shows an example of a crystal grain image, a double point, a triple point, a line, and a grain boundary. 本発明の第1の実施形態を示し、二重点に生じる駆動力の計算方法の一例を説明する図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the calculation method of the driving force which arises in a double point. 本発明の第1の実施形態を示し、三重点に生じる駆動力の計算方法の一例を説明する図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the calculation method of the driving force which arises in a triple point. 本発明の第1の実施形態を示し、インヒビターの設定方法の一例を説明する図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the setting method of an inhibitor. 本発明の第1の実施形態を示し、ライン変更処理部によるライン変更処理の一例を説明する図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the line change process by a line change process part. 本発明の第1の実施形態を示し、固定点が固定二重点である場合の粒界エネルギーの算出方法の一例を説明する図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the calculation method of the grain boundary energy in case a fixed point is a fixed double point. 本発明の第1の実施形態を示し、固定点が固定三重点である場合の粒界エネルギーの算出方法の一例を説明する図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the calculation method of the grain boundary energy in case a fixed point is a fixed triple point. 本発明の第1の実施形態を示し、結晶粒解析装置が行う処理動作の一例を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of a processing operation performed by the crystal grain analysis apparatus according to the first embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態を示し、図10−1に続くフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st Embodiment of this invention and follows FIG. 10-1. 本発明の第1の実施形態を示し、図10−2に続くフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st Embodiment of this invention and follows FIG. 10-2. 本発明の第1の実施形態を示し、図10−3に続くフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st Embodiment of this invention and follows FIG. 10-3. 本発明の第1の実施形態を示し、図10−4のステップS43の詳細な処理動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the detailed process operation of step S43 of FIG. 10-4. 本発明の第1の実施形態を示し、図10−4のステップS44の詳細な処理動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the detailed processing operation of FIG.10-4 step S44. 本発明の第1の実施形態の変形例を示し、結晶粒解析装置が行う処理動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of the 1st Embodiment of this invention and demonstrates an example of the processing operation which a crystal grain analyzer performs. 本発明の第2の実施形態を示し、結晶粒解析装置で設定される点(三重点)と、ライン及び粒界との一例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd Embodiment of this invention and shows an example of the point (triple point) set with a crystal grain analyzer, a line, and a grain boundary. 本発明の第2の実施形態を示し、結晶粒解析装置の機能構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd Embodiment of this invention and shows an example of a function structure of a crystal grain analyzer. 本発明の第2の実施形態を示し、結晶粒解析装置が行う処理動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd Embodiment of this invention and demonstrates an example of the processing operation which a crystal grain analyzer performs. 図16のステップS211及びS212の処理動作の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the processing operation of step S211 and S212 of FIG. 本発明の実施例を示し、方向性電磁鋼板における通板コイルごとの結晶粒の成長状態を検証した結果を示す図である。It is a figure which shows the Example of this invention and shows the result of having verified the growth state of the crystal grain for every threading coil in a grain-oriented electrical steel sheet.

符号の説明Explanation of symbols

100 結晶粒解析装置
101 結晶画像取得部
102 結晶画像表示部
103 点設定部
104 ライン設定部
105 粒界設定部
106 解析温度設定部
107 方位設定部
108 粒界エネルギー(γ)記憶部
109 粒界エネルギー(γ)設定部
110 易動度記憶部
111 易動度設定部
112 解析時間設定部
113 解析点判別部
114 二重点用駆動力計算部
115 三重点用駆動力計算部
116 位置計算部
117 解析画像表示部
118 インヒビター設定部
119 ライン変更処理部
120 固定点処理部
121 粒界エネルギー(E)算出部
200 表示装置
300 操作装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Crystal grain analyzer 101 Crystal image acquisition part 102 Crystal image display part 103 Point setting part 104 Line setting part 105 Grain boundary setting part 106 Analysis temperature setting part 107 Orientation setting part 108 Grain boundary energy ((gamma)) memory | storage part 109 Grain boundary energy (Γ) setting unit 110 mobility storage unit 111 mobility setting unit 112 analysis time setting unit 113 analysis point determination unit 114 double-point driving force calculation unit 115 triple-point driving force calculation unit 116 position calculation unit 117 analysis image Display unit 118 Inhibitor setting unit 119 Line change processing unit 120 Fixed point processing unit 121 Grain boundary energy (E) calculation unit 200 Display device 300 Operating device

Claims (16)

金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得手段と、
前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点と、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の中間点に対応し、且つ当該結晶粒を含む2つの結晶粒と接する二重点とが、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点及び二重点の粒界点を設定する粒界点設定手段と、
前記粒界点設定手段により設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定手段と、
前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定手段と、
前記ライン設定手段により設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理手段と、
前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出手段と、
前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理手段と
を有することを特徴とする結晶粒解析装置。
Image signal acquisition means for acquiring image signals of crystals in the metal material and inclusions included in the metal material;
Corresponding to both end points of the grain boundaries of the crystal grains included in the crystal, and corresponding to the midpoint of the grain boundaries of the crystal grains included in the crystal, and a triple point in contact with the three crystal grains including the crystal grains, And when a double point in contact with two crystal grains including the crystal grain is designated based on the image signal, a grain boundary point setting means for setting the designated triple point and double grain boundary point; ,
Line setting means for setting a line having two grain boundary points that are adjacent to each other on the same grain boundary, which is a grain boundary point set by the grain boundary point setting means,
When the inclusion is designated based on the image signal, inclusion setting means for setting the designated inclusion;
When the line set by the line setting means passes through the inclusion, a line change processing means for generating a fixed point in the inclusion and performing a line changing process with the fixed point as an end point;
The first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point are released from the fixed position and moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in a region excluding the inside of the inclusion. Grain boundary energy calculating means for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary when
A crystal grain analysis apparatus comprising: a fixed point processing unit that performs processing for releasing the fixed point when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy.
前記固定点処理手段は、前記固定点を解除する際、当該固定点を端点とする各ラインで画定される領域のうち、前記平衡位置が存在するライン間の領域における前記介在物の境界であって、当該ライン間のなす角度を二等分する線分との交点の位置に、前記粒界点として移動させる処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の結晶粒解析装置。   The fixed point processing means, when releasing the fixed point, is a boundary of the inclusion in a region between the lines where the equilibrium position exists among the regions defined by the lines having the fixed point as an end point. The crystal grain analysis apparatus according to claim 1, wherein the crystal grain analysis apparatus performs a process of moving as the grain boundary point to a position of an intersection with a line segment that bisects an angle between the lines. 金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得手段と、
前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点が、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点の粒界点を設定する粒界点設定手段と、
前記粒界点設定手段により設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定手段と、
前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定手段と、
前記ライン設定手段により設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理手段と、
前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出手段と、
前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理手段と
を有することを特徴とする結晶粒解析装置。
Image signal acquisition means for acquiring image signals of crystals in the metal material and inclusions included in the metal material;
When a triple point corresponding to both end points of a grain boundary of a crystal grain included in the crystal and in contact with three crystal grains including the crystal grain is specified based on the image signal, the specified triple point Grain boundary point setting means for setting the grain boundary point of
Line setting means for setting a line having two grain boundary points that are adjacent to each other on the same grain boundary, which is a grain boundary point set by the grain boundary point setting means,
When the inclusion is designated based on the image signal, inclusion setting means for setting the designated inclusion;
When the line set by the line setting means passes through the inclusion, a line change processing means for generating a fixed point in the inclusion and performing a line changing process with the fixed point as an end point;
The first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point are released from the fixed position and moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in a region excluding the inside of the inclusion. Grain boundary energy calculating means for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary when
A crystal grain analysis apparatus comprising: a fixed point processing unit that performs processing for releasing the fixed point when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy.
前記ライン変更処理手段は、前記固定点として、2つの前記三重点とラインを構成する固定二重点、又は、3つの前記三重点とラインを構成する固定三重点を発生させるものであり、
前記固定点処理手段は、
前記固定点として前記固定二重点を解除する場合には、当該固定二重点を消滅させる処理を行い、
前記固定点として前記固定三重点を解除する場合には、当該固定三重点を端点とする各ラインで画定される領域のうち、前記平衡位置が存在するライン間の領域における前記介在物の境界であって、当該ライン間のなす角度を二等分する線分との交点の位置に、前記粒界点として移動させる処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の結晶粒解析装置。
The line change processing means generates, as the fixed point, a fixed double point that forms a line with two triple points, or a fixed triple point that forms a line with three triple points,
The fixed point processing means includes
When releasing the fixed double point as the fixed point, perform the process of eliminating the fixed double point,
When releasing the fixed triple point as the fixed point, among the areas defined by the lines having the fixed triple point as an end point, the boundary of the inclusion in the region between the lines where the equilibrium position exists The crystal grain analysis apparatus according to claim 3, wherein the crystal grain analysis apparatus performs a process of moving as the grain boundary point to a position of an intersection with a line segment that bisects an angle formed between the lines.
前記粒界点及び前記固定点が属する粒界における単位長さ当たりの粒界エネルギーを設定する粒界エネルギー設定手段を更に有し、
前記粒界エネルギー算出手段は、前記第1の粒界エネルギーを算出する際、前記固定点を端点とするラインの長さから前記介在物内の長さを差し引いた長さと、前記固定点が属する粒界における単位長さ当たりの粒界エネルギーとを用いて算出を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の結晶粒解析装置。
Further comprising grain boundary energy setting means for setting grain boundary energy per unit length in the grain boundary to which the grain boundary point and the fixed point belong;
When calculating the first grain boundary energy, the grain boundary energy calculating means includes a length obtained by subtracting a length in the inclusion from a length of a line having the fixed point as an end point, and the fixed point belongs to 5. The crystal grain analysis apparatus according to claim 1, wherein the calculation is performed using grain boundary energy per unit length in the grain boundary.
前記粒界エネルギー算出手段は、前記第2の粒界エネルギーを算出する際、前記固定点を端点とするラインの他方の端点と前記平衡位置とを結ぶ仮想ラインが前記介在物内を通らない場合には、当該仮想ラインの長さと、前記固定点が属する粒界における単位長さ当たりの粒界エネルギーとを用いて算出し、前記固定点を端点とするラインの他方の端点と前記平衡位置とを結ぶ仮想ラインが前記介在物内を通る場合には、当該仮想ラインの長さから前記介在物内の長さを差し引いた長さと、前記固定点が属する粒界における単位長さ当たりの粒界エネルギーとを用いて算出を行うことを特徴とする請求項5に記載の結晶粒解析装置。   When the grain boundary energy calculation means calculates the second grain boundary energy, a virtual line connecting the other end point of the line having the fixed point as an end point and the equilibrium position does not pass through the inclusions. Is calculated using the length of the virtual line and the grain boundary energy per unit length at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the other end point of the line having the fixed point as an end point and the equilibrium position When the virtual line connecting the two passes through the inclusions, the length of the virtual line minus the length in the inclusions, and the grain boundary per unit length in the grain boundary to which the fixed point belongs 6. The crystal grain analysis apparatus according to claim 5, wherein calculation is performed using energy. 前記ライン変更処理手段は、前記ライン設定手段により設定されたラインが前記介在物内を通る場合であって、当該ラインを構成する前記2つの粒界点のうちのいずれの粒界点も前記介在物内にない場合には、前記固定点として、前記2つの粒界点とラインを構成する固定二重点を前記固定位置に発生させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の結晶粒解析装置。   The line change processing means is a case where the line set by the line setting means passes through the inclusions, and any of the two grain boundary points constituting the line is the intervention. 7. The method according to claim 1, wherein a fixed double point that forms a line with the two grain boundary points is generated at the fixed position as the fixed point when the object is not in an object. The crystal grain analysis apparatus described. 前記ライン変更処理手段は、前記ライン設定手段により設定されたラインが前記介在物内を通る場合であって、当該ラインを構成する前記2つの粒界点のうちの一方の粒界点が前記介在物内にある場合には、前記一方の粒界点を前記固定位置に移動させて前記固定点を発生させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の結晶粒解析装置。   The line change processing means is a case where the line set by the line setting means passes through the inclusions, and one of the two grain boundary points constituting the line is the interposition. The crystal grain analyzer according to any one of claims 1 to 6, wherein when it is in an object, the one grain boundary point is moved to the fixed position to generate the fixed point. . 前記ライン変更処理手段は、前記ライン設定手段により設定されたラインが前記介在物内を通る場合であって、当該ラインを構成する前記2つの粒界点のうちの両方の粒界点が前記介在物内にある場合には、前記両方の粒界点を1つの前記固定点として前記固定位置に発生させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の結晶粒解析装置。   The line change processing means is a case where the line set by the line setting means passes through the inclusions, and both grain boundary points of the two grain boundary points constituting the line are the intervention. The crystal grain analysis apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein when it is in an object, the two grain boundary points are generated at the fixed position as one fixed point. 前記粒界点設定手段により設定された粒界点で発生する駆動力を、その粒界点が属する粒界に対して前記粒界エネルギー設定手段で設定された単位長さ当たりの粒界エネルギーを用いて演算する駆動力演算手段と、
前記駆動力演算手段により演算された駆動力を用いて、前記粒界点の時間の経過に伴う位置の変化を演算する位置演算手段とを更に有することを特徴とする請求項5に記載の結晶粒解析装置。
The driving force generated at the grain boundary point set by the grain boundary point setting means is the grain boundary energy per unit length set by the grain boundary energy setting means with respect to the grain boundary to which the grain boundary point belongs. Driving force calculating means for calculating using,
6. The crystal according to claim 5, further comprising position calculating means for calculating a change in position of the grain boundary point over time using the driving force calculated by the driving force calculating means. Grain analyzer.
前記粒界を介して相互に隣接する2つの結晶粒の方位の差分と、単位長さ当たりの粒界エネルギーとの関係を記憶する粒界エネルギー記憶手段と、
前記画像信号に含まれる結晶粒の方位を取得する方位取得手段とを更に有し、
前記粒界エネルギー設定手段は、前記方位取得手段により取得された結晶粒の方位であって、前記粒界を介して相互に隣接する2つの結晶粒の方位の差分に対応する単位長さあたりの粒界エネルギーを、前記粒界エネルギー記憶手段により記憶された関係から求めて設定することを特徴とする請求項5に記載の結晶粒解析装置。
Grain boundary energy storage means for storing the relationship between the difference between the orientations of two crystal grains adjacent to each other via the grain boundary and the grain boundary energy per unit length;
Orientation acquisition means for acquiring the orientation of crystal grains included in the image signal,
The grain boundary energy setting means is an orientation of crystal grains acquired by the orientation acquisition means, and is per unit length corresponding to a difference in orientation between two crystal grains adjacent to each other via the grain boundaries. 6. The crystal grain analysis apparatus according to claim 5, wherein the grain boundary energy is determined and set from the relationship stored by the grain boundary energy storage means.
前記介在物は、時間の経過に伴う位置の変化をしないものであって、インヒビターであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の結晶粒解析装置。   The crystal grain analyzer according to any one of claims 1 to 11, wherein the inclusion does not change its position with time and is an inhibitor. 金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得ステップと、
前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点と、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の中間点に対応し、且つ当該結晶粒を含む2つの結晶粒と接する二重点とが、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点及び二重点の粒界点を設定する粒界点設定ステップと、
前記粒界点設定ステップにより設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定ステップと、
前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定ステップと、
前記ライン設定ステップにより設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理ステップと、
前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出ステップと、
前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理ステップと
を有することを特徴とする結晶粒解析方法。
An image signal acquisition step of acquiring an image signal of a crystal in the metal material and inclusions included in the metal material;
Corresponding to both end points of the grain boundaries of the crystal grains included in the crystal, and corresponding to the midpoint of the grain boundaries of the crystal grains included in the crystal, and a triple point in contact with the three crystal grains including the crystal grains, And when a double point in contact with two crystal grains including the crystal grain is designated based on the image signal, a grain boundary point setting step for setting the designated triple point and double grain boundary point; ,
A line setting step for setting a line having two grain boundary points that are adjacent to each other on the same grain boundary at the grain boundary point set by the grain boundary point setting step;
When the inclusion is designated based on the image signal, an inclusion setting step for setting the designated inclusion;
When the line set by the line setting step passes through the inclusion, a fixed point is generated in the inclusion, and a line change processing step for changing the line with the fixed point as an end point; and
The first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point are released from the fixed position and moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in a region excluding the inside of the inclusion. A grain boundary energy calculating step for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary when
A crystal grain analysis method comprising: a fixed point processing step of performing a process of releasing the fixed point when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy.
金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得ステップと、
前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点が、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点の粒界点を設定する粒界点設定ステップと、
前記粒界点設定ステップにより設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定ステップと、
前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定ステップと、
前記ライン設定ステップにより設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理ステップと、
前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出ステップと、
前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理ステップと
を有することを特徴とする結晶粒解析方法。
An image signal acquisition step of acquiring an image signal of a crystal in the metal material and inclusions included in the metal material;
When a triple point corresponding to both end points of a grain boundary of a crystal grain included in the crystal and in contact with three crystal grains including the crystal grain is specified based on the image signal, the specified triple point A grain boundary point setting step for setting the grain boundary point of
A line setting step for setting a line having two grain boundary points that are adjacent to each other on the same grain boundary at the grain boundary point set by the grain boundary point setting step;
When the inclusion is designated based on the image signal, an inclusion setting step for setting the designated inclusion;
When the line set by the line setting step passes through the inclusion, a fixed point is generated in the inclusion, and a line change processing step for changing the line with the fixed point as an end point; and
The first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point are released from the fixed position and moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in a region excluding the inside of the inclusion. A grain boundary energy calculating step for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary when
A crystal grain analysis method comprising: a fixed point processing step of performing a process of releasing the fixed point when the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy.
金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得ステップと、
前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点と、前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の中間点に対応し、且つ当該結晶粒を含む2つの結晶粒と接する二重点とが、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点及び二重点の粒界点を設定する粒界点設定ステップと、
前記粒界点設定ステップにより設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定ステップと、
前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定ステップと、
前記ライン設定ステップにより設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理ステップと、
前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出ステップと、
前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理ステップと
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
An image signal acquisition step of acquiring an image signal of a crystal in the metal material and inclusions included in the metal material;
Corresponding to both end points of the grain boundaries of the crystal grains included in the crystal, and corresponding to the midpoint of the grain boundaries of the crystal grains included in the crystal, and a triple point in contact with the three crystal grains including the crystal grains, And when a double point in contact with two crystal grains including the crystal grain is designated based on the image signal, a grain boundary point setting step for setting the designated triple point and double grain boundary point; ,
A line setting step for setting a line having two grain boundary points that are adjacent to each other on the same grain boundary at the grain boundary point set by the grain boundary point setting step;
When the inclusion is designated based on the image signal, an inclusion setting step for setting the designated inclusion;
When the line set by the line setting step passes through the inclusion, a fixed point is generated in the inclusion, and a line change processing step for changing the line with the fixed point as an end point; and
The first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point are released from the fixed position and moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in a region excluding the inside of the inclusion. A grain boundary energy calculating step for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary when
When the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy, a computer program for causing a computer to execute a fixed point processing step of performing a process of releasing the fixed point.
金属材料における結晶及び当該金属材料に含まれる介在物の画像信号を取得する画像信号取得ステップと、
前記結晶に含まれる結晶粒の粒界の両端点に対応し、且つ当該結晶粒を含む3つの結晶粒と接する三重点が、前記画像信号に基づいて指定されると、その指定された三重点の粒界点を設定する粒界点設定ステップと、
前記粒界点設定ステップにより設定された粒界点であって、同一の粒界上で互いに隣接する2つの粒界点を両端点とするラインを設定するライン設定ステップと、
前記画像信号に基づいて前記介在物が指定されると、その指定された介在物を設定する介在物設定ステップと、
前記ライン設定ステップにより設定されたラインが前記介在物内を通る場合に、当該介在物内に固定点を発生させ、当該固定点を端点とするラインの変更処理を行うライン変更処理ステップと、
前記固定点が属する粒界における第1の粒界エネルギーと、当該固定点を固定位置から開放し、前記介在物内を除く領域の位置であって粒界エネルギーが最小となる平衡位置に移動させた際の粒界における第2の粒界エネルギーとを算出する粒界エネルギー算出ステップと、
前記第2の粒界エネルギーが前記第1の粒界エネルギー未満である場合に、前記固定点を解除する処理を行う固定点処理ステップと
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
An image signal acquisition step of acquiring an image signal of a crystal in the metal material and inclusions included in the metal material;
When a triple point corresponding to both end points of a grain boundary of a crystal grain included in the crystal and in contact with three crystal grains including the crystal grain is specified based on the image signal, the specified triple point A grain boundary point setting step for setting the grain boundary point of
A line setting step for setting a line having two grain boundary points that are adjacent to each other on the same grain boundary at the grain boundary point set by the grain boundary point setting step;
When the inclusion is designated based on the image signal, an inclusion setting step for setting the designated inclusion;
When the line set by the line setting step passes through the inclusion, a fixed point is generated in the inclusion, and a line change processing step for changing the line with the fixed point as an end point; and
The first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point are released from the fixed position and moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in a region excluding the inside of the inclusion. A grain boundary energy calculating step for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary when
When the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy, a computer program for causing a computer to execute a fixed point processing step of performing a process of releasing the fixed point.
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