JP2010091536A - Crystal grain analyzer, crystal grain analysis method, and computer program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To analyze more easily and accurately than conventionally a process of change, with the elapse of time of a crystal grain via an inclusion. <P>SOLUTION: It is determined whether a line p overtakes an inhibitor k, as a result of change of the position of a grain boundary point; when it is overtaken, a fixed point ik is generated at a center position bk of the inhibitor k, and in company therewith, changing the processing of the line passing both end points (grain boundary points) of the line p overtaking the inhibitor k is performed. Consequently, the behavior of a crystal grain A (grain boundary u) near the inhibitor k can be simulated faithfully, as much as possible. <P>COPYRIGHT: (C)2010,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要である。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, since the growth of the crystal grains is suppressed while the inhibitor is present between the crystal grains, it is necessary to perform calculation in consideration of the inclusions. 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第1のライン変更処理手段と、前記第1のライン変更手段により変更処理が行われていないラインの移動前後における位置に基づいて、当該ラインが、前記介在物設定手段により設定された介在物を通り過ぎたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記ラインが、前記介在物設定手段により設定された介在物を通り過ぎたと判定されると、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第2のライン変更手段と、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解放し、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 A first line change processing means for generating a fixed point in the inclusion and performing a line change process with the fixed point as an end point when the line set by the step passes through the inclusion; Determining means for determining whether or not the line has passed the inclusion set by the inclusion setting means based on the positions before and after the movement of the line that has not been changed by the first line changing means; When the determination means determines that the line has passed the inclusion set by the inclusion setting means, a fixed point is generated in the inclusion, and the line is changed with the fixed point as an end point. The second line changing means for performing the processing, the first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the position of the region excluding the inside of the inclusion by releasing the fixed point from the fixed position. Grain boundary energy calculating means for calculating a second grain boundary energy at the grain boundary when moved to an equilibrium position where the grain boundary energy is minimized, and the second grain boundary energy is the first grain boundary. And fixing point processing means for performing processing for releasing the fixed point when the energy is less than 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第1のライン変更処理ステップと、前記第1のライン変更ステップにより変更処理が行われていないラインの移動前後における位置に基づいて、当該ラインが、前記介在物設定ステップにより設定された介在物を通り過ぎたか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより、前記ラインが、前記介在物設定ステップにより設定された介在物を通り過ぎたと判定されると、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第2のライン変更ステップと、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解放し、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 when the line set by the line setting step passes through the inclusion, a fixed point is generated in the inclusion, and a first line change process for changing the line with the fixed point as an end point is performed. Based on the processing step and the position before and after the movement of the line that has not been changed by the first line changing step, whether or not the line has passed the inclusion set by the inclusion setting step. When the determination step and the determination step determine that the line has passed the inclusion set by the inclusion setting step, a fixed point is generated in the inclusion, and the fixed point is set as an end point. A second line changing step for performing a line changing process, a first grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point belongs, and the fixed point. Grain boundary energy calculation for calculating the second grain boundary energy at the grain boundary when the grain boundary energy is moved to the equilibrium position where the grain boundary energy is minimized and released from the fixed position. 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第1のライン変更処理ステップと、前記第1のライン変更ステップにより変更処理が行われていないラインの移動前後における位置に基づいて、当該ラインが、前記介在物設定ステップにより設定された介在物を通り過ぎたか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより、前記ラインが、前記介在物設定ステップにより設定された介在物を通り過ぎたと判定されると、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第2のライン変更ステップと、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解放し、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 first line for generating a fixed point in the inclusion and performing a line changing process with the fixed point as an end point when the line set in the line setting step passes through the inclusion. Whether or not the line has passed the inclusion set by the inclusion setting step based on the position before and after the movement of the line that has not been changed by the change processing step and the first line changing step. When the determination step and the determination step determine that the line has passed the inclusion set by the inclusion setting step, a fixed point is generated in the inclusion, and the fixed point is A second line changing step for changing the line as an end point; a first grain boundary energy at a grain boundary to which the fixed point belongs; Grain boundary for calculating the second grain boundary energy at the grain boundary 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 inside of the inclusion An energy calculation step 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 are characterized in that a computer is executed. .

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、本発明の一実施形態について説明する。尚、以下に示す本発明の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場合を例に挙げて説明を行う。
図1は、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。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention described below, a case where an electrical steel sheet manufactured using an inhibitor that is an inclusion is applied as an example of a metal material to be analyzed for crystal grains will be described.
FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating an example of an analysis method performed by a crystal grain analysis apparatus. 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.

本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。
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。
In the crystal grain analysis apparatus of this 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.
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、解析時間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(解析時間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 the analysis 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 passed (analysis 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7〜図11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. The behavior of the crystal grains via the inhibitor (inclusion) will be described in detail in the description with reference to FIGS.

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、本実施形態の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 present 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, for example, “images of“ electromagnetic steel sheet crystal grains A ”and“ inhibitors existing between the magnetic steel sheet crystal grains A ”obtained by EBSP (Electron Back Scattering Pattern) method. A signal and a signal indicating the orientation ξ of each crystal grain A included in the image signal are 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、第1の固定点処理部125、及び第2の固定点処理部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. In addition, the point setting unit 103 sets the currently set point i based on inputs from a line change processing unit 119, a first fixed point processing unit 125, and a second fixed point processing unit 120 described later. Is changed and set (stored) 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、第1の固定点処理部125、及び第2の固定点処理部120からの入力に基づいて、ラインpを変更する処理も行う。   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 based on inputs from a line change processing unit 119, a first fixed point processing unit 125, and a second fixed point processing unit 120 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、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に点在しているものである。   3 shows a crystal grain image displayed by the crystal image display unit 102 (FIG. 3A), points (double points and triple points) i set by the point setting unit 103, and (FIG. 3B). FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a line p and a 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 The crystal grain images 31 are scattered.

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、粒界エネルギー記憶手段の一例であり、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 an example of a grain boundary energy storage unit. For example, the grain boundary energy γ [J / m] per unit length and two adjacent grain boundaries u via the grain boundary u. A graph, a numerical sequence, an equation, or a combination thereof showing the relationship between the absolute value of the difference Δξ of the orientation ξ of the crystal grain A 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、解析時間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. The analysis time setting unit 112 monitors the analysis 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 2010091536
Figure 2010091536

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 2010091536
Figure 2010091536

ここで、lは、二重点iから点i−1(又は点i+1)までの直線42、43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)までの直線42、43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4(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 straight lines 42 and 43 from the double point i to the point i-1 (or the 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 straight lines 42 and 43 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. 4C, 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)までの直線42、43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 so that the driving force generated at the double point i does not depend on the length l of the straight lines 42 and 43 from the double point i to the point i-1 (or the point i + 1). The value divided by 1 was 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に属する粒界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. In addition, the double-point driving force calculation unit 114 acquires the grain boundary energy γi per unit length of the grain boundary u belonging to the double point i to be calculated from the grain boundary energy 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の説明に戻り、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 the description of 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 2010091536
Figure 2010091536

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 boundaries u have the same size as the grain boundary energy γi1, γi2, γi3 (absolute value) at the grain boundary u to which the points 1, 2, 3 belong, 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 to a point adjacent to the triple point i is generated at the triple point i. Calculated as force Fi (t).

図2の説明に戻り、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 the description of FIG. 2, the position calculation unit 116 calculates the 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 2010091536
Figure 2010091536

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、現在の解析時間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: Substituting into equation (5), when Δt [sec] has elapsed from the current analysis 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 2010091536
Figure 2010091536

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 2010091536
Figure 2010091536

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、現在の解析時間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 analysis 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、解析時間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, an image showing how the state of the crystal grains A changes during the analysis time t from 0 (zero) to T [sec] is displayed on the display device 200.

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r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. Then, 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 r, 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を示す座標に関する情報と、その半径rに関する情報を計算する。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 information regarding the coordinates indicating the center position bk of the inhibitor k and information regarding the radius r. . 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 or not 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 this processing 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). The fixed point ik) shown is performed. 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 sets two points in the inhibitor k to one fixed point ik (FIG. 7 (5b) and FIG. 7 (6b), or FIG. 5c) and a fixed point ik) shown in (6c), and a process of constructing a line having each end point of the line p and each end point constituting the line and the fixed point ik as an end point 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.

以上のように本実施形態では、粒界点の位置を変化させた結果、各ラインpがインヒビターk内を通ると判定した場合には、インヒビターk内に固定点ikを発生させる処理を行う。ところが、インヒビターkの大きさが小さかったり、粒界点の位置を計算する際の時間ステップΔtが大きかったり、ラインp(粒界)がインヒビターkに近い位置にあったりすること等により、粒界点の位置を変化させた結果、インヒビターkを追い越してしまう(通り過ぎてしまう)場合がある。このような場合、インヒビターkに捕らえられるとすべき粒界がインヒビターkに捕らえられないことになり、粒界Aの挙動を適切に解析できなくなる虞がある。そこで、本実施形態では、追い越し判定部124は、このようなラインpの追い越しを判定するようにしている。   As described above, in the present embodiment, when it is determined that each line p passes through the inhibitor k as a result of changing the position of the grain boundary point, processing for generating the fixed point ik in the inhibitor k is performed. However, because the size of the inhibitor k is small, the time step Δt for calculating the position of the grain boundary point is large, the line p (grain boundary) is close to the inhibitor k, etc. As a result of changing the position of the point, the inhibitor k may be overtaken (passed). In such a case, the grain boundary that should be captured by the inhibitor k is not captured by the inhibitor k, and the behavior of the grain boundary A may not be analyzed appropriately. Therefore, in the present embodiment, the overtaking determination unit 124 determines such overtaking of the line p.

図8は、ラインpがインヒビターkを追い越したか(通り過ぎたか)否かを判定する方法の一例を説明する図である。
図8(a)に示すように、位置計算部116による計算の結果、粒界点i81、i82を両端点とするラインp81(移動前のラインp81)が、粒界点i83、i84を両端点とするラインp82(移動後のラインp82)に変化したとする。
そうすると、図8(b)に示すように、追い越し判定部124は、移動後のラインp82の一方の粒界点i83と、移動前のラインp81の両端点である粒界点i81、i82とを頂点とする三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがあるか否かを判定する。
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method for determining whether or not the line p has passed (passed) the inhibitor k.
As shown in FIG. 8A, as a result of the calculation by the position calculation unit 116, the line p81 having the grain boundary points i81 and i82 as both end points (the line p81 before movement) has the grain boundary points i83 and i84 as both end points. To the line p82 (the line p82 after movement).
Then, as shown in FIG. 8B, the overtaking determination unit 124 sets one grain boundary point i83 of the moved line p82 and grain boundary points i81 and i82 which are both end points of the line p81 before the movement. It is determined whether or not the center position bk of the inhibitor k is in the triangle 80a as the vertex.

具体的に本実施形態では、まず、追い越し判定部124は、大きさが、粒界点i83、i81の最短距離であり、方向が、粒界点i83から粒界点i81に向かう方向であるベクトルAaと、大きさが、粒界点i83、i82の最短距離であり、方向が、粒界点i83から粒界点i82に向かう方向であるベクトルAbとを求める。
そして、追い越し判定部124は、大きさが、粒界点i83とインヒビターkの中心位置bkとの最短距離であり、方向が、粒界点i83からインヒビターkの中心位置bkに向かう方向であるベクトルAを、以下の(7)式のようにベクトルAa、Abを使って表す。
Specifically, in the present embodiment, first, the overtaking determination unit 124 is a vector whose magnitude is the shortest distance between the grain boundary points i83 and i81 and whose direction is the direction from the grain boundary point i83 toward the grain boundary point i81. Aa and a vector Ab whose magnitude is the shortest distance between the grain boundary points i83 and i82 and whose direction is the direction from the grain boundary point i83 to the grain boundary point i82 are obtained.
The overtaking determination unit 124 is a vector whose size is the shortest distance between the grain boundary point i83 and the center position bk of the inhibitor k, and whose direction is the direction from the grain boundary point i83 toward the center position bk of the inhibitor k. A is expressed by using vectors Aa and Ab as shown in the following equation (7).

Figure 2010091536
Figure 2010091536

追い越し判定部124は、(7)式の係数ρ、σが以下の(8)式〜(10)式の全てを満たすか否かを判定する。
ρ≧0 ・・・(8)
σ≧0 ・・・(9)
0≦ρ+σ≦1 ・・・(10)
この判定の結果、(7)式の係数ρ、σが(8)式〜(10)式の全てを満たす場合、追い越し判定部124は、三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがあると判定する。このように三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがある場合には、計算対象のラインpは、インヒビターkを追い越したことになる。
The overtaking determination unit 124 determines whether or not the coefficients ρ and σ of the equation (7) satisfy all of the following equations (8) to (10).
ρ ≧ 0 (8)
σ ≧ 0 (9)
0 ≦ ρ + σ ≦ 1 (10)
As a result of this determination, when the coefficients ρ and σ in the equation (7) satisfy all of the equations (8) to (10), the overtaking determination unit 124 has the center position bk of the inhibitor k in the triangle 80a. Is determined. Thus, when the center position bk of the inhibitor k exists in the triangle 80a, the calculation target line p has overtaken the inhibitor k.

一方、(7)式の係数ρ、σが(8)式〜(10)式の全てを満たさない場合、追い越し判定部124は、三角形80aの中(三角形80aの境界を含む)に、インヒビターkの中心位置bkがないと判定する。図8(b)に示す例では、三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがないと判定されることになる。このように、三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがない場合には、図8(c)に示すように、追い越し判定部124は、移動前後における4つの粒界点i81〜i84を頂点とする四角形から、三角形80aを除くことにより得られる三角形80b(移動後のラインp82の両端点である粒界点i83、i84と、移動前のラインp81の一方の粒界点i82とを頂点とする三角形80b)の中に、インヒビターkの中心位置bkがあるか否かを判定する。   On the other hand, when the coefficients ρ and σ in the equation (7) do not satisfy all of the equations (8) to (10), the overtaking determination unit 124 places the inhibitor k in the triangle 80a (including the boundary of the triangle 80a). It is determined that there is no center position bk. In the example shown in FIG. 8B, it is determined that the center position bk of the inhibitor k is not present in the triangle 80a. Thus, when the center position bk of the inhibitor k is not present in the triangle 80a, the overtaking determination unit 124 sets the four grain boundary points i81 to i84 before and after the movement, as shown in FIG. 8C. A triangle 80b obtained by removing the triangle 80a from the quadrangle as a vertex (the grain boundary points i83 and i84 which are both end points of the moved line p82 and one grain boundary point i82 of the line p81 before the movement is a vertex. It is determined whether or not the center position bk of the inhibitor k is in the triangle 80b).

具体的に本実施形態では、まず、追い越し判定部124は、大きさが、粒界点i83、i84の最短距離であり、方向が、粒界点i83から粒界点i84に向かう方向であるベクトルAcを求める。
そして、追い越し判定部124は、大きさが、粒界点i83とインヒビターkの中心位置bkとの最短距離であり、方向が、粒界点i83からインヒビターkの中心位置bkに向かう方向であるベクトルAを、以下の(11)式のようにベクトルAb、Acを使って表す。
Specifically, in the present embodiment, first, the overtaking determination unit 124 is a vector whose size is the shortest distance between the grain boundary points i83 and i84 and whose direction is the direction from the grain boundary point i83 toward the grain boundary point i84. Ac is determined.
The overtaking determination unit 124 is a vector whose size is the shortest distance between the grain boundary point i83 and the center position bk of the inhibitor k, and whose direction is the direction from the grain boundary point i83 toward the center position bk of the inhibitor k. A is expressed using vectors Ab and Ac as shown in the following equation (11).

Figure 2010091536
Figure 2010091536

追い越し判定部124は、(11)式の係数λ、ωが以下の(12)式〜(14)式の全てを満たすか否かを判定する。
λ≧0 ・・・(12)
ω≧0 ・・・(13)
0≦λ+ω≦1 ・・・(14)
この判定の結果、(11)式の係数λ、ωが(12)式〜(14)式の全てを満たす場合、追い越し判定部124は、三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがあると判定する。このように三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがある場合、計算対象のラインpは、インヒビターkを追い越したことになる。図8(b)に示す例では、三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがあると判定されることになる。
The overtaking determination unit 124 determines whether or not the coefficients λ and ω of the equation (11) satisfy all of the following equations (12) to (14).
λ ≧ 0 (12)
ω ≧ 0 (13)
0 ≦ λ + ω ≦ 1 (14)
As a result of this determination, when the coefficients λ and ω in the equation (11) satisfy all of the equations (12) to (14), the overtaking determination unit 124 has the center position bk of the inhibitor k in the triangle 80b. Is determined. Thus, when the center position bk of the inhibitor k exists in the triangle 80b, the calculation target line p has overtaken the inhibitor k. In the example shown in FIG. 8B, it is determined that the center position bk of the inhibitor k is in the triangle 80b.

一方、(11)式の係数λ、ωが(12)式〜(14)式の全てを満たさない場合、追い越し判定部124は、三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがないと判定する。このように三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがない場合には、移動前後における4つの粒界点i81〜i84を頂点とする四角形の中にインヒビターkの中心位置bkがないことになり、計算対象のラインpは、インヒビターkを追い越していないことになる。   On the other hand, when the coefficients λ and ω of the equation (11) do not satisfy all of the equations (12) to (14), the overtaking determination unit 124 determines that the center position bk of the inhibitor k is not present in the triangle 80b. To do. Thus, when the center position bk of the inhibitor k does not exist in the triangle 80b, the center position bk of the inhibitor k does not exist in the quadrangle having the four grain boundary points i81 to i84 as vertices before and after the movement. Therefore, the line p to be calculated does not pass the inhibitor k.

図2の説明に戻り、第1の固定点処理部125は、追い越し判定部124により、ラインpが、インヒビターkを追い越したと判定されると(三角形80a、80bの何れかの中に、インヒビターkの中心位置bkがあると判定されると)、インヒビターkの中心位置bkに固定点ikを発生させ、これに伴い、インヒビターkを追い越したラインpの両端点に対応する粒界点を通るラインの変更処理を行う。以下に、このような第1の固定点処理部125が行う処理の具体例を説明する。   Returning to the description of FIG. 2, when the overtaking determination unit 124 determines that the line p has overtaken the inhibitor k (in any of the triangles 80a and 80b, the first fixed point processing unit 125 includes the inhibitor k). If the center position bk of the inhibitor k is determined to be present), a fixed point ik is generated at the center position bk of the inhibitor k, and a line passing through the grain boundary point corresponding to both end points of the line p that has passed the inhibitor k. Perform the change process. Hereinafter, a specific example of the processing performed by the first fixed point processing unit 125 will be described.

図9は、ラインpがインヒビターkを追い越した場合の処理の一例を説明する図である。
図9(a)に示すように、第1の固定点処理部125は、インヒビターkを追い越したラインp82(図8を参照)上の任意の位置に二重点i85を発生させ、ラインp82を2つのラインに分割する。そして、図9(b)に示すように、第1の固定点処理部125は、発生させた二重点i85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p82の端点である粒界点i83、i84とラインp83、p84を構成する固定二重点となる。この場合、図9(b)に示すように、固定点ikが新たに発生すると共に、ラインp82が、固定点ikを端点とする2つのラインp83及びp84に分割される。
FIG. 9 is a diagram for explaining an example of processing when the line p overtakes the inhibitor k.
As shown in FIG. 9A, the first fixed point processing unit 125 generates a double point i85 at an arbitrary position on the line p82 (see FIG. 8) that has overtaken the inhibitor k, and sets the line p82 to 2 Divide into two lines. Then, as shown in FIG. 9 (b), the first fixed point processing unit 125 moves the generated double point i85 to the center position bk of the inhibitor k, and performs the process of setting this as the fixed point ik. In this case, the fixed point ik is a fixed double point that constitutes the grain boundary points i83 and i84, which are the end points of the line p82, and the lines p83 and p84. In this case, as shown in FIG. 9B, a fixed point ik is newly generated, and the line p82 is divided into two lines p83 and p84 having the fixed point ik as an end point.

後述するように、本実施形態では、以上のようにして設定された固定点ikが、ある条件を満たすと、当該固定点ikを通常の点(移動可能な点)にして、当該固定点ikを解放する。
そこで、有効範囲設定部122は、固定点ikを解放させるか否かを決定する際に考慮する粒界uの範囲に関する情報を、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて取得し、RAM又はハードディスクに設定する。ここでは、この粒界uの範囲に関する情報を、操作装置300の操作に基づいて取得しているが、結晶粒解析装置100に有効範囲記憶部を設けて、そこから、予め記憶された「粒界uの範囲に関する情報」を読み出すようにしてもよい。尚、以下の説明では、この範囲を、必要に応じて有効範囲と称する。
本実施形態では、インヒビターkの中心位置bkを中心とする円を有効範囲として設定するものとする。よって、粒界エネルギー(E)算出部121は、有効範囲の半径に関する情報を有効範囲設定部122から取得する。この有効範囲は、実験的に求めることができるものである。具体的に説明すると、固定点ikと、当該固定点ikと隣接する点iとを結ぶ2つの直線のなす角度のうち、最も鋭角な角度(例えば図10、図12の角度2β)が、何度であるときに、固定点ikが適切に解放されるのかを実験的に求めておき、その求めた角度に基づいて、固定点ikが適切に解放される有効範囲を決定するようにすることができる。ただし、固定点ikを含み、且つインヒビターkよりも広い領域であって、粒界エネルギーを算出する対象を画定する領域であれば、どのように有効範囲を決定してもよい。
As will be described later, in the present embodiment, when the fixed point ik set as described above satisfies a certain condition, the fixed point ik is changed to a normal point (movable point) and the fixed point ik is set. To release.
Therefore, the effective range setting unit 122 acquires information regarding the range of the grain boundary u to be considered when determining whether or not to release the fixed point ik based on the operation of the operation device 300 by the user, and the RAM or the hard disk Set to. Here, the information regarding the range of the grain boundary u is acquired based on the operation of the operation device 300. However, the effective range storage unit is provided in the crystal grain analysis device 100, and the pre-stored “grain” Information related to the range of the field u may be read out. In the following description, this range is referred to as an effective range as necessary.
In the present embodiment, a circle centered on the center position bk of the inhibitor k is set as the effective range. Therefore, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 acquires information regarding the radius of the effective range from the effective range setting unit 122. This effective range can be determined experimentally. Specifically, what is the most acute angle (for example, the angle 2β in FIGS. 10 and 12) between two straight lines connecting the fixed point ik and the adjacent point i to the fixed point ik? It is experimentally determined whether the fixed point ik is appropriately released when the degree is, and the effective range in which the fixed point ik is appropriately released is determined based on the obtained angle. Can do. However, the effective range may be determined in any way as long as it is a region that includes the fixed point ik and is wider than the inhibitor k and that defines a target for calculating the grain boundary energy.

また、本実施形態では、有効範囲設定部122で設定された有効範囲内にある粒界uにおいて固定点ikが解放されるとき(直前又は直後を含む)に生じる粒界エネルギーの増大分が、ある乗り越え可能な所定のエネルギーよりも小さくなった場合(固定点ikが解放されるとき(直前又は直後を含む)の粒界エネルギーと、固定点ikが固定されているときの粒界エネルギーとの差が、ある所定のエネルギーよりも小さくなった場合)に、固定点ikを解放するようにしている。
そこで、障壁エネルギー設定部123は、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、この所定のエネルギーに関する情報(エネルギーの値)を取得し、RAM又はハードディスクに設定する。ここでは、この所定のエネルギーに関する情報(エネルギーの値)を、操作装置300の操作に基づいて取得しているが、結晶粒解析装置100に障壁エネルギー記憶部を設けて、そこから、予め記憶された"所定のエネルギーに関する情報(エネルギーの値)"を読み出すようにしてもよい。尚、以下の説明では、この所定のエネルギーを障壁エネルギーと称する。
Further, in the present embodiment, the increase in grain boundary energy that occurs when the fixed point ik is released (including immediately before or immediately after) at the grain boundary u within the effective range set by the effective range setting unit 122, The grain boundary energy when the fixed point ik is released (including immediately before or immediately after) and the grain boundary energy when the fixed point ik is fixed The fixed point ik is released when the difference becomes smaller than a predetermined energy.
Therefore, the barrier energy setting unit 123 acquires information (value of energy) related to the predetermined energy based on the operation of the operation device 300 by the user, and sets the information in the RAM or the hard disk. Here, the information (value of energy) related to the predetermined energy is acquired based on the operation of the operation device 300. However, a barrier energy storage unit is provided in the crystal grain analysis device 100 and stored in advance from there. Alternatively, “information on predetermined energy (value of energy)” may be read out. In the following description, this predetermined energy is referred to as barrier energy.

粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点ikの座標情報、当該固定点ikを端点とするラインpの他方の各端点の位置を示す情報、当該固定点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。また、粒界エネルギー(E)算出部121は、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を取得する。更に、粒界エネルギー(E)算出部121は、有効範囲に関する情報を取得する。   The grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes coordinate information of the fixed point ik, information indicating the position of each other end point of the line p having the fixed point ik as an end point, and an inhibitor having the fixed point ik as the center position bk. Get information about k. Further, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 acquires the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs from the grain boundary energy (γ) setting unit 109. Furthermore, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 acquires information on the effective range.

粒界エネルギー(E)算出部121は、これらの取得した情報に基づいて、固定点ikがインヒビターkに拘束されて固定されているときの、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。
本実施形態では、粒界エネルギー(E)算出部121は、有効範囲内において、固定点ikが属する粒界uの粒界エネルギーEiを算出する。また、本実施形態では、粒界エネルギー(E)算出部121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粒界エネルギーEiの計算(算出)を行う。
The grain boundary energy (E) calculation unit 121, based on the acquired information, the grain boundary energy Ei of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs when the fixed point ik is restrained and fixed by the inhibitor k. Is calculated (calculated).
In the present embodiment, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 calculates the grain boundary energy Ei of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs within the effective range. In the present embodiment, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes the grain boundary u in the inhibitor k (not including the surface (boundary) of the inhibitor k) having the fixed point ik as the central position bk. The grain boundary energy Ei is calculated (calculated) as it is not.

ここで、具体的に、図10及び図11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。
図10は、固定点ik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。図11は、固定点ik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。
Here, specifically, the calculation method of the grain boundary energy Ei when the fixed point ik is a double point (fixed double point) and a triple point (fixed triple point) using FIG. 10 and FIG. 11. Is described below.
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a method for calculating grain boundary energy when the fixed point ik is a fixed double point. FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for calculating grain boundary energy when the fixed point ik is a fixed triple point.

まず、固定点ikが二重点である場合、図10(a)に示すように、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点ikと当該固定点ikに隣接する点ir、itとを最短距離で結ぶラインpa、pbの点ir、it方向の延長線と、有効範囲801との交点802、803を求める。ここで、インヒビターk内には、粒界uは存在しない。このため、粒界エネルギー(E)算出部121は、粒界エネルギーEiの算出の際に用いられる有効長さL1、L2として、固定点ikと交点802、803との間の長さKから、インヒビターkの半径rの長さを差し引いた長さを求める。   First, when the fixed point ik is a double point, as shown in FIG. 10A, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 calculates a fixed point ik and points ir and it adjacent to the fixed point ik. Intersections 802 and 803 of the points ir and the extension lines in the it direction of the lines pa and pb connected at the shortest distance and the effective range 801 are obtained. Here, the grain boundary u does not exist in the inhibitor k. For this reason, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 uses the lengths K between the fixed point ik and the intersections 802 and 803 as the effective lengths L1 and L2 used when calculating the grain boundary energy Ei. The length obtained by subtracting the length of the radius r of the inhibitor k is obtained.

また、固定点ikは二重点であるため、2つの有効長さL1、L2(=K−r)の部分は、同一の粒界uに属していると見なすことができる。よって、例えば、図10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(15)式により算出される。
Ei=(ラインpa、pbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)
×(L1+L2) ・・・(15)
このように本実施形態では、固定点ikが属する粒界の仮想的な仮想ラインであって、固定点ikを端点の1つとする仮想ライン(点ikと、点802、803とを最短距離で結ぶ仮想ライン)の長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEiが算出されることになる。
In addition, since the fixed point ik is a double point, the two effective lengths L1 and L2 (= K−r) can be regarded as belonging to the same grain boundary u. Therefore, for example, the grain boundary energy Ei shown in FIG. 10 when the fixed point ik is a double point is calculated by the following equation (15).
Ei = (grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u including lines pa and pb)
× (L1 + L2) (15)
As described above, in the present embodiment, the virtual line of the grain boundary to which the fixed point ik belongs, and the virtual line (point ik and points 802 and 803) having the fixed point ik as one of the end points is the shortest distance. The grain boundary energy Ei is calculated using the length of the connecting virtual line) and the grain boundary energy per unit length at the grain boundary to which the fixed point ik belongs.

一方、図11(a)に示すように、固定点ikが三重点である場合は、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点ikを端点とする各ラインpa、pb、pcのうち、平衡位置wを挟む位置にあるラインpa、pbの延長線(平衡位置が存在する領域を画定する2つの仮想ライン)と、有効範囲801との交点802、803を求める。ここで、平衡位置wとは、固定点ikが固定位置(インヒビターkの中心位置bk)から解放されて、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が最小となる位置をいう。
また、インヒビターk内には、粒界uは存在しない。このため、粒界エネルギー(E)算出部121は、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、固定点ikと交点802、803との間の長さKから、インヒビターkの半径rの長さを差し引いた長さL1、L2を求める。
On the other hand, as shown in FIG. 11 (a), when the fixed point ik is a triple point, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes the lines pa, pb, and pc having the fixed point ik as an end point. The intersections 802 and 803 of the effective ranges 801 with the extension lines of the lines pa and pb (two virtual lines that demarcate the region where the equilibrium position exists) at the position sandwiching the equilibrium position w are obtained. Here, the equilibrium position w is a position in a region excluding the inside of the inhibitor k where the fixed point ik is released from the fixed position (center position bk of the inhibitor k), and the position where the grain boundary energy E is minimum. Say.
Moreover, the grain boundary u does not exist in the inhibitor k. For this reason, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 uses the length K between the fixed point ik and the intersections 802 and 803 as the effective length used when calculating the grain boundary energy Ei. The lengths L1 and L2 obtained by subtracting the length of the radius r are obtained.

また、固定点ikが三重点であるため、2つの有効長さL1、L2(=K−r)の部分は、夫々、異なる粒界uに属していると見なすことができる。よって、例えば、図11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(16)式により算出される。
Ei=(ラインpaを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ1)×L1
+(ラインpbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ2)×L2
・・・(16)
このように本実施形態では、固定点ikが属する粒界の仮想的な仮想ラインであって、固定点ikを端点の1つとする仮想ライン(点ikと、点802、803とを最短距離で結ぶ仮想ライン)の長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEiが算出されることになる。
Further, since the fixed point ik is a triple point, the portions of the two effective lengths L1 and L2 (= Kr) can be regarded as belonging to different grain boundaries u. Therefore, for example, the grain boundary energy Ei when the fixed point ik shown in FIG. 11 is a triple point is calculated by the following equation (16).
Ei = (grain boundary energy γ1 per unit length of grain boundary u including line pa) × L1
+ (Grain boundary energy γ2 per unit length of grain boundary u including line pb) × L2
... (16)
As described above, in the present embodiment, the virtual line of the grain boundary to which the fixed point ik belongs, and the virtual line (point ik and points 802 and 803) having the fixed point ik as one of the end points is the shortest distance. The grain boundary energy Ei is calculated using the length of the connecting virtual line) and the grain boundary energy per unit length at the grain boundary to which the fixed point ik belongs.

更に、粒界エネルギー(E)算出部121は、平衡位置wにあるときの、解放された固定点ikが属する粒界の粒界エネルギーEi'を計算(算出)する。
本実施形態では、粒界エネルギー(E)算出部121は、有効範囲801内において、固定点ikが属する粒界uの粒界エネルギーEi'を算出する。また、本実施形態では、粒界エネルギー(E)算出部121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粒界エネルギーEi'を算出する。
Further, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 calculates (calculates) the grain boundary energy Ei ′ of the grain boundary to which the released fixed point ik belongs when it is at the equilibrium position w.
In the present embodiment, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 calculates the grain boundary energy Ei ′ of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs within the effective range 801. In the present embodiment, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes the 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. The grain boundary energy Ei ′ is calculated on the assumption that no other inhibitor k exists.

ここで、具体的に、図10及び図11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。   Here, specifically, the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point i is a double point (fixed double point) and a triple point (fixed triple point) is calculated using FIGS. 10 and 11. The method will be described below.

まず、固定点ikが二重点である場合、粒界エネルギー(E)算出部121は、前述したようにして、点802、803と、有効長さL1、L2とを求める。ここで、固定点ikが二重点である場合には、ラインpaを含む有効長さL1の部分と、ラインpbを含む有効長さL2の部分とは、同一の粒界uに属していると見なすことができる。このため、平衡位置wは、点802と点803とを最短距離で結んだライン(仮想ライン)805上の任意の位置となる。ここで、ライン(仮想ライン)805の長さをQ0とする。また、ライン805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pa、pbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγと見なすことができる。   First, when the fixed point ik is a double point, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains the points 802 and 803 and the effective lengths L1 and L2 as described above. Here, when the fixed point ik is a double point, the portion of the effective length L1 including the line pa and the portion of the effective length L2 including the line pb belong to the same grain boundary u. Can be considered. For this reason, the equilibrium position w is an arbitrary position on a line (virtual line) 805 connecting the point 802 and the point 803 with the shortest distance. Here, the length of the line (virtual line) 805 is Q0. The grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line 805 can be regarded as the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u including the lines pa and pb.

よって、例えば、図10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(17)式により算出される。
Ei'=(ラインpa、pbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)
×(Lw1+Lw2)
=(ラインpa、pbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)
×Q0 ・・・(17)
このように本実施形態では、固定点ikが属する粒界の仮想的な仮想ラインであって、平衡位置wを通る仮想ライン(点802、803を最短距離で結ぶ仮想ライン)の長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEi'が算出されることになる。
Therefore, for example, the grain boundary energy Ei ′ at the equilibrium position w shown in FIG. 10 is calculated by the following equation (17).
Ei ′ = (grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u including lines pa and pb)
× (Lw1 + Lw2)
= (Grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u including lines pa and pb)
× Q0 (17)
As described above, in the present embodiment, the length of a virtual line on the grain boundary to which the fixed point ik belongs, and which passes through the equilibrium position w (a virtual line connecting the points 802 and 803 with the shortest distance), and the fixed The grain boundary energy Ei ′ is calculated using the grain boundary energy per unit length at the grain boundary to which the point ik belongs.

尚、図10に示す例では該当しないが、ライン805がインヒビターk内を通る場合には、ライン805の長さ(Q0)から、ライン805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. 10, when the line 805 passes through the inhibitor k, the length obtained by subtracting the length of the line 805 (Q0) from the portion of the line 805 that passes through the inhibitor k. This is multiplied by the grain boundary energy γ per unit length.

一方、図11に示すように、固定点ikが三重点である場合、粒界エネルギー(E)算出部121は、前述したようにして、点802、803を求め、有効長さL1、L2を求める。ここで、固定点ikが三重点である場合には、ラインpaを含む有効長さL1の部分と、ラインpbを含む有効長さL2の部分とは、夫々、異なる粒界uに属していると見なすことができる。ここでは、一例として、平衡位置wが、図11に示す位置である場合について説明を行う。   On the other hand, as shown in FIG. 11, when the fixed point ik is a triple point, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains the points 802 and 803 as described above, and sets the effective lengths L1 and L2 as follows. Ask. Here, when the fixed point ik is a triple point, the portion of the effective length L1 including the line pa and the portion of the effective length L2 including the line pb belong to different grain boundaries u. Can be considered. Here, as an example, the case where the equilibrium position w is the position shown in FIG. 11 will be described.

この場合、粒界エネルギー(E)算出部121は、点802と平衡位置wとを最短距離で結ぶライン(仮想ライン)901と、点803と平衡位置wとを最短距離で結ぶライン(仮想ライン)902と、固定点ikと平衡位置wとを最短距離で結ぶライン(仮想ライン)903とを形成する。この際、粒界エネルギーEi'の算出に用いられる有効長さは、ライン901の長さB1、ライン902の長さB2、及び、ライン903の長さからインヒビターkの半径rを差し引いた長さB3となる。   In this case, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes a line (virtual line) 901 that connects the point 802 and the equilibrium position w with the shortest distance, and a line (virtual line) that connects the point 803 and the equilibrium position w with the shortest distance. ) 902 and a line (virtual line) 903 connecting the fixed point ik and the equilibrium position w with the shortest distance. At this time, the effective length used for calculating the grain boundary energy Ei ′ is a length B1 of the line 901, a length B2 of the line 902, and a length obtained by subtracting the radius r of the inhibitor k from the length of the line 903. B3.

そして、ライン901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paを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ1と見なすことができる。また、ライン902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pbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ2と見なすことができる。また、ライン903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pc(固定点ikと点ivとを最短距離で結ぶライン)を含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ3と見なすことができる。   The grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line 901 can be regarded as the grain boundary energy γ1 per unit length of the grain boundary u including the line pa. Further, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the line 902 can be regarded as the grain boundary energy γ2 per unit length of the grain boundary u including the line pb. In addition, the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u in the portion of the line 903 excluding the inside of the inhibitor k is the grain boundary energy γ of the grain boundary u including the line pc (the line connecting the fixed point ik and the point iv with the shortest distance). It can be regarded as the grain boundary energy γ3 per unit length.

よって、例えば、図11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(18)式により算出される。
Ei'=(ラインpaを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)×B1
+(ラインpbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)×B2
+(ラインpcを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)×B3
・・・(18)
このように本実施形態では、固定点ikが属する粒界の仮想的な仮想ラインであって、平衡位置wを通る仮想ライン(仮想ライン901〜903)の長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEi'が算出されることになる。
Therefore, for example, the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point ik shown in FIG. 11 is a triple point is calculated by the following equation (18).
Ei ′ = (grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u including line pa) × B1
+ (Grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u including line pb) × B 2
+ (Grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u including line pc) × B3
... (18)
As described above, in this embodiment, the virtual line of the grain boundary to which the fixed point ik belongs, and the length of the virtual line (virtual lines 901 to 903) passing through the equilibrium position w and the grain boundary to which the fixed point ik belongs. The grain boundary energy Ei ′ is calculated using the grain boundary energy per unit length at.

更に、本実施形態では、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点iが解放されるとき(直前又は直後を含む)の、その解放される固定点ikが属する粒界uの粒界エネルギーEi''を計算(算出)する。
本実施形態では、有効範囲内において、固定点ikが属する粒界uの粒界エネルギーEi''を算出する。また、本実施形態では、粒界エネルギー(E)算出部121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粒界エネルギーEi''を算出する。
Furthermore, in this embodiment, the grain boundary energy (E) calculation unit 121, when the fixed point i is released (including immediately before or immediately after), the grain boundary of the grain boundary u to which the released fixed point ik belongs. The energy Ei ″ is calculated (calculated).
In the present embodiment, the grain boundary energy Ei '' of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs is calculated within the effective range. In the present embodiment, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes the 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. The grain boundary energy Ei '' is calculated on the assumption that no other inhibitor k exists.

ここで、具体的に、図10及び図11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。   Here, specifically, using FIG. 10 and FIG. 11, the grain boundary energy Ei ″ when the fixed point i is a double point (fixed double point) and a triple point (fixed triple point) is shown. The calculation method will be described below.

まず、固定点ikが二重点である場合、粒界エネルギー(E)算出部121は、前述したようにして、点802、803と、有効長さL1、L2とを求める。
次に、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点ikと点802、803とを最短距離で結んだ2つのライン(仮想ライン)のなす角を二等分する線とインヒビターkとの交点804を求める。本実施形態では、固定点ikは、この点804に解放されるものとする。そして、粒界エネルギー(E)算出部121は、点804と、点802、803とを最短距離で結んだライン(仮想ライン)の長さM1、M2を求める。更に、粒界エネルギー(E)算出部121は、点802、803を最短距離で結んだライン(仮想ライン)の長さQ0を求める。
ここで、固定点ikは二重点であるため、2つの有効長さL1、L2(=K−r)の部分は、同一の粒界uに属していると見なすことができる。よって、例えば、図10に示した、固定点ikが解放されるときの(点804における)粒界エネルギーEi''は、以下の(19)式により算出される。
Ei''=(ラインpa、pbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ)
×(M1+M2) ・・・(19)
このように本実施形態では、固定点ikが属する粒界の仮想的な仮想ラインであって、点804を端点の1つとする仮想的なライン(点804と、点802、803とを最短距離で結ぶ仮想ライン)の長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEi''が算出されることになる。
First, when the fixed point ik is a double point, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains the points 802 and 803 and the effective lengths L1 and L2 as described above.
Next, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 includes a line that bisects an angle formed by two lines (virtual lines) connecting the fixed point ik and the points 802 and 803 at the shortest distance and the inhibitor k. Find the intersection 804. In the present embodiment, it is assumed that the fixed point ik is released to this point 804. The grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains lengths M1 and M2 of lines (virtual lines) connecting the point 804 and the points 802 and 803 with the shortest distance. Further, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains a length Q0 of a line (virtual line) connecting the points 802 and 803 with the shortest distance.
Here, since the fixed point ik is a double point, the portions of the two effective lengths L1 and L2 (= Kr) can be regarded as belonging to the same grain boundary u. Thus, for example, the grain boundary energy Ei ″ (at the point 804) when the fixed point ik is released as shown in FIG. 10 is calculated by the following equation (19).
Ei ″ = (grain boundary energy γ per unit length of grain boundary u including lines pa and pb)
× (M1 + M2) (19)
As described above, in the present embodiment, a virtual virtual line of the grain boundary to which the fixed point ik belongs, and a virtual line (point 804 and points 802 and 803 are the shortest distance) with the point 804 as one of the end points. The grain boundary energy Ei '' is calculated using the length of the virtual line connected by (2) and the grain boundary energy per unit length at the grain boundary to which the fixed point ik belongs.

一方、図11に示すように、固定点ikが三重点である場合、粒界エネルギー(E)算出部121は、前述したようにして、点802、803を求め、有効長さL1、L2を求める。更に、粒界エネルギー(E)算出部121は、前述したようにして、交点804を求める。そして、粒界エネルギー(E)算出部121は、点804と、点802、803とを最短距離で結んだライン(仮想ライン)の長さM1、M2を求める。   On the other hand, as shown in FIG. 11, when the fixed point ik is a triple point, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains the points 802 and 803 as described above, and sets the effective lengths L1 and L2 as follows. Ask. Further, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains the intersection point 804 as described above. The grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains lengths M1 and M2 of lines (virtual lines) connecting the point 804 and the points 802 and 803 with the shortest distance.

ここで、固定点ikが三重点である場合には、ラインpaを含む有効長さL1の部分と、ラインpbを含む有効長さL2の部分とは、夫々、異なる粒界uに属していると見なすことができる。よって、例えば、図11に示した、固定点ikが解放されるときの、当該固定点iが属する粒界uの有効範囲801内における粒界エネルギーEi''は、以下の(20)式により算出される。
Ei''=(ラインpaを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ1)×M1
+(ラインpbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ2)×M2
・・・(20)
尚、図11(a)では、固定点ikと点802、803とを最短距離で結んだ2つのライン(仮想ライン)のなす角を二等分する線上の点に平衡位置wがある場合を例に挙げて示しているが、平衡位置wは、固定点ikと点802、803とを最短距離で結んだ2つのラインのなす角を二等分する線上の位置に限定されるものではない。
このように本実施形態では、固定点ikが属する粒界の仮想的な仮想ラインであって、点804を端点の1つとする仮想的なライン(点804と、点802、803とを最短距離で結ぶ仮想ライン)の長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEi''が算出されることになる。
Here, when the fixed point ik is a triple point, the portion of the effective length L1 including the line pa and the portion of the effective length L2 including the line pb belong to different grain boundaries u. Can be considered. Therefore, for example, when the fixed point ik shown in FIG. 11 is released, the grain boundary energy Ei ″ within the effective range 801 of the grain boundary u to which the fixed point i belongs is expressed by the following equation (20). Calculated.
Ei ″ = (grain boundary energy γ1 per unit length of grain boundary u including line pa) × M1
+ (Grain boundary energy γ2 per unit length of grain boundary u including line pb) × M2
... (20)
In FIG. 11A, the equilibrium position w is at a point on a line that bisects the angle formed by two lines (virtual lines) connecting the fixed point ik and the points 802 and 803 at the shortest distance. Although shown as an example, the equilibrium position w is not limited to the position on the line that bisects the angle formed by the two lines connecting the fixed point ik and the points 802 and 803 at the shortest distance. .
As described above, in the present embodiment, a virtual virtual line of the grain boundary to which the fixed point ik belongs, and a virtual line (point 804 and points 802 and 803 are the shortest distance) with the point 804 as one of the end points. The grain boundary energy Ei '' is calculated using the length of the virtual line connected by (2) and the grain boundary energy per unit length at the grain boundary to which the fixed point ik belongs.

図2の説明に戻り、第2の固定点処理部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未満であるか否かを判定する。すなわち、第2の固定点処理部120は、以下の(21)式を満足するか否かを判定する。
Ei'<Ei ・・・(21)
この判定の結果、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満(Ei'<Ei)でない場合には、固定点ikを解放しない。
Returning to the description of FIG. 2, the second 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 obtained. It is determined whether it is less than the grain boundary energy Ei. That is, the second fixed point processing unit 120 determines whether or not the following expression (21) is satisfied.
Ei ′ <Ei (21)
As a result of this determination, when the grain boundary energy Ei ′ is not less than the grain boundary energy Ei (Ei ′ <Ei), the fixed point ik is not released.

一方、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満である場合、第2の固定点処理部120は、粒界エネルギー(E)算出部121で算出された粒界エネルギーEi''から、粒界エネルギーEiを減算した値が、障壁エネルギー設定部123から読み出した障壁エネルギーE0未満であるか否かを判定する。すなわち、第2の固定点処理部120は、以下の(22)式を満足するか否かを判定する。
Ei''−Ei<E0 ・・・(22)
この判定の結果、粒界エネルギーEi''から、粒界エネルギーEiを減算した値が、障壁エネルギーE0未満でない場合には、固定点ikを解放しない。一方、粒界エネルギーEi''から、粒界エネルギーEiを減算した値が、障壁エネルギーE0未満である場合には、固定点ikを解除する(解放する)処理を行う。
On the other hand, when the grain boundary energy Ei ′ is less than the grain boundary energy Ei, the second fixed point processing unit 120 calculates the grain boundary energy Ei ″ from the grain boundary energy Ei ″ calculated by the grain boundary energy (E) calculation unit 121. It is determined whether or not the value obtained by subtracting the energy Ei is less than the barrier energy E0 read from the barrier energy setting unit 123. That is, the second fixed point processing unit 120 determines whether or not the following expression (22) is satisfied.
Ei ″ −Ei <E0 (22)
As a result of this determination, if the value obtained by subtracting the grain boundary energy Ei from the grain boundary energy Ei ″ is not less than the barrier energy E0, the fixed point ik is not released. On the other hand, when the value obtained by subtracting the grain boundary energy Ei from the grain boundary energy Ei ″ is less than the barrier energy E0, a process of releasing (releasing) the fixed point ik is performed.

具体的に、図10(b)に示すように、本実施形態では、固定点ikが二重点である場合、第2の固定点処理部120は、固定点ikを、点804の位置に移動させ、固定を解除して、通常の点ikとする処理を行う。すなわち、第2の固定点処理部120は、固定点ikの代わりに、固定点ikと点802、803とを最短距離で結んだ2つのライン(仮想ライン)のなす角を二等分する線とインヒビターkとの交点804に、通常の点ikを生成する。   Specifically, as shown in FIG. 10B, in the present embodiment, when the fixed point ik is a double point, the second fixed point processing unit 120 moves the fixed point ik to the position of the point 804. Then, the process of releasing the fixation and setting the normal point ik is performed. That is, the second fixed point processing unit 120 bisects an angle formed by two lines (virtual lines) connecting the fixed point ik and the points 802 and 803 at the shortest distance instead of the fixed point ik. A normal point ik is generated at the intersection point 804 between the point k and the inhibitor k.

また、図11(b)に示すように、本実施形態では、固定点ikが三重点である場合、第2の固定点処理部120は、固定点ikを、点804の位置に移動させ、固定を解除して、通常の点ikとする処理に加えて、次の処理を行う。すなわち、第2の固定点処理部120は、当該通常の点ik及び点ivと結ばれる固定二重点ixを、インヒビターkの中心位置bkに生成する。ここで、図11(b)に示すように、点ivは、固定点ikに隣接していた点ir、it、ivのうち、通常の点ikと結ばれない点である。   Also, as shown in FIG. 11B, in the present embodiment, when the fixed point ik is a triple point, the second fixed point processing unit 120 moves the fixed point ik to the position of the point 804, In addition to the process of releasing the fixation and setting the normal point ik, the following process is performed. That is, the second fixed point processing unit 120 generates the fixed double point ix connected to the normal point ik and the point iv at the center position bk of the inhibitor k. Here, as shown in FIG. 11B, the point iv is a point that is not connected to the normal point ik among the points ir, it, and iv adjacent to the fixed point ik.

尚、固定点ikの移動後の点の位置は、点804の位置に限定されるわけではなく、例えば、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ikが二重点である場合には前述した(19)式により算出され、また、固定点ikが三重点である場合には前述した(20)式により算出される。
また、(22)式の代わりに、例えば、粒界エネルギーEiから粒界エネルギーEi''からを減算した値の絶対値が、障壁エネルギーE0未満であるか否かを判定するようにしてもよい。
Note that the position of the point after the movement of the fixed point ik is not limited to the position of the point 804. For example, the present invention can be applied to a position where the grain boundary energy Ei '' is moved to the minimum. it can. The calculation method of the grain boundary energy Ei '' in this case is calculated by the above-described equation (19) when the fixed point ik is a double point, and is described above when the fixed point ik is a triple point. Calculated by equation (20).
Further, instead of the equation (22), for example, it may be determined whether or not the absolute value of the value obtained by subtracting the grain boundary energy Ei ″ from the grain boundary energy Ei is less than the barrier energy E0. .

このように本実施形態では、(21)式と(22)式の両方を満足することが、固定点ikの解放条件となる。ここで、図12及び図13を参照しながら、固定点ikが解放されるときの状態を説明する。
図12は、固定点ikが二重点である場合の、有効範囲801内における仮想ラインの長さ(K(=2K)、L(=L1+L2)、M(=M1+M2)、Q(=Q0))と、有効範囲上の点802、803の位置との関係の一例を示す図である。図13は、固定点ikが三重点である場合の、有効範囲801内における仮想ラインの長さ(K(=2K)、L(=L1+L2)、M(=M1+M2)、B(=B1+B2+B3))と、有効範囲上の点802、803の位置との関係の一例を示す図である。
As described above, in this embodiment, satisfying both the expressions (21) and (22) is the release condition for the fixed point ik. Here, a state when the fixed point ik is released will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
FIG. 12 shows the lengths of virtual lines within the effective range 801 (K (= 2K), L (= L1 + L2), M (= M1 + M2), Q (= Q0)) when the fixed point ik is a double point. It is a figure which shows an example of the relationship with the position of the points 802 and 803 on an effective range. FIG. 13 shows the lengths of virtual lines within the effective range 801 (K (= 2K), L (= L1 + L2), M (= M1 + M2), B (= B1 + B2 + B3)) when the fixed point ik is a triple point. It is a figure which shows an example of the relationship with the position of the points 802 and 803 on an effective range.

ここで、図12、図13では、有効範囲上の点802、803の位置を、図10(a)及び図11(a)における角度βで表している。また、図12、図13では、有効長さの2倍(L=L1+L2)を10とし、インヒビターkの直径(=2r)を2としている。 Here, in FIGS. 12 and 13, the positions of the points 802 and 803 on the effective range are represented by the angle β in FIGS. 10 (a) and 11 (a). In FIGS. 12 and 13, 10 times the effective length (L = L 1 + L 2 ) is set to 10 and the diameter (= 2r) of the inhibitor k is set to 2.

本実施形態では、まず、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満であり、固定点ikが平衡位置wにあるときの、当該固定点ikが属する粒界の粒界エネルギーEi'が、固定点ikが固定されているときの、当該固定点ikが属する粒界の粒界エネルギーEiよりも低いことを第1の解放条件とする。このような解放条件を満たさない場合に、固定点ikが解放されることは物理的にあり得ないからである。
図12に示す例では、長さQのグラフと長さLのグラフとが交わったか否かが第1の解放条件となる。一方、図13に示す例では、長さBのグラフと長さLのグラフとが交わったことが第1の解放条件となる。
In the present embodiment, first, when the grain boundary energy Ei ′ is less than the grain boundary energy Ei and the fixed point ik is at the equilibrium position w, the grain boundary energy Ei ′ of the grain boundary to which the fixed point ik belongs is fixed. The first release condition is that the point ik is lower than the grain boundary energy Ei of the grain boundary to which the fixed point ik belongs when the point ik is fixed. This is because it is physically impossible that the fixed point ik is released when the release condition is not satisfied.
In the example shown in FIG. 12, the first release condition is whether or not the graph of length Q and the graph of length L intersect. On the other hand, in the example shown in FIG. 13, the first release condition is that the graph of length B and the graph of length L intersect.

更に、固定点ikが解放されるときに一時的に大きくなる、当該固定点ikが属する粒界uの粒界エネルギーが、所定の障壁エネルギーE0よりも小さくなることを第2の解放条件とする。この解放条件を満たさないと、固定点ikが平衡状態(平衡位置w)に遷移する際に乗り越えなければならない障壁エネルギーE0を乗り越えることができないからである。
図12に示す例では、長さMのグラフと長さLのグラフとの値の差が、障壁エネルギーE0を単位エネルギー当たりの粒界エネルギーγで割った値よりも小さくなることが第2の解放条件となる。一方、図13に示す例でも、長さMのグラフと長さLのグラフとの値の差が、障壁エネルギーE0を単位エネルギー当たりの粒界エネルギーγで割った値よりも小さくなることが第2の解放条件となる。
以上のように第2の解放条件を導入することにより、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を考慮して、固定点ikを解放することができるようになる。
Further, the second release condition is that the grain boundary energy of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs, which temporarily increases when the fixed point ik is released, becomes smaller than the predetermined barrier energy E0. . If this release condition is not satisfied, the barrier energy E0 that must be overcome when the fixed point ik transitions to the equilibrium state (equilibrium position w) cannot be overcome.
In the example shown in FIG. 12, the difference between the values of the length M graph and the length L graph is smaller than the value obtained by dividing the barrier energy E0 by the grain boundary energy γ per unit energy. It becomes a release condition. On the other hand, in the example shown in FIG. 13, the difference between the values of the length M graph and the length L graph is smaller than the value obtained by dividing the barrier energy E0 by the grain boundary energy γ per unit energy. 2 is the release condition.
By introducing the second release condition as described above, the fixed point ik can be released in consideration of the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs. Become.

図14は、固定点ikが属する粒界uの最小長さと、ピン止め時間との関係の一例を示す図である。尚、図14は、固定点ikが二重点であり、有効長さL1、L2が3である場合を例に挙げて示している。また、固定点ikが属する粒界uの最小長さとは、固定点ikが属する粒界uにおける二重点間、又は二重点及び三重点間の長さの最小値を表す。また、ピン止め時間とは、固定点ikが生成されてから解放されるまでの時間をいう。
図14において、グラフ1201は、有効範囲801を設定せずに、点802、804の情報の代わりに、固定点ikに隣接する点ir、itの情報を用いて前述した計算を行って、固定点ikを解放させるか否かを判定した場合のグラフである。一方、グラフ1202は、前述したように、有効範囲801を設定し、点802、804の情報を用いて計算を行って、固定点ikを解放させるか否かを判定した場合のグラフである。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the relationship between the minimum length of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs and the pinning time. FIG. 14 shows an example in which the fixed point ik is a double point and the effective lengths L1 and L2 are 3. Further, the minimum length of the grain boundary u to which the fixed point ik belongs represents the minimum value of the length between the double points or between the double point and the triple point at the grain boundary u to which the fixed point ik belongs. The pinning time is the time from when the fixed point ik is generated until it is released.
In FIG. 14, the graph 1201 does not set the effective range 801, and instead of the information of the points 802 and 804, the above calculation is performed using the information of the points ir and it adjacent to the fixed point ik to fix It is a graph at the time of determining whether to release the point ik. On the other hand, as described above, the graph 1202 is a graph when the effective range 801 is set and calculation is performed using the information of the points 802 and 804 to determine whether or not to release the fixed point ik.

図14から明らかなように、有効範囲801を設定すると、粒界uに対して設定する二重点の数にほとんど依存せずに、ピン止め時間を略一定にすることができる。したがって、有効範囲801を設定することにより、二重点を設定することにより生成されるラインpの長さの影響を可及的に受けずに、固定点ikを解放させることができる。   As is apparent from FIG. 14, when the effective range 801 is set, the pinning time can be made substantially constant without depending on the number of double points set for the grain boundary u. Therefore, by setting the effective range 801, the fixed point ik can be released without being affected as much as possible by the length of the line p generated by setting the double point.

図2の説明に戻り、第2の固定点処理部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。   Returning to the description of FIG. 2, the second 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15−1〜図15−4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15−1に示すフローチャートの処理が開始される。   Next, an example of the processing operation performed by the crystal grain analysis apparatus 100 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. Note that the processing of the flowchart shown in FIG. 15A is started when the CPU reads out the control program from the ROM or the hard disk and starts executing it based on the operation of the operation device 300 by the user.

まず、図15−1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。
このように本実施形態では、例えば、ステップS1の処理を行うことにより、画像信号取得手段の一例が実現される。
First, in step S1 of FIG. 15A, 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.
Thus, in the present embodiment, for example, an example of the image signal acquisition unit is realized by performing the process of step S1.

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15−1〜図15−4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. 15A to 15D, 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。
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS7〜S10の処理を行うことにより、粒界点設定手段の一例が実現される。
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.
As described above, in the present embodiment, for example, an example of a grain boundary point setting unit is realized by performing the processes of steps S7 to S10.

次に、図15−2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. 15B, 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rに関する情報を計算して、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 area 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 area with a circle. Then, the coordinate information indicating the center position bk of the inhibitor k and the information regarding the radius r 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と異なる別のインヒビター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 different from the already specified inhibitor k 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k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。
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS11〜S14の処理を行うことにより、介在物設定手段の一例が実現される。
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 of inhibitors k 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.
As described above, in the present embodiment, an example of the inclusion setting unit is realized by performing the processing of steps S11 to S14, for example.

次に、ステップS15において、有効範囲設定部122は、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、有効範囲801に関する情報(本実施形態では、有効範囲801の半径に関する情報)が入力されるまで待機する。そして、有効範囲801に関する情報が入力されると、ステップS16に進む。   Next, in step S15, the effective range setting unit 122 waits until information related to the effective range 801 (in this embodiment, information related to the radius of the effective range 801) is input based on the operation of the operation device 300 by the user. To do. When information related to the effective range 801 is input, the process proceeds to step S16.

ステップS16に進むと、有効範囲設定部122は、有効範囲801に関する情報を、RAM又はハードディスクに設定する。
次に、ステップS17において、障壁エネルギー設定部123は、ユーザによる操作装置300の操作に基づいて、障壁エネルギーE0に関する情報(本実施形態では、障壁エネルギーE0の値)が入力されるまで待機する。そして、障壁エネルギーE0に関する情報が入力されると、ステップS18に進む。
ステップS18に進むと、障壁エネルギー設定部123は、障壁エネルギーE0に関する情報を、RAM又はハードディスクに設定する。
In step S16, the effective range setting unit 122 sets information regarding the effective range 801 in the RAM or the hard disk.
Next, in step S <b> 17, the barrier energy setting unit 123 waits until information related to the barrier energy E <b> 0 (in this embodiment, the value of the barrier energy E <b> 0) is input based on the operation of the operation device 300 by the user. And if the information regarding barrier energy E0 is inputted, it will progress to Step S18.
In step S18, the barrier energy setting unit 123 sets information regarding the barrier energy E0 in the RAM or the hard disk.

次に、ステップS19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(23)式のように定義される。
p1={i1,i2} ・・・(23)
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS19の処理を行うことにより、ライン設定手段の一例が実現される。
Next, in step S19, 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 (23).
p1 = {i1, i2} (23)
As described above, in the present embodiment, for example, an example of a line setting unit is realized by performing the process of step S19.

次に、ステップS20において、粒界設定部105は、ステップS19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(24)式のように定義される。
u1={p1,p2,p3,p4} ・・・(24)
Next, in step S20, the grain boundary setting unit 105 identifies 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 S19. 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 (24).
u1 = {p1, p2, p3, p4} (24)

次に、ステップS21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。
このように本実施形態では、例えば、ステップS21の処理を行うことにより、方位取得手段の一例が実現される。
Next, in step S21, 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 S1. The orientation ξ of all the included crystal grains A is set in the RAM or hard disk.
Thus, in the present embodiment, for example, an example of the direction acquisition unit is realized by performing the process of step S21.

次に、ステップS22において、粒界エネルギー(γ)設定部109は、ステップS21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S20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。
このように本実施形態では、例えば、ステップS22の処理を行うことにより、粒界エネルギー設定手段の一例が実現される。
Next, in step S22, the grain boundary energy (γ) setting unit 109 determines the grain based on the orientation ξ of the crystal grain A set in step S21 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 S20 is read from the graph or the like stored in the field energy (γ) storage unit 108. Then, 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.
Thus, in this embodiment, for example, an example of a grain boundary energy setting unit is realized by performing the process of step S22.

次に、ステップS23において、易動度設定部111は、ステップS21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S20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 S23, the mobility setting unit 111 stores the mobility based on the orientation ξ of the crystal grain A set in step S21 and the analysis temperature θ (t) set in step S4. The mobility Mi of all the grain boundaries u set in step S20 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15−3のステップS24において、解析時間設定部112は、解析時間tを0(ゼロ)に設定する。   Next, in step S24 of FIG. 15C, the analysis time setting unit 112 sets the analysis 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、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、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、ステップS19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。   When the analysis time t is set to 0 by the analysis time setting unit 112, the process proceeds to step S25. In step S25, the line change processing unit 119 sets the variable p indicating the processing target line to 1. At this time, the line change processing unit 119 acquires information regarding the line p set in step S19 from the line setting unit 104.

次に、ステップS26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 S26, the line change processing unit 119 sets ΔNI indicating the number of points to increase / decrease to 0 (zero) and sets ΔNP indicating the number of lines to increase / decrease to 0 (zero).

次に、ステップS27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、ステップS12で設定されたインヒビター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r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 S27, 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 acquires from the inhibitor setting unit 118 information related to the inhibitor k set in step S12 (coordinate information indicating the center position bk of the inhibitor k and information related to the radius r).

ここで、以下の説明においては、必要に応じて、図7に示した図も参照しながら説明を行う。
ステップS28において、ライン変更処理部119は、ステップS25で取得したラインpに関する情報及びステップS27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、後述するステップS65に進む。
Here, in the following description, the description will be made with reference to the diagram shown in FIG. 7 as necessary.
In step S28, the line change processing unit 119 determines whether the line p passes through the inhibitor k based on the information regarding the line p acquired in step S25 and the information regarding the inhibitor k acquired in step S27. At this time, it is determined that the surface (boundary) of the inhibitor k is not within the inhibitor k. As a result of this determination, when the line p is not within the inhibitor k (when not corresponding to FIGS. 7 (1a) to (6a)), the process proceeds to step S65 described later.

一方、ステップS28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 S28 is that the line p passes through the inhibitor k, the process proceeds to step S29. In step S29, the line change processing unit 119 determines whether the end point of the line p is within the inhibitor k.

ステップS29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S30に進む。ステップS30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。   If the result of determination in step S29 is that the end point of the line p is not within the inhibitor k (as shown in FIG. 7 (1a)), the process proceeds to step S30. In step S30, 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S31において、ライン変更処理部119は、ステップS30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 S31, the line change processing unit 119 determines that the double point (double point in shown in FIG. 7 (1b) or FIG. 7 (1c)) generated on the line p in step S30 is 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S32において、ライン変更処理部119は、ステップS30及びS31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 S32, the line change processing unit 119 increases the number of points and the number of lines by 1 in the processing of steps S30 and S31, respectively, so that ΔNI indicating the currently set 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S29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S33に進む。ステップS33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, as a result of the determination in step S29, when the end point of the line p is within the inhibitor k (in the case shown in FIGS. 7 (2a) to (6a)), the process proceeds to step S33. In step S33, the line change processing unit 119 determines whether or not both end points of the line p are within the inhibitor k.

ステップS33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S34に進む。ステップS34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 S33, when both end points of the line p are not in the inhibitor k, that is, when only one of the end points of the line p is in the inhibitor k (when shown in FIGS. 7 (2a) to (4a)). The process proceeds to step S34. In step S34, 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 it to the fixed point ik (FIG. 7 (2b) to (4b) or FIG. 7 (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S33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S35に進む。ステップS35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9(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, if the result of determination in step S33 is that 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 S35. In step S35, the line change processing unit 119 causes the line p in the inhibitor k to disappear (FIG. 7 (5b) and (6b) or FIG. 9 (5c) and (6c)). This reduces the number of lines by one.

次に、ステップS36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S36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 S36, the line change processing unit 119 moves two points in the inhibitor k to the center position bk of the inhibitor k (in this example, the first processing example), Let it be a fixed point ik (fixed point ik shown in FIGS. 7 (5b) and 7 (6b)). 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 S36. 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S37において、ライン変更処理部119は、ステップS35及びS36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 S37, the line change processing unit 119 reduces the number of points and the number of lines by 1 in the processing in steps S35 and S36, respectively, so that the currently set ΔNI indicating the 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S32、ステップS34、ステップS37、或いは後述するステップS66の処理が終了すると、ステップS38に進む。ステップS38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S39に進む。   When the processing of step S32, step S34, step S37, or step S66 described later is completed, the process proceeds to step S38. In step S38, 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. If the variable k indicating the inhibitor to be processed is smaller than the number NK set in step S14 as a result of this determination, it is determined that all the inhibitors k set in step S14 have not been processed, and the process proceeds to step S39. move on.

ステップS39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、ステップS39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rに関する情報)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S28以降の処理を再度行う。
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS24〜S39の処理を行うことにより、第1のライン変更処理手段の一例が実現される。
In step S39, 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 obtains information regarding the inhibitor k set in step S39 (coordinate information indicating the center position bk of the inhibitor k and information regarding the radius r) from the inhibitor setting unit 118. And the process after step S28 is performed again with respect to the changed inhibitor k.
As described above, in the present embodiment, for example, an example of the first line change processing unit is realized by performing the processing of steps S24 to S39.

一方、ステップS38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S40に進む。   On the other hand, as a result of the determination in step S38, if the variable k indicating the inhibitor to be processed is equal to or greater 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 S40.

ステップS40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S19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S19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S41に進む。   In step S40, 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 S19. As a result of the determination, if the variable p indicating the processing target line is smaller than the number NP set in step S19, it is determined that all the lines p set in step S15 have not been processed, and the process proceeds to step S41. move on.

ステップS41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S27以降の処理を再度行う。   In step S41, 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 S27 is performed again with respect to the changed line p.

一方、ステップS40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S19で設定された数NP以上である場合には、ステップS19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S42に進む。   On the other hand, if the variable p indicating the processing target line is equal to or larger than the number NP set in step S19 as a result of the determination in step S40, it is determined that all the lines p set in step S19 have been processed. Proceed to step S42.

ステップS42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の数を示すΔNPの情報を出力し、ステップS19で設定したラインの数NPに、出力した増減するラインの数を示すΔNPを加算させ、ラインの数NPの再設定を行わせる。   In step S42, 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. Also, the line change processing unit 119 outputs ΔNP information indicating the number of lines that are currently set to increase / decrease to the line setting unit 104, and outputs the increase / decrease to the number of lines NP set in step S19. ΔNP indicating the number of lines to be added is added, and the number of lines NP is reset.

次に、ステップS43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 S43, the line change processing unit 119 causes the point setting unit 103 and the line setting unit 104 to change points (including disappearance and generation) and change lines (including disappearance and generation). 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S25〜ステップS42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 S25 to S42, 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S25〜ステップS42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S19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 the processes in steps S25 to S42, and the line change process in step S19 is performed again. 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.

更に、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S20における粒界uの再設定が行われる。更に、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S22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。更に、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S23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 S20 when the point i is reset by the point setting unit 103 and the line p is reset by 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 S22 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 S23 when the grain boundary u is reset by the grain boundary setting unit 105.

次に、図15−4のステップS44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。
次に、ステップS45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S46に進む。
Next, in step S44 of FIG. 15-4, the analysis point determination unit 113 sets the variable i indicating the calculation target point to 1. Thereby, the point i to be calculated is set.
Next, in step S45, 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 S46.

次に、ステップS46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S47に進む。   Next, in step S46, the analysis point determination unit 113 determines whether or not 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 S47.

ステップS47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S47の詳細な処理動作について、図16を用いて説明する。   In step S47, 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 S47 will be described with reference to FIG.

図15−4のステップS47では、まず、図16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 S47 of FIG. 15-4, first, in step S431 of FIG. 16, 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、現在の解析時間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。更に、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)を示すベクトルの情報をRAM等に一時的に記憶すると共に、当該計算対象の二重点iが存在する位置ri(t−Δt)を示すベクトルの情報を削除する。   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: Substituting into the equation (5), when Δt [sec] has elapsed from the current analysis time t, a vector indicating the position ri (t + Δt) where the double point i to be calculated exists is calculated. Further, the position calculation unit 116 temporarily stores information on a vector indicating the position ri (t + Δt) where the double point i to be calculated exists in a RAM or the like, and also positions ri where the double point i to be calculated exists. The vector information indicating (t−Δt) is deleted.

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15−4のステップS47に示す二重点用駆動力・位置算出処理が行われる。
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS431〜S433の処理を行うことにより、駆動力演算手段の一例が実現され、例えば、ステップS434〜S436の処理を行うことにより、位置演算手段の一例が実現される。
By performing the processing from step S431 to step S436, the double-point driving force / position calculation processing shown in step S47 of FIG. 15-4 is performed.
As described above, in the present embodiment, for example, an example of the driving force calculation unit is realized by performing the processes of steps S431 to S433. For example, an example of the position calculation unit is performed by performing the processes of steps S434 to S436. Is realized.

図15−4の説明に戻り、ステップS46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S48に進む。   Returning to the description of FIG. 15-4, if the result of determination in step S46 is that the point i to be calculated is not a double point but a triple point, the process proceeds to step S48.

ステップS48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S48の詳細な処理動作について、図17を用いて説明する。   In step S48, 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 step S48 will be described with reference to FIG.

図15−4のステップS48では、まず、図17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 S48 of FIG. 15-4, first, in step S441 of FIG. 17, the triple point driving force calculation unit 115 calculates the grain boundary energy per unit length in 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、現在の解析時間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。更に、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)を示すベクトルの情報をRAM等に一時的に記憶すると共に、当該計算対象の三重点iが存在する位置ri(t−Δt)を示すベクトルの情報を削除する。
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15−4のステップS48に示す三重点用駆動力・位置算出処理が行われる。
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS441、S442の処理を行うことにより、駆動力演算手段の一例が実現され、例えば、ステップS443〜S446の処理を行うことにより、位置演算手段の一例が実現される。
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) Substituting into the equation, when Δt [sec] has elapsed from the current analysis time t, a vector indicating the position ri (t + Δt) where the triple point i to be calculated exists is calculated. Further, the position calculation unit 116 temporarily stores, in a RAM or the like, vector information indicating the position ri (t + Δt) where the calculation target triple point i exists, and also the position ri where the calculation target triple point i exists. The vector information indicating (t−Δt) is deleted.
Through the processing from step S441 to step S446 described above, the triple point driving force / position calculation processing shown in step S48 of FIG. 15-4 is performed.
As described above, in the present embodiment, for example, an example of the driving force calculation unit is realized by performing the processes of steps S441 and S442, and for example, an example of the position calculation unit is performed by performing the processes of steps S443 to S446. Is realized.

図15−4の説明に戻り、ステップS45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S49に進む。
ステップS49に進むと、第2の固定点処理部120は、解析点判別部113で判定処理された固定点iの座標情報と、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とを、点設定部103から読み出す。そして、第2の固定点処理部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rに関する情報)を、インヒビター設定部118から読み出す。更に、第2の固定点処理部120は、有効範囲801に関する情報(有効範囲801の半径に関する情報)を、有効範囲設定部122から読み出す。
Returning to the description of FIG. 15D, if the result of determination in step S45 is that the point i to be calculated is a fixed point (ik), the process proceeds to step S49.
In step S49, the second fixed point processing unit 120 obtains 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. Is read from the point setting unit 103. Then, the second fixed point processing unit 120 obtains information regarding the inhibitor k having the processing target fixed point i as the central position bk (coordinate information indicating the central position bk and information regarding the radius r) from the inhibitor setting unit 118. read out. Further, the second fixed point processing unit 120 reads out information related to the effective range 801 (information related to the radius of the effective range 801) from the effective range setting unit 122.

次に、ステップS50において、粒界エネルギー(E)算出部121は、ステップS49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、有効長さL1、L2とを用いて、固定点iが中心位置bkに固定されているときの、当該固定点iが属する粒界uの有効範囲801内における粒界エネルギーEiを計算(算出)する。
ここで、固定点i(ik)が二重点である場合には、例えば、(15)式を用いて粒界エネルギーEiが算出される。一方、固定点i(ik)が三重点である場合には、例えば、(16)式を用いて粒界エネルギーEiが算出される。
このように本実施形態では、例えば、粒界エネルギーEiにより第1の粒界エネルギーが実現され、ステップS50の処理を行うことにより、粒界エネルギー算出手段の一例が実現される。
Next, in step S50, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 acquires the information read in step S49 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) calculating unit 121 uses the grain boundary energy γ per unit length of the grain boundary u to which the fixed point i belongs and the effective lengths L1 and L2, and the fixed point i is located at the center position. The grain boundary energy Ei within the effective range 801 of the grain boundary u to which the fixed point i belongs when being fixed to bk is calculated (calculated).
Here, when the fixed point i (ik) is a double point, for example, the grain boundary energy Ei is calculated using the equation (15). On the other hand, when the fixed point i (ik) is a triple point, the grain boundary energy Ei is calculated using, for example, the equation (16).
As described above, in the present embodiment, for example, the first grain boundary energy is realized by the grain boundary energy Ei, and an example of the grain boundary energy calculation unit is realized by performing the process of step S50.

次に、ステップS51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)から解放されて、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、当該解放された固定点iが属する粒界uの有効範囲801内における粒界エネルギーEi'を計算(算出)する。
ここで、固定点i(ik)が二重点である場合には、例えば、(17)式を用いて粒界エネルギーEi'が算出される。一方、固定点i(ik)が三重点である場合には、例えば、(18)式を用いて粒界エネルギーEi'が算出される。
このように本実施形態では、例えば、粒界エネルギーEi'により第2の粒界エネルギーが実現され、ステップS51の処理を行うことにより、粒界エネルギー算出手段の一例が実現される。
Next, in step S51, the grain boundary energy (E) calculating unit 121 releases the fixed point i from the fixed position (the center position bk of the inhibitor k), and the position where the grain boundary energy E is minimized (equilibrium position). The grain boundary energy Ei ′ in the effective range 801 of the grain boundary u to which the released fixed point i belongs is calculated (calculated).
Here, when the fixed point i (ik) is a double point, for example, the grain boundary energy Ei ′ is calculated using the equation (17). On the other hand, when the fixed point i (ik) is a triple point, for example, the grain boundary energy Ei ′ is calculated using the equation (18).
Thus, in the present embodiment, for example, the second grain boundary energy is realized by the grain boundary energy Ei ′, and an example of the grain boundary energy calculation unit is realized by performing the process of step S51.

次に、ステップS52において、第2の固定点処理部120は、ステップS50で算出された粒界エネルギーEiと、ステップS51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。この判定の結果、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEi未満でない場合には、後述するステップS59に進む。一方、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S53に進む。   Next, in step S52, the second fixed point processing unit 120 compares the grain boundary energy Ei calculated in step S50 with the grain boundary energy Ei ′ calculated in step S51, and the grain boundary energy Ei ′. Is less than the grain boundary energy Ei (Ei ′ <Ei). As a result of the determination, if the grain boundary energy Ei ′ is not less than the grain boundary energy Ei, the process proceeds to step S59 described later. On the other hand, if the grain boundary energy Ei ′ is less than the grain boundary energy Ei, the process proceeds to step S53.

ステップS53に進むと、粒界エネルギー(E)算出部121は、固定点ikが解放されるときの、当該固定点iが属する粒界uの有効範囲801内における粒界エネルギーEi''を計算(算出)する。
ここで、固定点i(ik)が二重点である場合には、例えば、(19)式を用いて粒界エネルギーEi''が算出される。一方、固定点i(ik)が三重点である場合には、例えば、(20)式を用いて粒界エネルギーEi''が算出される。
このように本実施形態では、例えば、粒界エネルギーEi''により第3の粒界エネルギーが実現され、ステップS53の処理を行うことにより、粒界エネルギー算出手段の一例が実現される。
In step S53, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 calculates the grain boundary energy Ei ″ within the effective range 801 of the grain boundary u to which the fixed point i belongs when the fixed point ik is released. (calculate.
Here, when the fixed point i (ik) is a double point, for example, the grain boundary energy Ei ″ is calculated using the equation (19). On the other hand, when the fixed point i (ik) is a triple point, for example, the grain boundary energy Ei ″ is calculated using the equation (20).
As described above, in the present embodiment, for example, the third grain boundary energy is realized by the grain boundary energy Ei ″, and an example of the grain boundary energy calculation unit is realized by performing the process of step S53.

次に、ステップS54において、第2の固定点処理部120は、障壁エネルギーE0に関する情報を、障壁エネルギー設定部123から読み出す。そして、第2の固定点処理部120は、粒界エネルギーEi''から、粒界エネルギーEiを減算した値が、障壁エネルギーE0未満であるか否かを判定する。この判定の結果、粒界エネルギーEiを減算した値が、障壁エネルギーE0未満でない場合には、後述するステップS59に進む。
一方、粒界エネルギーEiを減算した値が、障壁エネルギーE0未満である場合には、ステップS55に進む。
Next, in step S <b> 54, the second fixed point processing unit 120 reads information on the barrier energy E <b> 0 from the barrier energy setting unit 123. Then, the second fixed point processing unit 120 determines whether or not the value obtained by subtracting the grain boundary energy Ei from the grain boundary energy Ei ″ is less than the barrier energy E0. As a result of the determination, if the value obtained by subtracting the grain boundary energy Ei is not less than the barrier energy E0, the process proceeds to step S59 described later.
On the other hand, if the value obtained by subtracting the grain boundary energy Ei is less than the barrier energy E0, the process proceeds to step S55.

ステップS55に進むと、第2の固定点処理部120は、ステップS45で判定した固定点i(ik)が二重点か否かを判定する。この判定の結果、固定点i(ik)が二重点である場合には、ステップS56に進む。ステップS56に進むと、第2の固定点処理部120は、固定点i(ik)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、点804の位置に通常の点i(ik)を生成する(図10(b)を参照)。そして、後述するステップS59に進む。   In step S55, the second fixed point processing unit 120 determines whether or not the fixed point i (ik) determined in step S45 is a double point. As a result of the determination, if the fixed point i (ik) is a double point, the process proceeds to step S56. In step S56, the second fixed point processing unit 120 moves the fixed point i (ik) to the surface (boundary) of the inhibitor k, releases the fixation, and moves the normal point i to the position of the point 804. (Ik) is generated (see FIG. 10B). And it progresses to step S59 mentioned later.

一方、固定点i(ik)が二重点ではなく、三重点である場合には、ステップS57に進む。ステップS57に進むと、第2の固定点処理部120は、固定点i(ik)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、点804の位置に通常の点i(ik)を生成する。更に、第2の固定点処理部120は、固定点i(ik)に隣接していた点i(ir、it、iv)のうち、生成した通常の点i(ik)と結ばれない点i(iv)と、生成した通常の点i(ik)と結ばれる固定二重点i(ix)を、インヒビターkの中心位置bkに生成する(図11(b)を参照)。
次に、ステップS58において、ライン変更処理部119は、ステップS57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。そして、ステップS59に進む。
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS56、S57の処理を行うことにより、固定点処理手段の一例が実現される。
On the other hand, if the fixed point i (ik) is not a double point but a triple point, the process proceeds to step S57. In step S57, the second fixed point processing unit 120 moves the fixed point i (ik) to the surface (boundary) of the inhibitor k, releases the fixation, and moves the normal point i to the position of the point 804. (Ik) is generated. Further, the second fixed point processing unit 120 does not connect to the generated normal point i (ik) among the points i (ir, it, iv) adjacent to the fixed point i (ik). A fixed double point i (ix) connected to (iv) and the generated normal point i (ik) is generated at the central position bk of the inhibitor k (see FIG. 11B).
Next, in step S58, the line change processing unit 119 increases the number of points and the number of lines by 1 in the process of step S57, so 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. Then, the process proceeds to step S59.
As described above, in the present embodiment, for example, an example of a fixed point processing unit is realized by performing the processing of steps S56 and S57.

以上のようにしてステップS59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S60に進む。
ステップS60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S45以降の処理を再度行う。
When the process proceeds to step S59 as described above, 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 S60.
In step S60, 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 S45 is performed again with respect to the changed point i.

一方、ステップS59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S61に進む。
ステップS61に進むと、第2の固定点処理部120は、点設定部103に対して、ステップS56、S57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S47又はステップS48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。
On the other hand, if it is determined in step S59 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 currently sets the point. It is determined that all points i have been processed, and the process proceeds to step S61.
In step S61, the second fixed point processing unit 120 causes the point setting unit 103 to perform resetting according to the change of the point i in steps S56 and S57. 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 S47 or step S48 is present 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。更に、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。更に、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 triggered by resetting the point i in the point setting unit 103 and resetting the line p in the line setting unit 104. Furthermore, resetting in the grain boundary energy (γ) setting unit 109 and the mobility setting unit 111 is also performed in response to resetting of the grain boundary u in the grain boundary setting unit 105.

次に、ステップS62において、解析時間設定部112は、解析時間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、解析時間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63に進む。ステップS63に進むと、解析時間設定部112は、現在設定している解析時間tに時間Δtを加算して、解析時間tを更新する。その後、ステップS25に戻り、ステップS25以降の処理を再度行う。そして、ステップS62において、解析時間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S25以降の処理が繰り返し行われる。   Next, in step S62, the analysis time setting unit 112 determines whether or not the analysis 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. As a result of this determination, if the analysis time t is not longer than the analysis completion time T set in step S6 (if the analysis completion time T has not elapsed), the process proceeds to step 63. In step S63, the analysis time setting unit 112 updates the analysis time t by adding the time Δt to the currently set analysis time t. Then, it returns to step S25 and performs the process after step S25 again. In step S62, the processing from step S25 is repeated until it is determined that the analysis time t is longer than the analysis completion time T set in step S6 (when the analysis completion time T has elapsed).

一方、ステップS62の判定の結果、解析時間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S64に進む。ステップS64に進むと、解析画像表示部117は、ステップS47又はステップS48で計算された「点iの位置ri(t+Δt)のベクトル」に基づいて、解析時間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15−1〜図15−4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 S62 is that the analysis 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 S64. In step S64, the analysis image display unit 117 analyzes 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 S47 or step S48. ], 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S63の後に、ステップS63で設定された解析時間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S25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 S63, the analysis temperature θ (t + Δt) at the analysis time t + Δt set in step S63 is read and the analysis temperature After resetting the grain boundary energy γ and the mobility Mi per unit length in θ (t + Δt), the processing after step S25 may be performed.

図15−3のステップS28において、ラインpがインヒビターk内でないと判定された場合には、ステップS65に進む。ステップS65に進むと、追い越し判定部124は、解析時間tが0(ゼロ)であるか否かを判定する。この判定の結果、解析時間tが0(ゼロ)である場合には、ラインpがインヒビターkを追い越していることはないので、ステップS66を省略して前述したステップS38に進み、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るか否かの判定を行う。   When it is determined in step S28 of FIG. 15C that the line p is not within the inhibitor k, the process proceeds to step S65. In step S65, the overtaking determination unit 124 determines whether or not the analysis time t is 0 (zero). If the analysis time t is 0 (zero) as a result of this determination, the line p has not overtaken the inhibitor k, so step S66 is skipped and the process proceeds to step S38 described above and set in step S14. It is determined whether or not all the inhibitors k are processed.

一方、解析時間tが0(ゼロ)でない場合には、ステップS66に進む。ステップS66に進むと、追い越し判定部124は、計算対象のラインpが、計算対象のインヒビターkを追い越したか否かを判定する。ここで、このステップS66の詳細な処理動作について、図18及び図8を用いて説明する。
図15−3のステップS66では、まず、図18のステップS451において、追い越し判定部124は、(7)式に示したように、図8に示したベクトルAa、Ab(三角形80a(第1の三角形)により定まるベクトル)を使ってベクトルA(移動後のラインpの一方の端点である粒界点i83とインヒビターkの中心位置bkとにより定まるベクトル)を表す。
On the other hand, if the analysis time t is not 0 (zero), the process proceeds to step S66. In step S66, the overtaking determination unit 124 determines whether or not the calculation target line p has passed the calculation target inhibitor k. Here, the detailed processing operation of this step S66 is demonstrated using FIG.18 and FIG.8.
In step S66 of FIG. 15C, first, in step S451 of FIG. 18, the overtaking determining unit 124, as shown in the equation (7), the vectors Aa and Ab (triangle 80a (first 80a (first)) shown in FIG. Vector A (vector determined by the grain boundary point i83, which is one end point of the moved line p, and the center position bk of the inhibitor k).

次に、ステップS452において、追い越し判定部124は、(7)式の係数ρ、σが(8)式〜(10)式の全てを満たすか否かを判定することによって、三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがあるか否かを判定する。この判定の結果、(7)式の係数ρ、σが(8)式〜(10)式の全てを満たし、三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがある場合には、計算対象のラインpが、計算対象のインヒビターkを追い越したと判定し、図15−3のステップS67に進む。
一方、(7)式の係数ρ、σが以下の(8)式〜(10)式の全てを満たさず、三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがない場合には、ステップS453に進む。ステップS453に進むと、追い越し判定部124は、(11)式に示したように、図8に示したベクトルAb、Ac(三角形80b(第2の三角形)により定まるベクトル)を使ってベクトルAを表す。
Next, in step S452, the overtaking determination unit 124 determines whether or not the coefficients ρ and σ of the equation (7) satisfy all of the equations (8) to (10). Then, it is determined whether or not the center position bk of the inhibitor k exists. As a result of this determination, if the coefficients ρ and σ in the equation (7) satisfy all of the equations (8) to (10) and the center position bk of the inhibitor k is in the triangle 80a, the calculation target It is determined that the line p has passed the calculation target inhibitor k, and the process proceeds to step S67 in FIG.
On the other hand, if the coefficients ρ and σ of the equation (7) do not satisfy all of the following equations (8) to (10) and the center position bk of the inhibitor k is not present in the triangle 80a, the process proceeds to step S453. move on. In step S453, the overtaking determination unit 124 calculates the vector A using the vectors Ab and Ac (vectors determined by the triangle 80b (second triangle)) shown in FIG. 8 as shown in the equation (11). To express.

次に、ステップS454において、追い越し判定部124は、(11)式の係数λ、ωが(12)式〜(14)式の全てを満たすか否かを判定することによって、三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがあるか否かを判定する。この判定の結果、(11)式の係数λ、ωが(12)式〜(14)式の全てを満たし、三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがある場合には、計算対象のラインpが、計算対象のインヒビターkを追い越したと判定し、図15−3のステップS67に進む。
一方、(11)式の係数λ、ωが(12)式〜(14)式の全てを満たさず、三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがない場合には、計算対象のラインpが、計算対象のインヒビターkを追い越していないと判定し、前述した図15−3のステップS38に進み、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るか否かの判定を行う。
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS66(図18のステップS451〜S454)の処理を行うことにより判定手段の一例が実現される。
Next, in step S454, the overtaking determination unit 124 determines whether or not the coefficients λ and ω of the equation (11) satisfy all of the equations (12) to (14). Then, it is determined whether or not the center position bk of the inhibitor k exists. As a result of this determination, if the coefficients λ and ω in the equation (11) satisfy all the equations (12) to (14) and the center position bk of the inhibitor k is in the triangle 80b, the calculation target It is determined that the line p has passed the calculation target inhibitor k, and the process proceeds to step S67 in FIG.
On the other hand, if the coefficients λ and ω of the equation (11) do not satisfy all of the equations (12) to (14) and the center position bk of the inhibitor k is not in the triangle 80b, the line p to be calculated However, it is determined that the inhibitor k to be calculated is not overtaken, and the process proceeds to step S38 in FIG. 15-3 described above, and it is determined whether or not all the inhibitors k set in step S14 have been processed.
As described above, in the present embodiment, for example, an example of a determination unit is realized by performing the processing in step S66 (steps S451 to S454 in FIG. 18).

以上のようにして、計算対象のラインpが、計算対象のインヒビターkを追い越したと判定されると、図15−3のステップS67に進み、第1の固定点処理部125は、インヒビターkを追い越したと判定された、計算対象のラインp(図9(a)に示すラインp82)上の任意の位置に、二重点(図9(a)に示す二重点i85)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 described above, when it is determined that the calculation target line p has passed the calculation target inhibitor k, the process proceeds to step S67 in FIG. 15C, and the first fixed point processing unit 125 passes the inhibitor k. A double point (double point i85 shown in FIG. 9A) is generated at an arbitrary position on the calculation target line p (line p82 shown in FIG. 9A). As a result, the line p is divided into two lines.

次に、ステップS68において、第1の固定点処理部125は、ステップS67でラインp上に発生させた二重点(図9(a)に示す二重点i85)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9(b)に示す固定点ik)とする。この場合の固定点ikは、ラインp(図9(a)に示すラインp82)の端点(図9(a)、図9(b)に示す粒界点i83、i84)とライン(図9(b)に示すラインp83、p84)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9(b)に示すラインp83、p84)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、第1の固定点処理部125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 S68, the first fixed point processing unit 125 moves the double point (double point i85 shown in FIG. 9A) generated on the line p in step S67 to the center position bk of the inhibitor k. This is set as a fixed point ik (fixed point ik shown in FIG. 9B). The fixed point ik in this case is the end point (the grain boundary points i83 and i84 shown in FIGS. 9A and 9B) of the line p (the line p82 shown in FIG. 9A) and the line (FIG. 9 ( This is a fixed double point constituting the lines p83 and p84) shown in b). As a result, a fixed point ik is newly generated, and the number of points is increased by one. Further, since the line p is divided into two lines (lines p83 and p84 shown in FIG. 9B), the number of lines increases by one. In this case, the first fixed point processing unit 125 also newly sets information regarding the fixed point ik that has been newly generated (for example, information indicating that the point is a fixed point and its coordinate information) and newly setting the fixed point ik. The information regarding the line (for example, information indicating that the 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S69において、第1の固定点処理部125は、ステップS67及びS68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。そして、前述したステップS38に進み、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るか否かの判定を行う。
以上のように本実施形態では、例えば、ステップS67、S68の処理を行うことにより第2のライン変更処理手段の一例が実現される。
Next, in step S69, the first fixed point processing unit 125 increases the number of points to be increased or decreased currently set because the number of points and the number of lines have increased by one in the processing of steps S67 and S68, respectively. 1 is added to the indicated ΔNI 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. Then, the process proceeds to step S38 described above, and it is determined whether or not all the inhibitors k set in step S14 have been processed.
As described above, in this embodiment, for example, an example of the second line change processing unit is realized by performing the processes of steps S67 and S68.

以上のように本実施形態では、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内に固定点ikを発生させ、当該固定点ikを端点とするラインpの変更処理を行うようにしている(例えば、図9参照)。これにより、インヒビターk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。
特に、本実施形態では、粒界点の位置を変化させた結果、ラインpがインヒビターkを追い越してしまっているか否かを判定し、追い越してしまっている場合には、インヒビターkの中心位置bkに固定点ikを発生させ、これに伴い、インヒビターkを追い越したラインpの両端点(粒界点)を通るラインの変更処理を行うようにした。したがって、インヒビターk付近における結晶粒A(粒界u)の挙動を可及的に忠実にシミュレーションすることができ、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正確に解析することができる。
As described above, in the present embodiment, when a line p having two end points adjacent to each other on the same grain boundary passes through the inhibitor k, a fixed point ik is generated in the inhibitor k. Then, the process of changing the line p with the fixed point ik as an end point is performed (for example, see FIG. 9). 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 k.
In particular, in this embodiment, as a result of changing the position of the grain boundary point, it is determined whether or not the line p has overtaken the inhibitor k. If the line p has overtaken, the center position bk of the inhibitor k is determined. Then, a fixed point ik is generated, and along with this, a process of changing a line passing through both end points (grain boundary points) of the line p overtaking the inhibitor k is performed. Therefore, the behavior of the crystal grain A (grain boundary u) in the vicinity of the inhibitor k can be simulated as faithfully as possible, and it is possible to accurately determine how the crystal grain A changes over time through the inhibitor. Can be analyzed.

また、本実施形態では、固定点iが中心位置bkに固定されているときの、当該固定点iが属する粒界uの粒界エネルギーEiと、固定点iが固定位置(インヒビターkの中心位置bk)から解放されて平衡位置にあるときの、当該解放された固定点iが属する粒界uの粒界エネルギーEi'と、固定点ikが解放されるときの、当該固定点iが属する粒界uの粒界エネルギーEi''とを算出する。そして、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEiよりも小さく、且つ粒界エネルギーEi''と粒界エネルギーEiとの差が障壁エネルギーE0よりも小さい場合に、固定点iを解放するようにした。したがって、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。特に、単位長さ当たりの粒界エネルギーγの影響を含めて、固定点ikを解放させるか否かを判定することができる。   In this embodiment, when the fixed point i is fixed at the center position bk, the grain boundary energy Ei of the grain boundary u to which the fixed point i belongs, and the fixed point i are fixed positions (center position of the inhibitor k). bk), the grain boundary energy Ei 'of the grain boundary u to which the released fixed point i belongs when released from the equilibrium position, and the grain to which the fixed point i belongs when the fixed point ik is released The grain boundary energy Ei '' of the boundary u is calculated. Then, when the grain boundary energy Ei ′ is smaller than the grain boundary energy Ei and the difference between the grain boundary energy Ei ″ and the grain boundary energy Ei is smaller than the barrier energy E0, the fixed point i is released. . Therefore, the transition from the state where the grain boundary movement of the crystal grain A is suppressed by the inhibitor to the state where 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 can be simulated. it can. In particular, it is possible to determine whether or not to release the fixed point ik including the influence of the grain boundary energy γ per unit length.

以上のように、介在物の一例であるインヒビターk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、より一層容易に且つ正確に解析することができる。   As described above, the transition to the state where the grain boundary movement of the crystal grain A is suppressed by the inhibitor k which is an example of the inclusion, and the state where the grain boundary movement of the crystal grain A resumes from the state where the suppression is performed. In addition, since the state of the grain boundary movement of the crystal grain A after the transition can be simulated, it is more easily and accurately analyzed how the crystal grain A changes over time through the inhibitor. be able to.

また、本実施形態では、これら粒界エネルギーEi、粒界エネルギーEi'、及び粒界エネルギーEi''を、夫々、有効範囲801内において算出するようにした。したがって、粒界uに対して設定される二重点の数(各ラインの長さ)に可及的に影響を受けずに、固定点ikを解放させることができる。   In the present embodiment, the grain boundary energy Ei, the grain boundary energy Ei ′, and the grain boundary energy Ei ″ are calculated within the effective range 801, respectively. Therefore, the fixed point ik can be released without being affected as much as possible by the number of double points (the length of each line) set for the grain boundary u.

[変形例1]
尚、本実施形態では、三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがない場合に、三角形80bの中に、インヒビターkの中心位置bkがあるか否かを判定するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、三角形80bの中(三角形80bの境界を含む)に、インヒビターkの中心位置bkがない場合に、三角形80aの中に、インヒビターkの中心位置bkがあるか否かを判定するようにしてもよい。また、粒界点i83からインヒビターkの中心位置bkに向かう方向であるベクトルAを、(7)式、(11)式以外の方法で表記してもよい。この場合、(8)式〜(10)式、(12)式〜(14)式の判定条件を、表記した内容に応じて変更することになる。更に、例えば、4つの粒界点i81〜i84を頂点とする四角形が長方形又は正方形である場合には、当該四角形の中に、インヒビターkの中心位置bkがあるか否かを直接(一度に)判定してもよい。以上のように、例えば、移動前後のラインpの両端点である4つの粒界点i81〜i84を頂点とする四角形の中に、インヒビターkの中心位置bkがあるか否かを判定するようにしていれば、ラインpがインヒビターkを追い越したか否かを判定する方法は、前述したものに限定されるものではない。
[Modification 1]
In this embodiment, when the center position bk of the inhibitor k is not in the triangle 80a, it is determined whether or not the center position bk of the inhibitor k is in the triangle 80b. There is no need to do this. For example, when the center position bk of the inhibitor k is not in the triangle 80b (including the boundary of the triangle 80b), it is determined whether or not the center position bk of the inhibitor k is in the triangle 80a. Also good. Further, the vector A that is a direction from the grain boundary point i83 toward the center position bk of the inhibitor k may be expressed by a method other than the expressions (7) and (11). In this case, the determination conditions of the expressions (8) to (10) and (12) to (14) are changed according to the written contents. Further, for example, when a quadrangle having four grain boundary points i81 to i84 as vertices is a rectangle or a square, it is directly (at a time) whether or not the center position bk of the inhibitor k is present in the quadrangle. You may judge. As described above, for example, it is determined whether or not the center position bk of the inhibitor k exists in the quadrangle having the four grain boundary points i81 to i84 as the vertices of the line p before and after the movement. If so, the method of determining whether or not the line p has passed the inhibitor k is not limited to that described above.

[変形例2]
また、本実施形態では、図10(a)、図11(a)に示したように、固定点ikと当該固定点ikに隣接する点ir、itとにより構成されるラインpa、pbの延長線と、有効範囲801との交点802、803を求めるようにした。しかしながら、固定点ikを含む粒界uに接する線と、有効範囲801との交点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、図10(a)において、交点802(803)に相当する点については、点ir(it)と、当該点ir(it)に隣接する固定点ik及び点iq(iu)とを通る円弧の固定点ikを通る接線と、有効範囲801との交点を求めるようにしてもよい。
[Modification 2]
In this embodiment, as shown in FIGS. 10A and 11A, the lines pa and pb formed by the fixed point ik and the points ir and it adjacent to the fixed point ik are extended. Intersection points 802 and 803 between the line and the effective range 801 are obtained. However, this is not always necessary if the intersection of the line tangent to the grain boundary u including the fixed point ik and the effective range 801 is obtained. For example, in FIG. 10A, for a point corresponding to the intersection 802 (803), an arc passing through the point ir (it) and the fixed point ik and the point iq (iu) adjacent to the point ir (it). Alternatively, the intersection point between the tangent line passing through the fixed point ik and the effective range 801 may be obtained.

[変形例3]
また、本実施形態では、固定点ikを端点とする各ラインpa、pb、pcのうち、平衡位置wを挟む位置にあるラインpa、pbの延長線と、有効範囲801との交点802、803を求めるようにした。しかしながら、必ずしも平衡位置wを求めた上で、交点802、803を求める必要はない。例えば、以下のようにして交点802、803を求めることができる。図11(a)を参照しながら、交点802、803を求める方法のその他の一例を説明する。
まず、粒界エネルギー(E)算出部121は、『固定点ikと、当該固定点ikに隣接する点ir、itとにより定まるラインpa、pbのなす角度』、『固定点ikと、当該固定点ikに隣接する点ir、ivとにより定まるラインpa、pcのなす角度』、及び『固定点ikと、当該固定点ikに隣接する点iv、itとにより定まるラインpc、pbのなす角度』のうち、最も鋭角である角度(ラインpa、pbのなす角度)を選択する。そして、粒界エネルギー(E)算出部121は、選択した角度を構成するラインpa、pbを、平衡位置wを挟む位置にあるラインとみなし、そのラインpa、pbの延長線と、有効範囲801との交点802、803を求める。
[Modification 3]
Further, in the present embodiment, of the lines pa, pb, and pc having the fixed point ik as an end point, the intersections 802 and 803 of the extension lines 801 and 803 at the positions sandwiching the equilibrium position w and the effective range 801. I asked for. However, it is not always necessary to obtain the intersection points 802 and 803 after obtaining the equilibrium position w. For example, the intersection points 802 and 803 can be obtained as follows. Another example of the method for obtaining the intersection points 802 and 803 will be described with reference to FIG.
First, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 determines that “the angle between lines pa and pb determined by the fixed point ik and the points ir and it adjacent to the fixed point ik”, “the fixed point ik and the fixed point ik”. "An angle formed by lines pa and pc determined by points ir and iv adjacent to point ik" and "An angle formed by lines pc and pb determined by fixed point ik and points iv and it adjacent to fixed point ik" The angle that is the sharpest angle (the angle formed by the lines pa and pb) is selected. Then, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 regards the lines pa and pb constituting the selected angle as a line at a position sandwiching the equilibrium position w, and an extension line of the lines pa and pb and an effective range 801. Intersection points 802 and 803 are obtained.

[変形例4]
更に、必ずしも、固定点ikを含む粒界uに接する線と、有効範囲801との交点を求める必要もない。例えば、交点802、803の代わりに、例えば、有効範囲801とラインpとの交点(有効範囲801と実際に設定されているラインpとの交点)を求めるようにしてもよい。
[Modification 4]
Furthermore, it is not always necessary to obtain the intersection of the effective range 801 with the line in contact with the grain boundary u including the fixed point ik. For example, instead of the intersection points 802 and 803, for example, an intersection point between the effective range 801 and the line p (an intersection point between the effective range 801 and the actually set line p) may be obtained.

[変形例5]
<粒界エネルギーEiの算出>
また、(16)式に示したように、本実施形態では、固定点が固定三重点である場合の粒界エネルギーEiを求める際に、ラインpcを含む粒界を考慮しなかったが、以下のようにラインpcを含む粒界を考慮するようにして粒界エネルギーEiを求めてもよい。
図19は、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他の例を説明する図である。
粒界エネルギー(E)算出部121は、点802、803に加えて、点806を求める。点806は、固定点ikと当該固定点ikに隣接する点ivとを最短距離で結ぶラインpcの延長線と、有効範囲801との交点である。
ここで、インヒビターk内には、粒界uは存在しない。このため、粒界エネルギー(E)算出部121は、粒界エネルギーEiの算出の際に用いられる有効長さL3として、固定点ikと交点806との間の長さKから、インヒビターkの半径rの長さを差し引いた長さを求める。
[Modification 5]
<Calculation of grain boundary energy Ei>
Further, as shown in the equation (16), in the present embodiment, the grain boundary including the line pc is not taken into consideration when obtaining the grain boundary energy Ei when the fixed point is a fixed triple point. As described above, the grain boundary energy Ei may be obtained in consideration of the grain boundary including the line pc.
FIG. 19 is a diagram illustrating another example of a method for calculating grain boundary energy when the fixed point is a fixed triple point.
The grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains a point 806 in addition to the points 802 and 803. A point 806 is an intersection of an effective line 801 and an extension line of the line pc connecting the fixed point ik and the point iv adjacent to the fixed point ik with the shortest distance.
Here, the grain boundary u does not exist in the inhibitor k. Therefore, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 calculates the radius of the inhibitor k from the length K between the fixed point ik and the intersection point 806 as the effective length L3 used when calculating the grain boundary energy Ei. The length obtained by subtracting the length of r is obtained.

また、固定点ikが三重点であるため、3つの有効長さL1、L2、L3(=K−r)の部分は、夫々、異なる粒界uに属していると見なすことができる。よって、例えば、図11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(25)式により算出される。
Ei=(ラインpaを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ1)×L1
+(ラインpbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ2)×L2
+(ラインpcを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ3)×L3
・・・(25)
Further, since the fixed point ik is a triple point, the portions of the three effective lengths L1, L2, and L3 (= K−r) can be regarded as belonging to different grain boundaries u. Therefore, for example, the grain boundary energy Ei when the fixed point ik shown in FIG. 11 is a triple point is calculated by the following equation (25).
Ei = (grain boundary energy γ1 per unit length of grain boundary u including line pa) × L1
+ (Grain boundary energy γ2 per unit length of grain boundary u including line pb) × L2
+ (Grain boundary energy γ3 per unit length of grain boundary u including line pc) × L3
... (25)

<粒界エネルギーEi'の算出>
また、図11では、(18)式に示したように、本実施形態では、ライン903の長さからインヒビターkの半径rを差し引いた長さB3を用いて、固定点ikが三重点である場合の粒界エネルギーEi'を求めるようにしたが、以下のようにして固定点ikが三重点である場合の粒界エネルギーEi'を求めるようにしてもよい。
前述したように、図19において、粒界エネルギー(E)算出部121は、点802、803に加えて、点806を求める。そして、粒界エネルギー(E)算出部121は、点806と平衡位置wとを結ぶライン(仮想ライン)904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は、ライン904の長さB4から、ライン904のうちのインヒビターkの部分の長さB5を引いた長さB6となる。
そして、粒界エネルギー(E)算出部121は、前述した(18)式のB3の代わりに、B6を代入して、固定点ikが三重点である場合の粒界エネルギーEi'を算出する。
<Calculation of grain boundary energy Ei '>
In FIG. 11, as shown in the equation (18), in the present embodiment, the fixed point ik is a triple point using a length B3 obtained by subtracting the radius r of the inhibitor k from the length of the line 903. In this case, the grain boundary energy Ei ′ is obtained. However, the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point ik is a triple point may be obtained as follows.
As described above, in FIG. 19, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains a point 806 in addition to the points 802 and 803. Then, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 forms a line (virtual line) 904 that connects the point 806 and the equilibrium position w. At this time, the effective length used for calculating the grain boundary energy Ei ′ is a length B6 obtained by subtracting the length B5 of the portion of the inhibitor k in the line 904 from the length B4 of the line 904.
Then, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 substitutes B6 instead of B3 in the above-described equation (18), and calculates the grain boundary energy Ei ′ when the fixed point ik is a triple point.

<粒界エネルギーEi''の算出>
また、図11では、(20)式に示したように、本実施形態では、固定点が固定三重点である場合の粒界エネルギーEi''を求める際に、ラインpcを含む粒界を考慮しなかったが、以下のようにラインpcを含む粒界を考慮するようにして粒界エネルギーEiを求めてもよい。
前述したように、図19において、粒界エネルギー(E)算出部121は、点802、803に加えて、点806を求める。そして、粒界エネルギー(E)算出部121は、粒界エネルギーEi''の算出に用いられる有効長さとして、点804と、点806とを最短距離で結んだライン(仮想ライン)の長さM3から、そのラインのうちのインヒビターkの部分の長さM4を引いた長さM5を求める。
固定点ikが三重点である場合には、ラインpaを含む有効長さL1の部分と、ラインpbを含む有効長さL2の部分と、ラインpcを含む有効長さL3の部分とは、夫々、異なる粒界uに属していると見なすことができる。よって、例えば、図19に示した、固定点ikが解放されるときの、当該固定点iが属する粒界uの有効範囲801内における粒界エネルギーEi''は、以下の(26)式により算出される。
Ei''=(ラインpaを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ1)×M1
+(ラインpbを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ2)×M2
+(ラインpcを含む粒界uの単位長さ当たりの粒界エネルギーγ3)×M5
・・・(26)
<Calculation of grain boundary energy Ei ''>
In FIG. 11, as shown in the equation (20), in the present embodiment, the grain boundary including the line pc is taken into account when obtaining the grain boundary energy Ei '' when the fixed point is a fixed triple point. However, the grain boundary energy Ei may be obtained in consideration of the grain boundary including the line pc as follows.
As described above, in FIG. 19, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 obtains a point 806 in addition to the points 802 and 803. Then, the grain boundary energy (E) calculation unit 121 sets the length of a line (virtual line) connecting the point 804 and the point 806 at the shortest distance as an effective length used for calculating the grain boundary energy Ei ″. A length M5 obtained by subtracting the length M4 of the portion of the inhibitor k in the line from M3 is obtained.
When the fixed point ik is a triple point, the portion of the effective length L1 including the line pa, the portion of the effective length L2 including the line pb, and the portion of the effective length L3 including the line pc are respectively Can be regarded as belonging to different grain boundaries u. Therefore, for example, when the fixed point ik shown in FIG. 19 is released, the grain boundary energy Ei ″ in the effective range 801 of the grain boundary u to which the fixed point i belongs is expressed by the following equation (26). Calculated.
Ei ″ = (grain boundary energy γ1 per unit length of grain boundary u including line pa) × M1
+ (Grain boundary energy γ2 per unit length of grain boundary u including line pb) × M2
+ (Grain boundary energy γ3 per unit length of grain boundary u including line pc) × M5
... (26)

[変形例6]
また、本実施形態では、有効範囲801を円としたが、有効範囲801の形状は円に限定されるものではなくてもよい。更に、前述したように有効範囲801を設定すれば、粒界uに対して設定される二重点の数に可及的に影響を受けずに固定点ikを解放することができ好ましいが、必ずしも有効範囲801を設定する必要はない。このようにした場合、例えば、図10及び図11において、点802、803の情報の代わりに、固定点ikに隣接する点ir、itの情報を用いて、前述した処理を行うようにすることができる。
このようにした場合、図10及び図11に示す例では、固定点ikが属する粒界の仮想的な仮想ラインであって、点804を端点の1つとする仮想的なライン(点ir、itと点804とを最短距離で結ぶ仮想ライン)の長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEi''が算出されることになる。
[Modification 6]
In this embodiment, the effective range 801 is a circle, but the shape of the effective range 801 is not limited to a circle. Further, if the effective range 801 is set as described above, it is preferable that the fixed point ik can be released without being affected as much as possible by the number of double points set for the grain boundary u. It is not necessary to set the effective range 801. In this case, for example, in FIG. 10 and FIG. 11, the above-described processing is performed using the information of the points ir and it adjacent to the fixed point ik instead of the information of the points 802 and 803. Can do.
In this case, in the example shown in FIG. 10 and FIG. 11, it is a virtual virtual line of the grain boundary to which the fixed point ik belongs, and is a virtual line (point ir, it The grain boundary energy Ei '' is calculated using the length of the virtual line connecting the point 804 and the point 804 at the shortest distance) and the grain boundary energy per unit length at the grain boundary to which the fixed point ik belongs. .

また、固定点ikが属する粒界のラインであって、固定点ikを端点の1つとするラインpa、pbの長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEiが算出されることになる。
更に、固定点ikが属する粒界の仮想的な仮想ラインであって、平衡位置wを通る仮想ライン(点ir、itを最短距離で結ぶ仮想ライン)の長さと、固定点ik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、粒界エネルギーEi'が算出されることになる。
Further, the line of the grain boundary to which the fixed point ik belongs, the length of the lines pa and pb having the fixed point ik as one of the end points, and the grain boundary energy per unit length in the grain boundary to which the fixed point ik belongs By using this, the grain boundary energy Ei is calculated.
Furthermore, it is a virtual virtual line of the grain boundary to which the fixed point ik belongs, the length of the virtual line passing through the equilibrium position w (virtual line connecting the points ir and it with the shortest distance), and the grain boundary to which the fixed point ik belongs. The grain boundary energy Ei ′ is calculated using the grain boundary energy per unit length at.

[変形例7]
また、本実施形態のように、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEiよりも小さく、且つ粒界エネルギーEi''と粒界エネルギーEiとの差が障壁エネルギーE0よりも小さい場合に、固定点iを解放すれば、単位長さ当たりの粒界エネルギーγの影響を含めて、固定点ikを解放させるか否かを判定することができ、好ましいが、必ずしも粒界エネルギーEi''を用いて固定点iを解放するか否かを判定する必要はない。このようにした場合には、粒界エネルギーEi'が粒界エネルギーEiよりも小さい場合に、固定点iを解放すると判定し、そうでない場合に固定点iを解放しないと判定するようにすればよい。
[Modification 7]
Further, as in the present embodiment, when the grain boundary energy Ei ′ is smaller than the grain boundary energy Ei and the difference between the grain boundary energy Ei ″ and the grain boundary energy Ei is smaller than the barrier energy E0, the fixed point If i is released, it is possible to determine whether or not to release the fixed point ik including the influence of the grain boundary energy γ per unit length, which is preferable, but it is not always necessary to use the grain boundary energy Ei ″. It is not necessary to determine whether to release the fixed point i. In such a case, when the grain boundary energy Ei ′ is smaller than the grain boundary energy Ei, it is determined that the fixed point i is released, and otherwise, it is determined that the fixed point i is not released. Good.

[変形例8]
また、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。
[Modification 8]
Further, 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.

[変形例9]
また、本実施形態では、インヒビター設定部118において、図6に示したように、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。
[Modification 9]
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the inhibitor setting unit 118 sets the inhibitor k by approximating the detected area of the inhibitor k with a circle. However, the area of the detected inhibitor k is set. The approximate shape may be changed according to the shape. 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.

[変形例10]
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。
[変形例11]
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。
[Modification 10]
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.
[Modification 11]
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 between 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.

[変形例12]
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(27)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。
[Modification 12]
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, the mobility Mi at the triple point i to be calculated may be obtained using the following equation (27).

Figure 2010091536
Figure 2010091536

[変形例13]
また、本実施形態では、粒界uの再現性を高めるために二重点を設定するようにしたが、二重点を設定せずに、三重点のみを設定するようにしてもよい。このようにする場合、例えば、図15−4のステップS46、S47を省略する。そして、ステップS57、S58の代わりに、固定点iをインヒビターの表面に移動させ、通常の点iを生成するようにする。また、ステップS56の代わりに、固定点iを消滅させると共に、当該固定点iと当該固定点iに隣接する2つの点とを最短距離で結ぶ2つのラインを消滅させて当該固定点iが属する2つの粒界を消滅させた後、固定点iに隣接していた2つの点を結ぶ粒界(ライン)を発生させ、増減する点及びラインの数を示すΔNI及びΔNPを1減算する処理を行う。
[Modification 13]
In this embodiment, the double point is set in order to improve the reproducibility of the grain boundary u. However, only the triple point may be set without setting the double point. In this case, for example, steps S46 and S47 in FIG. Then, instead of steps S57 and S58, the fixed point i is moved to the surface of the inhibitor to generate a normal point i. Further, instead of step S56, the fixed point i disappears, and two lines connecting the fixed point i and two points adjacent to the fixed point i at the shortest distance disappear and the fixed point i belongs. After extinguishing two grain boundaries, a grain boundary (line) connecting the two points adjacent to the fixed point i is generated, and ΔNI and ΔNP indicating the number of points to be increased and decreased and ΔNP are decremented by 1. Do.

[変形例14]
また、本実施形態では、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。
[Modification 14]
In the present embodiment, the electromagnetic 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 as described above. Anything can be applied as long as it is manufactured using an inclusion such as an inhibitor. If the metal material analyzed by the crystal grain analysis device 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 analysis device. 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 embodiment of this invention and shows an example of a function structure of a crystal grain analyzer. 本発明の実施形態を示し、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 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 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 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 embodiment of this invention and demonstrates an example of the setting method of an inhibitor. 本発明の実施形態を示し、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 embodiment of this invention and demonstrates an example of the line change process by a line change process part. 本発明の実施形態を示し、ラインがインヒビターを追い越したか否かを判定する方法の一例を説明する図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and illustrates an example of the method of determining whether the line passed the inhibitor. 本発明の実施形態を示し、ラインpがインヒビターkを追い越した場合の処理方法の一例を説明する図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and demonstrates an example of the processing method when the line p overtakes the inhibitor k. 本発明の実施形態を示し、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 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 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. 本発明の実施形態を示し、固定点が二重点である場合の、有効範囲内における仮想ラインの長さと、有効範囲上の点の位置との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the relationship between the length of the virtual line in an effective range, and the position of the point on an effective range when a fixed point is a double point. 本発明の実施形態を示し、固定点が三重点である場合の、有効範囲内における仮想ラインの長さと、有効範囲上の点の位置との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the relationship between the length of the virtual line in an effective range, and the position of the point on an effective range when a fixed point is a triple point. 本発明の実施形態を示し、固定点が属する粒界の最小長さと、ピン止め時間との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the relationship between the minimum length of the grain boundary to which a fixed point belongs, and pinning time. 本発明の実施形態を示し、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 embodiment of this invention and demonstrates an example of the processing operation which a crystal grain analyzer performs. 本発明の実施形態を示し、図15−1に続くフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention and follows FIG. 本発明の実施形態を示し、図15−2に続くフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention and follows FIG. 15-2. 本発明の実施形態を示し、図15−3に続くフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating the embodiment of the present invention and continuing from FIG. 本発明の実施形態を示し、図15−4のステップS47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 embodiment of this invention and demonstrates an example of the detailed processing operation of step S47 of FIGS. 15-4. 本発明の実施形態を示し、図15−4のステップS48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 embodiment of this invention and demonstrates an example of the detailed processing operation of step S48 of FIGS. 15-4. 本発明の実施形態を示し、図15−3のステップS66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 embodiment of this invention and demonstrates an example of the detailed process operation | movement of step S66 of FIG. 15-3. 本発明の実施形態を示し、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他の例を説明する図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and demonstrates the other example of the calculation method of the grain boundary energy in case a fixed point is a fixed triple point.

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 第2の固定点処理部
121 粒界エネルギー(E)算出部
122 有効範囲設定部
123 障壁エネルギー設定部
124 追い越し判定部
125 第1の固定点処理部
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 Second fixed point processing unit 121 Grain boundary energy (E) calculation unit 122 Effective range setting unit 123 Barrier energy setting unit 124 Overtaking determination unit 125 First fixed point processing unit 200 Display device 300 Operating device

Claims (14)

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第1のライン変更処理手段と、
前記第1のライン変更手段により変更処理が行われていないラインの移動前後における位置に基づいて、当該ラインが、前記介在物設定手段により設定された介在物を通り過ぎたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により、前記ラインが、前記介在物設定手段により設定された介在物を通り過ぎたと判定されると、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第2のライン変更手段と、
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解放し、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 first line change processing means for generating a fixed point in the inclusion and changing the line with the fixed point as an end point. When,
Determination means for determining whether or not the line has passed through the inclusion set by the inclusion setting means based on the positions before and after the movement of the line that has not been changed by the first line changing means. When,
When it is determined by the determination means that the line has passed the inclusion set by the inclusion setting means, a fixed point is generated in the inclusion, and a line changing process using the fixed point as an end point Second line changing means for performing
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 the equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in the 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.
前記判定手段は、前記移動前後におけるラインの両端点に対応する4つの粒界点のうち、3つの粒界点により定まる三角形の中に、前記介在物設定手段により設定された介在物の中心が存在する場合に、前記第1のライン変更手段により変更処理が行われていないラインが、前記介在物設定手段により設定された介在物を通り過ぎたと判定することを特徴とする請求項1に記載の結晶粒解析装置。   The determination means includes a center of inclusions set by the inclusion setting means in a triangle defined by three grain boundary points among four grain boundary points corresponding to both end points of the line before and after the movement. 2. The line according to claim 1, wherein, when present, it is determined that a line that has not been changed by the first line changing unit has passed the inclusion set by the inclusion setting unit. Crystal grain analyzer. 前記判定手段は、前記移動前後におけるラインの両端点に対応する粒界点のうち、移動後のラインの一方の端点に対応する粒界点と、移動前のラインの両端点に対応する粒界点とにより定まる三角形の中に、前記介在物設定手段により設定された介在物の中心が存在する場合に、前記第1のライン変更手段により変更処理が行われていないラインが、前記介在物設定手段により設定された介在物を通り過ぎたと判定することを特徴とする請求項2に記載の結晶粒解析装置。   The determination means includes a grain boundary point corresponding to one end point of the line after movement, and a grain boundary corresponding to both end points of the line before movement, among the grain boundary points corresponding to both end points of the line before and after the movement. When the inclusion center set by the inclusion setting means exists in the triangle defined by the point, the line that has not been changed by the first line changing means is the inclusion setting. 3. The crystal grain analysis apparatus according to claim 2, wherein it is determined that the inclusion set by the means has passed. 前記判定手段は、前記三角形の中に、前記介在物設定手段により設定された介在物の中心が存在しない場合には、前記4つの粒界点により定まる四角形から前記三角形を除いて得られる三角形の中に、前記介在物設定手段により設定された介在物の中心が存在する場合に、前記第1のライン変更手段により変更処理が行われていないラインが、前記介在物設定手段により設定された介在物を通り過ぎたと判定することを特徴とする請求項2又は3に記載の結晶粒解析装置。   In the case where the center of the inclusion set by the inclusion setting means does not exist in the triangle, the determination means determines a triangle obtained by removing the triangle from a quadrangle determined by the four grain boundary points. In the case where the center of the inclusion set by the inclusion setting means exists, a line that has not been changed by the first line changing means is included in the inclusion set by the inclusion setting means 4. The crystal grain analyzer according to claim 2, wherein it is determined that the object has passed. 前記判定手段は、前記三角形の何れの中にも、前記介在物設定手段により設定された介在物の中心が存在しない場合には、前記第1のライン変更手段により変更処理が行われていないラインが、前記介在物設定手段により設定された介在物を通り過ぎていないと判定することを特徴とする請求項4に記載の結晶粒解析装置。   In the case where there is no inclusion center set by the inclusion setting means in any of the triangles, the determination means is a line that has not been changed by the first line changing means. The crystal grain analysis apparatus according to claim 4, wherein it is determined that the inclusion has not passed through the inclusion set by the inclusion setting means. 前記第2のライン変更手段は、前記介在物内に固定点を発生させ、移動後のラインを消滅させ、前記移動後のラインの両端点に対応する粒界点と前記発生させた固定点とを端点とするラインを発生させることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の結晶粒解析装置。   The second line changing means generates a fixed point in the inclusion, extinguishes the moved line, a grain boundary point corresponding to both end points of the moved line, and the generated fixed point, The crystal grain analysis apparatus according to claim 1, wherein a line having an end point is generated. 前記粒界エネルギー算出手段は、前記固定点が前記介在物から解放される際の、当該解放される固定点が属する粒界における第3の粒界エネルギーを更に算出し、
前記固定点処理手段は、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り、且つ前記第1の粒界エネルギーと前記第3の粒界エネルギーとの差が閾値未満である場合に、前記固定点を解放する処理を行うことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の結晶粒解析装置。
The grain boundary energy calculation means further calculates a third grain boundary energy at the grain boundary to which the fixed point to be released belongs when the fixed point is released from the inclusion,
In the fixed point processing means, the second grain boundary energy is less than the first grain boundary energy, and the difference between the first grain boundary energy and the third grain boundary energy is less than a threshold value. In such a case, the crystal grain analyzer according to any one of claims 1 to 6, wherein processing for releasing the fixed point is performed.
前記固定点処理手段は、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、前記固定点を移動させて解放する処理を行うことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の結晶粒解析装置。   The fixed point processing means is a boundary of the inclusions in an area between the lines where the equilibrium position exists among areas defined by the lines having the fixed point as an end point, and an angle formed between the lines. The crystal grain analysis apparatus according to claim 1, wherein a process of moving the fixed point to a position of an intersection with a line segment that bisects the line and releasing the same is performed. 前記固定点処理手段は、前記三重点である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、前記固定点を移動させて解放すると共に、当該移動させた固定点と結ばれる二重点を前記介在物の中に生成する処理を行うことを特徴とする請求項8に記載の結晶粒解析装置。   When the fixed point processing means releases the fixed point that is the triple point, the inclusion in the 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 fixed point is moved to the position of the intersection of the line segment that bisects the angle between the lines and released, and the double point connected to the moved fixed point is The crystal grain analysis apparatus according to claim 8, wherein a process for generating the inclusion is performed. 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おける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1〜9の何れか1項に記載の結晶粒解析装置。
A driving force calculating means for calculating the driving force generated at the grain boundary point set by the grain boundary point setting means by using the grain boundary energy per unit length in the grain boundary to which the grain boundary point belongs;
10. The apparatus according to claim 1, further comprising position calculating means for calculating a change in position of the grain boundary point with the passage of time using the driving force calculated by the driving force calculating means. The crystal grain analyzer according to claim 1.
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、
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粒界エネルギー設定手段とを有することを特徴とする請求項1〜10の何れか1項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;
Grain boundary energy per unit length corresponding to the difference between the orientations of two crystal grains adjacent to each other through the grain boundary, which is the orientation of the crystal grains acquired by the orientation acquisition means, 11. The crystal grain analysis apparatus according to claim 1, further comprising a grain boundary energy setting unit that is determined and set based on a relationship stored by the energy storage unit.
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1〜11の何れか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 the passage of 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第1のライン変更処理ステップと、
前記第1のライン変更ステップにより変更処理が行われていないラインの移動前後における位置に基づいて、当該ラインが、前記介在物設定ステップにより設定された介在物を通り過ぎたか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより、前記ラインが、前記介在物設定ステップにより設定された介在物を通り過ぎたと判定されると、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第2のライン変更ステップと、
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解放し、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 triple points 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;
A first line change processing step for generating a fixed point in the inclusion and performing a line change process with the fixed point as an end point when the line set in the line setting step passes through the inclusion. When,
A determination step of determining whether or not the line has passed the inclusion set by the inclusion setting step based on the position before and after the movement of the line that has not been changed by the first line changing step. When,
If it is determined by the determination step that the line has passed the inclusion set by the inclusion setting step, a fixed point is generated in the inclusion, and a line changing process using the fixed point as an end point A second line change step for performing
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 the equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in the 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第1のライン変更処理ステップと、
前記第1のライン変更ステップにより変更処理が行われていないラインの移動前後における位置に基づいて、当該ラインが、前記介在物設定ステップにより設定された介在物を通り過ぎたか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより、前記ラインが、前記介在物設定ステップにより設定された介在物を通り過ぎたと判定されると、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第2のライン変更ステップと、
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解放し、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 triple points 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;
A first line change processing step for generating a fixed point in the inclusion and performing a line change process with the fixed point as an end point when the line set in the line setting step passes through the inclusion. When,
A determination step of determining whether or not the line has passed the inclusion set by the inclusion setting step based on the position before and after the movement of the line that has not been changed by the first line changing step. When,
If it is determined by the determination step that the line has passed the inclusion set by the inclusion setting step, a fixed point is generated in the inclusion, and a line changing process using the fixed point as an end point A second line change step for performing
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 the equilibrium position where the grain boundary energy is at a position in the 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 causing a computer to execute a fixed point processing step of performing a process of releasing the fixed point.
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