JP2016043545A - Extrusion simulation method for plastic material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably converge the fluidization calculation of a material model.SOLUTION: Provided is an extrusion simulation method for a plastic material where the manner of passing a plastic material through an extrusion flow passage 3 having a feed port to be fed with the plastic material at one end, also having a discharge port 3o from which the plastic material is extruded at the other edge and further having a changed cross section is calculated by a computer 1 and simulated. In the extrusion simulation method, a material model modeled with the plastic material and a flow passage model 11 modeled with the extrusion flow passage 3 are inputted into the computer 1. The shear viscosity η of the material model has shear speed dependency or temperature dependency. In the fluidization calculation of the material model, the definitions of the shear viscosity η are changed in a multistep in such a manner that the influence of the shear speed dependency or temperature dependency to the material model gradually expresses.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、例えば、架橋前のゴム材料などの流動性を有する可塑性材料が、ダイプレート等から押し出される様子を、コンピュータを利用して精度良く安定して計算しうる可塑性材料の押出シミュレーション方法に関する。   The present invention relates to a plastic material extrusion simulation method capable of accurately and stably calculating how a plastic material having fluidity such as a rubber material before cross-linking is extruded from a die plate or the like using a computer. .

下記特許文献1は、ゴム材料の断面形状等をコントロールするプリフォーマやダイプレート等の形状の開発効率を高めるために、可塑性材料が押出流路を通過する様子をコンピュータで計算する可塑性材料の押出シミュレーション方法を提案している。押出シミュレーションでは、可塑性材料をモデル化した材料モデルと、押出流路をモデル化した流路モデルとが定義されている。そして、押出シミュレーションでは、流路モデル内に、材料モデルが配置され、予め定めた条件に基づいて供給口から吐出口まで流動させる流動計算が行われる。   The following Patent Document 1 describes the extrusion of a plastic material in which the state of the plastic material passing through the extrusion channel is calculated by a computer in order to increase the development efficiency of the shape of a preformer, die plate, or the like that controls the cross-sectional shape of the rubber material. A simulation method is proposed. In the extrusion simulation, a material model that models a plastic material and a channel model that models an extrusion channel are defined. In the extrusion simulation, a material model is arranged in the flow channel model, and a flow calculation is performed to flow from the supply port to the discharge port based on a predetermined condition.

特開2013−184367号公報JP 2013-184367 A

上記押出シミュレーションにおいて、材料モデルには、せん断粘度が定義されている。せん断粘度は、例えば、せん断速度に応じて粘度が変化するせん断速度依存性や、温度に応じて粘度が変化する温度依存性を有している。例えば、せん断速度依存性及び温度依存性の影響が同時に現れるように、材料モデルのせん断粘度が定義されると、流動計算が発散し、収束させることができないおそれがあった。   In the extrusion simulation, shear viscosity is defined in the material model. The shear viscosity has, for example, a shear rate dependency in which the viscosity changes according to the shear rate and a temperature dependency in which the viscosity changes according to the temperature. For example, if the shear viscosity of the material model is defined so that the effects of the shear rate dependency and the temperature dependency appear at the same time, the flow calculation may diverge and cannot be converged.

このため、上記特許文献1では、せん断速度依存性又は温度依存性の一方の影響が現れるように、せん断粘度を定義して、材料モデルが安定状態になるまで計算するステップと、せん断速度依存性又は温度依存性の他方の影響が現れるように、せん断粘度を定義して、材料モデルが安定状態になるまで計算するステップとが順次実施されている。   For this reason, in the above-mentioned patent document 1, the step of calculating the shear viscosity so that one of the influence of the shear rate dependency or the temperature dependency appears and calculating until the material model becomes stable, and the shear rate dependency Alternatively, the step of defining the shear viscosity and calculating until the material model becomes stable is sequentially performed so that the other influence of temperature dependence appears.

しかしながら、上記特許文献1では、流動計算を、ある程度までは安定して収束させることができたものの、更なる改善の余地があった。   However, in Patent Document 1, although the flow calculation can be converged stably to some extent, there is room for further improvement.

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、材料モデルへのせん断速度依存性又は温度依存性の影響が徐々に表れるように、せん断粘度の定義を多段階に変化させて、流動計算を行うことを基本として、材料モデルの流動計算を安定して収束させることができる可塑性材料の押出シミュレーション方法を提供することを主たる目的としている。   The present invention has been devised in view of the above circumstances, and the definition of shear viscosity is changed in multiple stages so that the influence of the shear rate dependency or temperature dependency on the material model gradually appears. The main object of the present invention is to provide a plastic material extrusion simulation method that can stably converge the flow calculation of the material model based on the flow calculation.

本発明は、一端に可塑性材料が供給される供給口を有しかつ他端に前記可塑性材料が押し出される吐出口を具えしかも断面積が変化する押出流路を、前記可塑性材料が通過する様子をコンピュータで計算してシミュレートする可塑性材料の押出シミュレーション方法であって、前記コンピュータに、前記可塑性材料をモデル化した材料モデルを入力するステップと、前記コンピュータに、前記押出流路を有限の要素で離散化して流路モデルを入力するステップと、前記コンピュータが、前記流路モデル内に、前記材料モデルを配置しかつ予め定めた条件に基づいて、前記供給口から前記吐出口まで流動させる流動計算を行うステップと、前記コンピュータが、前記材料モデルから物理量を取得するステップとを含み、前記材料モデルには、せん断粘度が定義され、前記せん断粘度は、せん断速度に応じて前記せん断粘度が変化するせん断速度依存性を有し、前記流動計算において、前記材料モデルへの前記せん断速度依存性の影響が徐々に表れるように、前記せん断粘度の前記定義を多段階に変化させるステップを含むことを特徴とする。   The present invention has a state in which the plastic material passes through an extrusion passage having a supply port to which the plastic material is supplied at one end and a discharge port through which the plastic material is extruded at the other end, and having a change in cross-sectional area. A simulation method for extruding a plastic material that is calculated and simulated by a computer, comprising: inputting a material model obtained by modeling the plastic material into the computer; Discretizing and inputting a flow channel model, and flow calculation for causing the computer to place the material model in the flow channel model and to flow from the supply port to the discharge port based on a predetermined condition And the computer obtains a physical quantity from the material model, the material model The shear viscosity has a shear rate dependency in which the shear viscosity changes according to the shear rate, and the influence of the shear rate dependency on the material model gradually increases in the flow calculation. As shown, the step of changing the definition of the shear viscosity in multiple stages is included.

本発明は、一端に可塑性材料が供給される供給口を有しかつ他端に前記可塑性材料が押し出される吐出口を具えしかも断面積が変化する押出流路を、前記可塑性材料が通過する様子をコンピュータで計算してシミュレートする可塑性材料の押出シミュレーション方法であって、前記コンピュータに、前記可塑性材料をモデル化した材料モデルを入力するステップと、前記コンピュータに、前記押出流路を有限の要素で離散化して流路モデルを入力するステップと、前記コンピュータが、前記流路モデル内に、前記材料モデルを配置しかつ予め定めた条件に基づいて、前記供給口から前記吐出口まで流動させる流動計算を行うステップと、前記コンピュータが、前記材料モデルから物理量を取得するステップとを含み、前記材料モデルには、せん断粘度が定義され、前記せん断粘度は、温度に応じて前記せん断粘度が変化する温度依存性を有し、前記流動計算において、前記材料モデルへの前記温度依存性の影響が徐々に表れるように、前記せん断粘度の前記定義を多段階に変化させるステップを含むことを特徴とする。   The present invention has a state in which the plastic material passes through an extrusion passage having a supply port to which the plastic material is supplied at one end and a discharge port through which the plastic material is extruded at the other end, and having a change in cross-sectional area. A simulation method for extruding a plastic material that is calculated and simulated by a computer, comprising: inputting a material model obtained by modeling the plastic material into the computer; Discretizing and inputting a flow channel model, and flow calculation for causing the computer to place the material model in the flow channel model and to flow from the supply port to the discharge port based on a predetermined condition And the computer obtains a physical quantity from the material model, the material model The shear viscosity is defined, and the shear viscosity has a temperature dependency in which the shear viscosity changes according to the temperature, so that the influence of the temperature dependency on the material model gradually appears in the flow calculation. And changing the definition of the shear viscosity in multiple stages.

本発明に係る前記可塑性材料の押出シミュレーション方法において、前記せん断粘度は、前記せん断速度依存性、及び、温度に応じて前記せん断粘度が変化する温度依存性を有し、前記流動計算において、前記せん断速度依存性の影響が表れた材料モデルの計算結果を初期値とし、かつ、前記材料モデルへの前記温度依存性の影響が徐々に表れるように、前記せん断粘度の前記定義を多段階に変化させるステップをさらに含むのが望ましい。   In the plastic material extrusion simulation method according to the present invention, the shear viscosity has the shear rate dependency and the temperature dependency in which the shear viscosity changes according to temperature. The definition of the shear viscosity is changed in multiple stages so that the calculation result of the material model in which the influence of the speed dependence appears is the initial value, and the influence of the temperature dependence on the material model gradually appears. It is desirable to further include a step.

本発明に係る前記可塑性材料の押出シミュレーション方法において、前記流動計算は、前記せん断粘度が変化された各段階において、前記材料モデルが安定状態になるまで計算を行うのが望ましい。   In the plastic material extrusion simulation method according to the present invention, it is preferable that the flow calculation is performed until the material model is in a stable state at each stage where the shear viscosity is changed.

本発明に係る前記可塑性材料の押出シミュレーション方法において、前記安定状態は、前記供給口での前記材料モデルの量と、前記吐出口での前記材料モデルの量との差が、予め定められた範囲内にある状態であるのが望ましい。   In the plastic material extrusion simulation method according to the present invention, in the stable state, a difference between an amount of the material model at the supply port and an amount of the material model at the discharge port is a predetermined range. It is desirable that the state be within.

請求項1記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法は、コンピュータに、可塑性材料をモデル化した材料モデルを入力するステップと、押出流路を有限の要素で離散化して流路モデルを入力するステップとを含んでいる。また、請求項1記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法は、コンピュータが、流路モデル内に、材料モデルを配置しかつ予め定めた条件に基づいて、供給口から吐出口まで流動させる流動計算を行うステップと、材料モデルから物理量を取得するステップとを含んでいる。   The method for extruding a plastic material according to claim 1 includes a step of inputting, into a computer, a material model obtained by modeling a plastic material, and a step of discretizing the extrusion channel with a finite element and inputting a channel model. Contains. Further, in the extrusion simulation method for a plastic material according to claim 1, the computer performs a flow calculation in which the material model is arranged in the flow channel model and flows from the supply port to the discharge port based on a predetermined condition. And obtaining a physical quantity from the material model.

請求項1記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法では、流動計算において、材料モデルへのせん断速度依存性の影響が徐々に表れるように、せん断粘度の定義を多段階に変化させるステップを含んでいる。このため、請求項1記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法では、例えば、材料モデルのせん断粘度の変化を抑えて、流動計算の発散を抑制することができる。   The extrusion simulation method for a plastic material according to claim 1 includes a step of changing the definition of the shear viscosity in multiple stages so that the influence of the shear rate dependency on the material model gradually appears in the flow calculation. For this reason, in the extrusion simulation method of the plastic material according to the first aspect, for example, a change in the shear viscosity of the material model can be suppressed to suppress the divergence of the flow calculation.

請求項2記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法は、コンピュータに、可塑性材料をモデル化した材料モデルを入力するステップと、押出流路を有限の要素で離散化して流路モデルを入力するステップを含んでいる。また、請求項2記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法は、コンピュータが、流路モデル内に、材料モデルを配置しかつ予め定めた条件に基づいて、供給口から吐出口まで流動させる流動計算を行うステップと、コンピュータが、材料モデルから物理量を取得するステップとを含んでいる。   The method for simulating extrusion of a plastic material according to claim 2 includes a step of inputting, into a computer, a material model obtained by modeling the plastic material, and a step of inputting a channel model by discretizing the extrusion channel with finite elements. It is out. Further, in the extrusion simulation method for a plastic material according to claim 2, the computer performs a flow calculation in which the material model is arranged in the flow channel model and flows from the supply port to the discharge port based on a predetermined condition. A step and a computer obtaining a physical quantity from the material model.

請求項2記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法では、流動計算において、材料モデルへの温度依存性の影響が徐々に表れるように、せん断粘度の定義を多段階に変化させるステップを含んでいる。このため、請求項2記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法では、例えば、材料モデルのせん断粘度の変化を抑えて、流動計算の発散を抑制することができる。   The plastic material extrusion simulation method according to claim 2 includes a step of changing the definition of the shear viscosity in multiple stages so that the influence of the temperature dependence on the material model gradually appears in the flow calculation. For this reason, in the extrusion simulation method for a plastic material according to claim 2, for example, a change in shear viscosity of the material model can be suppressed to suppress the divergence of the flow calculation.

本発明の押出シミュレーション方法を実行するためのコンピュータの斜視図である。It is a perspective view of the computer for performing the extrusion simulation method of this invention. 押出流路を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining an extrusion flow path. 押出シミュレーション方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of an extrusion simulation method. せん断粘度とせん断速度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a shear viscosity and a shear rate. せん断粘度と温度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between shear viscosity and temperature. (a)、(b)は、流路モデルを視覚化して示す斜視図である。(A), (b) is a perspective view which visualizes and shows a flow-path model. 流路モデルの断面図である。It is sectional drawing of a flow-path model. 流動計算の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of flow calculation. 第1計算ステップの処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a 1st calculation step. 運動計算ステップの処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of an exercise | movement calculation step. 第2計算ステップの処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a 2nd calculation step. 第3計算ステップの処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a 3rd calculation step.

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態の可塑性材料の押出シミュレーション方法(以下、単に「押出シミュレーション方法」ということがある。)は、押出流路を通過する可塑性材料の様子を、コンピュータで計算してシミュレートするための方法である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The plastic material extrusion simulation method of the present embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “extrusion simulation method”) is a method for calculating and simulating a state of a plastic material passing through an extrusion flow path by a computer. It is.

図1は、本実施形態の押出シミュレーション方法を実行するためのコンピュータの斜視図である。コンピュータ1は、本体1a、キーボード1b、マウス1c及びディスプレイ装置1dを含んでいる。この本体1aには、例えば、演算処理装置(CPU)、ROM、作業用メモリ、磁気ディスクなどの記憶装置、及び、ディスクドライブ装置1a1、1a2が設けられている。また、記憶装置には、本実施形態の押出シミュレーション方法を実行するためのソフトウェア等が予め記憶されている。   FIG. 1 is a perspective view of a computer for executing the extrusion simulation method of the present embodiment. The computer 1 includes a main body 1a, a keyboard 1b, a mouse 1c, and a display device 1d. The main body 1a is provided with, for example, an arithmetic processing unit (CPU), a ROM, a working memory, a storage device such as a magnetic disk, and disk drive devices 1a1 and 1a2. The storage device stores in advance software or the like for executing the extrusion simulation method of the present embodiment.

図2は、押出流路3を説明する断面図である。押出流路3は、スクリュー式の押出機4a〜4cの内部空間に形成されている。押出流路3は、少なくとも一つ、本実施形態では3つの押出流路3a〜3cが設けられている。各押出流路3a〜3cには、例えば、異なる配合のゴム材料が供給される。   FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the extrusion channel 3. The extrusion flow path 3 is formed in the internal space of the screw type extruders 4a to 4c. The extrusion flow path 3 is provided with at least one, in this embodiment, three extrusion flow paths 3a to 3c. For example, differently blended rubber materials are supplied to the extrusion channels 3a to 3c.

各押出流路3a〜3cの一端には、可塑性材料が供給される供給口(図示省略)が設けられている。また、各押出流路3a〜3cの他端には、可塑性材料が押し出される吐出口3oが設けられている。さらに、各押出流路3a〜3cの断面は、ゴム材料が流れる方向で変化している。この実施形態の各押出流路3a〜3cは、上流側から下流側に向かって断面積が漸減している。   A supply port (not shown) through which a plastic material is supplied is provided at one end of each of the extrusion channels 3a to 3c. Moreover, the other end of each extrusion flow path 3a-3c is provided with the discharge port 3o from which a plastic material is extruded. Furthermore, the cross sections of the extrusion channels 3a to 3c change in the direction in which the rubber material flows. Each extrusion flow path 3a-3c of this embodiment has a cross-sectional area that gradually decreases from the upstream side toward the downstream side.

押出流路3a〜3cの吐出口3oには、ダイプレート7が配置されている。このダイプレート7は、各押出流路3a〜3cに供給されたゴム材料を、最終的に一つの押出断面で、押し出すことができる。   A die plate 7 is disposed at the discharge port 3o of the extrusion channels 3a to 3c. The die plate 7 can finally extrude the rubber material supplied to the extrusion flow paths 3a to 3c in one extrusion cross section.

本実施形態の可塑性材料は、十分に練られた架橋前のゴム材料である。ただし、このようなゴム材料以外にも、樹脂材料やエラストマー等の流動性を有するものが、可塑性材料として採用することができる。また、本発明において、可塑性材料は、十分に練られて安定的な流動状態(流体)とみなすことができる状態のものが前提とされる。例えば、未加硫のゴム材料の場合、十分に練られて約80℃程度まで昇温した状態が、この状態に相当する。   The plastic material of this embodiment is a sufficiently kneaded rubber material before crosslinking. However, in addition to such a rubber material, a fluid material such as a resin material or an elastomer can be used as the plastic material. In the present invention, it is assumed that the plastic material is in a state that can be regarded as a stable fluid state (fluid) that is sufficiently kneaded. For example, in the case of an unvulcanized rubber material, a state where it is sufficiently kneaded and heated to about 80 ° C. corresponds to this state.

図3は、本実施形態の押出シミュレーション方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態では、先ず、材料モデルがコンピュータ1に入力される(ステップS1)。材料モデルは、押出流路3a〜3c(図2に示す)内を流れるゴム材料(図示省略)をコンピュータ1での数値計算に取り込むためのものである。本実施形態では、せん断粘度ηが異なる3種類のゴム材料を模した材料モデルが設定される。また、各材料モデルについて、ゴム材料の物性に基づいた比熱、熱伝導率及びせん断粘度ηが、コンピュータ1に入力される。   FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the extrusion simulation method of the present embodiment. In the present embodiment, first, a material model is input to the computer 1 (step S1). The material model is for incorporating a rubber material (not shown) flowing through the extrusion channels 3 a to 3 c (shown in FIG. 2) into the numerical calculation in the computer 1. In the present embodiment, material models simulating three types of rubber materials having different shear viscosities η are set. For each material model, specific heat, thermal conductivity, and shear viscosity η based on the physical properties of the rubber material are input to the computer 1.

比熱は、解析対象となるゴム材料から、例えば、断熱型連続法(@25℃)にて測定される。本実施形態では、各ゴム材料の比熱として、いずれも同一の値が設定される。このような比熱は、コンピュータ1に入力される。   Specific heat is measured from the rubber material to be analyzed by, for example, an adiabatic continuous method (@ 25 ° C.). In the present embodiment, the same value is set as the specific heat of each rubber material. Such specific heat is input to the computer 1.

熱伝導率は、解析対象となるゴム材料から、例えば、熱線法(@25℃)にて測定される。熱伝導率は、コンピュータ1に入力される。なお、比熱及び熱伝導率には、温度依存性があるため、温度の関数で定義されても良い。また、ゴムの吐出温度は、通常100℃から130℃の間であることが多いため、その温度範囲における値が採用されても良い。   The thermal conductivity is measured by, for example, a hot wire method (@ 25 ° C.) from the rubber material to be analyzed. The thermal conductivity is input to the computer 1. Note that specific heat and thermal conductivity have temperature dependence, and may be defined as a function of temperature. In addition, since the rubber discharge temperature is usually between 100 ° C. and 130 ° C., a value in the temperature range may be adopted.

本実施形態のせん断粘度ηは、例えば、複数の温度条件において、十分に練られたゴム材料(図示省略)の粘弾性特性(G'及びG”)を求める実験結果から、Cox-Merz則などを用いて、下記式(1)で定義することができる。   The shear viscosity η of the present embodiment is determined from, for example, a Cox-Merz law based on experimental results for obtaining viscoelastic properties (G ′ and G ″) of a sufficiently kneaded rubber material (not shown) under a plurality of temperature conditions. Can be defined by the following formula (1).

上記式(1)において、c・γ’(n−1)は、粘度の速度依存性(せん断速度依存性)に関する項(Power Law)である。せん断速度依存性を制御するパラメータ(以下、単に「せん断速度パラメータ」ということがある。)c、nは、せん断粘度ηのせん断速度依存性(即ち、せん断速度依存性に関する項)を調節するためのものである。 In the above formula (1), c · γ ′ (n−1) is a term (Power Law) related to the speed dependency (shear rate dependency ) of the viscosity. Parameters for controlling the shear rate dependency (hereinafter, simply referred to as “shear rate parameter”) c and n are used to adjust the shear rate dependency of the shear viscosity η (ie, the term relating to the shear rate dependency). belongs to.

せん断速度パラメータc、nは、適宜設定することができる。例えば、最初に、複数の温度において、粘度のせん断速度依存性を測定する。次に、各温度において、c・γ’(n−1)にフィッティングさせる。そして、粘度のせん断速度依存性は温度が変化しても変化しないとの仮定に基づいて、せん断速度パラメータc、nを、指数関数で近似させて求めることができる。本実施形態では、せん断速度パラメータcを、実験結果から求められる定数を設定し、せん断速度パラメータnを、初期値1(せん速度依存性なし)から実験値まで変化させることにより、徐々にフィッティングさせている。 The shear rate parameters c and n can be set as appropriate. For example, first, the shear rate dependence of viscosity is measured at a plurality of temperatures. Next, fitting to c · γ ′ (n−1) is performed at each temperature. Then, based on the assumption that the shear rate dependence of the viscosity does not change even if the temperature changes, the shear rate parameters c and n can be obtained by approximating with an exponential function. In the present embodiment, the shear rate parameter c is set to a constant determined from the experimental results, and the shear rate parameter n is changed from the initial value 1 (no dependence on the shear rate) to the experimental value, thereby gradually fitting. ing.

上記式(1)において、O・em・(T−273)は、温度依存性に関する項(Approximate Arrhenius Law)である。温度依存性を制御するためのパラメータ(以下、単に「温度パラメータ」ということがある。)mは、例えば、せん断速度及び温度を含む様々な条件において、せん断粘度を計測し、該せん断粘度にカーブフィッティングさせることによって求めることができる。この温度依存性に関する項は、多項式や、他の適当な関数に近似させて求めてもよい。なお、せん断粘度は、キャピラリーレオメーターや回転式レオメーターを用いて計測することができる。 In the above formula (1), O · em · (T-273) is a term relating to temperature dependence (Approximate Arrhenius Law). The parameter for controlling the temperature dependence (hereinafter, simply referred to as “temperature parameter”) m is a value obtained by measuring the shear viscosity under various conditions including, for example, the shear rate and the temperature, and curve the shear viscosity. It can be obtained by fitting. The term relating to the temperature dependency may be obtained by approximating a polynomial or other appropriate function. The shear viscosity can be measured using a capillary rheometer or a rotary rheometer.

図4は、せん断粘度ηとせん断速度γ’との関係を示すグラフである。このグラフでは、例えば、せん断速度パラメータnを、上記「0〜1」の範囲で異ならせたせん断粘度ηと、せん断速度γ’との関係が示されている。せん断速度パラメータnが「1」の場合、全てのせん断速度γ’において、せん断粘度ηを一定に設定することができる。一方、せん断速度パラメータnが「1」よりも小さい場合、せん断速度γ’が小さくなるほど、せん断粘度ηが大きくなる。しかも、せん断速度パラメータnが小さくなるほど、せん断粘度ηの増加率が大きくなる。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the shear viscosity η and the shear rate γ ′. In this graph, for example, the relationship between the shear rate η and the shear rate γ ′ in which the shear rate parameter n is varied in the range of “0 to 1” is shown. When the shear rate parameter n is “1”, the shear viscosity η can be set constant at all shear rates γ ′. On the other hand, when the shear rate parameter n is smaller than “1”, the shear viscosity η increases as the shear rate γ ′ decreases. Moreover, as the shear rate parameter n decreases, the rate of increase in the shear viscosity η increases.

従って、上記式(1)で定義されるせん断粘度ηは、せん断速度パラメータnが「1」よりも小さい場合に、せん断速度γ’に応じてせん断粘度ηが変化するせん断速度依存性を有している。さらに、上記式(1)では、せん断速度パラメータnを徐々に小さくするほど、せん断速度依存性の影響を徐々に表す(大きくする)ことができる。   Therefore, the shear viscosity η defined by the above formula (1) has a shear rate dependency in which the shear viscosity η changes according to the shear rate γ ′ when the shear rate parameter n is smaller than “1”. ing. Further, in the above formula (1), the influence of the shear rate dependency can be gradually expressed (increased) as the shear rate parameter n is gradually decreased.

温度パラメータOは、せん断粘度ηの温度依存性(即ち、温度依存性に関する項)を調節するためのものである。温度パラメータOは、適宜設定することができ、本実施形態では、0〜1の範囲で設定される。   The temperature parameter O is for adjusting the temperature dependence of the shear viscosity η (that is, the term relating to the temperature dependence). The temperature parameter O can be set as appropriate, and is set in the range of 0 to 1 in this embodiment.

図5は、せん断粘度ηと温度Tとの関係を示すグラフである。このグラフでは、例えば、温度パラメータOを、上記「0〜1」の範囲で異ならせたせん断粘度ηと、せん断速度γ’との関係が示されている。温度パラメータOが「0」の場合、全ての温度Tにおいて、せん断粘度ηを一定に設定することができる。一方、温度パラメータOが「0」よりも大きい場合、温度Tが小さくなるほど、せん断粘度ηが大きくなる。しかも、温度パラメータOが大きくなるほど、せん断粘度ηの増加率が大きくなる。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the shear viscosity η and the temperature T. In this graph, for example, the relationship between the shear viscosity η and the shear rate γ ′ in which the temperature parameter O is varied in the range of “0 to 1” is shown. When the temperature parameter O is “0”, the shear viscosity η can be set constant at all temperatures T. On the other hand, when the temperature parameter O is larger than “0”, the shear viscosity η increases as the temperature T decreases. In addition, the increase rate of the shear viscosity η increases as the temperature parameter O increases.

従って、上記式(1)で定義されるせん断粘度ηは、温度パラメータOが「0」よりも大きい場合に、温度Tに応じてせん断粘度ηが変化する温度依存性を有している。さらに、上記式(1)では、温度パラメータOを徐々に大きくするほど、温度依存性の影響を徐々に表す(大きくする)ことができる。また、本実施形態では、温度パラメータOが、下記式(2)に基づいて設定されるのが望ましい。   Therefore, the shear viscosity η defined by the above formula (1) has a temperature dependency in which the shear viscosity η changes according to the temperature T when the temperature parameter O is larger than “0”. Furthermore, in the above formula (1), the influence of temperature dependency can be gradually expressed (increased) as the temperature parameter O is gradually increased. In the present embodiment, it is desirable that the temperature parameter O is set based on the following formula (2).


ここで、符号は次のとおりである。
M:温度パラメータOを制御するためのパラメータ
a:温度パラメータOの最大値
b、d:実験結果から設定される係数

Here, the symbols are as follows.
M: Parameter for controlling the temperature parameter O a: Maximum value of the temperature parameter O b, d: Coefficients set from experimental results

上記式(2)は、ロジスティクス曲線を表す式である。本実施形態のパラメータMは、温度パラメータOと同様に、0〜1の範囲で設定される。本実施形態の最大値aには、温度パラメータOの最大値「1」が設定される。また、係数b及び係数dは、オペレータによって、流動計算が収束しやすい値が適宜設定される。   The above equation (2) is an equation representing a logistics curve. As with the temperature parameter O, the parameter M of the present embodiment is set in the range of 0 to 1. The maximum value “1” of the temperature parameter O is set as the maximum value a of the present embodiment. Further, the coefficient b and the coefficient d are appropriately set by the operator so that the flow calculation is easy to converge.

このように、温度パラメータOが、ロジスティクス曲線に基づいて設定されることにより、温度パラメータOを、急激な増加を防ぎつつ、0〜1の範囲で自由に変化させて設定することができる点で望ましい。   As described above, the temperature parameter O is set based on the logistics curve, so that the temperature parameter O can be freely changed and set in the range of 0 to 1 while preventing a rapid increase. desirable.

上記式(1)の各パラメータc、mには、材料モデル毎に、それぞれ異なる数値が設定される。これにより、本実施形態では、各材料モデルに、それぞれ異なるせん断粘度ηを定義することができる。なお、各材料モデルのせん断粘度ηには、下限値や上限値などを設定することが望ましい。これらのせん断粘度ηは、コンピュータ1に入力される。   A different numerical value is set for each material model in the parameters c and m of the above formula (1). Thus, in the present embodiment, different shear viscosities η can be defined for each material model. In addition, it is desirable to set a lower limit value, an upper limit value, and the like for the shear viscosity η of each material model. These shear viscosities η are input to the computer 1.

次に、図3に示されるように、流路モデルがコンピュータ1に入力される(ステップS2)。図6は、流路モデル11を視覚化して示す斜視図である。図7は、流路モデル11の断面図である。図6及び図7に示されるように、流路モデル11は、図2に示した押出流路3の三次元空間が、有限個の要素13でモデル化(離散化)されたものである。流路モデル11は、一端に材料モデルが供給される供給口11iが設けられている。また、流路モデル11は、他端に材料モデルが押し出される吐出口11oが設けられている。   Next, as shown in FIG. 3, the flow channel model is input to the computer 1 (step S2). FIG. 6 is a perspective view showing the flow path model 11 in a visual manner. FIG. 7 is a cross-sectional view of the flow channel model 11. As shown in FIGS. 6 and 7, the flow channel model 11 is obtained by modeling (discretizing) the three-dimensional space of the extrusion flow channel 3 shown in FIG. 2 with a finite number of elements 13. The flow path model 11 is provided with a supply port 11i to which a material model is supplied at one end. The flow path model 11 is provided with a discharge port 11o through which the material model is pushed out at the other end.

本実施形態の流路モデル11は、それぞれ独立した供給口11iを有する3つの流路モデル11、即ち、第1の流路モデル11a〜第3の流路モデル11cを含んで構成されている。各流路モデル11a〜11cを通った材料モデルは、各々の吐出口11oを経て、一つの吐出口12から吐出される。   The channel model 11 of the present embodiment includes three channel models 11 each having an independent supply port 11i, that is, a first channel model 11a to a third channel model 11c. The material model that has passed through each flow channel model 11a to 11c is discharged from one discharge port 12 through each discharge port 11o.

各流路モデル11a〜11cの断面積は、図2に示した押出流路3と同様に、材料モデルが流れる方向で変化している。この実施形態の各流路モデル11a〜11cは、上流側から下流側に向かって断面積が漸減している。また、本実施形態の各流路モデル11a〜11cは、図6(b)に示されるように、断面を半分にして設定されている。これにより、本実施形態では、計算時間を短縮することができる。ただし、このような態様に限定されるものではない。   The cross-sectional areas of the respective channel models 11a to 11c change in the direction in which the material model flows, similarly to the extrusion channel 3 illustrated in FIG. In each of the flow path models 11a to 11c of this embodiment, the cross-sectional area gradually decreases from the upstream side toward the downstream side. Moreover, each flow path model 11a-11c of this embodiment is set so that a cross section may be halved as FIG.6 (b) shows. Thereby, in this embodiment, calculation time can be shortened. However, it is not limited to such an aspect.

各流路モデル11a〜11cは、図7の部分拡大図に示されるように、材料モデルが流れる空間が複数個の要素13で分割(離散化)されている。要素分割は、四面体、六面体などの他、多面体セル(ポリヘドラルグリッド)といった三次元要素で行われ、本実施形態ではオイラー要素でモデル化される。各要素13では、材料モデルの圧力、温度及び速度等の物理量が計算される。   In each flow path model 11a to 11c, as shown in the partially enlarged view of FIG. 7, the space in which the material model flows is divided (discretized) by a plurality of elements 13. The element division is performed by a three-dimensional element such as a polyhedron cell (polyhedral grid) in addition to a tetrahedron, a hexahedron, and the like, and is modeled by an Euler element in this embodiment. In each element 13, physical quantities such as pressure, temperature and speed of the material model are calculated.

次に、図3に示されるように、本実施形態では、境界条件等が設定される(ステップS3)。本実施形態では、境界条件として、各流路モデル11a〜11cの供給口11i(図6に示す)にそれぞれ供給される第1の材料モデル〜第3の材料モデルの流速及び温度が設定される。さらに、本実施形態では、境界条件として、各流路モデル11a〜11cの
吐出口12の圧力(=0)が設定される。
Next, as shown in FIG. 3, in this embodiment, boundary conditions and the like are set (step S3). In the present embodiment, flow rates and temperatures of the first material model to the third material model respectively supplied to the supply ports 11i (shown in FIG. 6) of the flow channel models 11a to 11c are set as boundary conditions. . Furthermore, in this embodiment, the pressure (= 0) of the discharge port 12 of each flow path model 11a-11c is set as a boundary condition.

各材料モデルの流速や温度は、例えば、解析対象となる押出流路3(図2に示す)で実測された値を参考にして、適宜設定することができる。また、各流路モデル11a〜11cの壁面11e(図7に示す)には、例えば、一定の温度が与えられる。   The flow velocity and temperature of each material model can be appropriately set with reference to, for example, values actually measured in the extrusion flow path 3 (shown in FIG. 2) to be analyzed. Further, for example, a constant temperature is applied to the wall surface 11e (shown in FIG. 7) of each of the flow path models 11a to 11c.

さらに、各流路モデル11a〜11cの壁面11e(図7に示す)には、流速境界条件が設定される。流速境界条件としては、壁面ノースリップ条件、又は、壁面スリップ条件を設定することができる。本実施形態では、上記特許文献1と同様の観点より、壁面ノースリップ条件が設定された。   Furthermore, a flow velocity boundary condition is set on the wall surface 11e (shown in FIG. 7) of each flow path model 11a to 11c. As the flow velocity boundary condition, a wall surface no-slip condition or a wall surface slip condition can be set. In the present embodiment, the wall surface no-slip condition is set from the same viewpoint as in Patent Document 1.

他の条件としては、流動計算(シミュレーション)のタイムステップ、内部処理でのイタレーションの反復回数、計算終了時刻などがある。これらの条件は、シミュレーションの目的等に応じて任意に定められる。   Other conditions include the time step of flow calculation (simulation), the number of iterations of iteration in internal processing, and the calculation end time. These conditions are arbitrarily determined according to the purpose of the simulation.

次に、図3に示されるように、コンピュータ1は、前記境界条件に基づき、図7に示した各流路モデル11a〜11c内に材料モデルを配置して、供給口11iから吐出口11oまで流動させる流動計算を行う(ステップS4)。   Next, as shown in FIG. 3, the computer 1 arranges a material model in each of the flow path models 11 a to 11 c shown in FIG. 7 based on the boundary condition, from the supply port 11 i to the discharge port 11 o. The flow calculation for flowing is performed (step S4).

流動計算では、上記特許文献1と同様に、各流路モデル11a〜11cの各要素13(図7に示す)の位置において、材料モデルの運動状態を特定する3方向(x,y,z)の速度成分uと、材料モデルの内部状態を特定する未知量である圧力p及び温度Tが計算される。また、本実施形態の流動計算では、非圧縮性流れの場合のNavier-Stoks方程式が用いられ、材料モデルの密度は一定とされている。   In the flow calculation, similarly to the above-mentioned Patent Document 1, three directions (x, y, z) for specifying the motion state of the material model at the position of each element 13 (shown in FIG. 7) of each flow channel model 11a to 11c. And the pressure p and temperature T, which are unknown quantities that specify the internal state of the material model, are calculated. In the flow calculation of this embodiment, the Navier-Stoks equation in the case of incompressible flow is used, and the density of the material model is constant.

本実施形態において、材料モデルは、全温度領域で流体として扱われる。このため、流体の方程式( Navier-Stoks 方程式、質量保存式、及び、エネルギー方程式の連立 )を解くことになる。また、本実施形態では、せん断粘度ηが異なる複数種類の材料モデルの混相が扱われる。このため、本実施形態では、自由界面の流れの計算で用いられるVOF(Volume of Fluid)法が用いられる。VOF法では、せん断粘度η等が異なる2つの流体(材料モデル)の界面の移動を直接計算するのではなく、各要素13(「セル」ということもある。)の体積中の材料モデルの充填率(即ち、体積分率)を定義して自由界面を平均化して表現する。支配方程式は、次の通りである。   In this embodiment, the material model is treated as a fluid in the entire temperature range. Therefore, the fluid equation (Navier-Stoks equation, mass conservation equation, and energy equation) is solved. In this embodiment, mixed phases of a plurality of types of material models having different shear viscosities η are handled. For this reason, in this embodiment, the VOF (Volume of Fluid) method used in the calculation of the flow of the free interface is used. In the VOF method, the movement of the interface between two fluids (material models) having different shear viscosities η and the like is not directly calculated, but the material model is filled in the volume of each element 13 (also referred to as “cell”). The ratio (ie volume fraction) is defined and the free interface is averaged and expressed. The governing equation is as follows.

[運動方程式]
本実施形態では、各流路モデル11a〜11c(図6に示す)の中に3種類の材料モデルが流れる3相の混相流モデルが、一つの流体として扱われる。この場合、運動方程式は、下記式の1組(x,y,zの3方向)について解くだけで良い。これは、VOF法により、3相を平均化して、一相の流体として扱うことで実現されている。
[Equation of motion]
In the present embodiment, a three-phase mixed phase model in which three types of material models flow in each flow path model 11a to 11c (shown in FIG. 6) is handled as one fluid. In this case, the equation of motion only needs to be solved for one set of the following formulas (three directions of x, y, and z). This is realized by averaging three phases and treating them as a one-phase fluid by the VOF method.


上記式において、符号は次の通りである。
u:混相流モデルの速度
p:混相流モデルの圧力
ρ:混相流モデルの密度
g:重力加速度
T:混相流モデルの絶対温度
F:外力

In the above formula, the symbols are as follows.
u: Speed of multiphase flow model p: Pressure of multiphase flow model ρ: Density of multiphase flow model g: Gravitational acceleration T: Absolute temperature of multiphase flow model F: External force

また、混相流モデルの密度ρ及びせん断粘度η等は、下式のように、第1の材料モデル〜第3の材料モデルの各相が、それぞれ占める体積で重み付けされて平均化されたものが使用される。   Further, the density ρ, shear viscosity η, etc. of the multiphase flow model are averaged by weighting each volume of the first material model to the third material model, as shown in the following equation. used.


上記式において、符号は次の通りである。
α:各セルにおける各相の体積分率
ρ:各セルにおける各相の密度
η:各セルにおける各相のせん断粘度

In the above formula, the symbols are as follows.
α q : Volume fraction of each phase in each cell ρ q : Density of each phase in each cell η q : Shear viscosity of each phase in each cell

[質量保存式]
同様に、質量保存(連続の式)及び圧力方程式も、一組のみ解くことで足りる。つまり、本実施形態のシミュレーション方法では、混相でありながら、流れ場の計算としては単相と同じであり、場所(体積分率)によって、物性値が異なる流れを解いていることになる。各相の位置は、計算結果として得られる体積分率(Volume Fraction)の分布より判断できる。
[Mass conservation type]
Similarly, only one set of mass conservation (continuous equation) and pressure equation is sufficient. That is, in the simulation method of the present embodiment, the flow field calculation is the same as that of the single phase although it is multiphase, and the flow having different physical property values is solved depending on the location (volume fraction). The position of each phase can be determined from the volume fraction distribution obtained as a calculation result.

[エネルギー方程式]
エネルギー方程式については、下記式で表現される。また、材料モデルの温度は、下記式によって求めることができる。

上記式において、符号は次の通りである。
E:エンタルピ
k:熱伝導率
S:ソース項
[Energy equation]
The energy equation is expressed by the following equation. Moreover, the temperature of a material model can be calculated | required by a following formula.

In the above formula, the symbols are as follows.
E: enthalpy k: thermal conductivity S: source term

[体積分率輸送方程式]
体積分率の分布は、各材料モデルの相間の界面位置を決定するものである。この体積分率αqは、下記式を精度良く解くことで得られる。
[Volume transport equation]
The volume fraction distribution determines the interface position between the phases of each material model. This volume fraction αq can be obtained by accurately solving the following equation.

ここで、各流路モデル11a〜11cの任意の要素13(図7に示す)において、体積分率α=0の場合、当該要素13には、q相が存在しないことを示している。また、体積分率α=1の場合、当該要素13は、q相で全部が満たされていることを示す。さらに、0<α<1の場合、当該要素13は、q相と他の相とで満たされていること、つまり混相であって両者の界面が存在することを示す。この方程式は、例えば、Modified-HRIC (Implicit) で解くことができる。詳細は、ANSYS Fluent User's Manual, 26.2.9 Modified HRIC Scheme に詳しく述べられている。 Here, in the arbitrary element 13 (shown in FIG. 7) of each flow path model 11a to 11c, when the volume fraction α q = 0, it indicates that the q phase does not exist in the element 13. In addition, when the volume fraction α q = 1, the element 13 indicates that the q phase is all satisfied. Further, when 0 <α q <1, the element 13 is filled with the q phase and the other phase, that is, is a mixed phase and has an interface between the two. This equation can be solved by Modified-HRIC (Implicit), for example. Details are described in detail in ANSYS Fluent User's Manual, 26.2.9 Modified HRIC Scheme.

本実施形態において、上記各方程式は、圧力ベースの分離型解法で解かれる。圧力方程式と運動方程式とのカップリングには、例えば、SIMPLE( Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations )アルゴリズムが用いられるのが望ましい。   In the present embodiment, the above equations are solved by a pressure-based separation type solution. For example, a SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations) algorithm is preferably used for the coupling between the pressure equation and the equation of motion.

図8は、本実施形態の流動計算の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態流動計算では、先ず、せん断粘度ηが一定に設定された各材料モデルの流れが計算される(第1計算ステップS41)。図9は、第1計算ステップS41の処理手順の一例を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a flow calculation processing procedure according to the present embodiment. In this embodiment flow calculation, first, the flow of each material model in which the shear viscosity η is set to be constant is calculated (first calculation step S41). FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the first calculation step S41.

第1計算ステップS41では、先ず、各材料モデルに、一定のせん断粘度ηが設定され(ステップS101)、この材料モデルが、各流路モデル11a〜11c(図6に示す)に供給される(ステップS102)。   In the first calculation step S41, first, a constant shear viscosity η is set for each material model (step S101), and this material model is supplied to each flow path model 11a to 11c (shown in FIG. 6) (see FIG. 6). Step S102).

ステップS101では、せん断粘度ηを定義する上記式(1)において、せん断速度パラメータnに、例えば「1」が代入される。さらに、温度パラメータO(本実施形態では、上記式(2)のパラメータM)には、例えば「0.00001」が代入される。これにより、ステップS101では、第1の材料モデル〜第3の材料モデルの各せん断粘度ηが、せん断速度γ’及び温度Tが変化しても変化しない一定のもの(即ち、せん断速度依存性及び温度依存性を有さないもの(又は非常に小さいもの))に変更される。なお、せん断速度γ’及び温度Tには、実験結果に基づき、代表的なせん断速度(10(1/s))、及び、温度(例えば100℃)が設定される。   In step S101, for example, “1” is substituted for the shear rate parameter n in the above equation (1) that defines the shear viscosity η. Furthermore, for example, “0.00001” is substituted into the temperature parameter O (in this embodiment, the parameter M in the above equation (2)). Thereby, in step S101, each shear viscosity η of the first material model to the third material model is a constant one that does not change even if the shear rate γ ′ and the temperature T change (that is, shear rate dependency and It is changed to one that does not have temperature dependence (or very small one). For the shear rate γ ′ and the temperature T, a typical shear rate (10 (1 / s)) and temperature (for example, 100 ° C.) are set based on the experimental results.

次に、せん断粘度ηが、せん断粘度ηが一定に設定された各材料モデルと、各流路モデル11a〜11cとに基づいて、材料モデルの運動(流れ)が計算される(運動計算ステップS103)。図10は、各材料モデルの運動計算ステップS103の処理手順の一例を示すフローチャートである。   Next, the motion (flow) of the material model is calculated based on each material model in which the shear viscosity η is set to be constant and each flow path model 11a to 11c (motion calculation step S103). ). FIG. 10 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the motion calculation step S103 for each material model.

本実施形態の運動計算ステップS103では、上記特許文献1と同様に、先ず、各材料モデルの速度と圧力勾配の下限及び上限であるリミットを設定し、速度勾配及び圧力勾配が計算される(ステップS201)。   In the motion calculation step S103 of the present embodiment, as in the above-mentioned Patent Document 1, first, the speed and the pressure gradient are calculated by setting the speed and the pressure gradient lower limit and upper limit of each material model (steps). S201).

次に、最新の圧力場から離散化した運動方程式をセットアップし、反復法ソルバーを用いて、その解、即ち、材料モデル(又は混相)の3方向の速度が計算される(ステップS202)。反復法としては、例えばガウス・ザイデル法等が挙げられる。   Next, a discrete equation of motion is set up from the latest pressure field, and the solution, that is, the velocity of the material model (or multiphase) in three directions is calculated using an iterative solver (step S202). Examples of the iterative method include the Gauss-Seidel method.

次に、各流路モデル11a〜11c(図6に示す)のセル表面における各材料モデルの修正前の質量流量を求める(ステップS203)。「修正前の質量流量」とあるのは、SIMPLEアルゴリズムのループの中で、最初に取り敢えず使用される質量流量である。ここでは、誤差が大きいので「修正前」と表現されている。次に、速度場と圧力場とを、前記SIMPLEアルゴリズムを用いてカップリングし、圧力場を修正するための下記のような圧力補正方程式が構築される(ステップS204)。
▽[k▽φ]=src
Next, the mass flow rate before correction of each material model on the cell surface of each flow path model 11a to 11c (shown in FIG. 6) is obtained (step S203). “Mass flow rate before correction” is the mass flow rate that is first used in the loop of the SIMPLE algorithm. Here, since the error is large, it is expressed as “before correction”. Next, the velocity field and the pressure field are coupled using the SIMPLE algorithm, and the following pressure correction equation for correcting the pressure field is constructed (step S204).
▽ [k ▽ φ] = src

次に、上記ステップで得られた圧力補正方程式が、例えばAMGソルバー、CG又はBi−CG等の反復法で計算され、圧力補正量p’が計算される(ステップS205)。次に、計算された解を元に、圧力場が修正される(ステップS206)。圧力場の補正は、次のように行われる。
n+1=pn+ωp’
上記式において、符号は次の通りである。
p:圧力
n:現在のステップ数
ω:緩和係数(本実施形態では、0.3)
Next, the pressure correction equation obtained in the above step is calculated by an iterative method such as AMG solver, CG or Bi-CG, for example, and a pressure correction amount p ′ is calculated (step S205). Next, the pressure field is corrected based on the calculated solution (step S206). The correction of the pressure field is performed as follows.
p n + 1 = p n + ωp ′
In the above formula, the symbols are as follows.
p: pressure n: current number of steps ω: relaxation coefficient (0.3 in this embodiment)

次に、壁面11e(図7に示す)の境界条件が修正(アップデート)される。即ち、修正された圧力場から圧力勾配を求め、その圧力勾配を境界条件として与える(ステップS207)。次に、セル表面の質量流量が修正される(ステップS208)。修正は次のように行われる。
mfn+1=mf*+m'f
上記式において、符号は次の通りである。
mf n+1:修正後のセル表面の質量流量
mf*:修正前のセル表面の質量流量
m'f:質量流量の修正値
Next, the boundary condition of the wall surface 11e (shown in FIG. 7) is corrected (updated). That is, a pressure gradient is obtained from the corrected pressure field, and the pressure gradient is given as a boundary condition (step S207). Next, the mass flow rate on the cell surface is corrected (step S208). The correction is performed as follows.
mf n + 1 = mf * + m'f
In the above formula, the symbols are as follows.
mf n + 1 : mass flow rate on the cell surface after correction mf *: mass flow rate on the cell surface before correction m'f: correction value of the mass flow rate

次に、速度場が修正される(ステップS209)。速度場の修正は、例えば、次のようにして行われる。
n+1=v*−(V▽p'/αp V
上記式において、符号は次の通りである。
▽p':圧力補正量の勾配
αp V:運動方程式中の速度の対角成分
Next, the speed field is corrected (step S209). The speed field is corrected as follows, for example.
v n + 1 = v * − (V ▽ p ′ / α p V )
In the above formula, the symbols are as follows.
▽ p ': slope of pressure correction amount α p V : diagonal component of velocity in equation of motion

次に、前記エネルギー方程式を解くことにより、材料モデルの温度が算出される(ステップS210)。   Next, the temperature of the material model is calculated by solving the energy equation (step S210).

なお、材料モデルの運動計算において、材料モデルのせん断速度γ’が小であり、かつ、せん断粘度ηが大きい場合には、材料モデルのせん断発熱Hsが、実際のゴム材料よりも大きく計算されるおそれがある。このようなせん断発熱Hsの上昇は、流動計算の発散を招くおそれがある。また、実際のゴム材料では、せん断速度γ’が小さいと、せん断粘度ηが大きくても、せん断発熱Hsが大きくなることはない。このため、材料モデルのせん断速度γ’が小さい場合には、せん断粘度ηに大小にかかわらず、せん断発熱Hsが小さく修正されるのが望ましい。これにより、流動計算の発散を抑制することができる。   In the motion calculation of the material model, when the shear rate γ ′ of the material model is small and the shear viscosity η is large, the shear heat generation Hs of the material model is calculated to be larger than that of the actual rubber material. There is a fear. Such an increase in the shear heat generation Hs may cause divergence of the flow calculation. In an actual rubber material, if the shear rate γ ′ is small, the shear heat generation Hs does not increase even if the shear viscosity η is large. For this reason, when the shear rate γ ′ of the material model is small, it is desirable that the shear heat generation Hs is corrected to be small regardless of the shear viscosity η. Thereby, the divergence of the flow calculation can be suppressed.

本実施形態では、まず、下記式によって、せん断発熱Hsの重み係数Wが求められる。この重み係数Wは、せん断速度γ’が小さいほど小さくなる。本実施形態では、重み係数の値が「1」未満であると、せん断速度γ’が十分小さいと判断している。なお、係数A、Bは、ゴム材料の実験結果に基づいて、適宜設定される。
W=A×ln(γ’2)+B
γ’:せん断速度
A、B:係数
In this embodiment, first, the weighting coefficient W of the shear heat generation Hs is obtained by the following equation. The weight coefficient W decreases as the shear rate γ ′ decreases. In the present embodiment, when the value of the weight coefficient is less than “1”, it is determined that the shear rate γ ′ is sufficiently small. The coefficients A and B are appropriately set based on the experimental results of the rubber material.
W = A × ln (γ ′ 2 ) + B
γ ′: shear rate A, B: coefficient

次に、重み係数Wに基づいて、せん断発熱Hsが修正される。
・0.05<W<1の場合
Hs=1
・W≦0.05の場合
Hs=W×Hs
Next, based on the weight coefficient W, the shear heat generation Hs is corrected.
・ If 0.05 <W <1, Hs = 1
・ W ≦ 0.05 Hs = W × Hs

このように、本実施形態では、重み係数Wに基づいて、せん断速度γ’が小さい(重み係数Wが1未満)場合に、上記のように、せん断発熱Hsが小さく修正されるため、流動計算の発散を抑制することができる。なお、重み係数Wが1以上の場合は、せん断発熱Hsが過度に上昇することはないため、せん断発熱Hsを修正していない。   As described above, in this embodiment, when the shear rate γ ′ is small (the weight coefficient W is less than 1) based on the weight coefficient W, the shear heat generation Hs is corrected to be small as described above. Can be suppressed. When the weight coefficient W is 1 or more, the shear heat generation Hs does not increase excessively, so the shear heat generation Hs is not corrected.

次に、各材料モデルの流れが安定状態になったか(計算が収束したか)否かが判断される(ステップS211)。本実施形態において、各材料モデルの安定状態は、供給口11i(図7に示す)での材料モデルの量と、吐出口11o(図7に示す)での材料モデルの量との差(以下、単に「材料モデルの押出し誤差」ということがある。)rが、予め定められた範囲内にある状態をいう。なお、本実施形態のように、複数の材料モデルを対象に計算される場合には、各材料モデルの押出し誤差riから求められたニ乗平均平方根Rrmsに基づいて、全ての材料モデルの安定状態が判断されるのが望ましい。このようなニ乗平均平方根Rrmsは、全ての材料モデルを考慮した押出し誤差であるため、全ての材料モデルの安定状態を容易に判断することができる。ニ乗平均平方根Rrmsは、下記式(7)に基づいて求めることができる。 Next, it is determined whether or not the flow of each material model has become stable (calculation has converged) (step S211). In the present embodiment, the stable state of each material model is the difference between the amount of the material model at the supply port 11i (shown in FIG. 7) and the amount of the material model at the discharge port 11o (shown in FIG. 7) (hereinafter referred to as the material model). , Simply referred to as “extrusion error of material model.”) A state where r is within a predetermined range. Note that, when calculated for a plurality of material models as in this embodiment, all the material models are calculated based on the root mean square R rms obtained from the extrusion error r i of each material model. It is desirable to determine a stable state. Since the root mean square R rms is an extrusion error considering all material models, the stable state of all material models can be easily determined. The root mean square R rms can be obtained based on the following formula (7).


上記式において、符号は次の通りである。
n:材料モデルの合計数
i:各材料モデルの押出し誤差

In the above formula, the symbols are as follows.
n: the total number of material models r i: extrusion error of each material model

ニ乗平均平方根Rrmsは、各材料モデルの押出し誤差により、数値がバラツキやすい場合がある。このため、ニ乗平均平方根Rrmsを標準化した値(以下、単に「標準値」ということがある。)Rpresに基づいて判断されるのが望ましい。これにより、各材料モデルの安定状態を、容易に判断することができる。標準値Rpresは、下記式(8)に基づいて求めることができる。 The root mean square R rms may vary easily due to the extrusion error of each material model. For this reason, it is desirable to make a determination based on a value obtained by standardizing the root mean square R rms (hereinafter, simply referred to as “standard value”) R pres . Thereby, the stable state of each material model can be easily determined. The standard value R pres can be obtained based on the following formula (8).


上記式において、符号は次の通りである。
norm:全ての材料モデルにおいて、各押出し誤差の絶対値の最大値

In the above formula, the symbols are as follows.
R norm : Maximum value of the absolute value of each extrusion error in all material models

ステップS211では、各材料モデルの流れが安定状態になったと判断された場合(ステップS211で、「Y」)、図9のフローチャートに戻る。一方、各材料モデルの流れが安定状態になっていないと判断された場合(ステップS211で、「N」)には、ステップS201以降が繰り返される。これにより、本実施形態の第1計算ステップS41では、せん断粘度ηが一定に設定された各材料モデルの流れを、安定状態にすることができる。なお、本実施形態では、標準値Rpresが、一定の値に収束した場合に、安定状態になったと判断している。なお、標準値Rpresが、初期の標準値Rpresよりも大きくなる場合は、各材料モデルの押出し誤差riが大きくなっているため、標準値Rpresが一定の値に収束したとしても、計算結果が異常であると判断されるのが望ましい。この場合、計算条件等を再設定し、再度計算が実施される。 In step S211, when it is determined that the flow of each material model is in a stable state ("Y" in step S211), the process returns to the flowchart of FIG. On the other hand, when it is determined that the flow of each material model is not in a stable state (“N” in step S211), step S201 and subsequent steps are repeated. Thereby, in 1st calculation step S41 of this embodiment, the flow of each material model by which shear viscosity (eta) was set constant can be made into a stable state. In the present embodiment, when the standard value R pres converges to a certain value, it is determined that the stable state has been reached. If the standard value R pres is larger than the initial standard value R pres , the extrusion error r i of each material model is large, so even if the standard value R pres converges to a constant value, It is desirable to determine that the calculation result is abnormal. In this case, the calculation conditions are reset and the calculation is performed again.

次に、図8に示されるように、せん断速度依存性又は温度依存性の一方のみを有するせん断粘度ηが設定された各材料モデルの流れが計算される(第2計算ステップS42)。本実施形態の第2計算ステップS42では、せん断粘度ηにせん断速度依存性のみが設定され、温度依存性は設定されていない。図11は、第2計算ステップS42の処理手順の一例を示すフローチャートである。   Next, as shown in FIG. 8, the flow of each material model in which the shear viscosity η having only one of shear rate dependency and temperature dependency is set is calculated (second calculation step S42). In the second calculation step S42 of this embodiment, only the shear rate dependency is set in the shear viscosity η, and the temperature dependency is not set. FIG. 11 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the second calculation step S42.

第2計算ステップS42では、先ず、第1計算ステップS41で得られた各材料モデルの計算結果を、第2計算ステップS42の初期値として設定する(ステップS301)。本実施形態のステップS301では、各流路モデル11a〜11cの各要素13(図7に示す)の速度(3成分)及び圧力を、後述するステップS304において、各材料モデルの運動(流れ)の計算を開始する際の速度場の初期値としてセットする。   In the second calculation step S42, first, the calculation result of each material model obtained in the first calculation step S41 is set as the initial value of the second calculation step S42 (step S301). In step S301 of the present embodiment, the speed (three components) and pressure of each element 13 (shown in FIG. 7) of each flow path model 11a to 11c are determined based on the movement (flow) of each material model in step S304 described later. Set as the initial velocity field when starting the calculation.

次に、各材料モデルに、せん断速度依存性を有する初期のせん断粘度ηを定義され(ステップS302)、これらの材料モデルが、各流路モデル11a〜11cに供給される(ステップS303)。初期のせん断粘度ηは、各ゴム材料に基づく(最終的に設定される)せん断速度依存性よりも小さいせん断速度依存性を有し、かつ、温度依存性を有さないせん断粘度ηである。なお、各ゴム材料に基づくせん断速度依存性は、各ゴム材料(図示省略)の実験結果等に基づいて特定される。   Next, an initial shear viscosity η having shear rate dependency is defined for each material model (step S302), and these material models are supplied to the flow path models 11a to 11c (step S303). The initial shear viscosity η is a shear viscosity η that has a shear rate dependency smaller than the shear rate dependency (finally set) based on each rubber material and has no temperature dependency. In addition, the shear rate dependence based on each rubber material is specified based on the experimental result of each rubber material (not shown).

本実施形態では、図4に示されるように、せん断粘度ηを定義する上記式(1)のせん断速度パラメータnが、第1計算ステップS41で設定された初期値(例えば、1(せん断速度依存性が無い))よりも小、かつ、せん断速度依存性が最も大きくなる値「0」よりも大の範囲で設定され、例えば、「0.9」が設定される。これにより、ステップS302では、小さなせん断速度依存性を有するせん断粘度ηを、各材料モデルに定義することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the shear rate parameter n of the above formula (1) that defines the shear viscosity η is the initial value (for example, 1 (shear rate dependent) set in the first calculation step S41. The value is set in a range smaller than the value “0” which is smaller than the value “0” and has the largest shear rate dependency, for example, “0.9” is set. Thereby, in step S302, a shear viscosity η having a small shear rate dependency can be defined for each material model.

次に、前記せん断速度依存性を有するせん断粘度ηが定義された第1の材料モデル〜第3の材料モデルと、各流路モデル11a〜11c(図6に示す)とに基づいて、各材料モデルの運動(流れ)が計算される(運動計算ステップS304)。なお、この運動計算ステップS304は、第1計算ステップS41と同様に、図10に示した運動計算ステップと同様の処理手順で行われる。これにより、運動計算ステップS304では、せん断速度依存性を有するせん断粘度ηが定義された各材料モデルの流れを、安定状態することができる。   Next, based on the first material model to the third material model in which the shear viscosity η having the shear rate dependency is defined, and each flow path model 11a to 11c (shown in FIG. 6), each material The motion (flow) of the model is calculated (motion calculation step S304). In addition, this exercise | movement calculation step S304 is performed by the process procedure similar to the exercise | movement calculation step shown in FIG. 10 similarly to 1st calculation step S41. Thereby, in the motion calculation step S304, the flow of each material model in which the shear viscosity η having shear rate dependency is defined can be stabilized.

通常、各流路モデル11a〜11c(図6に示す)では、要素13(図7に示す)毎にせん断速度γ’が異なる。ステップS304では、要素13のせん断速度γ’に基づいたせん断粘度ηが計算される。そして、一様ではないせん断粘度ηの分布は、各流路モデル11a〜11cの速度場に影響を与え、圧力変化をもたらすが、ステップS304では、これらがバランスするまで収束計算が行われる。   Usually, in each of the flow path models 11a to 11c (shown in FIG. 6), the shear rate γ ′ is different for each element 13 (shown in FIG. 7). In step S304, the shear viscosity η based on the shear rate γ ′ of the element 13 is calculated. The uneven distribution of the shear viscosity η affects the velocity field of each of the flow path models 11a to 11c and causes a pressure change. In step S304, convergence calculation is performed until they are balanced.

次に、各材料モデルのせん断粘度ηのせん断速度依存性が、各ゴム材料に基づくせん断速度依存性と同一か否かが判断される(ステップS305)。せん断速度依存性が、各ゴム材料に基づくせん断速度依存性と同一と判断された場合(ステップS305で、「Y」)、図8のフローチャートに戻る。一方、せん断速度依存性が、各ゴム材料に基づくせん断速度依存性と同一でないと判断された場合(ステップS305で、「N」)、せん断速度依存性を大きくして(ステップS306)、各材料モデルの運動(流れ)が再度計算される(ステップS304)。   Next, it is determined whether the shear rate dependency of the shear viscosity η of each material model is the same as the shear rate dependency based on each rubber material (step S305). When it is determined that the shear rate dependency is the same as the shear rate dependency based on each rubber material ("Y" in step S305), the process returns to the flowchart of FIG. On the other hand, when it is determined that the shear rate dependency is not the same as the shear rate dependency based on each rubber material (“N” in step S305), the shear rate dependency is increased (step S306). The motion (flow) of the model is calculated again (step S304).

ステップS306では、図4に示されるように、上記式(1)のせん断速度パラメータnを変更して、前回設定されたせん断速度依存性よりも大きなせん断速度依存性が定義される。例えば、前回のステップS302(又は、ステップS306)において、せん断速度パラメータnに「0.9」が設定された場合、せん断速度パラメータnを、「0.1」減少させて、「0.8」が設定される。これにより、各材料モデルのせん断粘度ηに、前回設定されたせん断速度依存性よりも、大きなせん断速度依存性を定義することができる。   In step S306, as shown in FIG. 4, the shear rate parameter n of the above equation (1) is changed to define a greater shear rate dependency than the previously set shear rate dependency. For example, when “0.9” is set in the shear rate parameter n in the previous step S302 (or step S306), the shear rate parameter n is decreased by “0.1” and “0.8”. Is set. Thereby, it is possible to define a greater shear rate dependency on the shear viscosity η of each material model than the previously set shear rate dependency.

ステップS306は、各材料モデルのせん断粘度ηのせん断速度依存性が、各ゴム材料に基づくせん断速度依存性と同一になるまで繰り返されるため、各材料モデルへのせん断速度依存性の影響が徐々に表れるように、せん断粘度ηの定義を多段階に変化させることができる。しかも、ステップS304では、せん断粘度ηが変化された各段階において、材料モデルが安定状態になるまで計算が行われる。   Step S306 is repeated until the shear rate dependency of the shear viscosity η of each material model becomes the same as the shear rate dependency based on each rubber material, so that the influence of the shear rate dependency on each material model gradually increases. As shown, the definition of the shear viscosity η can be changed in multiple stages. In addition, in step S304, calculation is performed until the material model becomes stable at each stage where the shear viscosity η is changed.

例えば、各材料モデルのせん断粘度ηに、各ゴム材料に基づくせん断速度依存性がいきなり与えられると(せん断速度パラメータnを、例えば「1.0」から「0.1」に変更」)、せん断粘度ηが大きく変化し、計算が収束しないことが多い。本発明では、せん断速度パラメータnを「1.0」から徐々に小さくしていくことによって、せん断速度依存性が無い状態から、せん断速度依存性を徐々に持たせることにより、せん断粘度ηの大きな変化を抑えることができるため、ステップS304において、流動計算が発散するのを抑制することができる。従って、本実施形態では、せん断速度依存性(各ゴム材料に基づくせん断速度依存性)を有するせん断粘度ηが設定された材料モデルの流れを、確実に計算することができる。   For example, if the shear viscosity dependence η based on each rubber material is suddenly given to the shear viscosity η of each material model (the shear rate parameter n is changed from “1.0” to “0.1”, for example), the shear In many cases, the viscosity η varies greatly and the calculation does not converge. In the present invention, by gradually decreasing the shear rate parameter n from “1.0”, the shear rate dependency is gradually increased from the state without the shear rate dependency, thereby increasing the shear viscosity η. Since the change can be suppressed, it is possible to suppress the flow calculation from diverging in step S304. Therefore, in this embodiment, the flow of the material model in which the shear viscosity η having shear rate dependency (shear rate dependency based on each rubber material) is set can be reliably calculated.

せん断速度依存性を大きくするステップS306が実施される回数については、適宜設定することができる。ステップS306の実施回数が少ない(即ち、せん断速度パラメータnの減少量が大きい)と、各材料モデルへのせん断速度依存性の影響を早期に表すことができるが、せん断粘度ηの変化が大きく(例えば、10倍以上)なり、計算を収束させることができないおそれがある。一方、ステップS306の実施回数が少ない(即ち、せん断速度パラメータnの減少量が小さい)と、計算を安定して収束させることができるが、材料モデルへのせん断速度依存性の影響を早期に表すことができず、計算時間が増大するおそれがある。このような観点より、ステップS306の実施回数は、好ましくは5回以上であり、また、好ましくは20回以下である。   The number of times step S306 for increasing the shear rate dependency can be set as appropriate. If the number of executions of step S306 is small (that is, the amount of decrease in the shear rate parameter n is large), the influence of the shear rate dependency on each material model can be expressed early, but the change in the shear viscosity η is large ( For example, the calculation may not be converged. On the other hand, if the number of executions of step S306 is small (that is, the amount of decrease in the shear rate parameter n is small), the calculation can be converged stably, but the effect of the shear rate dependency on the material model is expressed early. The calculation time may increase. From such a viewpoint, the number of times that step S306 is performed is preferably 5 times or more, and preferably 20 times or less.

次に、図8に示されるように、せん断速度依存性及び温度依存性を有するせん断粘度ηが設定された各材料モデルの流れが計算される(第3計算ステップS43)。本実施形態の第3計算ステップS43では、第2計算ステップS42で設定されたせん断速度依存性に、温度依存性がさらに設定されたせん断粘度ηが定義される。図12は、第3計算ステップS43の処理手順の一例を示すフローチャートである。   Next, as shown in FIG. 8, the flow of each material model in which the shear viscosity η having shear rate dependency and temperature dependency is set is calculated (third calculation step S43). In the third calculation step S43 of the present embodiment, a shear viscosity η is further defined in which the temperature dependency is further set to the shear rate dependency set in the second calculation step S42. FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the third calculation step S43.

第3計算ステップS43では、先ず、第2計算ステップS42で得られた各材料モデルの計算結果を、第3計算ステップS43の初期値として設定する(ステップS401)。これにより、後述するステップS402以降において、せん断速度依存性を有するせん断粘度ηに、温度依存性を設定することができる。   In the third calculation step S43, first, the calculation result of each material model obtained in the second calculation step S42 is set as the initial value of the third calculation step S43 (step S401). Thereby, temperature dependence can be set to shear viscosity (eta) which has shear rate dependence after step S402 mentioned later.

次に、各材料モデルに、せん断速度依存性及び温度依存性を有する初期のせん断粘度ηを定義され(ステップS402)、これらの材料モデルが各流路モデル11a〜11c(図6に示す)に供給される(ステップS403)。初期のせん断粘度ηは、第2計算ステップS42で設定されたせん断速度依存性を有し、かつ、各ゴム材料に基づく(最終的に設定される)温度依存性よりも小さい温度依存性が設定されたせん断粘度ηである。なお、各ゴム材料に基づく温度依存性は、各ゴム材料(図示省略)の実験結果等に基づいて特定設定される。   Next, initial shear viscosity η having shear rate dependence and temperature dependence is defined for each material model (step S402), and these material models are defined in each flow path model 11a to 11c (shown in FIG. 6). Is supplied (step S403). The initial shear viscosity η has the shear rate dependency set in the second calculation step S42, and has a temperature dependency smaller than the temperature dependency (finally set) based on each rubber material. Shear viscosity η. The temperature dependence based on each rubber material is specifically set based on the experimental result of each rubber material (not shown).

本実施形態では、図5に示されるように、せん断粘度ηを定義する上記式(1)の温度パラメータOが、第1計算ステップS41で設定された初期値(例えば、0.00001(温度依存性が小さい))よりも大、かつ、温度依存性が最も大きくなる値「1」よりも小の範囲で設定され、例えば、「0.1」が設定される。これにより、ステップS402では、小さな温度依存性を有するせん断粘度ηを、各材料モデルに定義することができる。なお、温度パラメータOは、上記式(2)のロジスティクス曲線に基づいて設定されるのが望ましい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the temperature parameter O of the above equation (1) that defines the shear viscosity η is the initial value (for example, 0.00001 (temperature-dependent) set in the first calculation step S41. For example, “0.1” is set. Thereby, in step S402, a shear viscosity η having a small temperature dependency can be defined in each material model. The temperature parameter O is preferably set based on the logistics curve of the above equation (2).

次に、せん断速度依存性及び温度依存性を有するせん断粘度ηが定義された第1の材料モデル〜第3の材料モデルと、各流路モデル11a〜11c(図6に示す)とに基づいて、各材料モデルの運動(流れ)が計算される(運動計算ステップS404)。なお、この運動計算ステップS404は、第1計算ステップS41及び第2計算ステップS42と同様に、図10に示した運動計算ステップと同一の処理手順で行われる。これにより、ステップS404では、せん断速度依存性及び温度依存性を有するせん断粘度ηが定義された各材料モデルの流れを、安定状態することができる。   Next, based on the first material model to the third material model in which the shear viscosity η having the shear rate dependency and the temperature dependency is defined, and the flow path models 11a to 11c (shown in FIG. 6). The motion (flow) of each material model is calculated (motion calculation step S404). In addition, this exercise | movement calculation step S404 is performed by the same processing procedure as the exercise | movement calculation step shown in FIG. 10 similarly to 1st calculation step S41 and 2nd calculation step S42. Thereby, in step S404, the flow of each material model in which the shear viscosity η having the shear rate dependency and the temperature dependency is defined can be stabilized.

次に、各材料モデルのせん断粘度ηの温度依存性が、各ゴム材料に基づく温度依存性と同一か否かが判断される(ステップS405)。温度依存性が、各ゴム材料に基づく温度依存性と同一と判断された場合(ステップS405で、「Y」)、図8のフローチャートに戻る。一方、温度依存性が、各ゴム材料に基づく温度依存性と同一でないと判断された場合(ステップS405で、「N」)、温度依存性を大きくして(ステップS406)、各材料モデルの運動(流れ)が再度計算される(ステップS404)。   Next, it is determined whether the temperature dependence of the shear viscosity η of each material model is the same as the temperature dependence based on each rubber material (step S405). When it is determined that the temperature dependency is the same as the temperature dependency based on each rubber material (“Y” in step S405), the process returns to the flowchart of FIG. On the other hand, when it is determined that the temperature dependency is not the same as the temperature dependency based on each rubber material (“N” in step S405), the temperature dependency is increased (step S406), and the motion of each material model is increased. (Flow) is calculated again (step S404).

ステップS406では、図5に示されるように、上記式(1)の温度パラメータOを変更して、前回設定された温度依存性よりも、大きな温度依存性が定義される。例えば、前回のステップS402(又は、ステップS406)において、温度パラメータOに「0.1」が設定された場合、温度パラメータOを、「0.1」増加させて、「0.2」が設定される。これにより、各材料モデルのせん断粘度ηに、前回設定された温度依存性よりも、大きな温度依存性を定義することができる。   In step S406, as shown in FIG. 5, the temperature parameter O of the above equation (1) is changed to define a temperature dependency that is greater than the temperature dependency set previously. For example, when “0.1” is set to the temperature parameter O in the previous step S402 (or step S406), the temperature parameter O is increased by “0.1” and set to “0.2”. Is done. As a result, it is possible to define a greater temperature dependency than the previously set temperature dependency in the shear viscosity η of each material model.

ステップS406は、各材料モデルのせん断粘度ηの温度依存性が、各ゴム材料に基づく温度依存性と同一になるまで繰り返されるため、各材料モデルへの温度依存性の影響が徐々に表れるように、せん断粘度ηの定義を多段階に変化させることができる。しかも、ステップS404では、せん断粘度ηが変化された各段階において、材料モデルが安定状態になるまで計算が行われる。   Step S406 is repeated until the temperature dependence of the shear viscosity η of each material model becomes the same as the temperature dependence based on each rubber material, so that the influence of the temperature dependence on each material model gradually appears. The definition of the shear viscosity η can be changed in multiple stages. Moreover, in step S404, calculation is performed until the material model becomes stable at each stage where the shear viscosity η is changed.

例えば、各材料モデルのせん断粘度ηに、各ゴム材料に基づく温度依存性がいきなり与えられると(例えば、温度パラメータOを、「0.1」から「1.0」に変更」)、せん断粘度ηが大きく変化し、計算が収束しないことが多い。本発明では、せん断粘度ηの大きな変化を抑えることができるため、ステップS404において、流動計算が発散するのを抑制することができる。従って、本実施形態では、各ゴム材料に基づくせん断速度依存性及び温度依存性を有する材料モデルの流れを、確実に計算することができる。なお、温度依存性を大きくするステップS406の実施回数については、せん断速度依存性を大きくするステップS306の実施回数と同様の観点より、好ましくは5回以上であり、また、好ましくは20回以下である。   For example, when the temperature dependence based on each rubber material is suddenly given to the shear viscosity η of each material model (for example, the temperature parameter O is changed from “0.1” to “1.0”), the shear viscosity In many cases, η changes greatly and the calculation does not converge. In the present invention, since a large change in the shear viscosity η can be suppressed, it is possible to suppress the flow calculation from diverging in step S404. Therefore, in this embodiment, the flow of the material model having the shear rate dependency and the temperature dependency based on each rubber material can be reliably calculated. The number of executions of step S406 for increasing the temperature dependence is preferably 5 or more, and preferably 20 or less, from the same viewpoint as the number of executions of step S306 for increasing the shear rate dependence. is there.

このように、本実施形態の流動計算では、せん断粘度ηを一定とした材料モデルの流れが計算された後に(第1計算ステップS41)、その計算結果を初期値として利用し、せん断粘度ηにせん断速度依存性のみを与えた材料モデルの流れが計算される(第2計算ステップS42)。さらに、第2計算ステップS42の計算結果を初期値として利用し、せん断粘度ηに、せん断速度依存性及び温度依存性を与えた材料モデルの流れが計算される(第3計算ステップS43)。第1計算ステップS41〜第3計算ステップS43では、材料モデルの流れが安定状態になるまで計算される。従って、本実施形態の流動計算では、せん断速度依存性及び温度依存性を徐々に設定して、材料モデルの流れが計算されるため、安定した流動計算を実現することができる。   Thus, in the flow calculation of the present embodiment, after the flow of the material model with a constant shear viscosity η is calculated (first calculation step S41), the calculation result is used as an initial value to obtain the shear viscosity η. The flow of the material model giving only the shear rate dependency is calculated (second calculation step S42). Further, using the calculation result of the second calculation step S42 as an initial value, the flow of the material model in which the shear viscosity η is given the shear rate dependency and the temperature dependency is calculated (third calculation step S43). In 1st calculation step S41-3rd calculation step S43, it calculates until the flow of a material model will be in a stable state. Therefore, in the flow calculation of the present embodiment, since the flow of the material model is calculated by gradually setting the shear rate dependency and the temperature dependency, stable flow calculation can be realized.

しかも、本実施形態の流動計算では、第2計算ステップS42及び第3計算ステップS43において、材料モデルへのせん断速度依存性又は温度依存性の影響が徐々に表れるように、せん断粘度ηの定義を多段階に変化させることができる。このため、本実施形態の流動計算では、材料モデルのせん断粘度ηの大きな変化を抑えることができ、材料モデルの流動計算を安定して収束させることができる。   Moreover, in the flow calculation of the present embodiment, in the second calculation step S42 and the third calculation step S43, the definition of the shear viscosity η is defined so that the influence of the shear rate dependency or the temperature dependency on the material model gradually appears. It can be changed in multiple stages. For this reason, in the flow calculation of this embodiment, a large change in the shear viscosity η of the material model can be suppressed, and the flow calculation of the material model can be converged stably.

本実施形態では、材料モデルのせん断粘度ηについて、せん断速度依存性が先に設定された後に、温度依存性が設定されるものが例示されたが、温度依存性が先に設定された後に、せん断速度依存性が設定されても良いのは言うまでもない。また、第2計算ステップS42及び第3計算ステップS43において、材料モデルへのせん断速度依存性及び温度依存性の影響が徐々に表れるように、せん断粘度ηの定義を多段階に変化させるものが例示されたが、これに限定されるわけではない。せん断粘度ηの大きな変化は、せん断速度依存性又は温度依存性が大きい場合に生じやすい。このため、せん断速度依存性又は温度依存性のうち、依存性が大きい一方についてのみ、材料モデルへの影響が徐々に表れるように、せん断粘度ηの定義を多段階に変化させてもよい。これにより、材料モデルの流動計算を安定して収束させつつ、計算コストを抑えることができる。   In the present embodiment, for the shear viscosity η of the material model, the temperature dependence is set after the shear rate dependence is set first, but after the temperature dependence is set first, Needless to say, the shear rate dependency may be set. Further, in the second calculation step S42 and the third calculation step S43, the definition of the shear viscosity η is changed in multiple stages so that the influence of the shear rate dependency and the temperature dependency on the material model gradually appears. However, the present invention is not limited to this. A large change in the shear viscosity η is likely to occur when the shear rate dependency or temperature dependency is large. For this reason, the definition of the shear viscosity η may be changed in multiple stages so that the influence on the material model gradually appears only for one of the shear rate dependence and temperature dependence that is large. Thereby, the calculation cost can be suppressed while the flow calculation of the material model is converged stably.

なお、せん断速度依存性が大きいか否かの判断は、上記式(1)において、n−1の絶対値が大きいほど(例えば、|n−1|>0.5)、せん断速度依存性が大きいと判断することができる。また、温度依存性が大きいか否かの判断は、上記式(1)において、mの絶対値が大きいほど(例えば、|m|>0.04)、温度依存性が大きいと判断できる。   Whether the shear rate dependency is large or not is determined in the above formula (1) as the absolute value of n-1 is larger (for example, | n-1 |> 0.5). It can be judged that it is large. In addition, the determination as to whether or not the temperature dependency is large can be determined as the temperature dependency is larger as the absolute value of m in the above equation (1) is larger (for example, | m |> 0.04).

次に、図3に示されるように、コンピュータ1が、安定状態の流れを持った各材料モデルから物理量を取得する(ステップS5)。物理量としては、流動計算で得られた各材料モデルの速度、圧力及び温度が挙げられるが、特に、各流路モデル11a〜11cの吐出口11o(図7に示す)の各位置での物理量を取得することが望ましい。   Next, as shown in FIG. 3, the computer 1 obtains a physical quantity from each material model having a stable flow (step S5). The physical quantity includes the speed, pressure and temperature of each material model obtained by the flow calculation, and in particular, the physical quantity at each position of the discharge port 11o (shown in FIG. 7) of each flow path model 11a to 11c. It is desirable to obtain.

次に、吐出口11o(図7に示す)から押し出された押出物(材料モデル)の物理量に基づいて、この押出物が良好な状態であるか否かが判断される(ステップS6)。押出物の良否の判断としては、
a)吐出口での流速分布が小さい(一様な速度になっている)こと
b)せん断粘度の異なる複数のゴム材料が設計値通りの分配になっていること
c)温度の分布が一様であること(局所的な発熱がないこと)
等を挙げることができる。
Next, based on the physical quantity of the extrudate (material model) extruded from the discharge port 11o (shown in FIG. 7), it is determined whether or not the extrudate is in a good state (step S6). As a judgment of the quality of the extrudate,
a) Flow velocity distribution at the discharge port is small (uniform speed) b) A plurality of rubber materials with different shear viscosities are distributed as designed c) Temperature distribution is uniform (No local fever)
Etc.

次に、押出物の評価が良好である場合(ステップS6で、「Y」)、各流路モデル11a〜11c(図6に示す)の三次元形状に基づいて、ゴム材料(図示省略)を押し出す際の押出流路3が設計される(ステップS7)。他方、押出物の評価が良好ではない場合(ステップS6で、「N」)、各流路モデル11a〜11cの形状を再設定し(ステップS8)、ステップS3以降が繰り返される。これにより、押出物が良好な押出流路3を、確実に設計することができる。   Next, when the evaluation of the extrudate is good (“Y” in step S6), a rubber material (not shown) is added based on the three-dimensional shape of each flow path model 11a to 11c (shown in FIG. 6). The extrusion flow path 3 at the time of extrusion is designed (step S7). On the other hand, when the evaluation of the extrudate is not good (“N” in step S6), the shape of each of the flow path models 11a to 11c is reset (step S8), and step S3 and subsequent steps are repeated. Thereby, the extrusion flow path 3 with a favorable extrudate can be designed reliably.

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。   As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.

図3及び図8〜図12に示した処理手順に従って、せん断速度依存性及び温度依存性の影響が徐々に表れるように、せん断粘度ηの定義を多段階に変化させて、流動計算が行われた(実施例1、及び、実施例2)。実施例1では、明細書に記載の手順に従って、材料モデルのせん断速度γ’が小さい場合に、せん断発熱Hsを小さく修正している。一方、実施例2では、せん断発熱Hsの修正を行っていない。   According to the processing procedures shown in FIG. 3 and FIGS. 8 to 12, the flow viscosity calculation is performed by changing the definition of the shear viscosity η in multiple stages so that the influence of the shear rate dependency and the temperature dependency gradually appears. (Example 1 and Example 2). In Example 1, according to the procedure described in the specification, when the shear rate γ ′ of the material model is low, the shear heat generation Hs is corrected to be small. On the other hand, in Example 2, the shear heat generation Hs is not corrected.

また、比較のために、上記特許文献1の手順に従って、せん断粘度ηの定義を多段階に変化させることなく、せん断速度依存性及び温度依存性を順次設定して、流動計算が行われた(比較例)。なお、共通仕様は、以下に記載される仕様を除いて、明細書中の記載通りである。
流路モデルの数:5
せん断粘度ηを定義する上記式(1):
せん断速度パラメータnの範囲:0〜1
温度パラメータOの範囲:0〜1
せん断速度パラメータc:9.39×105
温度パラメータm:0.209
温度パラメータOを定義する上記式(2):
パラメータMの範囲:0〜1
最大値a:1
係数b:1
係数d:1
重み係数W:
係数A:0.3469
係数B:−0.6135
せん断速度依存性を大きくするステップS306の実施回数:10回
温度依存性を大きくするステップS406の実施回数:10回
For comparison, flow calculation was performed by sequentially setting the shear rate dependency and the temperature dependency without changing the definition of the shear viscosity η in multiple stages according to the procedure of Patent Document 1 ( Comparative example). The common specifications are as described in the specification except for the specifications described below.
Number of channel models: 5
The above formula (1) defining the shear viscosity η:
Range of shear rate parameter n: 0 to 1
Range of temperature parameter O: 0 to 1
Shear rate parameter c: 9.39 × 10 5
Temperature parameter m: 0.209
The above formula (2) defining the temperature parameter O:
Range of parameter M: 0 to 1
Maximum value a: 1
Coefficient b: 1
Coefficient d: 1
Weight coefficient W:
Coefficient A: 0.3469
Coefficient B: -0.6135
Number of executions of step S306 for increasing shear rate dependency: 10 times Number of executions of step S406 for increasing temperature dependency: 10 times

テストの結果、実施例1及び実施例2では、比較例に比べて、流動計算が発散する回数が少なく、材料モデルの流動計算を安定して収束させることができた。また、実施例1では、せん断発熱Hsが小さく修正されるため、実施例2に比べて、材料モデルの流動計算を安定して収束させることができた。   As a result of the test, in Example 1 and Example 2, the flow calculation diverges less than in the comparative example, and the flow calculation of the material model can be converged stably. Moreover, in Example 1, since the shear heat generation Hs was corrected to be small, the flow calculation of the material model could be stably converged as compared with Example 2.

3 押出流路
11 流路モデル
3 Extrusion channel 11 Channel model

Claims (5)

一端に可塑性材料が供給される供給口を有しかつ他端に前記可塑性材料が押し出される吐出口を具えしかも断面積が変化する押出流路を、前記可塑性材料が通過する様子をコンピュータで計算してシミュレートする可塑性材料の押出シミュレーション方法であって、
前記コンピュータに、前記可塑性材料をモデル化した材料モデルを入力するステップと、
前記コンピュータに、前記押出流路を有限の要素で離散化して流路モデルを入力するステップと、
前記コンピュータが、前記流路モデル内に、前記材料モデルを配置しかつ予め定めた条件に基づいて、前記供給口から前記吐出口まで流動させる流動計算を行うステップと、
前記コンピュータが、前記材料モデルから物理量を取得するステップとを含み、
前記材料モデルには、せん断粘度が定義され、
前記せん断粘度は、せん断速度に応じて前記せん断粘度が変化するせん断速度依存性を有し、
前記流動計算において、前記材料モデルへの前記せん断速度依存性の影響が徐々に表れるように、前記せん断粘度の前記定義を多段階に変化させるステップを含むことを特徴とする可塑性材料の押出シミュレーション方法。
The computer calculates how the plastic material passes through an extrusion passage having a supply port through which the plastic material is supplied at one end and a discharge port through which the plastic material is extruded at the other end and the cross-sectional area changes. A method for simulating extrusion of a plastic material,
Inputting a material model modeling the plastic material into the computer;
Discretizing the extrusion flow path with finite elements into the computer and inputting a flow path model;
The computer performs the flow calculation of arranging the material model in the flow channel model and flowing from the supply port to the discharge port based on a predetermined condition;
The computer includes obtaining a physical quantity from the material model;
The material model defines shear viscosity,
The shear viscosity has a shear rate dependency in which the shear viscosity changes according to the shear rate,
In the flow calculation, the method includes the step of changing the definition of the shear viscosity in multiple stages so that the influence of the shear rate dependency on the material model gradually appears. .
一端に可塑性材料が供給される供給口を有しかつ他端に前記可塑性材料が押し出される吐出口を具えしかも断面積が変化する押出流路を、前記可塑性材料が通過する様子をコンピュータで計算してシミュレートする可塑性材料の押出シミュレーション方法であって、
前記コンピュータに、前記可塑性材料をモデル化した材料モデルを入力するステップと、
前記コンピュータに、前記押出流路を有限の要素で離散化して流路モデルを入力するステップと、
前記コンピュータが、前記流路モデル内に、前記材料モデルを配置しかつ予め定めた条件に基づいて、前記供給口から前記吐出口まで流動させる流動計算を行うステップと、
前記コンピュータが、前記材料モデルから物理量を取得するステップとを含み、
前記材料モデルには、せん断粘度が定義され、
前記せん断粘度は、温度に応じて前記せん断粘度が変化する温度依存性を有し、
前記流動計算において、前記材料モデルへの前記温度依存性の影響が徐々に表れるように、前記せん断粘度の前記定義を多段階に変化させるステップを含むことを特徴とする可塑性材料の押出シミュレーション方法。
The computer calculates how the plastic material passes through an extrusion passage having a supply port through which the plastic material is supplied at one end and a discharge port through which the plastic material is extruded at the other end and the cross-sectional area changes. A method for simulating extrusion of a plastic material,
Inputting a material model modeling the plastic material into the computer;
Discretizing the extrusion flow path with finite elements into the computer and inputting a flow path model;
The computer performs the flow calculation of arranging the material model in the flow channel model and flowing from the supply port to the discharge port based on a predetermined condition;
The computer includes obtaining a physical quantity from the material model;
The material model defines shear viscosity,
The shear viscosity has a temperature dependency in which the shear viscosity changes according to temperature,
In the flow calculation, the plastic material extrusion simulation method includes a step of changing the definition of the shear viscosity in multiple stages so that the influence of the temperature dependency on the material model gradually appears.
前記せん断粘度は、前記せん断速度依存性、及び、温度に応じて前記せん断粘度が変化する温度依存性を有し、
前記流動計算において、前記せん断速度依存性の影響が表れた材料モデルの計算結果を初期値とし、かつ、前記材料モデルへの前記温度依存性の影響が徐々に表れるように、前記せん断粘度の前記定義を多段階に変化させるステップをさらに含む請求項1記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法。
The shear viscosity has the shear rate dependency and the temperature dependency in which the shear viscosity changes according to the temperature,
In the flow calculation, the calculation result of the material model in which the influence of the shear rate dependence appears as an initial value, and the influence of the temperature dependence on the material model gradually appears, 2. The method for simulating extrusion of a plastic material according to claim 1, further comprising a step of changing the definition in multiple stages.
前記流動計算は、前記せん断粘度が変化された各段階において、前記材料モデルが安定状態になるまで計算を行う請求項1乃至3のいずれかに記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法。   The method for simulation of extruding a plastic material according to any one of claims 1 to 3, wherein the flow calculation is performed until the material model becomes stable at each stage where the shear viscosity is changed. 前記安定状態は、前記供給口での前記材料モデルの量と、前記吐出口での前記材料モデルの量との差が、予め定められた範囲内にある状態である請求項4に記載の可塑性材料の押出シミュレーション方法。   The plasticity according to claim 4, wherein the stable state is a state in which a difference between the amount of the material model at the supply port and the amount of the material model at the discharge port is within a predetermined range. Material extrusion simulation method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7363532B2 (en) 2020-01-29 2023-10-18 住友ゴム工業株式会社 Discharge temperature prediction method
JP7469644B2 (en) 2020-06-03 2024-04-17 横浜ゴム株式会社 Parameter determination method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004009570A (en) * 2002-06-07 2004-01-15 Canon Inc Method and device for calculating viscosity of resin for injection molding
JP2007190827A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Flow simulation method for viscoelastic fluid
JP2013184367A (en) * 2012-03-07 2013-09-19 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method and device for simulation of plastic material extrusion

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004009570A (en) * 2002-06-07 2004-01-15 Canon Inc Method and device for calculating viscosity of resin for injection molding
JP2007190827A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Flow simulation method for viscoelastic fluid
JP2013184367A (en) * 2012-03-07 2013-09-19 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method and device for simulation of plastic material extrusion

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7363532B2 (en) 2020-01-29 2023-10-18 住友ゴム工業株式会社 Discharge temperature prediction method
JP7469644B2 (en) 2020-06-03 2024-04-17 横浜ゴム株式会社 Parameter determination method

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