JP2020095383A - Simulation device, simulation method, and program - Google Patents

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Abstract

To model a region after a die exit and shorten a calculation time, in a simulation device.SOLUTION: A simulation device 100 simulates a flow of a rubber 1 ejected from a die flow channel 12. The simulation device 100 comprises: an input unit 140 which inputs information; a recording unit 160 which records information; a flow channel model creation unit 120 which creates a flow channel model 20 from the data input via the input unit 140 or the data read from the recording unit 160; and an arithmetic operation unit 130 which performs a simulation arithmetic operation of a fluid flow about the flow channel model 20. The flow channel model creation unit 120 comprises: a die flow channel region creation unit 121; an extrusion region creation unit 122; a connection region creation unit 123; a FEM modeling unit 124; and an analysis condition definition unit 125.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、シミュレーション方法、シミュレーション方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a simulation method, a simulation method, and a program.

ゴムのような高分子材料の押し出し工程において不具合が生じた場合、不具合の原因を特定するためにシミュレーションを使用してダイ流路(管路)の高分子材料の流れに問題がないかを確認することが有効である。例えば、特許文献1には、管路内の流体の流れをシミュレーションすることにより最適流路形状を取得するシミュレーション方法が開示されている。 If a problem occurs during the extrusion process of polymeric materials such as rubber, use simulation to identify the cause of the problem and check if there is a problem with the polymeric material flow in the die channel (pipe). It is effective to do. For example, Patent Document 1 discloses a simulation method of acquiring an optimum flow path shape by simulating a fluid flow in a pipeline.

特開2015−210776号公報JP, 2015-210776, A

ところで、高分子材料がダイの出口から大気中に押し出されたとき、押出物の断面がダイの出口の断面よりも大きくなるダイスウェル現象(またはバラス効果)が発生することが知られている。シミュレーションによってダイ流路の高分子材料の流れを確認するためには解析モデルを実際に近い状態で再現することが重要である。そのため、ダイ流路のモデルに加えてダイの出口後の領域もモデル化してダイスウェル現象を再現することが好ましい。 By the way, it is known that when a polymer material is extruded into the atmosphere from an exit of a die, a die swell phenomenon (or a ballast effect) occurs in which a cross section of an extrudate becomes larger than a cross section of an exit of the die. In order to confirm the flow of polymer material in the die channel by simulation, it is important to reproduce the analytical model in a state close to the actual one. Therefore, it is preferable to reproduce the die swell phenomenon by modeling the area after the exit of the die in addition to the model of the die flow path.

特許文献1では、ダイ流路をモデル化し出口における流速分布を計算しているが、ダイスウェル現象については詳細な言及もない。単純にダイスウェル現象を再現するように解析モデルを作成してシミュレーションを実行すると、計算時間が非常に長くなる。 In Patent Document 1, the die flow path is modeled to calculate the flow velocity distribution at the outlet, but there is no detailed reference to the die swell phenomenon. If an analysis model is created so as to simply reproduce the die swell phenomenon and a simulation is executed, the calculation time becomes very long.

本発明は、シミュレーション装置、シミュレーション方法、およびプログラムにおいて、ダイの出口後の領域をモデル化するとともに、計算時間を短縮することを課題とする。 An object of the present invention is to reduce the calculation time while modeling the area after the exit of a die in a simulation device, a simulation method, and a program.

本発明の第1の態様は、ダイ流路から押し出される流体の流れのシミュレーションを行うシミュレーション装置であって、情報を入力する入力部と、情報を記録する記憶部と、前記入力部を介して入力されるデータまたは前記記憶部から読み出されたデータによって流路モデルを作成する流路モデル作成部と、前記流路モデルについて流体の流れのシミュレーション演算を行う演算部とを備え、前記流路モデル作成部は、前記流路モデルにおいて上流側の前記ダイ流路の部分であるダイ流路領域を作成するダイ流路領域作成部と、前記流路モデルにおいて最下流の最終断面形状であって、前記流路モデルにおいて前記ダイ流路の断面よりも大きく規定された前記最終断面形状を上流側に押し出して形成される押出領域を作成する押出領域作成部と、前記流路モデルにおいて前記ダイ流路領域と前記押出領域とを接続する接続領域を作成する接続領域作成部と、前記ダイ流路領域、前記押出領域、および前記接続領域を解析のための有限個の要素に分割してFEMモデルを作成するFEMモデリング部と、前記FEMモデルにおける解析条件を定義する解析条件定義部とを備える、シミュレーション装置を提供する。 A first aspect of the present invention is a simulation device for simulating a flow of a fluid extruded from a die flow path, which comprises an input unit for inputting information, a storage unit for recording information, and the input unit. The flow path includes a flow path model creating section that creates a flow path model based on input data or data read from the storage section, and an operation section that performs a simulation operation of a fluid flow for the flow path model. The model creating unit includes a die flow path region creating unit that creates a die flow path region that is a portion of the die flow path on the upstream side in the flow path model, and a final cross-sectional shape at the most downstream side in the flow path model. An extrusion area creation unit that creates an extrusion area formed by extruding the final cross-sectional shape that is defined to be larger than the cross section of the die flow path in the flow path model, and the die flow in the flow path model. A connection area creating unit that creates a connection area that connects the road area and the extrusion area, and the FEM model by dividing the die channel area, the extrusion area, and the connection area into a finite number of elements for analysis. There is provided a simulation apparatus including an FEM modeling unit that creates a model and an analysis condition definition unit that defines an analysis condition in the FEM model.

この構成によれば、流路モデルの最終断面形状がダイ流路の断面よりも大きく規定されているため、ダイスウェル現象を再現できる。また、流体の流れにおける最下流の最終断面形状が予め規定されているため、計算の収束までの時間を短縮できる。また、接続領域を設けているため、上流側のダイ流路領域から下流側の押出領域まで不連続な解析点が存在することを防止できる。従って、安定したシミュレーションを実行できるため、ダイ流路領域における流体の挙動を解析できる。 According to this configuration, since the final cross-sectional shape of the flow channel model is defined to be larger than the cross section of the die flow channel, the die swell phenomenon can be reproduced. Moreover, since the final cross-sectional shape of the most downstream in the fluid flow is defined in advance, it is possible to shorten the time until the calculation converges. Further, since the connection area is provided, it is possible to prevent the presence of discontinuous analysis points from the die flow path area on the upstream side to the extrusion area on the downstream side. Therefore, since a stable simulation can be performed, the behavior of the fluid in the die channel region can be analyzed.

前記最終断面形状は、実測した形状に基づいてもよい。 The final cross-sectional shape may be based on the actually measured shape.

この構成によれば、最終断面形状が実測した形状に基づいているため、実際の現象に近い高精度の解析が可能となる。 According to this configuration, since the final cross-sectional shape is based on the actually measured shape, it is possible to perform highly accurate analysis close to an actual phenomenon.

前記接続領域を画定する外面は、平坦面であってもよい。 The outer surface defining the connection area may be a flat surface.

この構成によれば、接続領域として簡易な形状を設定しているため、流路モデルを簡易に作成でき、解析に伴う計算時間を短縮できる。 According to this configuration, since a simple shape is set as the connection region, the flow path model can be easily created, and the calculation time required for analysis can be shortened.

前記接続領域を画定する外面は、曲面であってもよい。 The outer surface defining the connection area may be a curved surface.

この構成によれば、接続領域として実現象に近い形状を設定できるため、解析精度を向上できる。一般に、ダイスウェル現象においては、流体は、ダイの出口から押し出された後に線形的(一次的に)に膨張するのではなく、高次的に膨張する。従って、好ましくは、接続領域の外面形状を流体の膨張に応じた曲面形状に設定する。 According to this configuration, since the shape close to the actual phenomenon can be set as the connection region, the analysis accuracy can be improved. Generally, in the die swell phenomenon, the fluid does not expand linearly (primarily) after being extruded from the exit of the die, but rather expands in a higher order. Therefore, preferably, the outer surface shape of the connection region is set to a curved surface shape according to the expansion of the fluid.

前記接続領域を画定する外面は、前記ダイ流路領域との接続部において角部を形成せずに内側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第1湾曲面と、前記押出領域との接続部において角部を形成せずに外側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第2湾曲面とを備えてもよい。 The outer surface that defines the connection area has a first curved surface that forms a smooth curved surface that is convex inward without forming a corner at the connection portion with the die flow channel area, and the connection portion between the extrusion area. In (2), a second curved surface that forms a smooth curved surface that is convex outward without forming a corner may be provided.

この構成によれば、ダイ流路領域と接続領域との接続部が第1湾曲面で構成され、接続領域と押出領域との接続部が第2湾曲面で構成される。特に、第1湾曲面が接続領域の内側へ凸であることで、ダイ流路領域と接続領域とが滑らかに接続される。同様に、第2湾曲面が外側へ凸であることで、接続領域と押出領域とが滑らかに接続される。従って、各領域を接続する部分において、解析が不可能となる可能性のある不連続な点が発生することを防止し、計算の発散を防止できる。 According to this structure, the connecting portion between the die flow path region and the connecting region is formed by the first curved surface, and the connecting portion between the connecting region and the extruding region is formed by the second curved surface. In particular, since the first curved surface is convex inside the connection region, the die channel region and the connection region are smoothly connected. Similarly, since the second curved surface is convex outward, the connection area and the extrusion area are smoothly connected. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of discontinuous points that may make analysis impossible in the portion connecting the regions, and prevent the divergence of calculation.

前記第1湾曲面は、前記第2湾曲面よりも小さい曲率を有してもよい。 The first curved surface may have a smaller curvature than the second curved surface.

この構成によれば、ダイ出口におけるダイスウェル現象をより正確に再現できる。一般に、ダイスウェル現象においては、流体は、ダイの出口から押し出された後、ダイの出口付近において大きく膨張する。ダイ出口付近の第1湾曲面が、それより下流の第2湾曲面よりも小さい曲率を有すると、ダイ出口付近の膨張量を大きく設定することができる。従って、ダイスウェル現象の膨張状態を正確に再現できる。 With this configuration, the die swell phenomenon at the die exit can be reproduced more accurately. Generally, in the die swell phenomenon, a fluid expands largely near the exit of the die after being pushed out from the exit of the die. When the first curved surface near the die exit has a smaller curvature than the second curved surface downstream thereof, the expansion amount near the die exit can be set to be large. Therefore, the expansion state of the die swell phenomenon can be accurately reproduced.

本発明の第2の態様は、ダイ流路から押し出される流体の流れのシミュレーションを行うシミュレーション方法であって、入力部を介して入力されるデータまたは記憶部から読み出されたデータによって流路モデルを作成し、前記流路モデルについて流体の流れのシミュレーション演算を行うことを含み、前記流路モデルの作成は、前記流路モデルにおいて上流側の前記ダイ流路の部分であるダイ流路領域を作成し、前記流路モデルにおいて最下流の最終断面形状であって、前記流路モデルにおいて前記ダイ流路の断面よりも大きく規定された前記最終断面形状を上流側に押し出して形成される押出領域を作成し、前記流路モデルにおいて前記ダイ流路領域と前記押出領域とを接続する接続領域を作成し、前記ダイ流路領域、前記押出領域、および前記接続領域を解析のための有限個の要素に分割してFEMモデルを作成し、前記FEMモデルにおける解析条件を定義することを含む、シミュレーション方法を提供する。 A second aspect of the present invention is a simulation method for simulating a flow of a fluid extruded from a die flow channel, which is a flow channel model based on data input via an input unit or data read from a storage unit. And performing a simulation calculation of a fluid flow with respect to the flow path model, the creation of the flow path model includes a die flow path region that is a portion of the die flow path on the upstream side in the flow path model. An extrusion region formed by extruding the final cross-sectional shape that is the most downstream final cross-sectional shape in the flow path model and is defined to be larger than the cross section of the die flow path in the flow path model to the upstream side. To create a connection area that connects the die flow area and the extrusion area in the flow path model, and a finite number of the die flow area, the extrusion area, and the connection area for analysis. A simulation method is provided that includes dividing into elements to create an FEM model and defining analysis conditions in the FEM model.

前記最終断面形状は、実測した形状に基づいてもよい。 The final cross-sectional shape may be based on the actually measured shape.

前記接続領域を画定する外面は、平坦面であってもよい。 The outer surface defining the connection area may be a flat surface.

前記接続領域を画定する外面は、曲面であってもよい。 The outer surface defining the connection area may be a curved surface.

前記接続領域を画定する外面は、前記ダイ流路領域との接続部において角部を形成せずに内側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第1湾曲面と、前記押出領域との接続部において角部を形成せずに外側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第2湾曲面とを備えてもよい。 The outer surface that defines the connection area has a first curved surface that forms a smooth curved surface that is convex inward without forming a corner at the connection portion with the die flow channel area, and the connection portion between the extrusion area. In (2), a second curved surface that forms a smooth curved surface that is convex outward without forming a corner may be provided.

前記第1湾曲面は、前記第2湾曲面よりも小さい曲率を有してもよい。 The first curved surface may have a smaller curvature than the second curved surface.

本発明の第3の態様は、コンピュータの制御部にロードされることにより、当該コンピュータに、前記シミュレーション方法を実行させる、プログラムを提供する。 A third aspect of the present invention provides a program that causes a computer to execute the simulation method when loaded into a control unit of the computer.

本発明によれば、シミュレーション装置、シミュレーション方法、およびプログラムにおいて、最終断面形状を規定した流路モデルを作成するので、ダイの出口後の領域をモデル化するとともに計算時間を短縮できる。 According to the present invention, the flow path model defining the final cross-sectional shape is created in the simulation device, the simulation method, and the program, so that the area after the die exit can be modeled and the calculation time can be shortened.

ダイから押し出されるゴムを示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing rubber extruded from a die. 図1のゴムの流路を再現した流路モデル。A flow path model that reproduces the rubber flow path in Fig. 1. 本発明の一実施形態に係るシミュレーション装置のブロック図。The block diagram of the simulation device concerning one embodiment of the present invention. 図3のシミュレーション装置に実行される処理を示すフローチャート。4 is a flowchart showing a process executed by the simulation device of FIG. 図4の流路モデル作成に関するサブルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the subroutine regarding the flow path model creation of FIG. 流路モデルの形状データの斜視図。The perspective view of the shape data of a flow path model. 流路モデルの形状データの側面図。The side view of the shape data of a flow path model. 各領域における流路モデルの形状データの断面図。Sectional drawing of the shape data of the flow path model in each area|region. FEMモデルの斜視図。The perspective view of a FEM model. 第1変形例の流路モデルの側面図。The side view of the flow path model of the 1st modification. 第2変形例の流路モデルの側面図。The side view of the flow path model of the 2nd modification. 第3変形例の流路モデルの側面図。The side view of the flow path model of the 3rd modification.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施形態のシミュレーション装置は、自動車等のタイヤの材料となるゴム(流体の一例)の流れを解析するものである。ただし、以下の説明は例示であり、シミュレーション装置は、ゴムの流れの解析以外に他の様々な流体の流れの解析に使用できる。 The simulation device of the present embodiment analyzes the flow of rubber (an example of a fluid) that is a material for a tire of an automobile or the like. However, the following description is an exemplification, and the simulation device can be used for analyzing various fluid flows other than the analysis of the rubber flow.

図1を参照して、ゴム1は、図示しない混練機にて複数種類の材料が混合された後、内部にダイ流路12を構成するダイ10の出口11から押し出され、タイヤの各部に応じた様々な厚みおよび幅に成形される。本実施形態では、ダイ10の出口11は長方形状であるため、押し出されるゴム1の断面形状も概ね長方形状である。しかし、正確には、ゴム1は、ダイスウェル現象によって、ダイ10の出口11から出た際に膨張し、長方形状は維持されない。本実施形態では、ダイ流路12から押し出されるゴム1の流れを解析するが、特にダイスウェル現象を考慮したゴム1の流れを模した流路モデル20(図2参照)を用いて解析を行う。なお、以降の一部の説明では、図示および説明を簡単にするため、ゴム1の厚み方向において上部のみがダイスウェル現象によって膨張しているものと扱うが、後述するようにゴム1は本来等方膨張する。 Referring to FIG. 1, a rubber 1 is extruded from an outlet 11 of a die 10 that forms a die flow passage 12 inside after mixing a plurality of kinds of materials by a kneader (not shown), and is used in accordance with each part of a tire. Molded in various thicknesses and widths. In this embodiment, since the outlet 11 of the die 10 has a rectangular shape, the rubber 1 to be extruded has a substantially rectangular cross-sectional shape. However, to be precise, the rubber 1 expands when it exits the outlet 11 of the die 10 due to the die swell phenomenon, and the rectangular shape is not maintained. In this embodiment, the flow of the rubber 1 extruded from the die flow path 12 is analyzed, but the flow path model 20 (see FIG. 2) imitating the flow of the rubber 1 in which the die swell phenomenon is taken into consideration is used for the analysis. .. In addition, in the following part of the description, in order to simplify the illustration and the description, it is assumed that only the upper portion in the thickness direction of the rubber 1 is expanded due to the die swell phenomenon. Expands.

図2は、解析で使用する流路モデル20の一例を示す斜視図である。図2の流路モデル20は、図1のゴム1の流れを模したものである。流路モデル20は、ダイ流路領域21と、押出領域22と、それらを接続する接続領域23とを有している。 FIG. 2 is a perspective view showing an example of the flow path model 20 used in the analysis. The flow path model 20 of FIG. 2 imitates the flow of the rubber 1 of FIG. The flow channel model 20 has a die flow channel region 21, an extrusion region 22, and a connection region 23 that connects them.

ダイ流路領域21は、ダイ流路12(図1参照)を再現したものである。ダイ流路領域21は、流路モデル20において上流側の領域である。本実施形態では、ゴム1の流れ方向(図1における矢印A参照)に垂直なダイ流路12の断面は、長方形状である。ダイ流路領域21の厚みは、例えば3〜40mm程度である。ただし、ダイ流路領域21の断面形状は、長方形状に限定されず、三角形状、菱形状、または台形状など様々であり得る。従って、ダイ流路領域21の厚みも必ずしも3mm以上ではなく、鋭角部分などがある場合には部分的に例えば1mmなどの値もとり得る。 The die flow channel region 21 is a reproduction of the die flow channel 12 (see FIG. 1). The die flow channel region 21 is a region on the upstream side in the flow channel model 20. In the present embodiment, the cross section of the die flow channel 12 perpendicular to the flow direction of the rubber 1 (see arrow A in FIG. 1) is rectangular. The die channel region 21 has a thickness of, for example, about 3 to 40 mm. However, the cross-sectional shape of the die flow channel region 21 is not limited to a rectangular shape, and may be various shapes such as a triangular shape, a rhombic shape, or a trapezoidal shape. Therefore, the thickness of the die flow path region 21 is not necessarily 3 mm or more, and when there is an acute angle portion, a value such as 1 mm can be partially taken.

押出領域22は、流路モデル20において下流側の領域である。押出領域22では、ゴム1の流れ方向(図1における矢印A参照)において最下流の最終断面形状Fが規定されている。最終断面形状Fは、図2において斜線を付して示されている。最終断面形状Fは、予めゴム1を実際にダイ10から押し出して実験した際の断面形状の各寸法をノギスやレーザ計測機などを用いて測定し、当該形状を再現したものである。即ち、最終断面形状Fは、実測した形状に基づく。 The extrusion region 22 is a region on the downstream side in the flow path model 20. In the extrusion region 22, the most downstream final cross-sectional shape F in the flow direction of the rubber 1 (see the arrow A in FIG. 1) is defined. The final cross-sectional shape F is shown by hatching in FIG. The final cross-sectional shape F is one in which the dimensions of the cross-sectional shape when the rubber 1 is actually extruded from the die 10 in advance are measured by using a caliper or a laser measuring machine and the shape is reproduced. That is, the final cross-sectional shape F is based on the actually measured shape.

押出領域22は、ゴム1の流れ方向(図1における矢印A参照)において断面形状が一定である。そのため、押出領域22の形状データを作成する際には、最終断面形状Fを上流側に向かって押し出して押出領域22を形成する。また、押出領域22は、ダイ10(図1参照)の外の領域である。そのため、押出領域22の厚みは、ダイスウェル現象を再現すべく、ダイ流路領域21よりも大きく設定され、例えば3〜80mm程度である。ただし、前述のように、断面形状に応じて例えば1mm程度の厚みを有する部分も存在し得る。押出領域22の長さは、例えば1〜100mm程度である。 The extrusion region 22 has a constant cross-sectional shape in the flow direction of the rubber 1 (see arrow A in FIG. 1). Therefore, when creating the shape data of the extrusion region 22, the final cross-sectional shape F is extruded toward the upstream side to form the extrusion region 22. The extrusion area 22 is an area outside the die 10 (see FIG. 1). Therefore, the thickness of the extrusion region 22 is set larger than that of the die flow passage region 21 in order to reproduce the die swell phenomenon, and is, for example, about 3 to 80 mm. However, as described above, there may be a portion having a thickness of, for example, about 1 mm depending on the sectional shape. The length of the extruded region 22 is, for example, about 1 to 100 mm.

接続領域23は、ダイ流路領域21と、押出領域22とを接続する領域である。従って、接続領域23は、ダイ10の外の領域であり、ダイスウェル現象の影響を受ける。そのため、接続領域23は、ゴム1の流れ方向(図1における矢印A参照)において、上流側から下流側へ断面形状が徐々に大きくなるように形成されている。本実施形態では、接続領域23を画定する外面は平坦面23aである。そのため、接続領域23は、ゴム1の流れ方向(図1における矢印A参照)において、上流側から下流側へ断面形状が線形的に大きくなるように形成されている。ただし、接続領域23を画定する外面は平坦面に限定されず、即ち断面形状が線形的に大きくなるように形成されているものに限定されない。接続領域23は、後述する第1〜第3変形例に示すように代替的な形状を有してもよい。接続領域23の長さは、例えば0.1〜10mm程度である。 The connection area 23 is an area that connects the die flow path area 21 and the extrusion area 22. Therefore, the connection region 23 is a region outside the die 10 and is affected by the die swell phenomenon. Therefore, the connection region 23 is formed so that the cross-sectional shape gradually increases from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the rubber 1 (see the arrow A in FIG. 1 ). In the present embodiment, the outer surface that defines the connection region 23 is the flat surface 23a. Therefore, the connection region 23 is formed such that the cross-sectional shape linearly increases from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the rubber 1 (see the arrow A in FIG. 1 ). However, the outer surface that defines the connection region 23 is not limited to a flat surface, that is, the outer surface is not limited to one having a linearly large cross-sectional shape. The connection area 23 may have an alternative shape as shown in the first to third modified examples described later. The length of the connection region 23 is, for example, about 0.1 to 10 mm.

図3は、本実施形態のシミュレーション装置100のブロック図である。シミュレーション装置100は、制御部(プロセッサ)110と、情報を入力する入力部140と、情報を表示する表示部150と、情報を記録する記憶部160とを備える。制御部110は、演算処理および装置全体の制御を行う。入力部140は、シミュレーション装置100に対する入力データを生成する若しくは受け取る部分であり、例えば、キーボード、マウス、またはタッチパネル等により構成される。表示部150は、制御部110による処理結果等を表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、またはプラズマディスプレイ等により構成される。記憶部160は、制御部110で稼働するプログラムに必要なパラメータデータ等が記録されている。これらの制御部110、入力部140、表示部150、および記憶部160は、相互に接続されている。シミュレーション装置100は、デスクトップパソコン、ノートパソコン、ワークステーション、またはタブレット端末のような情報処理装置で構成される。 FIG. 3 is a block diagram of the simulation apparatus 100 of this embodiment. The simulation apparatus 100 includes a control unit (processor) 110, an input unit 140 for inputting information, a display unit 150 for displaying information, and a storage unit 160 for recording information. The control unit 110 performs arithmetic processing and control of the entire device. The input unit 140 is a unit that generates or receives input data for the simulation apparatus 100, and is configured by, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like. The display unit 150 is a unit that displays the processing result and the like by the control unit 110, and is configured by, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, a plasma display, or the like. The storage unit 160 stores parameter data and the like necessary for a program running on the control unit 110. The control unit 110, the input unit 140, the display unit 150, and the storage unit 160 are connected to each other. The simulation device 100 is configured by an information processing device such as a desktop personal computer, a notebook computer, a workstation, or a tablet terminal.

制御部110は、流路モデル20の形状を作成し、かつ、流路モデル20の解析条件を定義する流路モデル作成部120と、作成された流路モデル20についてゴム1(図1参照)の流れのシミュレーション演算を行う演算部130とを含んでいる。流路モデル作成部120は、入力部140を介して入力されるデータまたは記憶部160から読み出されたデータによってダイ流路12を含む流路モデル20を作成する。 The control unit 110 creates the shape of the flow path model 20 and defines the analysis conditions of the flow path model 20, and the flow path model 20 created by the rubber 1 (see FIG. 1). And a calculation unit 130 that performs a simulation calculation of the flow. The flow channel model creation unit 120 creates the flow channel model 20 including the die flow channel 12 based on the data input via the input unit 140 or the data read from the storage unit 160.

流路モデル作成部120は、ダイ流路領域作成部121と、押出領域作成部122と、接続領域作成部123と、FEMモデリング部124と、解析条件定義部125とを含んでいる。これらの流路モデル作成部120および演算部130は、ハードウェア資源であるプロセッサとしての制御部110と、記憶部160に記憶されるソフトウェアであるプログラムとの協働により実現される。 The flow channel model creation unit 120 includes a die flow channel region creation unit 121, an extrusion region creation unit 122, a connection region creation unit 123, an FEM modeling unit 124, and an analysis condition definition unit 125. The flow path model creation unit 120 and the calculation unit 130 are realized by cooperation of the control unit 110 as a processor which is a hardware resource and a program which is software stored in the storage unit 160.

ダイ流路領域作成部121は、流路モデル20において上流側のダイ流路12(図1参照)の部分を再現したダイ流路領域21(図2参照)を作成する。押出領域作成部122は、前述のようにして流路モデル20において最下流の最終断面形状Fから押出領域22(図2参照)を作成する。接続領域作成部123は、前述のようにして外面を例えば平坦面として接続領域23(図2参照)を作成する。 The die flow channel region creating unit 121 creates a die flow channel region 21 (see FIG. 2) that reproduces a portion of the upstream die flow channel 12 (see FIG. 1) in the flow channel model 20. The extrusion region creation unit 122 creates the extrusion region 22 (see FIG. 2) from the final cross-sectional shape F at the most downstream side in the flow path model 20 as described above. The connection area creation unit 123 creates the connection area 23 (see FIG. 2) with the outer surface being, for example, a flat surface as described above.

FEMモデリング部124は、図9を参照して後述するように、得られたダイ流路領域21と押出領域22と接続領域23とを有限個の要素に分割して解析用のFEMモデルを作成する。要素分割の条件は、入力部140にて入力されるか、または、記憶部160にて予め記憶されている。例えば、分割される要素の形状や大きさなどの条件が好適に設定される。 As will be described later with reference to FIG. 9, the FEM modeling unit 124 divides the obtained die channel region 21, extrusion region 22, and connection region 23 into a finite number of elements to create an FEM model for analysis. To do. The conditions for element division are input by the input unit 140 or stored in the storage unit 160 in advance. For example, conditions such as the shape and size of the divided elements are set appropriately.

解析条件定義部125は、上記FEMモデルに対して解析条件を定義する。解析条件は、各種境界条件や物性値を含み、例えば、流入条件としてダイ10の入口でのゴム1の質量流量や体積流量、ダイ10の内部での壁面におけるすべり有無などの条件、および、流れるゴム1の材料物性などを含む。これらの解析条件についても入力部140にて入力されるか、または、記憶部160にて予め記憶されている。 The analysis condition definition unit 125 defines analysis conditions for the FEM model. The analysis conditions include various boundary conditions and physical property values. For example, as an inflow condition, the mass flow rate and volume flow rate of the rubber 1 at the inlet of the die 10, conditions such as the presence or absence of slip on the wall surface inside the die 10, and the flow The material properties of the rubber 1 and the like are included. These analysis conditions are also input by the input unit 140 or stored in the storage unit 160 in advance.

図4,5は、シミュレーション装置100によって実行される処理を示すフローチャートである。 4 and 5 are flowcharts showing the processing executed by the simulation apparatus 100.

図4を参照して、処理を開始すると(ステップS4−1)、まず、流路モデル作成部120によって流路モデル20が作成される(ステップS4−2)。流路モデル20の作成に関しては、図5を参照して後述する。次いで、作成された流路モデル20に対して解析条件定義部125によって解析条件が定義される(ステップS4−3)。次いで、演算部130によって、このようにして作成された流路モデル20について解析が実行される(ステップS4−4)。解析は計算結果が収束するまで実行され、解析が完了しない場合には(NO:ステップS4−5)、必要に応じて条件が再設定され(ステップS4−6)、解析が行われる(ステップS4−4)。最終断面形状Fにて、大気圧とゴムの膨張力が釣り合う関係となり、即ち計算結果が収束して解析が完了すると(YES:ステップS4−5)、表示部150に結果を出力し(ステップS4−7)、処理を終了する(ステップS4−8)。表示部150に出力される結果は、例えば、流路モデル20の各部におけるゴム1の流れの速度成分と圧力値である。従って、ユーザは、表示部150を介して、特に外部から視認できないダイ流路領域21における流れなどを確認できる。 Referring to FIG. 4, when the process is started (step S4-1), first, the flow path model creating unit 120 creates the flow path model 20 (step S4-2). The creation of the flow path model 20 will be described later with reference to FIG. Next, the analysis condition definition unit 125 defines the analysis conditions for the created flow path model 20 (step S4-3). Next, the calculation unit 130 analyzes the flow path model 20 created in this way (step S4-4). The analysis is executed until the calculation result converges, and when the analysis is not completed (NO: step S4-5), the condition is reset as necessary (step S4-6) and the analysis is performed (step S4). -4). In the final sectional shape F, when the atmospheric pressure and the expansion force of rubber are in a balanced relationship, that is, when the calculation result converges and the analysis is completed (YES: step S4-5), the result is output to the display unit 150 (step S4). -7), and the process ends (step S4-8). The results output to the display unit 150 are, for example, the velocity component and pressure value of the flow of the rubber 1 in each part of the flow path model 20. Therefore, the user can confirm the flow and the like in the die flow channel region 21 which cannot be visually recognized from the outside through the display unit 150.

図5を参照して、図4のステップS4−2における流路モデル20の作成手順を説明する。先に、作成される流路モデル20の形状データを図6に示す。図6の流路モデル20の形状データは、先に説明した図2に示す模式的な流路モデル20をより実際に即した形状としたものである。前述のように、流路モデル20は、ダイ流路領域21と、接続領域23と、押出領域22とを含んでいる。流路モデル20の側面を図7に示し、各領域21〜23の断面形状を比較したものを図8に示す。 The procedure for creating the flow path model 20 in step S4-2 of FIG. 4 will be described with reference to FIG. First, FIG. 6 shows the shape data of the created flow path model 20. The shape data of the flow path model 20 of FIG. 6 is a shape that is more practical than the schematic flow path model 20 shown in FIG. 2 described above. As described above, the flow channel model 20 includes the die flow channel region 21, the connection region 23, and the extrusion region 22. FIG. 7 shows a side surface of the flow path model 20, and FIG. 8 shows a comparison of sectional shapes of the regions 21 to 23.

図7に示すように、ダイ流路領域21と押出領域22とにおいては、流路モデル20の厚みが一定である。接続領域23においては、厚みが線形的に増加している。即ち、接続領域23を画定する外面は平坦面である。また、図8に示す各断面形状は、上図がダイ流路領域21のものを示し、中央図が接続領域23のものを示し、下図が押出領域22のものを示している。断面形状は、下流の領域ほど大きくなっており、ダイスウェル現象が再現されていることが確認できる。特に、ダイ流路領域21では断面形状が長方形であり、接続領域23では断面形状が長方形であり、押出領域22では断面形状が長方形の各辺の特に中央部が外側へ膨出した形状となっている。 As shown in FIG. 7, in the die flow channel region 21 and the extrusion region 22, the flow channel model 20 has a constant thickness. In the connection region 23, the thickness linearly increases. That is, the outer surface that defines the connection region 23 is a flat surface. In each cross-sectional shape shown in FIG. 8, the upper diagram shows the die flow channel region 21, the central diagram shows the connection region 23, and the lower diagram shows the extrusion region 22. The cross-sectional shape is larger in the downstream region, and it can be confirmed that the die swell phenomenon is reproduced. In particular, the die flow path region 21 has a rectangular cross-sectional shape, the connection region 23 has a rectangular cross-sectional shape, and the extrusion region 22 has a rectangular cross-sectional shape in which each side, particularly the central portion, has a shape bulging outward. ing.

図5を再び参照して、流路モデル20を作成する際には、まず、押出領域作成部122によって最終断面形状Fから押出領域22が作成される(ステップS5−1)。次に、ダイ流路領域作成部121によって、ダイ流路12(図1参照)を再現したダイ流路領域21が作成される(ステップS5−2)。そして、接続領域作成部123によってダイ流路領域21と押出領域22とを平坦面23aで接続するように接続領域23が作成される(ステップS5−3)。このようにして、流路モデル20の形状データが作成される。なお、押出領域22の作成(ステップS5−1)と、ダイ流路領域21の作成(ステップS5−2)とは、いずれが先であってもよい。 Referring again to FIG. 5, when creating the flow path model 20, first, the extrusion region creation unit 122 creates the extrusion region 22 from the final cross-sectional shape F (step S5-1). Next, the die flow channel region creating unit 121 creates the die flow channel region 21 that reproduces the die flow channel 12 (see FIG. 1) (step S5-2). Then, the connection area 23 is created by the connection area creating unit 123 so that the die flow path area 21 and the extrusion area 22 are connected by the flat surface 23a (step S5-3). In this way, the shape data of the flow path model 20 is created. Either the creation of the extrusion area 22 (step S5-1) or the creation of the die channel area 21 (step S5-2) may be performed first.

流路モデル20の形状データが上記のようにして作成されると、次にFEMモデリング部124によって、図9に示すように流路モデル20の形状データを解析のための有限個の要素に分割してFEMモデルを作成する(ステップS5−4)。このようにして作成された流路モデル(FEMモデル)20に対して前述のように解析が実行される。 After the shape data of the flow path model 20 is created as described above, the FEM modeling unit 124 then divides the shape data of the flow path model 20 into a finite number of elements for analysis as shown in FIG. Then, an FEM model is created (step S5-4). The flow path model (FEM model) 20 created in this way is analyzed as described above.

本実施形態のシミュレーション装置100によれば以下の有利な作用効果を奏する。 The simulation device 100 of the present embodiment has the following advantageous effects.

流路モデル20の最終断面形状Fがダイ流路12の断面よりも大きく規定されているため、ダイスウェル現象を再現できる。また、ゴム1の流れにおける最下流の最終断面形状Fが予め規定されているため、計算の収束までの時間を短縮できる。また、流路モデル20において接続領域23を設けているため、上流側のダイ流路領域21から下流側の押出領域22まで不連続な解析点が存在することを防止できる。従って、安定したシミュレーションを実行できるため、ダイ流路領域21における流体の挙動を解析できる。 Since the final cross-sectional shape F of the flow channel model 20 is defined to be larger than the cross section of the die flow channel 12, the die swell phenomenon can be reproduced. Further, since the final cross-sectional shape F at the most downstream side in the flow of the rubber 1 is defined in advance, it is possible to shorten the time until the calculation converges. Further, since the connection region 23 is provided in the flow path model 20, it is possible to prevent the presence of discontinuous analysis points from the die flow area 21 on the upstream side to the extrusion area 22 on the downstream side. Therefore, since a stable simulation can be executed, the behavior of the fluid in the die flow channel region 21 can be analyzed.

特に本実施形態では、最終断面形状Fが実測した形状に基づいているため、実際の現象に近い高精度の解析が可能となる。ただし、必要に応じて実測を省略し、推定寸法等で最終断面形状Fを規定してもよい。 Particularly in the present embodiment, since the final cross-sectional shape F is based on the actually measured shape, it is possible to perform highly accurate analysis close to an actual phenomenon. However, if necessary, the actual measurement may be omitted and the final cross-sectional shape F may be defined by the estimated dimension or the like.

また、接続領域23を画定する外面を平坦面23aとしており、接続領域23として簡易な形状を設定している。そのため、流路モデル20を簡易に作成でき、解析に伴う計算時間を短縮できる。 The outer surface that defines the connection area 23 is a flat surface 23a, and the connection area 23 has a simple shape. Therefore, the flow path model 20 can be easily created, and the calculation time required for analysis can be shortened.

(第1変形例)
図10は、図7に対応して、流路モデル20の第1変形例を示している。特に、破線円内に接続領域23の一部が拡大して示されている。図10に示すように、接続領域23を画定する外面は、曲面であってもよい。例えば、本変形例では、接続領域23を画定する外面を円弧面としている。
(First modification)
FIG. 10 shows a first modified example of the flow path model 20, corresponding to FIG. 7. In particular, a part of the connection region 23 is shown enlarged in a broken line circle. As shown in FIG. 10, the outer surface defining the connection area 23 may be a curved surface. For example, in this modification, the outer surface that defines the connection region 23 is an arc surface.

本変形例によれば、接続領域23として実現象に近い形状を設定できるため、解析精度を向上できる。一般に、ダイスウェル現象においては、ゴム1は、ダイ10の出口11から押し出された後に線形的(一次的に)に膨張するのではなく、高次的に膨張する。従って、好ましくは、接続領域23の外面形状をゴム1の膨張に応じた曲面形状に設定する。 According to this modified example, the connection region 23 can be set to a shape close to an actual phenomenon, so that the analysis accuracy can be improved. Generally, in the die swell phenomenon, the rubber 1 does not expand linearly (primarily) after being extruded from the outlet 11 of the die 10, but expands in a higher order. Therefore, preferably, the outer surface shape of the connection region 23 is set to a curved surface shape according to the expansion of the rubber 1.

(第2変形例)
図11は、図7に対応して、流路モデル20の第2変形例を示している。特に、破線円内に接続領域23の一部が拡大して示されている。図11に示すように、接続領域23を画定する外面は、ダイ流路領域21との接続部において角部を形成せずに内側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第1湾曲面23bと、押出領域22との接続部において角部を形成せずに外側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第2湾曲面23cとを備えてもよい。本変形例では、第1湾曲面23bおよび第2湾曲面23cは、ともに同じ曲率の円弧面である。
(Second modified example)
FIG. 11 shows a second modified example of the flow path model 20, corresponding to FIG. 7. In particular, a part of the connection region 23 is shown enlarged in a broken line circle. As shown in FIG. 11, the outer surface that defines the connection region 23 is a first curved surface 23b that forms a smooth curved surface that is convex inward without forming a corner at the connection portion with the die flow channel region 21. The second curved surface 23c that forms a smooth curved surface that is convex outward without forming a corner portion at the connection portion with the extrusion region 22 may be provided. In this modification, the first curved surface 23b and the second curved surface 23c are both arcuate surfaces having the same curvature.

本変形例によれば、ダイ流路領域21と接続領域23との接続部が第1湾曲面23bで構成され、接続領域23と押出領域22との接続部が第2湾曲面23cで構成される。特に、第1湾曲面23bが接続領域23の内側へ凸であることで、ダイ流路領域21と接続領域23とが滑らかに接続される。同様に、第2湾曲面23cが外側へ凸であることで、接続領域23と押出領域22とが滑らかに接続される。従って、各領域21〜23を接続する部分において、解析が不可能となる可能性のある不連続な点が発生することを防止し、計算の発散を防止できる。 According to this modification, the connecting portion between the die flow passage region 21 and the connecting region 23 is formed by the first curved surface 23b, and the connecting portion between the connecting region 23 and the extruding region 22 is formed by the second curved surface 23c. It In particular, since the first curved surface 23b is convex to the inside of the connection region 23, the die flow channel region 21 and the connection region 23 are smoothly connected. Similarly, since the second curved surface 23c is convex outward, the connection area 23 and the extrusion area 22 are smoothly connected. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of discontinuous points that may make analysis impossible in the portion connecting the regions 21 to 23, and prevent the divergence of calculation.

(第3変形例)
図12は、図7に対応して、流路モデル20の第3変形例を示している。特に、破線円内に接続領域23の一部が拡大して示されている。図12に示すように、第2変形例の接続領域23(図11参照)から第1湾曲面23bの曲率を変更してもよいし、第2湾曲面23cの曲率を変更してもよい。例えば、本変形例では、第2変形例から第1湾曲面23bの曲率を小さくし、第2湾曲面23cの曲率を大きくしている。従って、本変形例では、第1湾曲面23bは、第2湾曲面23cよりも小さい曲率を有する。
(Third modification)
FIG. 12 shows a third modified example of the flow path model 20, corresponding to FIG. 7. In particular, a part of the connection region 23 is shown enlarged in a broken line circle. As shown in FIG. 12, the curvature of the first curved surface 23b may be changed from the connection region 23 (see FIG. 11) of the second modified example, or the curvature of the second curved surface 23c may be changed. For example, in this modification, the curvature of the first curved surface 23b is made smaller and the curvature of the second curved surface 23c is made larger than in the second modification. Therefore, in this modification, the first curved surface 23b has a smaller curvature than the second curved surface 23c.

本変形例によれば、ダイ10の出口11におけるダイスウェル現象をより正確に再現できる。一般に、ダイスウェル現象においては、流体は、ダイ10の出口11から押し出された後、ダイ10の出口11付近において大きく膨張する。ダイ10の出口11付近の第1湾曲面23bが、それより下流の第2湾曲面23cよりも小さい曲率を有すると、ダイの出口11付近の膨張量を大きく設定することができる。従って、ダイスウェル現象の膨張状態を正確に再現できる。また、第2変形例と同様に、各領域21〜23が滑らかに接続されるため、計算の発散を防止できる。 According to this modification, the die swell phenomenon at the outlet 11 of the die 10 can be reproduced more accurately. Generally, in the die swell phenomenon, the fluid is largely extruded near the outlet 11 of the die 10 after being extruded from the outlet 11 of the die 10. When the first curved surface 23b near the outlet 11 of the die 10 has a smaller curvature than the second curved surface 23c downstream thereof, the expansion amount near the outlet 11 of the die can be set to be large. Therefore, the expansion state of the die swell phenomenon can be accurately reproduced. Further, similarly to the second modified example, since the regions 21 to 23 are smoothly connected, it is possible to prevent calculation divergence.

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。 Although specific embodiments of the present invention and modifications thereof have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

1 ゴム
10 ダイ
11 出口
12 ダイ流路
20 流路モデル
21 ダイ流路領域
22 押出領域
23 接続領域
23a 平坦面
23b 第1湾曲面
23c 第2湾曲面
100 シミュレーション装置
110 制御部(プロセッサ)
120 流路モデル作成部
121 ダイ流路領域作成部
122 押出領域作成部
123 接続領域作成部
124 FEMモデリング部
125 解析条件定義部
130 演算部
140 入力部
150 表示部
160 記憶部
1 Rubber 10 Die 11 Outlet 12 Die Channel 20 Channel Model 21 Die Channel Area 22 Extrusion Area 23 Connection Area 23a Flat Surface 23b First Curved Surface 23c Second Curved Surface 100 Simulation Device 110 Control Unit (Processor)
120 flow path model creation unit 121 die flow path area creation unit 122 extrusion area creation unit 123 connection area creation unit 124 FEM modeling unit 125 analysis condition definition unit 130 calculation unit 140 input unit 150 display unit 160 storage unit

Claims (13)

ダイ流路から押し出される流体の流れのシミュレーションを行うシミュレーション装置であって、情報を入力する入力部と、情報を記録する記憶部と、前記入力部を介して入力されるデータまたは前記記憶部から読み出されたデータによって流路モデルを作成する流路モデル作成部と、前記流路モデルについて流体の流れのシミュレーション演算を行う演算部とを備え、
前記流路モデル作成部は、
前記流路モデルにおいて上流側の前記ダイ流路の部分であるダイ流路領域を作成するダイ流路領域作成部と、
前記流路モデルにおいて最下流の最終断面形状であって、前記ダイ流路の断面よりも大きく規定された前記最終断面形状を上流側に押し出して形成される押出領域を作成する押出領域作成部と、
前記流路モデルにおいて前記ダイ流路領域と前記押出領域とを接続する接続領域を作成する接続領域作成部と、
前記ダイ流路領域、前記押出領域、および前記接続領域を解析のための有限個の要素に分割してFEMモデルを作成するFEMモデリング部と、
前記FEMモデルにおける解析条件を定義する解析条件定義部と
を備える、シミュレーション装置。
A simulation device for simulating a flow of a fluid pushed out from a die flow channel, comprising: an input unit for inputting information, a storage unit for recording information, and data input via the input unit or the storage unit. A flow path model creation unit that creates a flow path model based on the read data, and a calculation unit that performs a simulation calculation of a fluid flow for the flow path model,
The flow path model creation unit,
In the flow path model, a die flow path area creating unit that creates a die flow path area that is a portion of the die flow path on the upstream side,
A final cross-sectional shape of the most downstream in the flow path model, and an extrusion area creation unit that creates an extrusion area formed by extruding the final cross-sectional shape defined to be larger than the cross section of the die flow path to the upstream side. ,
A connection area creating unit that creates a connection area that connects the die flow area and the extrusion area in the flow path model,
An FEM modeling unit that creates an FEM model by dividing the die channel region, the extrusion region, and the connection region into a finite number of elements for analysis;
An analysis condition definition unit that defines an analysis condition in the FEM model.
前記最終断面形状は、実測した形状に基づく、請求項1に記載のシミュレーション装置。 The simulation device according to claim 1, wherein the final cross-sectional shape is based on an actually measured shape. 前記接続領域を画定する外面は、平坦面である、請求項1または請求項2に記載のシミュレーション装置。 The simulation device according to claim 1, wherein the outer surface that defines the connection region is a flat surface. 前記接続領域を画定する外面は、曲面である、請求項1または請求項2に記載のシミュレーション装置。 The simulation device according to claim 1, wherein the outer surface that defines the connection region is a curved surface. 前記接続領域を画定する外面は、
前記ダイ流路領域との接続部において角部を形成せずに内側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第1湾曲面と、
前記押出領域との接続部において角部を形成せずに外側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第2湾曲面と
を備える、請求項4に記載のシミュレーション装置。
The outer surface defining the connection area is
A first curved surface that forms a smooth curved surface that is convex inward without forming a corner at a connection portion with the die channel region;
The simulation device according to claim 4, further comprising: a second curved surface that forms a smooth curved surface that is convex outward without forming a corner portion at a connection portion with the extrusion region.
前記第1湾曲面は、前記第2湾曲面よりも小さい曲率を有する、請求項5に記載のシミュレーション装置。 The simulation device according to claim 5, wherein the first curved surface has a curvature smaller than that of the second curved surface. ダイ流路から押し出される流体の流れのシミュレーションを行うシミュレーション方法であって、
入力部を介して入力されるデータまたは記憶部から読み出されたデータによって流路モデルを作成し、
前記流路モデルについて流体の流れのシミュレーション演算を行う
ことを含み、
前記流路モデルの作成は、
前記流路モデルにおいて上流側の前記ダイ流路の部分であるダイ流路領域を作成し、
前記流路モデルにおいて最下流の最終断面形状であって、前記ダイ流路の断面よりも大きく規定された前記最終断面形状を上流側に押し出して形成される押出領域を作成し、
前記流路モデルにおいて前記ダイ流路領域と前記押出領域とを接続する接続領域を作成し、
前記ダイ流路領域、前記押出領域、および前記接続領域を解析のための有限個の要素に分割してFEMモデルを作成し、
前記FEMモデルにおけるにおける解析条件を定義する
ことを含む、シミュレーション方法。
A simulation method for simulating the flow of fluid extruded from a die channel,
Create a flow path model with data input via the input unit or data read from the storage unit,
Performing a simulation calculation of a fluid flow for the flow channel model,
Creation of the flow path model,
In the flow channel model, create a die flow channel region that is a portion of the die flow channel on the upstream side,
The final cross-sectional shape of the most downstream in the flow path model, to create an extrusion region formed by extruding the final cross-sectional shape is defined to be larger than the cross section of the die flow path to the upstream side,
Create a connection area that connects the die flow area and the extrusion area in the flow path model,
Creating a FEM model by dividing the die channel region, the extrusion region, and the connection region into a finite number of elements for analysis,
A simulation method including defining an analysis condition in the FEM model.
前記最終断面形状は、実測した形状に基づく、請求項7に記載のシミュレーション方法。 The simulation method according to claim 7, wherein the final cross-sectional shape is based on an actually measured shape. 前記接続領域を画定する外面は、平坦面である、請求項7または請求項8に記載のシミュレーション方法。 The simulation method according to claim 7, wherein the outer surface that defines the connection region is a flat surface. 前記接続領域を画定する外面は、曲面である、請求項7または請求項8に記載のシミュレーション方法。 The simulation method according to claim 7, wherein the outer surface that defines the connection region is a curved surface. 前記接続領域を画定する外面は、
前記ダイ流路領域との接続部において角部を形成せずに内側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第1湾曲面と、
前記押出領域との接続部において角部を形成せずに外側へ凸の滑らかな湾曲面を構成する第2湾曲面と
を備える、請求項10に記載のシミュレーション方法。
The outer surface defining the connection area is
A first curved surface that forms a smooth curved surface that is convex inward without forming a corner at a connection portion with the die channel region;
The simulation method according to claim 10, further comprising: a second curved surface that forms a smooth curved surface that is convex outward without forming a corner at a connection portion with the extrusion region.
前記第1湾曲面は、前記第2湾曲面よりも小さい曲率を有する、請求項11に記載のシミュレーション方法。 The simulation method according to claim 11, wherein the first curved surface has a curvature smaller than that of the second curved surface. コンピュータの制御部にロードされることにより、当該コンピュータに、請求項7から請求項12のうちのいずれか1項に記載のシミュレーション方法を実行させる、プログラム。 A program that, when loaded into a control unit of a computer, causes the computer to execute the simulation method according to any one of claims 7 to 12.
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