JP7134924B2 - 樹脂挙動解析装置、樹脂挙動解析方法および樹脂挙動解析プログラム - Google Patents

Description

本発明は、繊維強化樹脂を成形するときの繊維の挙動を解析する樹脂挙動解析装置、樹脂挙動解析方法および樹脂挙動解析プログラムに関する。

従来より、シート状の繊維強化樹脂を加圧成形等により金型内で成形して所望の形状の製品を得るときの、成形中の樹脂内で流動する複数の繊維の挙動を解析するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、複数の節点と節点同士を接続するビーム要素とにより繊維モデルを構成し、成形条件に応じて繊維モデルを用いたシミュレーションを行うことにより、流動中の繊維の挙動を解析する。

特許第６２０３７８７号

ところで、一般的な繊維強化樹脂のシート材は、複数本の繊維が結合した繊維束を構成要素として複数の繊維束が集合して構成される。したがって、繊維束を考慮して繊維の挙動解析を行うことが好ましい。しかしながら、上記特許文献１記載の装置では繊維束が考慮されないため、シート内における繊維の挙動を正確に解析することが難しい。

本発明の一態様は、複数本の繊維の集合である繊維束を含む繊維強化樹脂のシート材を成形するときの、繊維の挙動を解析する樹脂挙動解析装置であって、シート材をモデル化したシートモデルを生成するシートモデル生成部と、シートモデル生成部により生成されたシートモデル内に、繊維束をモデル化した繊維束モデルを生成する繊維束モデル生成部と、繊維束モデル生成部により生成された繊維束モデル内に、繊維をモデル化した繊維モデルを生成する繊維モデル生成部と、シート材を成形するときの条件に基づいて、繊維モデル生成部により生成された繊維モデルの挙動を解析する挙動解析部と、を備える。

本発明の他の態様は、複数本の繊維の集合である繊維束を含む繊維強化樹脂のシート材を成形するときの、繊維の挙動をコンピュータにより解析する樹脂挙動解析方法であって、コンピュータが、シート材をモデル化したシートモデルを生成し、生成したシートモデル内に、繊維束をモデル化した繊維束モデルを生成し、生成した繊維束モデル内に、繊維をモデル化した繊維モデルを生成し、シート材を成形するときの条件に基づいて、生成した繊維モデルの挙動を解析することを含む。

本発明のさらに他の態様は、複数本の繊維の集合である繊維束を含む繊維強化樹脂のシート材を成形するときの、繊維の挙動をコンピュータにより解析する樹脂挙動解析プログラムであって、コンピュータに、シート材をモデル化したシートモデルを生成するシートモデル生成ステップと、シートモデル生成ステップで生成されたシートモデル内に、繊維束をモデル化した繊維束モデルを生成する繊維束モデル生成ステップと、繊維束モデル生成ステップで生成された繊維束モデル内に、繊維をモデル化した繊維モデルを生成する繊維モデル生成ステップと、シート材を成形するときの条件に基づいて、繊維モデル生成ステップで生成された繊維モデルの挙動を解析する挙動解析ステップと、を実行させる。

本発明によれば、繊維強化樹脂のシート材に含まれる繊維の挙動を正確に解析することができる。

本発明の実施形態に係る樹脂挙動解析装置が適用される、繊維強化樹脂のシート材を成形して製品を製作するときの成形工程の一例を概略的に示す断面図。 図１Ａに続く、成形工程の一例を概略的に示す断面図。 図１Ｂに続く、成形工程の一例を概略的に示す断面図。 実際のシート材に混入される繊維の一例を概略的に示す斜視図。 実際のシート材に混入される繊維の別の例を概略的に示す斜視図。 実際のシート材の一部を拡大し、繊維を概略的に示す断面図。 従来のシートモデルの一部を拡大し、概略的に示す断面図。 本発明の実施形態に係る樹脂挙動解析装置で用いられるシートモデルの一部を拡大し、概略的に示す断面図。 本発明の実施形態に係る樹脂挙動解析装置の要部構成を示すブロック図。 図６のシートモデル生成部により生成されるシートモデルの一例を概略的に示す斜視図。 図６の繊維束モデル生成部により生成される繊維束モデルの一例を概略的に示す斜視図。 図６の繊維束モデル生成部により生成される繊維束モデルの別の例を概略的に示す斜視図。 図７のシートモデル内に生成される繊維束モデルの一例を概略的に示す平面図。 図９の繊維束モデルのヨー角分布の一例を示す図。 図９の繊維束モデルのピッチ角分布の一例を示す図。 図９の繊維束モデルのロール角分布の一例を示す図。 図９のシートモデル内に生成される繊維束モデル同士の干渉について説明するための図。 実際のシート材内の繊維束同士の積み重なりの状態について説明するための図。 図９と同様に、シートモデル内に生成される繊維束モデルの一例を概略的に示す平面図。 図１２の繊維束モデルをｚ軸に直交する方向から見た図。 シートモデル内の繊維束モデル同士の積み重なりの状態について説明するための図。 図６の繊維モデル生成部により生成される繊維モデルの一例を示す斜視図。 図８Ａおよび図８Ｂの各繊維束モデル内に生成される繊維モデルの本数について説明するための図。 切断されたシートモデルの一例を概略的に示す斜視図。 積層されたシートモデルの一例を概略的に示す斜視図。 図６の挙動解析部による挙動解析後の製品モデルの一例を概略的に示す斜視図。 図６の繊維束モデル生成部および繊維モデル生成部による仮想繊維束モデルおよび仮想繊維モデルの追加生成について説明するための図。 図６の繊維モデル生成部による仮想繊維モデルの追加生成について説明するための図。 図１９Ａ，１９Ｂの仮想繊維モデルの追加生成の変形例について説明するための図。 図１９Ａ，１９Ｂの仮想繊維モデルの追加生成の別の変形例について説明するための図。 挙動解析後の製品モデルにおける微小要素を概略的に示す断面図。 本発明の実施形態に係る樹脂挙動解析装置により実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１Ａ～図２２を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る樹脂挙動解析装置は、コンピュータを用いた有限差分法や有限要素法、有限体積法などの解析手法により製品設計の事前検討等を行うＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析装置であり、特に、繊維強化樹脂のシート材を成形して製品を製造するときの繊維強化樹脂の挙動を解析する装置である。

図１Ａ～図１Ｃは、本発明の実施形態に係る樹脂挙動解析装置が適用される、繊維強化樹脂のシート材１を成形して製品（試作品）２を製作するときの成形工程の一例を概略的に示す断面図である。図１Ａ～図１Ｃの例では、上型３ａと下型３ｂとを有する略四角錐台形状の金型３を用いてシート材１を加圧して成形するときの成形工程を示す。シート材１は、炭素繊維やガラス繊維等の繊維４が混入されたシート状の樹脂により構成される。シート材１に混入される繊維４は、図１Ａ～図１Ｃに示すような不連続な繊維（不連続繊維）や、シートの一端から他端まで連続した繊維（連続繊維）により構成される。

金型３による成形工程では、先ず図１Ａに示すように、下型３ｂ上にシート材１が載置され、次いで図１Ｂに示すように、所定の成形条件の下で上型３ａが降下されてシート材１が加圧される。これによりシート材１の樹脂が金型３のキャビティ３ｃ内を流動し、図１Ｃに示すように、一定形状（図１Ｃでは中空の略四角錐台形状、ハット形状）の製品２として成形される。このように成形された製品２は性能試験により剛性や強度等の製品性能が評価され、目標値が達成されるまで設計や成形条件等が見直され、試作および性能試験が繰り返される。このような試作および性能試験をＣＡＥ解析に置き換えることで、実際に金型３や製品２を試作することなく製品性能を評価することが可能となる。

一般に、シート材１の成形過程では、シート材１の樹脂が流動することで、樹脂に混入された繊維４の配向や分布、曲がり（うねり）の状態等が変化し、これにより製品２の剛性や強度等の製品性能が変化する。したがってＣＡＥ解析では、シート材１に含まれる繊維４の流動挙動を精度よく解析することが重要となる。このような挙動解析の精度を向上するには、解析に用いるモデルの精度を向上する、すなわち、より実際に近いモデルを用いることが好ましい。この点、金型３のキャビティ３ｃ部分のモデルとしては、金型３のＣＡＤ（Computer-Aided Design）設計データを利用することができる。一方、シート材１に混入される繊維４については、実際に近い本数や形状でモデル化すると挙動解析時の演算負荷が膨大になるという問題がある。

図２Ａおよび図２Ｂは、実際のシート材１に混入される繊維４の一例を概略的に示す斜視図であり、図３は、実際のシート材１の一部を拡大し、シート材１内の繊維４を概略的に示す断面図である。また、図４は、従来のシートモデルの一部を拡大し、概略的に示す断面図であり、図５は、本発明の実施形態に係る樹脂挙動解析装置で用いられるシートモデルの一部を拡大し、概略的に示す断面図である。

図２Ａ～図３に示すように、実際の繊維４は、複数本（実際は数千本）の繊維４が束状に集合した四角柱状（図２Ａ）あるいは楕円柱状（図２Ｂ）の繊維束５として、図３に示すようにシート材１に分散して混入される。挙動解析では、忠実にモデル化すると演算負荷が膨大となるため、従来は繊維束５を考慮せず、図４に示すように、実際よりも著しく少ない本数の繊維モデル４Ｍを単独で分散させたシートモデル１Ｍを挙動解析に用いていた。

ところで、シートモデル１Ｍ内の各繊維モデル４Ｍの配向（配向分布）は、実際のシート材１内の各繊維４の配向に応じて設定される。例えば、図３に示すように、Ａ方向の繊維４が５０％、Ｂ方向の繊維４が５０％であるシート材１をモデル化する場合、シートモデル１Ｍ内の繊維モデル４Ｍの配向分布は、図４に示すように、Ａ方向の繊維モデル４Ｍが５０％、Ｂ方向の繊維モデル４Ｍが５０％となるように設定される。すなわち、従来のシートモデル１Ｍでは、繊維束５が考慮されず、繊維モデル４Ｍがシートモデル１Ｍ内に均一に分散されるため、実際のシート材１内の繊維４の分布状態が正確に反映されていなかった。

そこで、本実施形態では、図５に示すように、繊維束５を考慮して実際のシート材１内の繊維４の分布状態を正確に反映したシートモデル１Ｍを用い、繊維強化樹脂のシート材１に含まれる繊維４の挙動を正確に解析することができるよう、以下のように樹脂挙動解析装置を構成する。

図６は、本発明の実施形態に係る樹脂挙動解析装置（以下、装置）１０の要部構成を示すブロック図である。装置１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ１２、およびＩ／Ｏインタフェース等その他の周辺回路などを有するコンピュータを含んで構成される。ＣＰＵ１１は、シートモデルを生成するシートモデル生成部１３と、シートモデル内に繊維束モデルを生成する繊維束モデル生成部１４と、繊維束モデル内に繊維モデルを生成する繊維モデル生成部１５と、繊維モデルの挙動を解析する挙動解析部１６と、製品モデルの評価を行う評価値算出部１７として機能する。

メモリ１２には、Ｉ／Ｏインタフェースを介して入力される各種設定値が記憶される。各種設定値としては特定の値を設定してもよいが、複数の値や値の範囲を設定し、解析結果に応じて自動的にスクリーニングするようにしてもよい。

メモリ１２に記憶される各種設定値には、金型３のＣＡＤ設計データ、金型３の材料特性、シートモデル１Ｍの形状、金型３に対するシート材１の載置位置、シート材１の樹脂の物性（粘度、弾性率、熱伝導率等）等が含まれる。また、繊維モデル４Ｍの形状（全長、分割数）、繊維束モデル５Ｍの形状（全長、断面形状）、シートモデル１Ｍ内の繊維束モデル５Ｍの配向分布、繊維束モデル５Ｍ内の繊維モデル４Ｍの本数および配置位置等が含まれる。さらに、成形条件（加圧成形の場合はプレス力、プレス速度等）等が含まれる。

図７は、シートモデル生成部１３により生成されるシートモデル１Ｍの一例を概略的に示す斜視図である。シートモデル生成部１３は、メモリ１２に記憶されたシートモデル１Ｍの形状に基づいてシートモデル１Ｍを生成する。図７に示すように、シートモデル１Ｍは、幅Ｗ１、長さＬ１および厚さＤ１により規定される立体モデルとして生成される。以下では、シートモデル１Ｍの幅方向をｘ軸方向、長さ方向をｙ軸方向、厚さ方向をｚ軸方向と定義する。シートモデル１Ｍの幅Ｗ１、長さＬ１および厚さＤ１は、実際のシート材１の形状に基づいて予め設定される。

図８Ａは、繊維束モデル生成部１４により生成される四角柱状の繊維束モデル５Ｍの一例を概略的に示す斜視図であり、図８Ｂは、楕円柱状の繊維束モデル５Ｍの一例を概略的に示す斜視図である。繊維束モデル生成部１４は、メモリ１２に記憶された繊維束モデル５Ｍの形状（全長、断面形状）に基づいて繊維束モデル５Ｍを生成する。図８Ａおよび図８Ｂに示すように、繊維束モデル５Ｍは、幅Ｗ２、長さＬ２および厚さＤ２により規定される四角柱状または楕円柱状の立体モデルとして生成される。繊維束モデル５Ｍの幅Ｗ２、長さＬ２および厚さＤ２は、実際の繊維束５の形状（図２Ａ、図２Ｂ）に基づいて予め設定される。

図９は、シートモデル１Ｍ内に生成される繊維束モデル５Ｍ（図８Ａ）の一例を概略的に示す平面図であり、ｚ軸方向から見たシートモデル１Ｍおよび繊維束モデル５Ｍを概略的に示す。図９に示すように、シートモデル生成部１３は、シートモデル１Ｍ内のランダムな位置Ｐに、メモリ１２に記憶された配向分布に応じた方向ｍの繊維束モデル５Ｍを順次、生成する。

図１０Ａ～図１０Ｃは、繊維束モデル５Ｍの配向分布の一例を示す図であり、図１０Ａは、ｚ軸周りのヨー角ψの分布を示し、図１０Ｂは、ｘ軸周りのピッチ角θの分布を示し、図１０Ｃは、ｙ軸周りのロール角φの分布を示す。繊維束モデル５Ｍの配向分布は、実際のシート材１内における繊維束５の配向分布に基づいて予め設定される。実際のシート材１内における繊維束５の配向分布は、シート材１の樹脂の物性やシート材１の製造方法等によって異なり、Ｘ線回折法等により測定することができる。なお、ピッチ角θやロール角φを一定の値としてヨー角ψのみ配向分布を設定してもよい。

図１１Ａは、シートモデル１Ｍ内に生成される繊維束モデル５Ｍ同士の干渉について説明するための図であり、図１１Ｂは、実際のシート材１内の繊維束５同士の積み重なりの状態について説明するための図である。シートモデル１Ｍ内のランダムな位置Ｐに繊維束モデル５Ｍを順次、生成すると、図１１Ａに示すように、新たに生成された繊維束モデル５Ｍ（実線で示す）が先に生成された繊維束モデル５Ｍ（破線で示す）と干渉（貫通）する場合がある。一方、実際のシート材１内では、図１１Ｂに示すように、繊維束５同士が厚さ方向（ｚ軸方向）に積み重なるように配置される。

このような繊維束５同士の積み重なりの状態を反映して繊維束モデル５Ｍを配置するため、繊維束モデル生成部１４は、生成した繊維束モデル５Ｍ（図９）をｚ軸方向に順次、積み重ねて配置する。繊維束モデル生成部１４による繊維束モデル５Ｍの配置について、図１２～図１４を参照して具体的に説明する。

図１２は、図９と同様に、ｚ軸方向から見たシートモデル１Ｍおよび繊維束モデル５Ｍを概略的に示す平面図である。図１２に示すように、繊維束モデル生成部１４は、シートモデル１Ｍ内のランダムな位置Ｐに１番目の繊維束モデル５Ｍを生成するとともに、シートモデル１Ｍの底面を第１層１０１として第１層１０１の全面を均等に分割し、三角形等の複数の面（ｆａｃｅ）１２０を生成する。

図１３は、図１２の繊維束モデル５Ｍをｚ軸に直交する方向から見た図であり、図１２の繊維束モデル５Ｍの下方に位置する頂点１３０（図１２，１３では２個の頂点１３０）を通る仮想線１４０に直交する方向から見た繊維束モデル５Ｍを示す。図１３に示すように、繊維束モデル生成部１４は、ランダムな位置Ｐに生成した１番目の繊維束モデル５Ｍをｚ軸方向に沿って第１層１０１に投影するとともに、厚さＤ２の繊維束モデル５Ｍとして配置を確定する。

さらに繊維束モデル生成部１４は、繊維束モデル５Ｍの下方に位置する頂点１３０をｚ軸方向に沿って繊維束モデル５Ｍの上面まで厚さＤ２分、移動するとともに、移動後の頂点１３０に対応してｆａｃｅ１２０のスムージング処理を行い、第２層１０２を生成する。すなわち、第２層１０２以降は、先に生成および配置された繊維束モデル５Ｍを避けるように生成される。繊維束モデル生成部１４は、以後、順次、ランダムな位置Ｐに２番目、３番目、・・・の繊維束モデル５Ｍを生成して第２層１０２、第３層１０３、・・・に配置する。

図１４は、シートモデル１Ｍ内の繊維束モデル５Ｍ同士の積み重なりの状態について説明するための図であり、ｚ軸に直交する方向から見た繊維束モデル５Ｍを概略的に示す。図１４に示すように、繊維束モデル生成部１４は、ｎ番目に生成した繊維束モデル５Ｍをｚ軸方向に沿って第ｎ層に投影するとともに、厚さＤ２の繊維束モデル５Ｍとして配置を確定する。このように、ｎ番目の繊維束モデル５Ｍを１番目から（ｎ－１）番目までの繊維束モデル５Ｍを避けるように生成された第ｎ層に配置することで、繊維束モデル５Ｍ同士を干渉させることなく、ｚ軸方向に順次、積み重ねて配置することができる。

繊維束モデル生成部１４は、シートモデル１Ｍの底面に相当する第１層１０１と、第ｎ層との間の厚さ（ｚ軸方向の高さ）の平均値Ｄｎが、予め設定されたシートモデル１Ｍの厚さＤ１に達するまで、繊維束モデル５Ｍの生成および配置を繰り返す。

図１５は、繊維モデル生成部１５により生成される繊維モデル４Ｍの一例を示す斜視図である。繊維モデル生成部１５は、メモリ１２に記憶された繊維モデル４Ｍの形状に基づいて、繊維束モデル５Ｍ内に繊維モデル４Ｍを生成する。図１５に示すように、各繊維モデル４Ｍは、全長Ｌ２および分割数（図１５では分割数＝６）により規定され、複数（図１５では７個）の節点４１と、節点４１同士を連結する分割数分のビーム要素４２とを有する。

繊維モデル生成部１５は、メモリ１２に記憶された繊維束モデル５Ｍ内の繊維モデル４Ｍの本数および配置位置に基づいて、繊維束モデル生成部１４により生成されてシートモデル１Ｍ内における配置が確定した繊維束モデル５Ｍ内に繊維モデル４Ｍを配置する。これにより、各繊維モデル４Ｍの各節点４１には、それぞれシートモデル１Ｍ内における３次元座標が付与される。挙動解析では、各節点４１の３次元座標を用いて繊維モデル４Ｍの挙動が解析される。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、各繊維束モデル５Ｍ内には少なくとも４本の繊維モデル４Ｍが配置される。これにより、各繊維束モデル５Ｍの形状およびシートモデル１Ｍ内における配置が、各繊維モデル４Ｍの各節点４１の３次元座標によって表現される。すなわち、図５に概略的に示すような、シート材１内に混入される実際の繊維束５の分布状態が、各節点４１の３次元座標に反映される。

図１６は、各繊維束モデル５Ｍ内に生成される繊維モデル４Ｍの本数について説明するための図である。図１６に示すように、各繊維束モデル５Ｍ内には４本以上の繊維モデル４Ｍを配置することができる。各繊維束モデル５Ｍ内に配置される繊維モデル４Ｍの本数を多く設定するほど挙動解析に用いる節点４１の数が増加するため、解析精度が向上する一方、挙動解析時の演算負荷が増大する。したがって、各繊維束モデル５Ｍ内に配置される繊維モデル４Ｍの本数は、例えば、挙動解析に使用するコンピュータの性能や製品２の開発工数などの各種制約に応じて設定される。

シートモデル生成部１３によりシートモデル１Ｍ、すなわち繊維束モデル５Ｍの生成領域が生成され、繊維束モデル生成部１４により繊維束モデル５Ｍが生成、配置され、繊維モデル生成部１５により繊維モデル４Ｍが生成されると、シートモデル１Ｍが完成する。このように完成したシートモデル１Ｍは、図１７Ａの例に示すように、切断面Ａ，Ｂを指定して切断し、複数（図１７Ａでは３枚）のシートモデル１Ｍａ～１Ｍｃに分割することができる。また、図１７Ｂに示すように、シートモデル１Ｍａ～１Ｍｃ同士を積層することができる。なお、切断面Ａ，Ｂと交差する繊維束モデル５Ｍや繊維モデル４Ｍは、切断面Ａ，Ｂとの交点で切断してもよく、切断せずにシートモデル１Ｍ外に延在させてもよく、あるいは、シートモデル１Ｍ内から削除してもよい。

挙動解析部１６は、メモリ１２に記憶された成形条件等に基づいて、繊維モデル４Ｍを用いた挙動解析を行う。すなわち、成形中にシート材１の樹脂内で流動する繊維４の挙動を、繊維モデル４Ｍの節点４１の３次元座標を用いてシミュレーションする。具体的には、挙動解析部１６は、金型３のＣＡＤ設計データ、金型３に対するシート材１の載置位置（図１Ａ）、シート材１の樹脂の物性、プレス力やプレス速度等の成形条件に基づいて、有限要素法や有限体積法等を用いて、単位時間ごとの３次元空間における樹脂の流動速度分布を算出する。さらに挙動解析部１６は、算出した流動速度分布に基づいて、樹脂内で流動する各繊維モデル４Ｍの各節点４１の３次元座標を単位時間ごとに算出する。なお、このシミュレーションでは繊維束モデル５Ｍの形状やシートモデル１Ｍ内における配置は使用されないため、繊維束モデル５Ｍそのものはシミュレーションを行う前に削除される。繊維束モデル５Ｍを削除することでシミュレーションを行うときの演算負荷を低減することができる。

図１８は、挙動解析後の製品モデル２Ｍの一例を示す斜視図であり、図１Ｃの製品２に対応するハット形状の製品モデル２Ｍを概略的に示す。図１８に示すように、挙動解析部１６による挙動解析が完了すると、成形後の製品２内における繊維４（図１Ｃ）の配向や分布、曲がり（うねり）の状態等が反映された製品モデル２Ｍが得られる。ＣＡＥ解析では、挙動解析後の製品モデル２Ｍ内における繊維モデル４Ｍの配向や分布、曲がり（うねり）等の状態を評価することで、製品２の剛性や強度等の製品性能を予測し、製品設計の事前検討が行われる。したがって、挙動解析後の製品モデル２Ｍ内における繊維モデル４Ｍの本数が多いほど評価精度が向上する。

一方、繊維モデル４Ｍの本数が多いほど挙動解析時の演算負荷が増大するため、挙動解析前の繊維モデル４Ｍの本数は、挙動解析に使用するコンピュータの性能や製品２の開発工数などの各種制約に応じて実際よりも少ない本数に設定される。このため、図１８の例に示すように、挙動解析後の製品モデル２Ｍ内には繊維モデル４Ｍの存在割合が低い領域２１が生じ得る。このような領域２１でも十分な評価精度を確保するため、挙動解析後の製品モデル２Ｍ内に繊維モデル４Ｍを追加的に生成する。

図１９Ａおよび図１９Ｂは、繊維束モデル生成部１４および繊維モデル生成部１５による仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔおよび仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの追加生成について説明するための図であり、挙動解析後の繊維束モデル５Ｍおよび繊維モデル４Ｍを概略的に示す。

図１９Ａに示すように、繊維束モデル生成部１４は、製品モデル２Ｍ内（特に、領域２１内）の一対の繊維束モデル５Ｍａ，５Ｍｂの節点４１の３次元座標に基づいて、仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔを追加的に生成する。例えば、一方の繊維束モデル５Ｍａの各節点４１１ａ，４１２ａ，４１３ａ,・・・と他方の繊維束モデル５Ｍｂの各節点４１１ｂ，４１２ｂ，４１３ｂ,・・・との中点として、仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔの各節点４１１ｐｓｔ，４１２ｐｓｔ，４１３ｐｓｔ，・・・の３次元座標を算出する。繊維束モデル生成部１４により追加生成される仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔは、一対の繊維束モデル５Ｍａ，５Ｍｂの中点に限らず、任意の比率の内分点または外分点であってもよい。

図１９Ａに示すように、繊維モデル生成部１５は、繊維束モデル生成部１４により追加生成された仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔ内に、繊維モデル４Ｍと同様の形状の仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔを追加生成する。仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔは、繊維束モデル５Ｍ内における繊維モデル４Ｍと同様の本数および配置位置で仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔ内に追加生成される。これにより、挙動解析後の製品モデル２Ｍ内に仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔおよび仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔが追加的に生成される。

また、繊維モデル生成部１５は、図１９Ｂに示すように、各繊維束モデル５Ｍ内の一対の繊維モデル４Ｍａ，４Ｍｂの節点４１の３次元座標に基づいて、仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔを追加的に生成する。例えば、一方の繊維モデル４Ｍａの各節点４１１ａ，４１２ａ，４１３ａ,・・・と他方の繊維モデル４Ｍｂの各節点４１１ｂ，４１２ｂ，４１３ｂ,・・・との中点として、仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの各節点４１１ｐｓｔ，４１２ｐｓｔ，４１３ｐｓｔ，・・・の３次元座標を算出する。繊維モデル生成部１５により追加生成される仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔは、一対の繊維モデル４Ｍａ，４Ｍｂの中点に限らず、任意の比率の内分点であってもよい。また、各仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔ内に仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔを追加生成してもよい。これにより、挙動解析後の製品モデル２Ｍ内に仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔが追加的に生成される。

繊維束モデル生成部１４および繊維モデル生成部１５による仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔおよび仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの追加生成は、挙動解析後の製品モデル２Ｍ内に指定された領域２１（図１８）に対して行ってもよく、製品モデル２Ｍ内の全領域に対して行ってもよい。指定された領域２１内で仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔおよび仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの追加生成を行う場合は、例えば、繊維モデル４Ｍおよび仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの存在割合が指定された存在割合に達するまで追加生成の処理が繰り返される。製品モデル２Ｍ内の全領域で仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔおよび仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの追加生成を行う場合は、例えば、繊維モデル４Ｍおよび仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの本数が指定された本数に達するまで追加生成の処理が繰り返される。

図２０Ａおよび図２０Ｂは、繊維モデル生成部１５による仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの追加生成の変形例について説明するための図である。図２０Ａは、挙動解析後の繊維束モデル５Ｍを概略的に示す斜視図であり、図２０Ｂは、金型モデル３Ｍおよび挙動解析後の繊維束モデル５Ｍを概略的に示す断面図である。

図２０Ａに示すように、繊維モデル生成部１５により追加生成される仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔの各仮想節点４１ｐｓｔは、繊維モデル４Ｍの一対の節点４１２，４１３を通る直線上の点に限らず、節点４１１～４１３を通る曲線上の点であってもよい。すなわち、繊維モデル生成部１５は、節点４１１～４１３の３次元座標に基づいて繊維束モデル５Ｍの各辺２２に相当する曲線の近似式を決定するとともに、辺２２上の点（例えば、節点４１２，４１３の中点）として仮想節点４１ｐｓｔの３次元座標を算出する。各辺２２に相当する曲線は、ｎ次の多項式や円または楕円、正弦曲線等として、例えば最小二乗法等により近似することができる。

さらに繊維モデル生成部１５は、金型３の形状データを考慮して追加生成した仮想節点４１ｐｓｔの３次元座標を補正する。図２０Ｂに示すように、仮想節点４１ｐｓｔが金型モデル３Ｍ内に追加生成された場合、繊維モデル生成部１５は、金型３の形状データおよび節点４１１，４１２の３次元座標に基づいて、繊維束モデル５Ｍの各辺２２に相当する曲線の近似式を決定する。次いで、仮想節点４１ｐｓｔを辺２２上の点（例えば、節点４１１，４１２の中点）４１ｃｒｔとして補正する。

このように繊維束モデル５Ｍの各辺２２を曲線とすることで、数千本の繊維４により構成されて滑らかに変形する繊維束５の形状をより正確に反映した位置に、仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔを追加生成することができる。また、金型３の形状データを考慮して追加生成した仮想節点４１ｐｓｔの３次元座標を補正することで、金型３のキャビティ３ｃに相当する金型空間外に仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔが追加生成されることを防ぐことができる。

評価値算出部１７は、挙動解析後の節点４１および仮想節点４１ｐｓｔ，４１ｃｒｔの３次元座標に基づいて、製品モデル２Ｍの各種評価を行う。評価値算出部１７により算出される各種評価値の一例について、図２１を参照して簡単に説明する。

評価値算出部１７は、製品モデル２Ｍにおける局所的な平均繊維束体積比率ＶＥｂｄｌ、平均繊維体積比率ＶＥｆを算出する。図２１は、挙動解析後の製品モデル２Ｍにおける微小要素６を概略的に示す断面図である。図２１の例では、微小要素６内に繊維束モデル５Ｍａ～５Ｍｃが含まれる。ここで、微小要素６内における繊維束モデル５Ｍａ～５Ｍｃの体積比率をａ～ｃ、微小要素６の体積をＶ、各繊維束モデル５Ｍａ～５Ｍｃの体積をＶａ～Ｖｃ、実際の繊維４の１本当たりの体積をＶｆ、実際の繊維束５の１束当たりの繊維４の本数をＮとする。

評価値算出部１７は、各繊維束モデル５Ｍａ～５Ｍｃについて予測される繊維４の体積比率（繊維体積比率）ＶＥｆａ～ＶＥｆｃ、例えば繊維束モデル５Ｍａの繊維体積比率ＶＥｆａを、以下の式(i)により算出する。
ＶＥｆａ＝Ｎ×Ｖｆ／Ｖａ・・・(i)
なお、実際の繊維束５当たりの繊維４の本数Ｎに代えて、各繊維束モデル５Ｍａ～５Ｍｃ内における繊維モデル４Ｍの本数Ｎａ～Ｎｃを用いてもよい。

また、評価値算出部１７は、微小要素６における繊維束モデル５Ｍａ～５Ｍｃの体積比率（平均繊維束体積比率）ＶＥｂｄｌを、以下の式(ii)により算出する。
ＶＥｂｄｌ＝（ａ×Ｖａ＋ｂ×Ｖｂ＋ｃ×Ｖｃ）／Ｖ・・・(ii)
評価値算出部１７はさらに、微小要素６について予測される繊維４の体積比率（平均繊維体積比率）ＶＥｆを、以下の式(iii)により算出する。
ＶＥｆ＝（ａ×Ｖａ×ＶＥｆａ＋ｂ×Ｖｂ×ＶＥｆｂ＋ｃ×Ｖｃ×ＶＥｆｃ）／Ｖ・・・(iii)

また、評価値算出部１７は、微小要素６における繊維モデル４Ｍの平均配向度ｆを算出する。すなわち、図２１に示すように、微小要素６に含まれるＮ本の繊維モデル４Ｍａ２～４Ｍｃ３の平均配向度ｆは、基準方向と各繊維モデル４Ｍの延在方向とのなす角度をα、平均配向係数を（ｃｏｓα）＾２として、以下の式(ix)により算出することができる。
ｆ＝（３（ｃｏｓ２α）＾２－１）／２・・・(ix)

また、評価値算出部１７は、微小要素６における繊維モデル４Ｍの平均繊維曲がり率Ａｆを算出する。すなわち、図２１に示すように、微小要素６に含まれるＮ本の繊維モデル４Ｍａ２～４Ｍｃ３の曲がり率をＡｆａ２～Ａｆｃ３として、以下の式(x)により平均繊維曲がり率Ａｆを算出する。
Ａｆ＝（Ａｆａ２＋Ａｆａ３＋・・・Ａｆｃ２＋Ａｆｃ３＋・・・）／Ｎ・・・(x)
なお、繊維モデル４Ｍごとの曲がり率Ａｆａ２～Ａｆｃ３に代えて、各繊維モデル４Ｍの微小要素６に含まれる部分の曲がり率を用いてもよい。

図２２は、予めメモリに記憶されたプログラムに従い装置１０により実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、Ｉ／Ｏインタフェースを介して各種設定値が入力されると実行される。

まず、ステップＳ１で、メモリ１２に記憶された各種設定値を読み込み、ステップＳ２で、シートモデル生成部１３での処理により、繊維束モデル５Ｍの生成領域であるシートモデル１Ｍ（図７）を生成する。次いで、ステップＳ３で、繊維束モデル生成部１４での処理により、ステップＳ２で生成されたシートモデル１Ｍ内に繊維束モデル５Ｍ（図８Ａ、図８Ｂ）を生成し、配置する。次いで、ステップＳ４で、ステップＳ３で生成され、配置された繊維束モデル５Ｍの厚さの平均値Ｄｎが予め設定されたシートモデル１Ｍの厚さＤ１未満か否かを判定する。ステップＳ４で肯定されるとステップＳ３に戻り、肯定されるとステップＳ５に進む。ステップＳ５では、繊維モデル生成部１５での処理により、ステップＳ３で生成され、配置された各繊維束モデル５Ｍ内に繊維モデル４Ｍ（図１５）を生成する。

次いで、ステップＳ６では、挙動解析部１６での処理により、ステップＳ５で生成された繊維モデル４Ｍを用いた挙動解析を行い、製品モデル２Ｍ（図１８）を生成する。次いで、ステップＳ７で、繊維束モデル５Ｍまたは繊維モデル４Ｍを追加する必要があるか否かを判定する。なお、ステップＳ７の判定処理は、コンピュータのディスプレイ等に表示された製品モデル２Ｍを目視確認したユーザにより入力される指令に応じて行ってもよく、予め設定された繊維モデル４Ｍの存在割合に基づいて自動的に行ってもよい。

ステップＳ７で肯定されるとステップＳ８に進み、繊維束モデル生成部１４および繊維モデル生成部１５での処理により、仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔおよび仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔ（図１９Ａ、図１９Ｂ）を追加的に生成する。一方、ステップＳ７で否定されるとステップＳ９に進み、評価値算出部１７での処理により、各種評価値を算出する。

繊維モデル４Ｍがシートモデル１Ｍ内に直接配置されるのではなく、シートモデル１Ｍ内に配置された繊維束モデル５Ｍ内に配置されるため、実際のシート材１内に繊維束５として混入される繊維４の分布状態を反映したシートモデル１Ｍを生成することができる（図２２のステップＳ１～Ｓ５）。これにより、繊維モデル４Ｍの挙動解析の精度を向上し（ステップＳ６）、精度の高い製品モデル２Ｍを得ることができるため、製品モデル２Ｍの評価精度を向上することができる（ステップＳ９）。

また、挙動解析後の製品モデル２Ｍ内に、必要に応じて繊維束モデル５Ｍや繊維モデル４Ｍが追加生成されるため（ステップＳ７，Ｓ８）、挙動解析時の演算負荷を増大することなく製品モデル２Ｍの評価精度を向上することができる。

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）装置１０は、複数本の繊維４の集合である繊維束５を含む繊維強化樹脂のシート材１を成形するときの、繊維４の挙動を解析する。装置１０は、シート材１をモデル化したシートモデル１Ｍを生成するシートモデル生成部１３と、シートモデル生成部１３により生成されたシートモデル１Ｍ内に、繊維束５をモデル化した繊維束モデル５Ｍを生成する繊維束モデル生成部１４と、繊維束モデル生成部１４により生成された繊維束モデル５Ｍ内に、繊維４をモデル化した繊維モデル４Ｍを生成する繊維モデル生成部１５と、シート材１を成形するときの条件に基づいて、繊維モデル生成部１５により生成された繊維モデル４Ｍの挙動を解析する挙動解析部と、を備える（図６）。

シートモデル１Ｍ内に繊維束モデル５Ｍを生成、配置し、繊維束モデル５Ｍ内に繊維モデル４Ｍを生成、配置することで、実際のシート材１における繊維４の分布状態を反映した精度の高いシートモデル１Ｍを生成することができる。これにより、繊維モデル４Ｍの挙動解析の精度および製品モデル２Ｍの評価精度を向上することができる。

（２）繊維束モデル５Ｍは、平面または曲面を含む複数の面によって囲まれた立体モデルである（図８Ａ、図８Ｂ）。繊維束モデル生成部１４は、複数本の繊維４が延在する繊維方向に沿って柱状に延在するように繊維束モデル５Ｍを生成する。実際の繊維束５（図２Ａ、図２Ｂ）の形状を反映した一定の立体形状とすることで、簡易に精度の高い繊維束モデル５Ｍを生成することができる。

（３）繊維束モデル５Ｍは、複数本の繊維４が延在する繊維方向に沿って延在する四角柱状である（図８Ａ）。繊維モデル生成部１５は、繊維束モデル５Ｍの辺上に少なくとも４本の繊維モデル４Ｍを生成する。限られた本数の繊維モデル４Ｍにより実際の繊維束５（図２Ａ）の形状を反映した四角柱形状の繊維束モデル５Ｍを規定するため、挙動解析時の演算負荷を抑制することができる。

（４）繊維束モデル５Ｍは、複数本の繊維４が延在する繊維方向に沿って延在する円柱状である（図８Ｂ）。繊維モデル生成部１５は、繊維束モデル５Ｍの側面上に少なくとも４本の繊維モデル４Ｍを生成する。限られた本数の繊維モデル４Ｍにより実際の繊維束５（図２Ｂ）の形状を反映した楕円柱形状の繊維束モデル５Ｍを規定するため、挙動解析時の演算負荷を抑制することができる。

（５）シートモデル１Ｍは、互いに異なる方向に延在する複数の繊維束モデル５Ｍを含んで構成される（図１０Ａ～図１０Ｃ）。シートモデル１Ｍ内の繊維束モデル５Ｍの配向分布に実際のシート材１内の繊維束５の配向分布を反映することで、より精度の高いシートモデル１Ｍを生成することができる。

（６）複数の繊維束モデル５Ｍは、シートモデル１Ｍ内に積層して配置される（図１４）。シートモデル１Ｍ内の繊維束モデル５Ｍの配置に実際のシート材１内の繊維束５同士の積み重なりの状態を反映することで、より精度の高いシートモデル１Ｍを生成することができる。

（７）繊維束モデル生成部１４は、挙動解析部１６による繊維モデル４Ｍの挙動の解析前の繊維束モデル５Ｍを生成するとともに、解析後の仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔを生成する（図１８Ａ）。仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔは、繊維束モデル５Ｍに追加して生成される。挙動解析後に仮想繊維束モデル５Ｍｐｓｔを追加生成するため、挙動解析時の演算負荷を増大することなく、製品モデル２Ｍの評価精度を向上することができる。

（８）繊維モデル生成部１５は、挙動解析部１６による繊維モデル４Ｍの挙動の解析前の繊維モデル４Ｍを生成するとともに、解析後の仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔを生成する（図１８Ａ、図１８Ｂ）。仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔは、繊維モデル４Ｍに追加して生成される。挙動解析後に仮想繊維モデル４Ｍｐｓｔを追加生成するため、挙動解析時の演算負荷を増大することなく、製品モデル２Ｍの評価精度を向上することができる。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、シート材１を加圧して成形するときの繊維４の挙動を解析するとしたが、シート材を成形するときの繊維の挙動を解析する樹脂挙動解析装置はこのようなものに限らない。樹脂挙動解析装置は、シート材が変形するプレス成形やシート材が流動するコンプレッション成形だけでなく、加圧成形以外の成形工程における樹脂の挙動を解析するものであってもよい。

上記実施形態では、繊維束モデル生成部１４が、シートモデル１Ｍ内に配置された繊維束モデル５Ｍの厚さの平均値Ｄｎが予め設定されたシートモデル１Ｍの厚さＤ１に達するまで、繊維束モデル５Ｍを生成するとしたが、シートモデル内に繊維束モデルを生成する繊維束モデル生成部はこのようなものに限らない。予め設定された束数に達するまで繊維束モデルを生成してもよい。

以上では、本発明を樹脂挙動解析装置１０として説明したが、本発明は、複数本の繊維４の集合である繊維束５を含む繊維強化樹脂のシート材１を成形するときの、繊維４の挙動をコンピュータにより解析する樹脂挙動解析方法として用いることもできる。すなわち、樹脂挙動解析方法は、コンピュータが、シート材１をモデル化したシートモデル１Ｍを生成し（図２２のステップＳ２）、生成したシートモデル１Ｍ内に、繊維束５をモデル化した繊維束モデル５Ｍを生成し（ステップＳ３）、生成した繊維束モデル５Ｍ内に、繊維４をモデル化した繊維モデル４Ｍを生成し（ステップＳ５）、シート材１を成形するときの条件に基づいて、生成した繊維モデル４Ｍの挙動を解析する（ステップＳ６）ことを含む。

また、本発明は、複数本の繊維４の集合である繊維束５を含む繊維強化樹脂のシート材１を成形するときの、繊維４の挙動をコンピュータにより解析する樹脂挙動解析プログラムとして用いることもできる。すなわち、樹脂挙動解析プログラムは、コンピュータに、シート材１をモデル化したシートモデル１Ｍを生成するシートモデル生成ステップＳ２と、シートモデル生成ステップＳ２で生成されたシートモデル１Ｍ内に、繊維束５をモデル化した繊維束モデル５Ｍを生成する繊維束モデル生成ステップＳ３と、繊維束モデル生成ステップＳ３で生成された繊維束モデル５Ｍ内に、繊維４をモデル化した繊維モデル４Ｍを生成する繊維モデル生成ステップＳ５と、シート材１を成形するときの条件に基づいて、繊維モデル生成ステップＳ５で生成された繊維モデル４Ｍの挙動を解析する挙動解析ステップＳ６と、を実行させる（図２２）。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の一つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ シート材、２ 製品（試作品）、３ 金型、４ 繊維、５ 繊維束、１０ 樹脂挙動解析装置（装置）、１１ ＣＰＵ、１２ メモリ、１３ シートモデル生成部、１４ 繊維束モデル生成部、１５ 繊維モデル生成部、１６ 挙動解析部、１７ 評価値算出部、１Ｍ シートモデル、２Ｍ 製品モデル、３Ｍ 金型モデル、４Ｍ 繊維モデル、５Ｍ 繊維束モデル

Claims (12)

1. 複数本の繊維の集合である繊維束を含む繊維強化樹脂のシート材を成形するときの、前記繊維の挙動を解析する樹脂挙動解析装置であって、
   前記シート材をモデル化したシートモデルを生成するシートモデル生成部と、
   前記シートモデル生成部により生成された前記シートモデル内に、前記繊維束をモデル化した繊維束モデルを生成する繊維束モデル生成部と、
   前記繊維束モデル生成部により生成された前記繊維束モデル内に、前記繊維をモデル化した繊維モデルを生成する繊維モデル生成部と、
   前記シート材を成形するときの条件に基づいて、前記繊維モデル生成部により生成された前記繊維モデルの挙動を解析する挙動解析部と、を備えることを特徴とする樹脂挙動解析装置。
2. 請求項１に記載の樹脂挙動解析装置において、
   前記繊維束モデルは、平面または曲面を含む複数の面によって囲まれた立体モデルであり、
   前記繊維束モデル生成部は、前記複数本の繊維が延在する繊維方向に沿って柱状に延在するように前記繊維束モデルを生成することを特徴とする樹脂挙動解析装置。
3. 請求項２に記載の樹脂挙動解析装置において、
   前記繊維束モデルは、前記複数本の繊維が延在する繊維方向に沿って延在する四角柱状であり、
   前記繊維モデル生成部は、前記繊維束モデルの辺上に少なくとも４本の前記繊維モデルを生成することを特徴とする樹脂挙動解析装置。
4. 請求項２に記載の樹脂挙動解析装置において、
   前記繊維束モデルは、前記複数本の繊維が延在する繊維方向に沿って延在する円柱状であり、
   前記繊維モデル生成部は、前記繊維束モデルの側面上に少なくとも４本の前記繊維モデルを生成することを特徴とする樹脂挙動解析装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の樹脂挙動解析装置において、
   前記シートモデルは、互いに異なる方向に延在する複数の前記繊維束モデルを含んで構成されることを特徴とする樹脂挙動解析装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の樹脂挙動解析装置において、
   複数の前記繊維束モデルは、前記シートモデル内に積層して配置されることを特徴とする樹脂挙動解析装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の樹脂挙動解析装置において、
   前記繊維束モデル生成部は、前記挙動解析部による前記繊維モデルの挙動の解析前の第１繊維束モデルを生成する第１繊維束モデル生成部と、解析後の第２繊維束モデルを生成する第２繊維束モデル生成部とを有し、
   前記第２繊維束モデルは、前記第１繊維束モデルに追加して生成されることを特徴とする樹脂挙動解析装置。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の樹脂挙動解析装置において、
   前記繊維モデル生成部は、前記挙動解析部による前記繊維モデルの挙動の解析前の第１繊維モデルを生成する第１繊維モデル生成部と、解析後の第２繊維モデルを生成する第２繊維モデル生成部とを有し、
   前記第２繊維モデルは、前記第１繊維モデルに追加して生成されることを特徴とする樹脂挙動解析装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の樹脂挙動解析装置において、
   前記挙動解析部による前記繊維モデルの挙動の解析結果に基づいて前記シート材を成形して得られる成形品を評価するための評価値を算出する評価値算出部をさらに備えることを特徴とする樹脂挙動解析装置。
10. 繊維強化樹脂のシート材を成形するときの、前記シート材に含まれる繊維の挙動を解析する樹脂挙動解析装置であって、
    前記シート材をモデル化したシートモデルを生成するシートモデル生成部と、
    前記シートモデル生成部により生成された前記シートモデル内に、平面または曲面を含む複数の面によって囲まれた柱状の立体モデルの側面上に延在するように複数本の前記繊維をモデル化した繊維モデルを生成する繊維モデル生成部と、
    前記シート材を成形するときの条件に基づいて、前記繊維モデル生成部により生成された前記繊維モデルの挙動を解析する挙動解析部と、を備えることを特徴とする樹脂挙動解析装置。
11. 複数本の繊維の集合である繊維束を含む繊維強化樹脂のシート材を成形するときの、前記繊維の挙動をコンピュータにより解析する樹脂挙動解析方法であって、
    前記コンピュータが、
    前記シート材をモデル化したシートモデルを生成し、
    生成した前記シートモデル内に、前記繊維束をモデル化した繊維束モデルを生成し、
    生成した前記繊維束モデル内に、前記繊維をモデル化した繊維モデルを生成し、
    前記シート材を成形するときの条件に基づいて、生成した前記繊維モデルの挙動を解析することを含むことを特徴とする樹脂挙動解析方法。
12. 複数本の繊維の集合である繊維束を含む繊維強化樹脂のシート材を成形するときの、前記繊維の挙動をコンピュータにより解析する樹脂挙動解析プログラムであって、
    前記コンピュータに、
    前記シート材をモデル化したシートモデルを生成するシートモデル生成ステップと、
    前記シートモデル生成ステップで生成された前記シートモデル内に、前記繊維束をモデル化した繊維束モデルを生成する繊維束モデル生成ステップと、
    前記繊維束モデル生成ステップで生成された前記繊維束モデル内に、前記繊維をモデル化した繊維モデルを生成する繊維モデル生成ステップと、
    前記シート材を成形するときの条件に基づいて、前記繊維モデル生成ステップで生成された前記繊維モデルの挙動を解析する挙動解析ステップと、を実行させることを特徴とする樹脂挙動解析プログラム。
    

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