Flat imlatorvr.5.. 改良成果資料 発表用ダイジェスト版 5//5 株式会社 HAL Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd
本資料では Flat imlator Vr.5.. の下記改良成果についてご報告します iss iscolastic modl を利用した Film castig simlatio 機能の実装 iss iscolastic modl を利用した Matrial charactrizatio 機能の実装 当機能は Matrial fit 改良成果資料をご参照下さい Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd
iss iscolastic modl を利用した Film castig simlatio 機能の実装 解析対象モデル : 図 フィルムキャストプロセス Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd
成形現象の支配方程式 質量保存方程式 : t 運動量保存方程式 : σ エネルギー保存方程式 : p. htot : T T T ρ C 3 p htot T Tair Tair : t Nomclatr : : : σ p : T : ρ : C p : : Vlocit compot Film thicss Etra strss compot trss compot Prssr Tmpratr Dsit Hat capacit Hat trasfr cofficit Ambit air tmpratr Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 3
Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 4 構成方程式 : Nwtoia modl. D D 4 5 t t t t iss modl 未知量 未知量 モード数
Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 5 支配方程式の数値解析法 6 Psdo bod forc 疑似体積力 の導入粘弾性応力粘性応力 粘弾性応力 ー粘性応力疑似体積力と呼び 上付き添え字 を付けて表現 7
Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 6 有限要素離散化方程式 4 β β β β β β 4 β β β β β β. d d d d d d β β β β β β β β ξ 3 4 :-- :- 3: 4:-. 4 4 4 4 4 3 ξ ξ ξ ξ 8 9 図 補間関数
Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 7 粘弾性応力 体積力は要素重心に定義する 粘弾性応力未知量は コントロールボリューム法を利用して評価する 例えば に対するコントロールボリューム離散化方程式は以下に示す通り t d t d t コントロールボリューム法を利用して離散化対流項の差分近似として Upstram diffrc schm を採用当方程式の解法として OR 法に基づく陰解法を採用
テスト解析 mm/s 66 mm T ダイ流出口肉厚 3mm 均一 mm 4 mm/s Draw Ratio : 4 図 3 解析モデル Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 8
表 ケーススタディ一覧 Cas 緩和弾性率 Pa 緩和時間 s iss パラメータ - - -.....5 3.. 4... 5...9 Cas は粘性解析.Pa s を採用 Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 9
解析結果 緩和時間 弾性 の増加に伴って フィルムネックイン量は減少します また iss モデルの パラメータを増加させると過渡一軸伸張粘度のひずみ硬化性が低下します Cas45 の結果を比較すると ひずみ硬化性の低下に伴って ネックイン量が増加する傾向が示されています Film width mm 7 65 6 55 5 45 4 35 Film c i Cas Cas Cas Cas3 Cas4 Cas5 3 5 5 Dow stram distac mm 図 4 フィルム幅計算結果の比較 Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd
緩和時間 弾性 やひずみ硬化性が増すとフィルムの均一性が向上する傾向が示されます.3.5 Film thicss mm..5..5.75 mm : Nc i の場合のフィルム肉厚 Cas Cas Cas Cas3 Cas4 Cas5. 5 5 5 3 35 Film half width mm 図 5 Chill roll 位置フィルム肉厚計算結果の比較 Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd
粘弾性解析で評価されるセンターライン上の流速は 粘性解析結果と比較すると 全体的に低速になり 下流側で急激に加速される傾向を示します 4 Flow locit o th ctr li cm/s 35 3 5 5 5 5 5 Dow stram distac mm Cas Cas Cas Cas3 Cas4 Cas5 図 6 センターライン上流速分布の比較 Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd
-4.96~.64 KPa -.~.6 KPa -.488~3.93 KPa -.88~.39 KPa -.5~6.58 KPa.37~8.563 KPa Cas : Nwtoia flidpa s Cas3 : iss flid Pas 図 7 各種応力分布状態の比較 Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 3
粘弾性解析の運用方法 4 自由表面計算の反復計算回数を指定します 粘弾性応力は各反復計算ステップ毎に正確に評価されます Film castig 計算パネルの実行ラジオボタンを ON とします 5 必要に応じて粘弾性応力解析の OR 反復計算回数と緩和係数を変更します 3 iss 粘弾性パラメータファイル Matrial fit で作成 を選択します iss 粘弾性解析のチェックボックスを ON とします 図 8 粘弾性フィルムキャスト解析用に解析実行タブメニューに設けられた入力項目 赤色表示 : 追加項目 Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 4
粘弾性解析時には コンター図作画項目として粘弾性応力 tttt の 4 項目が追加されます 図 9 粘弾性フィルムキャスト解析時に追加されたポスト処理項目 Copright Hpr Adacd imlatio Laborator Co. Ltd. All Rights Rsrd 5