樹脂流動解析ソフトウェア:サイバネットシステム

SUNDYXTRUDは、汎用FEM高粘性流動解析プログラムSUNDYBASICをベースに、押出プロセス向きの解析機能を大幅に強化した解析システムです。3次元ダイ内熱流動解析、異型押出解析などを解析対象とし、指定断面形状を得るためのダイ流出断面形状を予測する最先端の最適化機能がサポートされています。研究支援解析ツールと設計支援解析ツール双方の特長を有し、様々な運用形態においてコストパフォーマンスの高い解析を実現し、従来の計算支援工学(CAE)から、計算支援最適化(CAO)への進化を目指しています。フラットダイ 3次元流動評価システム FLAT3Dスパイラルダイ 3次元流動評価システム SPIRAL3D

主な特徴

  • 汎用要素ライブラリ
    有限要素法で利用する全ての要素ライブラリがサポートされています。2次元3角形/4角形要素、3次元4面体/5面体/6面体要素の選択が可能です。
  • RSM(Response Surface Method ) による最適化解析機能
    応答曲面法(RSM)を利用した最適化解析を通じて、異型ダイ内の流量配分を最適化する分岐流路形状の推定や指定断面形状の押出物を得るためのダイ流出断面形状の推定が可能です。
    • 高性能直接法マトリクスソルバ
      計算安定性に優れた直接法マトリクスソルバが搭載されています。有限要素離散化式のバンド幅を最適化するためのリナンバアルゴリズムを採用することによって、計算効率を飛躍的に向上させています。
    • 押出し成形解析用各種ユーティリティプログラム
      Volume of Fluid法を利用して、連続体のダイ内滞留時間分布の定量化を行うツールRESCAL3Dや、熱流動解析結果と貯蔵/損失弾性率の周波数依存性の実測データより決定される離散型緩和スペクトルを利用し、解析モデル内の粘弾性応力場や押出し物の肉厚分布を予測するツールSTRCAL3Dなど、押出し成形性を定量するためのユーティリティプログラムが完備されています。
      粘弾性応力分布と押出フィルム肉厚分布評価結果

      粘弾性応力分布と押出フィルム肉厚分布評価結果

押出成形プロセスの熱流動解析

  • 単軸スクリュー内熱流動解析
    • 単軸スクリュー溶融体輸送領域内の熱流動場の予測
    • 回転計算座標系によるスクリュー回転の影響を考慮
      入力データ: スクリュー形状、流入出口圧力あるいは流速、回転角速度
      出力データ: 熱流動場、各種流れ可視化情報
  • 3次元ダイ内熱流動解析
    • 複雑形状流路内の熱流動場の予測
    • Superimposition法による異種要素結合、移動境界の表現
      入力データ: 流路・金型形状、熱流動場初期/境界条件、金型移動制御条件、計算コントロールデータ、物性モデルパラメータ
      出力データ: 熱流動場、各種流れ可視化情報

      スパイラルマンドレダイ内流動解析結果
      スパイラルマンドレダイ内流動解析結果

  • 異型押出解析
    • 一般化 ALE (Arbitrary Langangian Eulerian) 法を利用した3次元ダイ内領域と異型押出物領域の一体解析
    • Robin境界条件による滑りの表現(Navier's slip model)
    • 多層押出解析機能
      入力データ: 流路形状、熱流動場境界条件、計算コントロールデータ、物性モデルパラメータ
      出力データ: 異型押出物形状情報、熱流動場

  • 最適化解析
    • 応答曲面法(RSM) によるダイ形状の最適化機能
    • ダイ内流量配分を最適化する分岐流路形状の予測
    • 指定断面形状の押出物を得るためのダイ流路断面形状の予測
      入力データ: 流路初期形状、押出物断面形状、最適化条件(平均流速の均一化条件あるいは押出形状の最適化条件)、熱流動場境界条件、計算コントロールデータ、物性モデルパラメータ
      出力データ: 分岐流量最適化形状あるいはダイ流出断面最適化形状、熱流動

      スリットダイ内FEM流動解析結果
      スリットダイ内FEM流動解析結果
      平均流速を均一化するダイ形状最適化予測結果(RSM最適化解析)
      平均流速を均一化するダイ形状
      最適化予測結果(RSM最適化解析)

押出形状予測

SUNDYXTRUD は、自由表面を伴う流動解析を通じてフィルムやパリソンの押出形状を予測します。予測された押出パリソン形状をSIMBLOWの BLOWUP3DF による大変形構造解析の初期データとして考慮することにより、押出ブロー成形工程の一貫解析を行うことも可能です。

  • 定常押出形状(スウェル現象)の予測
    GHF 法(Generalized Height Function Method) によるフィルム/パリソンの定常・3次元押出形状(定常スェル現象)の予測が可能です。
  • 非定常押出形状(スウェル・ドローダウン競合現象)、パリソンコントローラ効果の予測
    ALE 法(Arbitrary Lagrangian Eulerian Method)によるパリソン非定常・軸対称押出形状、熱流動場の予測が可能です。スウェルとドローダウンの競合効果やパリソンコントローラの影響を定量化します。
    ALE 法による軸対称二重管非定常ダイスウェルシュミレーション(パリソンコントローラの作用によるダイリップ近傍分布の時間変化)
    ALE 法による軸対称二重管非定常ダイスウェルシュミレーション
    (パリソンコントローラの作用によるダイリップ近傍分布の時間変化)

  • 共押出・フィルムコーティング工程の解析
    GHF (Generalized Height Function Method) 法による多層パリソンの定常押出/界面形状やフィルムコーティング形状の予測が可能です。
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解析事例