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公開番号2025097012
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023213054
出願日2023-12-18
発明の名称高分子モデルのシミュレーション方法及びシミュレーション用プログラム
出願人TOYO TIRE株式会社
代理人弁理士法人蔦田特許事務所
主分類G16C 10/00 20190101AFI20250623BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】高分子モデルにおける応力分布を求める新たな方法を提供する。
【解決手段】複数の粒子を含む高分子モデルを使用して、それぞれの前記粒子の移動を含むシミュレーションをコンピュータが分子動力学法により実行する、高分子モデルのシミュレーション方法において、シミュレーション領域を複数の区画に分割し、前記シミュレーションの開始から終了までの複数のステップのうち少なくともいずれかにおいて、それぞれの前記区画に含まれる前記粒子を特定し、前記区画毎に、その区画に含まれる前記粒子のミーゼス応力の平均値を応力平均値として算出する、高分子モデルのシミュレーション方法。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
複数の粒子を含む高分子モデルを使用して、それぞれの前記粒子の移動を含むシミュレーションをコンピュータが分子動力学法により実行する、高分子モデルのシミュレーション方法において、
シミュレーション領域を複数の区画に分割し、
前記シミュレーションの開始から終了までの複数のステップのうち少なくともいずれかにおいて、それぞれの前記区画に含まれる前記粒子を特定し、前記区画毎に、その区画に含まれる前記粒子のミーゼス応力の平均値を応力平均値として算出する、
高分子モデルのシミュレーション方法。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記シミュレーションの開始から終了までの複数のステップのそれぞれにおいて、前記区画毎に前記応力平均値を算出する、
請求項１に記載の高分子モデルのシミュレーション方法。
【請求項３】
前記シミュレーションが、亀裂が形成された前記高分子モデルについてのシミュレーションであり、
前記亀裂の先端を含み、かつ、複数の前記区画にわたる部分について、それぞれの前記区画を前記応力平均値の大きさに応じて着色する、
請求項１又は２に記載の高分子モデルのシミュレーション方法。
【請求項４】
前記区画の形状が立方体であり、
前記高分子モデルに含まれる複数の前記粒子が、大きさ及び形状について、全て同じ直径の球体として設定され、又は、直径の異なる複数種類の球体として設定され、
前記立方体の辺の長さが、最も数の多い前記球体の直径の２～３倍である、請求項１又は２に記載の高分子モデルのシミュレーション方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の方法を前記コンピュータに実行させる、高分子モデルのシミュレーション用プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子モデルのシミュレーション方法及びシミュレーション用プログラムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１や特許文献２に記載されているような、分子動力学法による高分子モデルのシミュレーション方法が知られている。分子動力学法によるシミュレーション方法では、高分子モデルを構成するそれぞれの粒子について運動方程式を解くことにより、それぞれの粒子の位置の時系列変化を求めることができる。さらに、それぞれの粒子を可視化することにより、それぞれの粒子の運動を観察することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４８４９２１号公報
特許第６２４８５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高分子材料の亀裂進展試験のような、応力集中が生じる試験や現象をシミュレーションする場合に、高分子モデルにおける応力分布を求めることが要求されている。しかし、従来、応力分布をうまく求める方法が確立されていなかった。
【０００５】
そこで本発明は、高分子モデルにおける応力分布を求める新たな方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下に示される実施形態を含む。
【０００７】
［１］複数の粒子を含む高分子モデルを使用して、それぞれの前記粒子の移動を含むシミュレーションをコンピュータが分子動力学法により実行する、高分子モデルのシミュレーション方法において、シミュレーション領域を複数の区画に分割し、前記シミュレーションの開始から終了までの複数のステップのうち少なくともいずれかにおいて、それぞれの前記区画に含まれる前記粒子を特定し、前記区画毎に、その区画に含まれる前記粒子のミーゼス応力の平均値を応力平均値として算出する、高分子モデルのシミュレーション方法。
【０００８】
［２］前記シミュレーションの開始から終了までの複数のステップのそれぞれにおいて、前記区画毎に前記応力平均値を算出する、［１］に記載の高分子モデルのシミュレーション方法。
【０００９】
［３］前記シミュレーションが、亀裂が形成された前記高分子モデルについてのシミュレーションであり、前記亀裂の先端を含み、かつ、複数の前記区画にわたる部分について、それぞれの前記区画を前記応力平均値の大きさに応じて着色する、［１］又は［２］に記載の高分子モデルのシミュレーション方法。
【００１０】
［４］前記区画の形状が立方体であり、前記高分子モデルに含まれる複数の前記粒子が、大きさ及び形状について、全て同じ直径の球体として設定され、又は、直径の異なる複数種類の球体として設定され、前記立方体の辺の長さが、最も数の多い前記球体の直径の２～３倍である、［１］～［３］のいずれかに記載の高分子モデルのシミュレーション方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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