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J-GLOBAL ID：201702284761828694   整理番号：17A0250564

亜鈴モデルを用いることによるポリマ溶融紡糸のマルチスケールシミュレーション

Multiscale Simulation of Polymer Melt Spinning by Using the Dumbbell Model

著者 (3件)： Sato Takeshi (Department of Chemical Engineering, Kyoto University) ,  Takase Kazuhiro (Department of Chemical Engineering, Kyoto University) ,  Taniguchi Takashi (Department of Chemical Engineering, Kyoto University)
資料名： 日本レオロジー学会誌  (Journal of the Society of Rheology, Japan)
巻： 44  号： 5  ページ： 265-280(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： Z0961A  ISSN： 0387-1533  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 紡糸ラインに沿ったLagrangian粒子(高分子鎖で充填)を用いる事による応力と歪速度テンソル場による巨視的および微視的状態に関係するマルチスケールシミュレーション法を用いる事によって,高分子材料の紡糸工程を検討した。多数のLagrangian流体粒子を流体に導入する,N_p→∞の限界で上方の対流Maxwell流体に相当するそれぞれ高分子鎖(N_p=10⁴)を模倣したN_p-Hookean亜鈴を含む。Reynolds数Reに依存して,10~30の範囲,2つの典型的なDeborah数,De=10^-2とDe=10^-3異なる延伸比Drについての(a)Re→0および(b)有限のReの場合について繊維の動的挙動を検討した。極限Re→0(a)では,Deborah数Deは大きくなると弾性効果がその系を安定化する。有限のRe(b)では,慣性効果が紡糸工程の動的挙動を決定するのに重要な役割を果たして,Dr=10^-2について,その系は少なくともDr=30の延伸比までは非常に安定である事が分かった。繊維速度と断面積は延伸比のみによって決定される事も分かった。紡糸ライン沿いの典型的な場所に沿ってLagrangian粒子中に位置する亜鈴に関する亜鈴結合ベクトルの終端分布を有する速度と断面積プロファイルを比較することによって,著者らのマルチスケールシミュレーション法はの微視的状態と同時に巨視的流動挙動とを首尾よく系橋渡しする事が分かる。本スキームはMaxwell構成方程式によって得られた結果とよく一致することも確認する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *融解高分子 ,  *溶融紡糸 ,  *計算機シミュレーション ,  *粘弾性 ,  *流体力学的模型 ,  高分子鎖 ,  無次元数 ,  Reynolds数 ,  比率 ,  延伸 ,  断面積 ,  加工速度 ,  構成方程式 ,  モデル ,  粒子 ,  歪速度 ,  テンソル場 ,  Deborah数 ,  *Maxwellモデル ,  *マルチスケールシミュレーション ,  *計算機利用 ,  *利用 ,  *機械的性質
準シソーラス用語： Lagrange粒子 ,  Maxwell構成方程式 ,  亜鈴モデル ,  延伸比

著者キーワード (5件)： Multiscale simulation ,  Melt spinning process ,  Viscoelastic fluids ,  Maxwell model ,  Dumbbell model

分類 (2件)： 紡糸・製糸一般  (YM03010O) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H)

引用文献 (53件)：

• 1) Ishihara H, Seikei-Kakou, 23, 276 (2011) in Japanese.
• 2) Ishihara H, Seikei-Kakou, 23, 336 (2011) in Japanese.
• 3) Ishihara H, Seikei-Kakou, 23, 430 (2011) in Japanese.
• 4) Kase S, Matsuo T, J Polym Sci Part A, 3, 2541 (1965).
• 5) Kase S, Matsuo T, J Polym Sci Part A, 11, 251 (1967).

タイトルに関連する用語 (5件)： 亜鈴 ,  モデル ,  ポリマ ,  溶融紡糸 ,  マルチスケールシミュレーション