アクティビティ 3: 押し出しブロックを拘束する

このアクティビティでは、押し出しブロックのモーションを指定します。押し出しブロックで鋼スラブをローラーに押し込みますが、押し出しブロック自体はローラーに当たらないようにします。代わりに、押し出しブロックで鋼スラブをローラーに十分に押し込み、スラブとローラー間の摩擦でスラブを完全に引き込めるようにします。

押し出しブロックがローラーに影響を与えないようにするには、ローラーに到達する前に移動を停止する必要があります。アクティビティ 2 で、イベント持続時間を 0.002 s に設定したことを思い出してください。押し出しブロックがローラーに影響を与えないようにするには、0.0005 秒間一定の速度を指定し、次の 0.0005 秒間で速度をゼロまで下げます。このように速度を指定すると、ブロックはシミュレーションの途中で停止します。

このアクティビティで、押し出しブロックで 5 つの自由度に固定構造拘束を設定すると、X 方向にのみ移動できるようになります。次に、押し出しブロックの速度を指定して、鋼スラブをローラーに押し込みます。ただし、ローラー自体には接触しないようにします。

押し出しブロックのモーションを指定するには

• X 方向を除くすべての方向で、固定構造拘束を押し出しブロックに適用する
• 押し出しブロックに必要な速度を特定する
• +X 方向に移動するために指定速度を押し出しブロックに適用する
• 押し出しブロックがローラーに接触する前に止まるように、押し出しブロックの指定移動速度をコントロールする乗数曲線を定義する

前提条件

• アクティビティ 2 を完了していること。

手順

1. X 方向以外に移動しないように、押し出しブロックを 5 つの自由度(Uy、Uz、Rx、Ry、Rz)で固定するには、構造拘束を設定します。

   1. ([シミュレーション]作業スペース > [設定]タブ > [拘束]パネル > [構造拘束])をクリックして、[構造拘束]ダイアログを開きます。

   2. 拘束の[タイプ]が[固定]に設定されていることを確認します。

   3. 押し出しブロックをクリックして、ターゲットとして選択します。

      注: これは剛体であるため、任意のエッジまたは面をクリックしたときにボディ全体が選択されます。

      通常の並進自由度(DOF)に加えて、3 つの回転自由度が[構造拘束]ダイアログに表示されることに注目してください。剛体に属する要素は 6 つの自由度をサポートします。

   4. [Ux]、[Uy]、[Uz]、[Rx]、[Ry]、および[Rz]の各[軸]オプションがすべてアクティブになっている(青色でハイライト表示)ことを確認してから、[Ux]をクリックして選択解除します。

      

   5. [OK]をクリックして拘束を設定し、ダイアログを閉じます。

2. ローラーの接線速度が 55000 mm/s で、スチール ブロックの厚さがローラーから出るときに 25% 減少する場合に、押し出しブロックに適用する必要がある速度を決定します。

   • ローラーの下から出るときの接線速度は、断面が 25% 減少するため、プロセス ゾーンに入る材料の速度よりも速くなります。
   • 質量を維持するには、押し出しブロックの初期速度が出口速度の 75% である必要があります。この値よりも速くスラブを押し込むと、材料を反対側に転がすよりも速くローラーにスラブが押し出されます。
   • (75/100) * 55000mm/s = ~ 41000 mm/s

3. +X 方向の押し出しブロック上の速度を 41000 mm/s で指定します。

   1. ([シミュレーション]作業スペース > [設定]タブ > [拘束]パネル > [指定された変換])をクリックして、[指定された変換]ダイアログを開きます。

   2. キャンバス内の押し出しブロックをクリックして、選択として特定します。

      注: 押し出しブロックを剛体として識別したため、ボディ全体が自動的に選択されます。

   3. [拘束タイプ]を[速度]に変更します。

   4. [Ux コンポーネント]を選択して方向を定義します。

   5. [単位を変更]をクリックし、単位を mm/s に切り替えます。

   6. [大きさ]を 41000 mm/s に設定します。

      注: 指定速度の方向を示す緑色の矢印が表示されます。

      

4. 最初の 0.0005 秒は 41000 mm/s で移動し、次の 0.0005 秒で 0 mm/s まで下がるように、押し出しブロックのモーションを定義します。

   1. [指定された変換]ダイアログで、 [乗数曲線]をクリックして[乗数曲線]ダイアログを開きます。

   2. ダイアログの右側で、時間 0 の乗数として 1 と入力し、押し出しボディが開始時に 41000 mm/s で移動するようにします。

   3. 行 2 の[時間]列に 0.0005 と入力し、再度[乗数]を 1 に設定して、押し出しボディが最初の 0.0005 秒間は 41000 mm/s で移動するようにします。

   4. 行 3 の[時間]列に 0.001 と入力し、[乗数]を 0 に設定して、押し出しボディが減速して次の 0.0005 秒間で停止するようにします。

      

   5. [OK]をクリックして、曲線を確定します。

5. [OK]をクリックして指定された変換を適用し、ダイアログを閉じます。

アクティビティ 3 のサマリー

このアクティビティの内容

• X 方向を除くすべての方向で、固定構造拘束を押し出しブロックに適用しました
• 押し出しブロックに必要な速度を決定しました
• +X 方向に移動するために指定速度を押し出しブロックに適用しました
• ブロックがローラーに接触する前に止まるように、押し出しブロックの指定移動速度をコントロールする乗数曲線を定義しました