JP3516129B2 - Analytical mesh density control device - Google Patents

Analytical mesh density control device

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JP3516129B2
JP3516129B2 JP05723398A JP5723398A JP3516129B2 JP 3516129 B2 JP3516129 B2 JP 3516129B2 JP 05723398 A JP05723398 A JP 05723398A JP 5723398 A JP5723398 A JP 5723398A JP 3516129 B2 JP3516129 B2 JP 3516129B2
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analysis
node
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千恵 滝澤
孝志 横張
誠 小野寺
一朗 西垣
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機を用いた数
値シミュレーションにより、設計業務を最適化、合理化
するCAEシステムに係わり、特に、解析対象の2次元
および3次元形状モデルから生成された解析用メッシュ
の粗密を自動的に制御する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CAE system for optimizing and rationalizing design work by numerical simulation using a computer, and particularly for analysis generated from two-dimensional and three-dimensional shape models to be analyzed. The present invention relates to a device for automatically controlling the density of meshes.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の解析用メッシュ粗密制御方法とし
ては、主要なものに次の5つがある。
2. Description of the Related Art There are the following five major conventional mesh density control methods for analysis.

【0003】(1)ドロネー分割済みメッシュに対し、
メッシュを粗くしたい領域を対話的に指定し、対象領域
内の削除節点数を指定する。次に節点削除後の多角形領
域の境界節点をドロネー分割を保証したまま三角形(四
面体)群に分割することにより、指定領域内の要素を粗
くする方法である。これについては、特開平7-219
977号公報に記載されている。
(1) For the Delaunay divided mesh,
Interactively specify the area where you want to roughen the mesh, and specify the number of deleted nodes in the target area. Then, the boundary nodes of the polygonal area after the node deletion are divided into triangle (tetrahedral) groups while ensuring Delaunay division, thereby roughening the elements in the specified area. Regarding this, JP-A-7-219
977.

【0004】(2)差分法で用いられる直交メッシュの
隣接格子点を、入力されたメッシュ結合条件に基づいて
結合することによって、メッシュを粗くした後、斜辺を
挿入することによって粗密を制御した三角形メッシュを
生成する方法である。これについては、特開平8−29
2938号公報に記載されている。
(2) A triangle whose coarseness and fineness is controlled by connecting the adjacent grid points of the orthogonal mesh used in the difference method based on the input mesh connection condition to make the mesh rough and then inserting the hypotenuse. This is a method of generating a mesh. Regarding this, JP-A-8-29
It is described in Japanese Patent No. 2938.

【0005】(3)分割した解析領域に座標格子を作成
する際、画面上に表示された座標格子線を対話的に削除
して生成メッシュを粗くしたり、挿入して生成メッシュ
を細かくしたりする支援手段を加えることによって、生
成されるメッシュの粗密を制御する方法である。これに
ついては、特開平4−679号公報に記載されている。
(3) When creating a coordinate grid in a divided analysis area, the coordinate grid lines displayed on the screen are interactively deleted to roughen the generated mesh, or inserted to make the generated mesh finer. It is a method of controlling the density of the generated mesh by adding a supporting means for This is described in JP-A-4-679.

【0006】(4)解析条件の変更に伴って、解析精度
が必要な部分の移動が必要なモデルにおいて、要素線分
を半分に分割したり、元に戻したりすることによって局
所的にメッシュ粗密を制御する方法である。これについ
ては、ICTAM96の「AnUnstructured Adaptiv
e Mesh Navier−Stokes Solution Procedure
for Predicting Confined Explosions」(I.
J.Connell,J.K.Watterson他)に記載されてい
る。
(4) In a model in which a portion requiring analysis accuracy needs to be moved due to a change in analysis condition, element line segments are divided into halves or returned to the original state so that the mesh density is locally reduced. Is a method of controlling. For this, see ICTAM96 "An Unstructured Adaptiv
e Mesh Navier-Stokes Solution Procedure
for Predicting Confined Explosions "(I.
J. Connell, J. K. Watterson et al.).

【0007】(5)解析計算を行う際に、各接点の体積
結合を繰り返すことによってメッシュを粗くしたり、各
接点周辺要素の構成線分を2分割した位置に基づいて接
点周辺の要素を細分割したりすることによってメッシュ
粗密を制御する方法である。これについては、「市販C
FDコードCFX−5による解析と検証」河部誠一(A
EAテクノロジー株式会社)、CFDソフトの性能比
較、No.9790 JSME SYMPOSIUM、
p.109−119、1997−11に記載されてい
る。
(5) When the analytical calculation is performed, the mesh is made coarse by repeating the volume coupling of each contact, and the elements around the contact are finely divided based on the position where the constituent line segment of each contact peripheral element is divided into two. This is a method of controlling mesh density by dividing the mesh. About this, "Commercial C
Analysis and verification using FD code CFX-5 ”Seiichi Kawabe (A
EA Technology Co., Ltd.), CFD software performance comparison, No. 9790 JSME SYMPOSIUM,
p. 109-119, 1997-11.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の自動メッシュ生
成法には、以下のような課題があった。
The conventional automatic mesh generation method has the following problems.

【0009】(1)の方法は、指定領域内から削除・挿
入したい節点の数を対話的に指定する方法であり、希望
する要素寸法にするためには結果のメッシュを予測して
削除・挿入節点数・位置を入力する操作と、生成メッシ
ュの確認を繰り返す必要がある。直接指定領域内の目標
要素寸法を指定して、領域内要素の寸法平均が指定値に
なるまで自動的にメッシュを変更していくことはできな
い。
The method (1) is a method of interactively specifying the number of nodes to be deleted / inserted from within the specified area, and in order to obtain a desired element size, the resultant mesh is predicted and deleted / inserted. It is necessary to repeat the operation of inputting the number of nodes / positions and confirmation of the generated mesh. It is not possible to directly specify the target element size in the specified area and automatically change the mesh until the average size of the elements in the area reaches the specified value.

【0010】(2)の方法は、斜辺を挿入して三角形メ
ッシュを生成する過程で作成する直交メッシュの縦横隣
接格子点を、格子間隔の縦横比に基づいてシステム使用
者が入力した条件に合うように接合する方法であり、既
に生成された、節点の並びが不規則である3次元非構造
メッシュ(四面体)を粗くする場合に適用するのは難し
い。
The method (2) meets the condition that the system user inputs the vertical and horizontal adjacent grid points of the orthogonal mesh created in the process of inserting the hypotenuse to generate the triangular mesh based on the aspect ratio of the grid spacing. However, it is difficult to apply it to the roughening of the three-dimensional unstructured mesh (tetrahedron) that has already been generated and has irregular arrangement of nodes.

【0011】(3)の方法は、解析領域にメッシュ生成
するために作成する座標格子の、直交座標格子線の間引
き及び補間によって生成メッシュの粗密を制御する方法
であり、結果のメッシュや既に生成された非構造メッシ
ュ(三角形及び四面体)の節点数や位置を直接変更して
生成メッシュを粗くする場合に適用することはできな
い。
The method (3) is a method of controlling the density of the generated mesh by thinning out and interpolating the orthogonal coordinate grid lines of the coordinate grid created for generating the mesh in the analysis area. It cannot be applied to the case where the number of nodes or the positions of the generated unstructured mesh (triangle and tetrahedron) is directly changed to roughen the generated mesh.

【0012】(4)の方法は、時間毎に変化する現象の
解析のように解析精度が必要な部分が移動する場合、そ
の移動に伴ってメッシュを部分的に細かくしたり粗くし
たりする方法であり、メッシュを粗くする場合は、細分
割の際、要素線分を半分に分割した履歴を登録してお
き、細かいメッシュが必要でなくなった部分について、
既登録情報に基づいて半分にした要素を合併して元に戻
す方法を用いている。この方法では、細分割の履歴情報
が必要となるため、要素数が多くなると多大な計算記憶
容量が必要となる。
The method (4) is a method of partially making the mesh finer or coarser in accordance with the movement when a portion requiring analysis accuracy moves, such as in the analysis of a phenomenon that changes with time. If you want to roughen the mesh, register the history of dividing the element line segment in half when subdividing, and for the part where you do not need the fine mesh,
It uses the method of merging the halved elements based on the registered information and restoring them. This method requires subdivision history information, and thus requires a large amount of calculation storage capacity when the number of elements increases.

【0013】(5)の方法は、(3)と同様の目的を持
ち、(3)よりも局所的な処理が可能である。しかし、
システム使用者が直接粗密制御したい領域を指定して、
対象領域のメッシュ粗密を制御することは難しい。
The method (5) has the same purpose as that of (3), and can perform more local processing than (3). But,
The system user directly specifies the area that you want to control the density,
It is difficult to control the mesh density of the target area.

【0014】本発明の目的は、上記課題を解決し、解析
コスト低減のための解析用メッシュを効率よく生成する
ことにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and efficiently generate an analysis mesh for reducing the analysis cost.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、 数値デ
ータの集合としてコンピュータ内に形成された解析用の
形状モデル上に生成された三角形または四面体を要素と
するメッシュを画面表示する表示手段と、前記画面表示
された形状モデル上のメッシュに対し、メッシュを粗く
する領域をマウスやキーボードからの座標値入力で範囲
指定する手段と、指定領域に含まれた各要素の大きさに
関する目標要素寸法を入力する手段、指定領域内の要素
全てが入力目標要素寸法以上になるまで、次の(1),
(2)のいずれかの手段、(1)指定領域内の要素を構
成する少なくとも2つの節点を一致させて、節点数と要
素数を減らすことによって、該指定領域のメッシュのみ
を粗くし、結果を前記表示手段に出力して表示する手
段、(2)指定領域内の任意の複数節点を取り除いて領
域内の要素を削除し、取り除いた節点数より少ない節点
を領域内に挿入後、挿入点と各領域境界構成面を結んで
新要素を生成し、指定領域内の新生成要素全てが入力目
標要素寸法以上になるように節点数と要素数を減らすこ
とによって、該指定領域のメッシュのみを粗くし、結果
を前記表示手段に出力して表示する手段、を備えること
によって達成される。
[Means for Solving the Problems] The above-described object is a display means for displaying on screen a mesh having triangles or tetrahedra as elements, which is generated on a shape model for analysis formed in a computer as a set of numerical data. A means for designating the area of the mesh to be roughened on the shape model displayed on the screen by inputting coordinate values from a mouse or a keyboard, and a target element relating to the size of each element included in the designated area. Means for inputting the dimension, until all the elements in the specified area are equal to or larger than the input target element dimension,
Any one of (2), (1) by matching at least two nodes constituting the element in the designated area to reduce the number of nodes and the number of elements, only the mesh in the designated area is roughened, and the result Means for outputting and displaying on the display means, (2) removing an arbitrary plurality of nodes in the designated area to delete elements in the area, inserting nodes smaller than the number of removed nodes into the area, and then inserting points And connect each area boundary configuration surface to generate a new element, and reduce the number of nodes and the number of elements so that all the newly generated elements in the specified area are equal to or larger than the input target element size, so that only the mesh in the specified area is It is achieved by providing a means for roughening and outputting the result to the display means for display.

【0016】メッシュを粗くした後の各要素の形状をあ
らかじめ指定された尺度に基づいて判定し、メッシュを
粗くして生成された要素中に、前記尺度に基づく判定結
果が初期要素形状より劣る要素がある場合には、前記一
致させる節点の組み合わせを変えたり、指定領域内から
取り除く節点、個数を変え、新しく挿入する節点の位置
を変えることによって生成メッシュ形状を制御して、メ
ッシュを粗くした後もメッシュを粗くする前と同等以上
に優れた要素形状のみからなるメッシュを生成するよう
にしてもよい。
The shape of each element after roughening the mesh is judged based on a pre-specified scale, and among the elements generated by roughening the mesh, the judgment result based on the scale is inferior to the initial element shape. If there is, the mesh shape is controlled by changing the combination of the matching nodes, changing the number of nodes and the number of nodes to be removed from the specified area, and changing the position of the newly inserted node, and after roughening the mesh. Also, it is possible to generate a mesh composed only of element shapes that are equal to or better than those before roughening the mesh.

【0017】解析用に形状モデル上に生成された三角形
または四面体メッシュから求めた解析結果の誤差や勾配
が小さい部分に対し、システム使用者が入力した目標要
素寸法未満の要素が多く存在する領域を探索し、得られ
た領域をメッシュを粗くする領域として範囲指定する手
段を備えるようにしてもよい。
A region where many elements smaller than the target element size input by the system user exist for a portion where the error or gradient of the analysis result obtained from the triangular or tetrahedral mesh generated on the shape model for analysis is small. May be provided, and a means for designating the obtained area as an area for roughening the mesh may be provided.

【0018】メッシュを粗くする領域を範囲指定する代
りに、解析用に形状モデル上にメッシュを生成する際に
システム使用者が細密メッシュを生成する領域を指定
し、指定された細密メッシュを生成する領域以外の領域
を、自動的にメッシュを粗くする領域として範囲指定す
るようにしてもよい。
Instead of designating the range of the region where the mesh is made coarse, the system user designates the region where the fine mesh is generated when generating the mesh on the shape model for analysis, and generates the designated fine mesh. A region other than the region may be designated as a region in which the mesh is automatically roughened.

【0019】各要素の形状を判定する尺度としては、例
えば、長さのアスペクト比、角度のアスペクト比があ
り、それらについて、あらかじめ基準値(下限値)を定
めておいて、その基準値に照らして優劣を判定すればよ
い。
As a scale for judging the shape of each element, there are, for example, a length aspect ratio and an angle aspect ratio. For these, a reference value (lower limit value) is set in advance, and the reference value is lit. You can determine the superiority or inferiority.

【0020】尚、本願明細書において、「長さのアスペ
クト比」とは対象要素の最小線分長と最大線分長の比
(最小線分長/最大線分長)、「角度のアスペクト比」
とは、三角形メッシュの場合対象要素の隣接2線分の最
小角度と隣接2線分の最大角度の比、四面体の場合対象
要素の隣接2面の最小角度と隣接2面の最大角度の比
(いずれも最小角度/最大角度)で、それぞれ設定値範
囲は0〜1.0である。また、「目標要素寸法」とは、
形状に依存しない要素稜線の最小長さである。
In the present specification, "aspect ratio of length" means the ratio of the minimum line segment length to the maximum line segment length of the target element (minimum line segment length / maximum line segment length), "angle aspect ratio". "
Is the ratio of the minimum angle between two adjacent line segments of the target element in the case of a triangular mesh, and the ratio between the minimum angle of two adjacent planes of the target element and the maximum angle of two adjacent planes of the target element in the case of a tetrahedron. (Both are minimum angle / maximum angle), and the set value range is 0 to 1.0, respectively. The "target element size" is
It is the minimum length of the element edge line that does not depend on the shape.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】1.システムの全体構成と処理手
順 図1は、本実施例のメッシュ生成法の全体フローチャー
ト図である。図1において本発明の一実施例を説明す
る。なお、本実施例は、データを格納する記憶手段、演
算処理を行う演算手段、データや作業指示を入力する入
力手段、処理結果を出力する出力手段、画像や数値デー
タの表示を行う表示手段を含んで構成された装置により
実施される。なお、本実施例では、形状モデルを構成す
る数値データはキーボード101bやマウス101cを
用いて入力され、コンピュータである本装置内に形状モ
デルを構成することとしたが、別のコンピュータに既に
入力されて形状モデルを構成している数値データを利用
してもよい。その場合、上記装置は該コンピュータに接
続され、オンラインでリアルタイムの処理を行う構成と
するのが望ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. Overall System Configuration and Processing Procedure FIG. 1 is an overall flowchart of the mesh generation method of this embodiment. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a storage means for storing data, a calculation means for performing calculation processing, an input means for inputting data and work instructions, an output means for outputting processing results, and a display means for displaying images and numerical data. It is implemented by an apparatus configured to include. In the present embodiment, the numerical data forming the shape model is input using the keyboard 101b and the mouse 101c, and the shape model is formed in the computer, which is a computer, but it is already input to another computer. Numerical data forming the shape model may be used. In that case, it is desirable that the above device is connected to the computer and configured to perform real-time processing online.

【0022】(手順1) システム使用者が前記装置の入
力手段であるキーボード101bやマウス101cを用
いて入力した数値データに基づいて装置内に形状モデル
が生成され、表示手段であるディスプレイ101a上に
生成された前記形状モデルが表示される。システム使用
者は、作成した形状モデルに対し、キーボード101b
から目標要素寸法や線分分割数を入力する(ST1)。
(Procedure 1) A shape model is generated in the device based on the numerical data input by the system user using the keyboard 101b or mouse 101c which is the input device of the device, and is displayed on the display 101a which is the display device. The generated shape model is displayed. The system user uses the keyboard 101b for the created geometric model.
The target element size and the number of line segment divisions are input from (ST1).

【0023】(手順2) 前記(手順1)のデータに基づ
き、システムが自動生成した初期メッシュおよび解析結
果を入出力装置101のディスプレイ101a上に表示
する(ST2)。
(Procedure 2) Based on the data of (Procedure 1), the initial mesh automatically generated by the system and the analysis result are displayed on the display 101a of the input / output device 101 (ST2).

【0024】(手順3) 前記(手順2)で表示されたメ
ッシュのうち、高い解析精度を要求しない部分に必要以
上に細かいメッシュが生成されているような場合、シス
テム使用者がキーボード101bやマウス101cを用
いてメッシュを粗くしたい領域を指定する(ST3)。
領域の指定方法は、マウスまたはキーボードからの座標
値による範囲指定、または寸法を大きくしたい要素群の
指定等によって行う。
(Procedure 3) In the mesh displayed in (Procedure 2), if a finer mesh than necessary is generated in a portion that does not require high analysis accuracy, the system user may use the keyboard 101b or mouse. A region in which the mesh is to be roughened is designated using 101c (ST3).
The area is specified by specifying the range using coordinate values from the mouse or keyboard, or specifying the element group whose size is to be increased.

【0025】(手順4) メッシュを粗くする領域内の要
素の最小の大きさを決定する下限目標要素寸法を入力す
るためのメニューをディスプレイ101a上に表示し、
システム使用者が入出力装置101のキーボード101
bやマウス101cを用いて、対話形式で生成要素に関
するしきい値を入力、変更する(ST4)。図2に対話
形式入力のための画面例を示す。しきい値設定項目は、
指定領域内の各要素の長さ、角度の各アスペクト比(3
a)や目標要素寸法(3b)等とする(図3)。また、図
2の画面表示例において、ボタン2aをONにしてから
領域指定した場合は指定領域内部を対象にメッシュ粗大
化処理が実行され、ボタン2aをOFFにしてから領域
指定した場合は指定領域外部を対象にメッシュ粗大化処
理が実行される。
(Procedure 4) A menu for inputting the lower limit target element size for determining the minimum size of the element in the area where the mesh is roughened is displayed on the display 101a,
The system user uses the keyboard 101 of the input / output device 101.
Using b or the mouse 101c, the threshold value regarding the generated element is interactively input and changed (ST4). FIG. 2 shows an example of a screen for interactive input. The threshold setting items are
Aspect ratio of length and angle of each element (3
a) and the target element size (3b), etc. (FIG. 3). Further, in the screen display example of FIG. 2, when the button 2a is turned ON and the area is designated, the mesh coarsening process is executed for the inside of the designated area, and when the button 2a is turned OFF and the area is designated, the designated area is specified. The mesh coarsening process is executed for the outside.

【0026】(手順5) 前記(手順3)の指定領域また
は指定形状内の要素が全て(手順4)で入力、格納された
目標要素寸法以上になるまで、2章で説明する方法を繰
り返すことによってメッシュを再生成し、指定領域内ま
たは指定形状内要素を粗くした結果を表示する(ST
5)。
(Procedure 5) The method described in Chapter 2 is repeated until all the elements in the designated area or the designated shape in (Procedure 3) above the target element dimensions input and stored in (Procedure 4). The mesh is regenerated by and the result of roughening the elements in the specified area or in the specified shape is displayed (ST
5).

【0027】以上の手順終了後、さらにメッシュを粗く
する場合は(手順3)に戻る。
When the mesh is further roughened after the above procedure is completed, the procedure returns to (Procedure 3).

【0028】上記手順を解析プログラムに組み込む場
合、(手順1)で生成した初期メッシュから求めた解析
結果の勾配や誤差に従ってメッシュを粗くする領域を検
索し、(手順4)、(手順5)の処理を実行する。
When the above procedure is incorporated into an analysis program, an area for roughening the mesh is searched according to the gradient and error of the analysis result obtained from the initial mesh generated in (Procedure 1), and the procedure of (Procedure 4) and (Procedure 5) Execute the process.

【0029】2.メッシュを粗くする基本アルゴリズム 本発明は、任意の領域内に生成されたメッシュに含まれ
る要素構成節点数を減らして領域内要素数を減少させる
ことによって、メッシュを部分的に粗くする方法に基づ
いている。領域内節点数の削減方法は、以下の2つであ
る。いずれも、前記演算手段により前記手順5において
実行される。各方法について説明する。(手順1)で生
成した初期メッシュから求めた解析結果の勾配や誤差に
従ってメッシュを粗くする領域を検索する場合は、この
作業も、前記演算手段により前記手順5において実行さ
れる。
2. Basic algorithm for roughening mesh The present invention is based on a method for partially roughening a mesh by reducing the number of element constituent nodes included in a mesh generated in an arbitrary region to reduce the number of elements in the region. There is. There are two methods for reducing the number of nodes in the area. Both are executed in the procedure 5 by the computing means. Each method will be described. When searching a region in which the mesh is to be roughened according to the gradient or error of the analysis result obtained from the initial mesh generated in (procedure 1), this operation is also executed in the procedure 5 by the calculating means.

【0030】2.1 節点結合型粗メッシュ生成アルゴ
リズム 本方法は、任意の1要素を構成する2つの節点の座標値
を一致させて1節点とすることによって該2節点から構
成されていた線分を縮退させて、該線分を共有していた
周辺要素数を減らす方法である。図4に本方法のフロー
チャート図を、図5に2次元三角形メッシュを対象に、
任意の1節点を結合した場合の要素形状変化の様子を示
す。図5(a)は初期メッシュ形状、図5(b)は節点
結合後のメッシュ形状を示している。
2.1 Node-Coupling Coarse Mesh Generation Algorithm This method is a line segment composed of two nodes by matching the coordinate values of two nodes forming one arbitrary element to form one node. To reduce the number of peripheral elements sharing the line segment. FIG. 4 is a flowchart of the method, and FIG. 5 is a two-dimensional triangular mesh.
The following shows how the element shape changes when one arbitrary node is connected. FIG. 5A shows the initial mesh shape, and FIG. 5B shows the mesh shape after the node connection.

【0031】1章(手順2)で指定した領域(図5
(a)の全体形状)内の1節点(5a1)を対象に、節
点結合の流れを説明する。
The area specified in Chapter 1 (Procedure 2) (see FIG. 5)
The flow of nodal connection will be described for one nodal point (5a1) in the (a) overall shape.

【0032】(結合手順1)結合する対象節点(5a
1)を決定し、該節点のデータに、結合対象節点として
処理されたことを示すフラグを立て、節点(5a1)を
含む要素(三角形)を全て探索し(図5太線5b内)、
結合に関係する要素群M(対象要素群)として登録する
(ST1〜ST2)。結合対象節点は、原則として完全
に先に指定された領域内部にある点とする。
(Join procedure 1) Target node (5a) to be joined
1) is determined, a flag indicating that the data has been processed as a connection target node is set in the data of the node, and all the elements (triangles) including the node (5a1) are searched (inside the thick line 5b in FIG. 5),
It is registered as an element group M (target element group) related to the combination (ST1 to ST2). As a general rule, the joint target node is a point completely inside the previously specified area.

【0033】(結合手順2)対象要素群Mに含まれる節
点を順に探索し、結合する節点(5a1)との距離が最
短の点を、結合対象の節点として1つ(この場合、5a
2)選び、被結合対象節点として処理されたことを示す
フラグを、節点(5a2)のデータに立てる(ST
3)。結合する節点(5a1)との距離が最短の点を選
ぶのは、結果として生成されるメッシュの歪みが小さく
なるようにするためである。いずれかの辺の長さが先に
入力した目標要素寸法未満である要素から順に、対象要
素群に含まれる節点を探索するようにしてもよい。
(Joining procedure 2) The nodes included in the target element group M are searched in order, and the point having the shortest distance to the node (5a1) to be joined is one as the node to be joined (in this case, 5a).
2) A flag indicating that the node has been selected and processed as the node to be joined is set in the data of the node (5a2) (ST
3). The reason why the point having the shortest distance from the connecting node (5a1) is selected is to reduce the distortion of the resulting mesh. You may make it search for the node contained in a target element group in order from the element whose length of either side is less than the target element dimension input previously.

【0034】(結合手順3)節点5a1と節点5a2の
座標値を一致させる。一致させる位置は、節点5a2が
領域境界上の節点であった場合は5a2の位置、そうで
ない場合は線分5a1、5a2を内分する位置(初期値
として中間点)に決定する(ST4)。
(Joining procedure 3) The coordinate values of the node 5a1 and the node 5a2 are matched. The position to be matched is determined to be the position of 5a2 when the node 5a2 is a node on the area boundary, and the position where the line segments 5a1 and 5a2 are internally divided (intermediate point as an initial value) otherwise (ST4).

【0035】(結合手順4)対象要素群M(太線5b内
の要素)のうち、結合節点5a1と被結合節点5a2の
双方を共に含む要素(図5(a)網かけ要素)は、前記
(結合手順3)で節点5a1と節点5a2を結合したと
きに縮退する線分を共有している。これらの要素は節点
結合によって面積(体積)が0になるため、要素再生成
の際に登録しない。節点5a1か節点5a2のいずれか
を含む要素は、各要素について該当節点の座標値を結合
位置に更新する(ST5〜ST6)。このとき、結合さ
れる節点が領域境界にあった場合、該節点を含む要素全
てを探索し、それらについて移動対象となった節点の位
置を更新する。
(Joining procedure 4) Among the target element group M (elements within the thick line 5b), the element (shaded element in FIG. 5 (a)) including both the joint node 5a1 and the jointed node 5a2 is the same as the above ( A line segment that is degenerate when the nodes 5a1 and 5a2 are joined in the joining procedure 3) is shared. Since the area (volume) of these elements becomes 0 due to the node connection, they are not registered when the elements are regenerated. An element including either the node 5a1 or the node 5a2 updates the coordinate value of the corresponding node for each element to the combined position (ST5 to ST6). At this time, if the node to be combined is on the area boundary, all the elements including the node are searched, and the position of the node that is the movement target is updated for them.

【0036】(結合手順5)新しく生成された要素群
(図5の(b)の太線5c内)の各要素の体積やアスペ
クト比を求める。その結果、歪みの大きい(アスペクト
比が先に入力、指定されたアスペクト比よりも小さい)
要素が含まれてしまった場合は、対象要素群内に未チェ
ックの節点(結合手順3〜5が実施されていない節点)
があるかどうかを、被結合対象節点のフラグが立ってい
ない節点の有無で判断する。被結合対象節点のフラグが
立っていない節点があれば、(結合手順2)に戻って別
の節点を被結合節点として選択し直し(ST7〜ST
9)、(結合手順3)以降の処理を繰り返す。新しく生
成された要素群のアスペクト比が指定されたアスペクト
比より大きければ、結合手順7に進む。
(Joining procedure 5) The volume and aspect ratio of each element of the newly generated element group (inside the thick line 5c of FIG. 5B) are obtained. As a result, the distortion is large (the aspect ratio is input first and is smaller than the specified aspect ratio)
If the element is included, an unchecked node in the target element group (a node for which joining procedures 3 to 5 have not been executed)
Whether or not there is a node to be combined is determined by the presence or absence of a node for which the flag is not set. If there is a node for which the target node to be joined is not flagged, the procedure returns to (joining procedure 2) and another node is selected again as a joined node (ST7 to ST
9), the process after (combining procedure 3) is repeated. If the aspect ratio of the newly generated element group is larger than the specified aspect ratio, the procedure proceeds to the combining procedure 7.

【0037】(結合手順6)前記(結合手順5)で全ての
節点をチェックしても、歪みの大きな要素が残る場合
は、その節点(この場合、節点5a1)を用いるメッシ
ュ粗大化は実行しない(ST10)で、ST13に進
む。
(Joining procedure 6) Even if all the nodes are checked in the above-mentioned (joining procedure 5), if a large distortion element remains, mesh coarsening using that node (in this case, node 5a1) is not executed. In (ST10), the process proceeds to ST13.

【0038】(結合手順7)新しく生成された各要素属
性と隣接関係を登録する(ST11〜ST12)。この
とき、要素群(太線5c内の要素群)に隣接する各要素
の状態も更新する(どのような要素に隣接しているかと
いう条件が変わるため)。
(Join procedure 7) Register newly created element attributes and adjacency relationships (ST11 to ST12). At this time, the state of each element adjacent to the element group (element group within the thick line 5c) is also updated (because the condition of which element is adjacent is changed).

【0039】以上の(結合手順1)〜(結合手順5)の
手順を、指定領域内要素の大きさが1章(手順3)で登
録された目標要素寸法以下である要素がなくなるまで、
または領域内要素の節点全てをチェックするまで、該領
域内の任意の節点を対象として順次実行することによっ
て、要素を部分的に粗くする。
The above procedure (combining procedure 1) to (combining procedure 5) is repeated until there is no element whose size in the designated area is equal to or smaller than the target element size registered in Chapter 1 (procedure 3).
Alternatively, the elements are partially roughened by sequentially performing processing on arbitrary nodes in the region until all the nodes of the region are checked.

【0040】図6に、図5と同じ領域に対して複数の節
点を順次結合して、領域内要素を粗くする例を示す。
FIG. 6 shows an example in which a plurality of nodes are sequentially connected to the same area as in FIG. 5 to make the elements in the area coarse.

【0041】図6の各ステップにおいて、網かけした要
素群が図5の太線5b内の要素群Mと同様の結合関係要
素群である。図6の(a)の節点6a1を節点6a2と
結合した状態が図6の(b)、図6の(b)の節点6b
1を節点6b2と結合した状態が図6の(c)、図6の
(c)の節点6c1を節点6c2と結合した状態が図6
の(d)、図6の(d)の節点6d1を節点6d2と結
合した状態が最終結果である図6の(e)である。初期
状態である図6の(a)では指定領域は24要素で構成
されているのに対し、最終結果である図6の(e)では
16要素に減り、領域内メッシュが粗くなっている。図
6に示すメッシュを粗くする処理も、前記演算手段によ
り、図4に示す手順にしたがって、すべて自動的に実行
される。
In each step of FIG. 6, the shaded element group is the same connection-related element group as the element group M in the thick line 5b of FIG. The state in which the node 6a1 in FIG. 6A is connected to the node 6a2 is shown in FIG. 6B and the node 6b in FIG. 6B.
6 shows the state in which 1 is connected to the node 6b2, and the state in which the node 6c1 in FIG. 6 (c) is connected to the node 6c2 is FIG.
(D) of FIG. 6 and (e) of FIG. 6, which is the final result, is a state in which the node 6d1 of FIG. In the initial state of FIG. 6A, the designated region is composed of 24 elements, whereas in the final result of FIG. 6E, the designated region is reduced to 16 elements, and the mesh in the region is coarse. The processing for roughening the mesh shown in FIG. 6 is also all automatically executed by the arithmetic means according to the procedure shown in FIG.

【0042】2.2 節点削除・挿入型メッシュ生成ア
ルゴリズム 本方法は、任意の数(n)個の節点を取り除き、取り除
いた各節点を共有する要素群を削除し、削除後の空間に
n個未満の節点を挿入し、挿入節点と該空間境界を構成
する各線分(面)とを接続して、新たに要素群を再生成
することによって、要素数を減らす方法である。図7に
本方法のフローチャート図を、図8に2次元三角形メッ
シュを対象に、任意の2節点を削除後1節点を挿入して
要素再生成をした場合の要素形状変化の様子を示す。
2.2 Node Deletion / Insertion Type Mesh Generation Algorithm This method removes an arbitrary number (n) of nodes, deletes the element group sharing each removed node, and deletes n elements in the space after deletion. This is a method of reducing the number of elements by inserting the following nodes, connecting the inserted nodes and each line segment (plane) forming the spatial boundary, and regenerating a new element group. FIG. 7 shows a flow chart of the present method, and FIG. 8 shows how the element shape changes when a two-dimensional triangular mesh is targeted and one node is inserted after one arbitrary node is deleted to regenerate the element.

【0043】1章(手順2)で指定した領域(図8の
(a)の全体形状)を対象に、節点削除・挿入の流れを
説明する。
The flow of node deletion / insertion will be described for the area (entire shape in FIG. 8A) designated in Chapter 1 (Procedure 2).

【0044】(削除・挿入手順1)削除する節点(8a
1)、(8a2)を選定し、削除対象節点として処理さ
れたことを示すフラグを立て、節点(8a1)、(8a
2)を含む要素を全て探索し(図8太線8b内)、要素
再生成に関係する要素群として登録する(ST1〜ST
3)。削除対象節点は、原則として完全に領域内部にあ
り、互いに線分で直接接続された節点対のなかから任意
の2点が選択される。
(Delete / insert procedure 1) Node to be deleted (8a
1) and (8a2) are selected, a flag indicating that the node has been processed as a deletion target node is set, and nodes (8a1) and (8a) are set.
All elements including 2) are searched (inside of thick line 8b in FIG. 8) and registered as an element group related to element regeneration (ST1 to ST.
3). In principle, the nodes to be deleted are completely inside the region, and any two points are selected from the node pairs directly connected to each other by line segments.

【0045】(削除・挿入手順2)前記(削除・挿入手
順1)で削除対象となった節点と、対象要素群に含まれ
る要素(図6の(a)の網かけされた三角形)を全て削
除する(ST4)。この場合の削除とは、要素情報が登
録されている要素情報登録テーブルから対象となった要
素の記録を削除する、ということであり、太線8b内の
要素群の境界構成節点の座標値は変更せず、図8の
(b)のような多角形がある状態にすることである。
(Deletion / insertion procedure 2) All the nodes to be deleted in (deletion / insertion procedure 1) and all elements (shaded triangles in FIG. 6A) included in the target element group Delete (ST4). Deletion in this case means deleting the record of the target element from the element information registration table in which the element information is registered, and the coordinate values of the boundary constituent nodes of the element group within the thick line 8b are changed. Instead, the polygonal shape as shown in FIG.

【0046】(削除・挿入手順3)前記(削除・挿入手
順2)で生成された多角形の内部に挿入する節点の位置
を設定する(ST5)。図8の例の場合、削除した節点
数が2個であるため、2−1=1個の節点位置を設定す
る。挿入点位置は、削除した節点座標値で囲まれる範囲
内(2点の場合、線分上)で、再生成要素の面積が全て0
より大きくなる位置とする。図9に要素の面積が負にな
る例を示す。図9は削除対象点9a、9bを含む要素群
で、線分9a、9b上に新節点を挿入しようとする場合
である。新節点を9cの位置に設定すると、要素9a、
9c、9e(網掛け要素)の面積が負になる。この場合節
点9cは、点9e、点9fの延長線と線分9a、9bの
交点である点9d、点9a間の位置に決定する。
(Delete / Insert Procedure 3) The positions of the nodes to be inserted inside the polygon generated in (Delete / Insert Procedure 2) are set (ST5). In the case of the example in FIG. 8, since the number of deleted nodes is two, 2-1 = 1 node positions are set. The insertion point position is within the range enclosed by the deleted nodal coordinate values (in the case of two points, on the line segment), and the area of all regenerated elements is 0.
The position will be larger. FIG. 9 shows an example in which the element area becomes negative. FIG. 9 shows a case where a new node is to be inserted on the line segments 9a and 9b in the element group including the deletion target points 9a and 9b. If the new node is set to the position of 9c, the elements 9a,
The areas of 9c and 9e (shaded elements) become negative. In this case, the node 9c is determined to be the position between the point 9d and the point 9a, which is the intersection of the line segments 9a and 9b and the extended line of the points 9e and 9f.

【0047】(削除・挿入手順4)順次、新規挿入節点
(8c)と図8の(d)の多角形境界(太線8dで示さ
れる境界)を構成する各線分とを接続し、新しい要素群
を生成する(ST6)。
(Deletion / insertion procedure 4) The new insertion node (8c) is sequentially connected to each line segment forming the polygonal boundary (boundary indicated by the thick line 8d) in FIG. Is generated (ST6).

【0048】(削除・挿入手順5)新しく生成された要
素群内の各要素の体積およびアスペクト比を求める。そ
の結果、アスペクト比が1章(手順4)で指定したしきい
値未満の要素が生成されていた場合、または体積が0の
要素が生成されていた場合は、移動可能な範囲で挿入節
点位置を変更し、(削除・挿入手順4)にもどる(ST
7〜ST8)。ここで、領域内から3点以上の節点を削
除した場合に、もし1点を挿入するだけでは該挿入点を
どの位置にしても負の要素が生成されるときは、挿入点
と接続すると負の要素が生成される境界線分上の節点に
対する処理を実行しない。その結果、四角形以上の多角
形領域が残った場合は、該多角形領域内にさらに1点追
加挿入し、(削除・挿入手順3)にもどる。このとき、
挿入する点数は削除点数−1個までとする(ST9)。
(Deletion / insertion procedure 5) The volume and aspect ratio of each element in the newly generated element group are obtained. As a result, if an element with an aspect ratio less than the threshold value specified in Chapter 1 (Procedure 4) has been generated, or if an element with a volume of 0 has been generated, the insertion node position within the movable range Change and return to (Deletion / insertion procedure 4) (ST
7-ST8). Here, when three or more nodes are deleted from the area, if only one point is inserted and a negative element is generated at any position of the insertion point, connection with the insertion point results in a negative element. Do not execute the process for the node on the boundary line segment where the element of is generated. As a result, when a polygonal area of a quadrangle or more remains, one more point is additionally inserted into the polygonal area, and the procedure returns to (deletion / insertion procedure 3). At this time,
The number of points to be inserted is up to the number of deleted points minus 1 (ST9).

【0049】(削除・挿入手順6)前記(削除・挿入手
順5)で、節点位置を変更できなかった場合、削除節点
数を1個増やして(削除・挿入手順1)に戻り、(削除
・挿入手順4)までの手順を繰り返す(ST10)。
(Delete / Insert Procedure 6) If the node position could not be changed in the above (Delete / Insert Procedure 5), the number of deleted nodes is incremented by one and the procedure returns to (Delete / Insert Procedure 1). The procedure up to the insertion procedure 4) is repeated (ST10).

【0050】(削除・挿入手順7)対象領域内に、アス
ペクト比が全て指定したしきい値以上かつ体積が全て正
の要素が生成されたら、新しく生成された各要素属性と
隣接関係を登録する。このとき、図8の(d)の再生成
メッシュ(太線8d内の要素群)に隣接する各要素の状
態も更新する(ST11〜ST12)。
(Deletion / insertion procedure 7) When an element whose aspect ratio is more than a specified threshold value and whose volume is all positive is created in the target area, newly created element attributes and adjacency relations are registered. . At this time, the state of each element adjacent to the regenerated mesh (element group within the thick line 8d) of FIG. 8D is also updated (ST11 to ST12).

【0051】以上の(削除・挿入手順1)〜(削除・挿
入手順7)の手順を、指定領域内要素の大きさが1章
(手順3)で登録された目標要素寸法以下である要素が
なくなるまで、該領域内の任意の複数節点を対象として
順次実行することによって、要素を部分的に粗くする。
図10に、図8と同じ領域に対して節点の削除・挿入を
繰り返して、領域内要素を粗くする例を示す。
By following the above-described (deletion / insertion procedure 1) to (deletion / insertion procedure 7), if the element size in the designated area is equal to or smaller than the target element dimension registered in Chapter 1 (procedure 3), The element is partially roughened by running sequentially through any of the nodes in the region until it is exhausted.
FIG. 10 shows an example of repeating the deletion / insertion of nodes in the same area as in FIG. 8 to roughen the elements in the area.

【0052】図10の各ステップにおいて、網かけした
要素群が再生成対象要素群である。図10の(a)の節
点10a1と節点10a2を削除後、該2節点を結ぶ線
分の中点に節点10bを挿入して要素を再生成した状態
が図10の(b)、図10の(b)の節点10c1と節
点10c2を削除対象として選定し、該2節点を含む要
素群に網かけして再生成対象要素群を表示した状態が図
10の(c)、図10の(c)の節点10c1と節点1
0c2を削除後、節点10c2があった位置に節点10
dを挿入して要素を再生成した状態が図10の(d)、
図10の(d)の節点10e1と節点10e2を削除対
象として選定し、該2節点を含む要素群に網かけして再
生成対象要素群を表示した状態が図10の(e)、図1
0の(e)の節点10e1と節点10e2を削除後、該
2節点を結ぶ線分の中点に節点10fを挿入して要素を
再生成した状態が最終結果である図10の(f)であ
る。初期状態である図10の(a)では指定領域(太線
枠内)は24要素で構成されているのに対し、最終結果
である図10の(f)では18要素に減り、領域内メッ
シュが粗くなっている。
In each step of FIG. 10, the shaded element group is the regeneration target element group. After deleting the nodes 10a1 and 10a2 of FIG. 10A, the node 10b is inserted into the midpoint of the line segment connecting the two nodes to regenerate the element, and the state of FIG. The nodes 10c1 and 10c2 in (b) are selected as deletion targets, the element group including the two nodes is shaded, and the regeneration target element group is displayed (c) in FIG. 10 and (c) in FIG. ) Node 10c1 and node 1
After deleting 0c2, the node 10
The state in which d is inserted and the element is regenerated is (d) of FIG.
1E, the node 10e1 and the node 10e2 in FIG. 10D are selected as deletion targets, and the element group including the two nodes is shaded to display the regeneration target element group.
In FIG. 10 (f), which is the final result, after deleting the node 10e1 and the node 10e2 of (e) of 0, the node 10f is inserted into the midpoint of the line segment connecting the two nodes, and the element is regenerated. is there. In the initial state (a) of FIG. 10, the designated area (inside the thick line frame) is composed of 24 elements, whereas in the final result (f) of FIG. It's getting rough.

【0053】なお、2章で説明してきたいずれの方法で
も、新しく生成された要素の歪みの大小が判定される。
新しく生成された要素中に歪みが大きい要素が含まれて
いた場合は、結合後の節点や挿入節点の位置を対象要素
群の重心付近に移動させて、歪みを補正する。歪み度を
判定する値としては、例えば各要素のアスペクト比(長
さのアスペクト比、角度のアスペクト比)を用いる。
By any of the methods described in Chapter 2, the magnitude of the distortion of the newly created element is determined.
If the newly generated element includes an element with large distortion, the position of the joint node or the insertion node after joining is moved to near the center of gravity of the target element group to correct the distortion. As a value for determining the degree of distortion, for example, the aspect ratio (aspect ratio of length, aspect ratio of angle) of each element is used.

【0054】本発明の方法を3次元モデルに適用する場
合には、2章の説明における三角形を四面体に、境界線
分を境界面に置き換える。図11に2.1節の方法を3
次元に拡張し、四面体を構成する任意の1節点(11
a)を節点(11b)と結合したときの部分的な要素接
続状態の変化例を示す。節点結合前(図11の(a))で
は4要素から構成されていた部分が、節点結合後(図1
1の(b))では2要素に減っている。
When the method of the present invention is applied to a three-dimensional model, the triangle in the explanation in Chapter 2 is replaced with a tetrahedron and the boundary line segment is replaced with a boundary surface. Figure 3 shows the method in section 2.1.
Any one node (11
An example of partial change in the element connection state when a) is connected to the node (11b) is shown. Before connecting the nodes ((a) of FIG. 11), the part composed of four elements is connected after the nodes connecting (see FIG. 1).
In 1 (b), the number is reduced to 2 elements.

【0055】[0055]

【発明の効果】解析対象となる2次元および3次元形状
モデルに生成されたメッシュにおいて、解析精度上重要
性が低い部分のメッシュを粗くして全体要素数を減らす
ことによって、解析計算時間の短縮を図ったり、全体メ
ッシュ数を増加させずに解析精度が必要な部分のメッシ
ュより細分化したりすることが可能となり、精度よく解
析するためのメッシュを効率的に生成できる。
EFFECTS OF THE INVENTION In the meshes generated in the two-dimensional and three-dimensional shape models to be analyzed, the mesh of the portion that is less important in terms of analysis accuracy is roughened to reduce the total number of elements, thereby shortening the analysis calculation time. And it is possible to subdivide the mesh of a portion that requires analysis accuracy without increasing the total number of meshes, and it is possible to efficiently generate a mesh for accurate analysis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を実施するメッシュ粗密制御方法の全体
フローチャートである。
FIG. 1 is an overall flow chart of a mesh density control method for carrying out the present invention.

【図2】図1に示す実施例における目標要素寸法メニュ
ーの画面表示例である。
FIG. 2 is a screen display example of a target element size menu in the embodiment shown in FIG.

【図3】図1に示す実施例における要素目標要素寸法お
よび結果表示方法設定のためのメニューである
FIG. 3 is a menu for setting element target element dimensions and a result display method in the embodiment shown in FIG.

【図4】図1に示す実施例における節点結合によってメ
ッシュを粗くする方法のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a method for roughening a mesh by node connection in the embodiment shown in FIG.

【図5】図4の手順により1節点結合を実行した三角形
メッシュ形状の変化例である。
5 is an example of a change in the triangular mesh shape in which one-node connection is executed according to the procedure of FIG.

【図6】図5の節点結合を4回繰りかえした場合のメッ
シュ形状変化例である。
6 is an example of a mesh shape change when the node connection in FIG. 5 is repeated four times.

【図7】図1に示す実施例における節点削除・挿入によ
ってメッシュを粗くする方法のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a method for roughening a mesh by deleting / inserting nodes in the embodiment shown in FIG.

【図8】図7の流れに従って節点削除・挿入を実行した
三角形メッシュ形状の変化例である。
8 is an example of a change in the triangular mesh shape in which node deletion / insertion is executed according to the flow of FIG.

【図9】挿入節点の位置によって、面積が負の要素が生
成される例である。
FIG. 9 is an example in which an element having a negative area is generated depending on the position of an insertion node.

【図10】図8の節点結合を3回繰りかえした場合のメ
ッシュ形状変化例である。
10 is an example of mesh shape change when the node connection in FIG. 8 is repeated three times.

【図11】図7の流れに従って1節点結合を実行した4
面体メッシュ形状の変化例である。
11 is a flow chart of FIG. 7 in which one-node connection is executed 4
It is an example of a change in the shape of a face piece mesh.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2a ボタン 3a アスペクト比 3b 目標要素寸法 101a ディスプレィ 101b キーボード 101c マウス 2a button 3a Aspect ratio 3b Target element size 101a display 101b keyboard 101c mouse

フロントページの続き (72)発明者 西垣 一朗 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 平6−259404(JP,A) 特開 平7−219977(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 612 Front page continuation (72) Ichiro Nishigaki Ichiro Nishigaki 502 Jinrachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki, Ltd. Inside the Mechanical Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP 6-259404 (JP, A) JP 7-219977 (JP , A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G06F 17/50 612

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 数値データの集合としてコンピュータ内
に形成された解析用の形状モデル上に生成された三角形
または四面体を要素とするメッシュを画面表示する表示
手段と、前記画面表示された形状モデル上のメッシュに
対し、メッシュを粗くする領域を範囲指定する手段と、
該指定された領域に含まれる各要素の目標要素寸法を前
記コンピュータに入力する手段と、指定領域内の要素全
てが目標要素寸法以上になるまで、該領域内の要素を構
成する少なくとも二つの節点を一致させ、節点数と要素
数を減らすことによって、該指定領域のメッシュを粗く
し、結果を前記表示手段に出力して表示する手段と、を
備えてなる解析用メッシュ粗密制御装置。
1. Display means for displaying on a screen a mesh having triangles or tetrahedra as elements, which is generated on a shape model for analysis formed in a computer as a set of numerical data, and the shape model displayed on the screen. For the upper mesh, a means to specify the area to roughen the mesh,
Means for inputting the target element size of each element included in the specified area to the computer, and at least two nodes constituting the element in the specified area until all the elements in the specified area are equal to or larger than the target element size. And the number of elements and the number of elements are reduced to roughen the mesh in the designated area, and the result is output to the display unit to be displayed and displayed.
【請求項2】 請求項1記載の解析用メッシュ粗密制御
装置において、メッシュを粗くした後の各要素の形状を
あらかじめ指定された尺度に基づいて判定する手段と、
メッシュを粗くして生成された要素中に、前記尺度に基
づく判定結果が初期要素形状より劣る要素がある場合に
は、前記一致させる節点の組み合わせを変えることによ
って生成メッシュ形状を制御して、メッシュを粗くした
後もメッシュを粗くする前と同等以上に優れた要素形状
のみからなるメッシュを生成する手段と、を有してなる
ことを特徴とした解析用メッシュ粗密制御装置。
2. The analysis mesh density control device according to claim 1, wherein the shape of each element after roughening the mesh is determined based on a prespecified scale.
When there is an element whose judgment result based on the scale is inferior to the initial element shape in the elements generated by roughening the mesh, the generated mesh shape is controlled by changing the combination of the matching nodes, And a means for generating a mesh consisting only of element shapes that are equal to or better than those before roughening the mesh.
【請求項3】 数値データの集合としてコンピュータ内
に形成された解析用の形状モデル上に生成された三角形
または四面体を要素とするメッシュを画面表示する表示
手段と、前記画面表示された形状モデル上のメッシュに
対し、メッシュを粗くする領域を範囲指定する手段と、
該指定された領域に含まれる各要素の目標要素寸法を前
記コンピュータに入力する手段と、指定領域内の要素全
てが目標要素寸法以上になるまで、該指定領域内の任意
の複数節点を取り除いて領域内の要素を削除する操作、
取り除いた節点数より少ない節点を領域内に挿入する操
作、挿入点と各領域境界線分または面を結んで要素を生
成する操作、を繰り返して節点数と要素数を減らすこと
により、該指定領域のメッシュを粗くし、結果を前記表
示手段に出力して表示する手段と、を備えてなる解析用
メッシュ粗密制御装置。
3. Display means for displaying a mesh having triangles or tetrahedra as elements on a shape model for analysis formed in a computer as a set of numerical data, and a shape model displayed on the screen. For the upper mesh, a means to specify the area to roughen the mesh,
Means for inputting the target element size of each element included in the specified area into the computer, and removing any plural nodes in the specified area until all the elements in the specified area are equal to or larger than the target element size. Operation to delete elements in the region,
By reducing the number of nodes and the number of elements by repeating the operation of inserting fewer nodes than the number of removed nodes into the area, and the operation of connecting the insertion point and each area boundary line segment or face to generate elements. And a means for displaying the result by displaying the result on the display means.
【請求項4】 請求項3記載の解析用メッシュ粗密制御
装置において、メッシュを粗くした後の各要素の形状を
あらかじめ指定された尺度に基づいて判定する手段と、
メッシュを粗くして生成された要素中に、前記尺度に基
づく判定結果が初期要素形状より劣る要素がある場合に
は、前記指定領域内から取り除く節点、個数の変更およ
び新たに挿入する節点の位置を移動させ、生成メッシュ
形状を制御して、メッシュを粗くした後もメッシュを粗
くする前と同等以上に優れた要素形状のみからなるメッ
シュを生成する手段と、を有してなることを特徴とした
解析用メッシュ粗密制御装置。
4. The analysis mesh density control device according to claim 3, wherein the shape of each element after the mesh is roughened is determined based on a prespecified scale.
If there is an element whose judgment result based on the scale is inferior to the initial element shape among the elements generated by roughening the mesh, the nodes to be removed from the specified area, the number of nodes to be changed, and the positions of newly inserted nodes And a means for controlling the generated mesh shape to generate a mesh consisting only of element shapes that are equal to or better than those before roughening the mesh even after roughening the mesh. The analysis mesh density control device.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の解析
用メッシュ粗密制御装置において、解析用に形状モデル
上に生成された三角形または四面体メッシュから求めた
解析結果の誤差や勾配が小さい部分に対し、システム使
用者が入力した目標要素寸法未満の要素が多く存在する
領域を探索し、得られた領域をメッシュを粗くする領域
として範囲指定する手段を備えることを特徴とした解析
用メッシュ粗密制御装置。
5. The analysis mesh density control device according to claim 1, wherein an error or a gradient of an analysis result obtained from a triangle or tetrahedral mesh generated on a shape model for analysis is small. A mesh for analysis characterized by including means for searching a region where many elements smaller than the target element size input by the system user exist for the part and specifying the range of the obtained region as a region for roughening the mesh. Density control device.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の解析
用メッシュ粗密制御装置において、メッシュを粗くする
領域を範囲指定する手段に代えて、解析用に形状モデル
上にメッシュを生成する際にシステム使用者が細密メッ
シュ生成を指定した領域以外の領域を、メッシュを粗く
する領域として範囲指定する手段を備えてなることを特
徴とした解析用メッシュ粗密制御装置。
6. The analysis mesh coarse / dense control device according to claim 1, wherein a mesh is generated on a shape model for analysis, instead of means for designating a range of a region in which the mesh is to be roughened. 2. An analysis mesh coarse / fine control device, characterized in that it further comprises means for designating a range other than a region for which a system user has designated generation of a fine mesh as a region for roughening the mesh.
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JP4946107B2 (en) * 2006-03-16 2012-06-06 日本電気株式会社 Electromagnetic field analyzer
JP4979257B2 (en) * 2006-04-05 2012-07-18 株式会社日立製作所 Mesh coarse / fine control device, mesh coarse / fine control method, and program
JP5056393B2 (en) * 2007-12-14 2012-10-24 富士通株式会社 Analysis model creation apparatus and method, and program
JP4998395B2 (en) * 2008-07-15 2012-08-15 株式会社豊田中央研究所 Calculation grid forming apparatus, calculation grid forming method, and program
JP5244632B2 (en) * 2009-01-23 2013-07-24 株式会社日立製作所 Analysis result display device
JP6380051B2 (en) * 2014-11-28 2018-08-29 富士通株式会社 Finite element arithmetic program, finite element arithmetic device, and finite element arithmetic method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190066804A (en) * 2017-12-06 2019-06-14 주식회사 카이 Method of generating sphere-shaped image, method of playing back sphere-shaped image, and apparatuses thereof
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