JP4592471B2 - Shape prediction method, shape prediction apparatus, shape prediction program, and storage medium for injection molded product - Google Patents

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Description

本発明は、射出成型品の形状予測技術に係り、特に繊維強化樹脂材料を用いた射出成型品の形状予測を行う形状予測方法、形状予測装置、形状予測プログラム及び記憶媒体に関する。   The present invention relates to a shape prediction technique for an injection molded product, and more particularly to a shape prediction method, a shape prediction device, a shape prediction program, and a storage medium for performing shape prediction of an injection molded product using a fiber reinforced resin material.

今日、カメラ、携帯電話等の筐体には樹脂素材が多く用いられている。樹脂成型方法としては、射出成型が一般的である。
射出成型では、溶融樹脂を金型に充填し、適正な圧力環境下で冷却した後、型抜きして成型品を得る、というプロセスをたどる。この成型プロセスには、材料の物性、金型の特性、樹脂の充填口(ゲート)の数と位置、圧力、温度等の様々な要因が作用するため、必ずしも設計時に意図した形状精度が得られるとは限らない。 Today, resin materials are often used for housings such as cameras and mobile phones. As a resin molding method, injection molding is common.
In injection molding, a mold is filled with a molten resin, cooled under an appropriate pressure environment, and then molded to obtain a molded product. Various factors such as material properties, mold characteristics, number and position of resin filling ports (gates), pressure, temperature, etc. act on this molding process, so the shape accuracy intended at the time of design is always obtained. Not necessarily.

製品の開発過程では成型品の品質確認のために試作が行われるが、試作は開発コストに関連しており、試作工程の削減は製品のコストダウンに繋がる。そこで、製品開発の段階で形状精度を確認するため、成型品の形状予測(又は変形予測)シミュレーションが行われる。   In the product development process, trial production is performed to confirm the quality of the molded product, but the trial production is related to the development cost, and the reduction of the trial production process leads to the cost reduction of the product. Therefore, in order to confirm the shape accuracy at the product development stage, a shape prediction (or deformation prediction) simulation of the molded product is performed.

形状予測シミュレーションには、ＣＡＤによる構造解析が多く用いられている。構造解析の手法としては有限要素法等が用いられる。また、金型内の溶融樹脂の流動状態が成型品の形状精度に大きく影響することが知られており、樹脂流動解析が行われる。
従来、金型内で起こる構造上の解析行う技術として、流動解析システムと構造解析システムとをリンクすることにより、成型状態での金型の流動挙動、変形量、温度分布等を容易に且つ精度良く予測できる金型の統合解析システムが公知である(例えば、特許文献１参照)。 For shape prediction simulation, CAD-based structural analysis is often used. A finite element method or the like is used as a method of structural analysis. Further, it is known that the flow state of the molten resin in the mold greatly affects the shape accuracy of the molded product, and a resin flow analysis is performed.
Conventionally, as a technology for structural analysis that occurs in the mold, the flow analysis system and the structural analysis system are linked to easily and accurately control the flow behavior, deformation, temperature distribution, etc. of the mold in the molding state. A mold integrated analysis system that can predict well is known (see, for example, Patent Document 1).

また、流動解析手段と、構造解析手段と、金型の温度及び成型品の圧力算出手段とを備え、金型と成型品との型拘束、樹脂の粘弾性特性を考慮した構造解析を行うものが公知である(例えば、特許文献２参照)。
特許第５４０２３２号公報 特開２００４−１６０７００号公報 Also provided with flow analysis means, structure analysis means, mold temperature and molded product pressure calculation means, and performs structural analysis considering mold restraint between mold and molded product, and viscoelastic properties of resin Is known (see, for example, Patent Document 2).
Japanese Patent No. 540232 JP 2004-160700 A

しかしながら、上記特許文献１、２はいずれも通常の樹脂素材を用いた成型品の構造解析を行う構成となっており、強度向上のために繊維素材を混入した樹脂の成型品については考慮されていない。   However, both Patent Documents 1 and 2 are configured to perform structural analysis of a molded product using a normal resin material, and are considered for a resin molded product mixed with a fiber material to improve strength. Absent.

繊維強化樹脂を材料に用いた成型品の品質を評価する場合、一般に用いられる構造解析の手法では実製品の評価と一致しないことが起こる。それは、一般の構造解析では、境界条件の設定に際し、樹脂の材料特性を成型品全体に対して一様に与えるのが通常であり、繊維強化樹脂内の繊維配向による影響を考慮していないからである。
一方、品質評価を行う場合、樹脂の流動解析を合わせて行うことにより予測精度の向上が期待できる。樹脂流動解析においては、樹脂の充填位置とそれに伴う樹脂の流れ(繊維配向)を材料特性として評価することが樹脂の不均一性を把握する上で重要である。 When evaluating the quality of a molded product using fiber reinforced resin as a material, the structure analysis method generally used does not match the evaluation of the actual product. In general structural analysis, when setting boundary conditions, it is normal to give the resin material properties uniformly to the entire molded product, and it does not take into account the effects of fiber orientation in the fiber reinforced resin. It is.
On the other hand, when quality evaluation is performed, improvement in prediction accuracy can be expected by performing flow analysis of the resin together. In the resin flow analysis, it is important to grasp the resin non-uniformity by evaluating the filling position of the resin and the flow of the resin (fiber orientation) as a material characteristic.

しかし、繊維配向を評価するためには、繊維配向状態が異方性を示すため、構造解析を行う上で要素分割(メッシュ分割)を細かな規模で行うことが必要となる。要素分割を細かく行うことは解析結果データの数の増大を招来し、データの数増大はコンピュータでの解析処理に要する時間が長くなり、開発／設計効率の悪化を招くことになる。   However, in order to evaluate the fiber orientation, since the fiber orientation state shows anisotropy, it is necessary to perform element division (mesh division) on a fine scale in performing structural analysis. If the element division is performed finely, the number of analysis result data increases, and the increase in the number of data increases the time required for the analysis processing by the computer, leading to deterioration in development / design efficiency.

本発明の課題は、繊維強化樹脂を用いた射出成型品の形状予測精度を高度に保ち、且つ効率的に構造解析を行い得る形状予測方法、装置、プログラム及び媒体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a shape prediction method, apparatus, program, and medium that can maintain a high shape prediction accuracy of an injection molded product using a fiber reinforced resin and that can efficiently perform a structural analysis.

本発明に係る射出成型品の形状予測プログラムは、コンピュータを、繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析手段と、前記樹脂流動解析手段で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換手段と、前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換手段で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析手段として機能させ、前記データ変換手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向ベクトルの合成ベクトルを求め、その求めた合成ベクトルを前記一つの構造解析要素の各節点に対応させて分配し、その分配ベクトル成分を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むものである。
An injection molded product shape prediction program according to the present invention uses a resin flow analysis element obtained by dividing a computer into an analysis model of an injection molded product using a fiber reinforced resin as a material. a resin flow analyzing means for determining the orientation data, the data conversion means for converting the fiber orientation data obtained by the resin flow analysis means to the fiber orientation data for structure analysis, the analysis model of the injection molded piece element divided by Using the obtained structural analysis element and the fiber orientation data for structural analysis converted by the data conversion means , the data conversion means functions as structural analysis means for performing structural analysis of the injection molded product. A composite vector of fiber orientation vectors of multiple flow analysis elements included in the size equivalent to the analysis element is obtained, and the obtained composite vector is analyzed by the one structural analysis. Distributed in correspondence with each node of the element is the distribution vector component intended to include re-distributes processing means to each node of said one of the structural analysis elements.

また、本発明に係る射出成型品の形状予測プログラムは、コンピュータを、繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用い
て当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析手段と、前記樹脂流動解析手段で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換手段と、前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換手段で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析手段として機能させ、前記データ変換手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向データの値を、当該複数の流動解析要素の前節点数で除算することにより、流動解析結果である繊維配向データの平均値を求め、求められた繊維配向データの平均値を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むものである。
Further, the shape prediction program for an injection molded product according to the present invention uses the resin flow analysis element obtained by dividing the analysis model of the injection molded product made of a fiber reinforced resin into a computer using the injection molded product. The resin flow analysis means for obtaining the fiber orientation data, the data conversion means for converting the fiber orientation data obtained by the resin flow analysis means into the fiber orientation data for structural analysis, and the analysis model of the injection molded product are divided into elements and to function as a structural analysis means for performing a structural analysis of the injection molding using a fiber orientation data for the conversion structure analysis obtained in structural analysis elements and said data conversion means, wherein the data conversion means, one By dividing the value of fiber orientation data of multiple flow analysis elements included in the size equivalent to one structural analysis element by the number of previous nodes of the multiple flow analysis elements The average value of the fiber orientation data is flow analysis results, is intended to include re-distributes processing means to each node of the average value of the obtained fiber orientation data structure analysis element of the one.

また、本発明に係る射出成型品の形状予測方法は、繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析工程と、前記樹脂流動解析工程で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換工程と、前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換工程で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析工程とを含み、前記データ変換工程は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向ベクトルの合成ベクトルを求め、その求めた合成ベクトルを前記一つの構造解析要素の各節点に対応させて分配し、その分配ベクトル成分を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理工程を含むものである。
Further, the shape prediction method of an injection molded product according to the present invention is a fiber orientation of the injection molded product using a resin flow analysis element obtained by dividing an analysis model of an injection molded product made of fiber reinforced resin. Obtained by dividing the resin flow analysis step for obtaining data, the data conversion step for converting the fiber orientation data obtained in the resin flow analysis step into fiber orientation data for structural analysis, and the analysis model of the injection molded product A structural analysis step of performing a structural analysis of the injection-molded product using the structural analysis element obtained and the fiber orientation data for structural analysis converted in the data conversion step, and the data conversion step includes one structural analysis A composite vector of fiber orientation vectors of a plurality of flow analysis elements included in the element equivalent size is obtained, and the obtained composite vector is made to correspond to each node of the one structural analysis element. Dispensed, is intended to include its distributes distribution vector components again each node of said one structural analysis element processing step.

また、本発明に係る射出成型品の形状予測方法は、繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析工程と、前記樹脂流動解析工程で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換工程と、前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換工程で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析工程とを含み、前記データ変換工程は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向データの値を、当該複数の流動解析要素の前節点数で除算することにより、流動解析結果である繊維配向データの平均値を求め、求められた繊維配向データの平均値を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理工程を含むものである。
Further, the shape prediction method of an injection molded product according to the present invention is a fiber orientation of the injection molded product using a resin flow analysis element obtained by dividing an analysis model of an injection molded product made of fiber reinforced resin. Obtained by dividing the resin flow analysis step for obtaining data, the data conversion step for converting the fiber orientation data obtained in the resin flow analysis step into fiber orientation data for structural analysis, and the analysis model of the injection molded product A structural analysis step of performing a structural analysis of the injection-molded product using the structural analysis element obtained and the fiber orientation data for structural analysis converted in the data conversion step, and the data conversion step includes one structural analysis By dividing the value of the fiber orientation data of multiple flow analysis elements included in the size equivalent to the element by the number of previous nodes of the multiple flow analysis elements, the fiber orientation that is the flow analysis result The average value of over data, presented in terms of processing steps to distribute again the average value of the fiber orientation data obtained in each node of said one of the structural analysis elements.

本発明の射出成型品の形状予測方法によれば、流動解析により繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の繊維配向データを求め、その繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換し、この構造解析用に変換された繊維配向データを用いて構造解析を行うことができる。その結果、繊維強化樹脂を考慮した構造解析が可能となるので、繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の形状予測の精度を向上し得る。また、データ量の多い繊維配向データを構造解析用のデータに適合させるので、データ処理時間を構造解析に要する時間に合わせて短縮することができ、開発設計効率が向上という効果を有する。   According to the shape prediction method of the injection molded product of the present invention, the fiber orientation data of the injection molded product made of fiber reinforced resin is obtained by flow analysis, the fiber orientation data is converted into the fiber orientation data for structural analysis, The structural analysis can be performed using the fiber orientation data converted for the structural analysis. As a result, structural analysis in consideration of the fiber reinforced resin becomes possible, so that the accuracy of shape prediction of an injection molded product using the fiber reinforced resin as a material can be improved. Further, since the fiber orientation data having a large amount of data is adapted to the data for structural analysis, the data processing time can be shortened according to the time required for the structural analysis, and the development design efficiency is improved.

本発明の射出成型品の形状予測プログラムによれば、コンピュータに、流動解析により繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の繊維配向データの算出を行わせ、その繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換させ、この構造解析用に変換された繊維配向データを用いて構造解析を行わせる射出成型品の形状予測プログラムを提供することができる。その結果、繊維強化樹脂を考慮した構造解析が可能となり、繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の形状予測の精度を向上し得る。また、データ量の多い繊維配向データを構造解析用のデータに適合させるので、データ処理時間を構造解析に要する時間に合わせて短縮することができ、開発設計効率が向上するという効果を有する。   According to the shape prediction program for an injection-molded product of the present invention, the computer calculates the fiber orientation data of the injection-molded product made of fiber reinforced resin by flow analysis, and the fiber orientation data is used for the structure analysis fiber. It is possible to provide a shape prediction program for an injection-molded product that is converted into orientation data and performs structural analysis using the fiber orientation data converted for the structural analysis. As a result, it is possible to analyze the structure in consideration of the fiber reinforced resin, and to improve the accuracy of the shape prediction of the injection molded product made of the fiber reinforced resin. Further, since the fiber orientation data having a large amount of data is adapted to the data for structural analysis, the data processing time can be shortened according to the time required for the structural analysis, and the development design efficiency is improved.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明に係る形状予測装置１００の構成について説明する。図１に、形状予測装置１００のブロック図を示す。
形状予測装置１００は、ＣＰＵ１と、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３と、データ格納手段４、５及び６と、入力装置７と、出力装置８を備え、それぞれシステムバス９に接続されている。ＣＰＵ１は、中央処理装置である。ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格納された基本動作プログラムに従ってデータ格納手段４に格納された構造解析プログラムＰ１、樹脂流動解析プログラムＰ２、データ変換プログラムＰ３を実行し、本発明に係る形状予測動作を統括的に制御する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of the shape prediction apparatus 100 according to the present invention will be described. FIG. 1 shows a block diagram of the shape prediction apparatus 100.
The shape prediction device 100 includes a CPU 1, a ROM 2, a RAM 3, data storage means 4, 5 and 6, an input device 7, and an output device 8, each connected to a system bus 9. The CPU 1 is a central processing unit. The CPU 1 executes the structure analysis program P1, the resin flow analysis program P2, and the data conversion program P3 stored in the data storage means 4 in accordance with the basic operation program stored in the ROM 2, and comprehensively performs the shape prediction operation according to the present invention. Control.

ＲＯＭ２は読み出し専用メモリであり、ＥＥＰＲＯＭ等の電気的に書き換え可能なメモリを用いてもよい。ＲＡＭ３としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等を用いることができる。ＲＡＭ３は、ＲＯＭ２に格納された基本動作プログラム、データ格納手段４に格納された構造解析プログラムＰ１、樹脂流動解析プログラムＰ２、データ変換プログラムＰ３を一時的に展開して記憶するメモリである。   The ROM 2 is a read-only memory, and an electrically rewritable memory such as an EEPROM may be used. As the RAM 3, DRAM, SRAM or the like can be used. The RAM 3 is a memory that temporarily expands and stores the basic operation program stored in the ROM 2, the structure analysis program P1, the resin flow analysis program P2, and the data conversion program P3 stored in the data storage means 4.

データ格納手段４は、ハードディスクドライブ等の大容量メモリである。データ格納手段４には、構造解析プログラムＰ１、樹脂流動解析プログラムＰ２、データ変換プログラムＰ３が格納されている。構造解析プログラムＰ１、樹脂流動解析プログラムＰ２及びデータ変換プログラムＰ３は、有限要素法を用いた演算プログラムである。有限要素法を用いて応力解析等を行う手法は、一般に良く知られているので、詳細な説明は省略する。   The data storage means 4 is a large capacity memory such as a hard disk drive. The data storage means 4 stores a structure analysis program P1, a resin flow analysis program P2, and a data conversion program P3. The structure analysis program P1, the resin flow analysis program P2, and the data conversion program P3 are calculation programs using a finite element method. A technique for performing stress analysis or the like using the finite element method is generally well known, and thus detailed description thereof is omitted.

データ格納手段５は、ハードディスクドライブ等の大容量メモリである。データ格納手段５には、構造解析プログラムＰ１の実行により得られた解析結果データファイルが格納される。データ格納手段６は、ハードディスクドライブ等の大容量メモリである。データ格納手段６には、樹脂流動解析プログラムＰ２の実行によりより得られた解析結果データ(繊維配向データを含む)ファイルが格納される。   The data storage means 5 is a large capacity memory such as a hard disk drive. The data storage means 5 stores an analysis result data file obtained by executing the structural analysis program P1. The data storage means 6 is a large capacity memory such as a hard disk drive. The data storage means 6 stores an analysis result data (including fiber orientation data) file obtained by executing the resin flow analysis program P2.

入力装置７は、入力キーボード、マウスあるいはその他のスキャナー等の入力手段である。出力装置８は、ディスプレイ装置、プリンタ等の可視化手段である。なお、図示しないが、他のコンピュータと連動させるため、あるいはデータ転送を行うための入出力インタフェース(Ｉ／Ｏポート)を備えるものとする。   The input device 7 is input means such as an input keyboard, a mouse, or other scanner. The output device 8 is a visualization means such as a display device or a printer. Although not shown, it is assumed that an input / output interface (I / O port) for interlocking with other computers or transferring data is provided.

次に、本発明に係る形状予測方法について説明する。図２に、形状予測装置１００により実行される形状予測方法のフローチャートを示す。
本発明に係る形状予測方法は、大別して、樹脂流動解析処理Ａ、データ変換処理Ｂ及び構造解析処理Ｃからなる。樹脂流動解析処理Ａは、前処理Ａ１、解析処理Ａ２、解析結果出力Ａ３の順序で実行される。 Next, the shape prediction method according to the present invention will be described. FIG. 2 shows a flowchart of a shape prediction method executed by the shape prediction apparatus 100.
The shape prediction method according to the present invention is roughly divided into a resin flow analysis process A, a data conversion process B, and a structure analysis process C. The resin flow analysis processing A is executed in the order of preprocessing A1, analysis processing A2, and analysis result output A3.

まず、樹脂流動解析処理Ａにおける前処理Ａ１では、射出成型の対象となる成型品の形状(図３参照)が特定され、その特定された形状に対応する樹脂流動解析モデルが入力される(ステップＳ１)。
図３(a)に示すように、入力された樹脂流動解析モデルは、ステップＳ２において有限個の要素に分割される。この要素分割に際し、成型品の素材にガラス繊維等の繊維で強化された樹脂を用いる場合、樹脂内に混入された繊維配向(図３(a)矢印参照)が樹脂の流れに与える影響を細かく知る必要がある。そのため、要素分割は、計算処理上において許される誤差の範囲において、極力細かく行うことが好ましい。要素分割数を増大させると、樹脂流動解析では、後述する構造解析の場合よりも多量のデータ数となる。例えば、樹脂流動解析では数百万要素となり、構造解析のそれは数十万要素である。
従って、樹脂流動解析の解析結果を構造解析に組み込むためには、形状予測精度を適度な水準に維持しつつ、樹脂流動解析結果の要素数(データ数)を間引いて構造解析の要素数(データ数)と同じ要素数に変換する必要がある。この変換処理については、ステップＳ６で詳述する。 First, in the pre-processing A1 in the resin flow analysis process A, the shape of a molded product to be injection-molded (see FIG. 3) is specified, and a resin flow analysis model corresponding to the specified shape is input (Step S1). S1).
As shown in FIG. 3A, the input resin flow analysis model is divided into a finite number of elements in step S2. When the resin is reinforced with fibers such as glass fiber as the material of the molded product in this element division, the influence of the fiber orientation (see arrows in FIG. 3 (a)) mixed in the resin on the flow of the resin is fine. I need to know. For this reason, it is preferable to perform element division as finely as possible within the range of errors allowed in calculation processing. When the number of element divisions is increased, the resin flow analysis results in a larger amount of data than in the case of structural analysis described later. For example, resin flow analysis has several million elements, and structural analysis has hundreds of thousands of elements.
Therefore, in order to incorporate the analysis result of the resin flow analysis into the structural analysis, the number of elements (data number) of the resin flow analysis result is thinned out while maintaining the shape prediction accuracy at an appropriate level. Must be converted to the same number of elements. This conversion process will be described in detail in step S6.

次に、境界条件の設定を行う(ステップＳ３)。境界条件の設定は、分割された各要素の節点に物理量を与えることである(ステップＳ３)。物理量の付与としては、材料特性の入力、樹脂流動ゲートの指定を行う。
次に、樹脂流動解析処理Ａの解析処理Ａ２・解析結果出力Ａ３については、上記設定された境界条件下で、樹脂流動解析プログラムＰ２が起動され、樹脂流動解析が実行され(ステップＳ５)、その解析結果が出力される(ステップＳ５)。その解析結果は繊維配向データであり、データ格納手段６に格納される。
次に、データ変換処理Ｂについては、処理はステップＳデータ格納手段６に進み、得られた繊維配向データは構造解析用要素に変換される。この変換の必要性については、先に述べた。 繊維配向データの変換処理(ステップＳ６)は、マッチング処理により行われる。 Next, boundary conditions are set (step S3). The boundary condition is set by giving a physical quantity to the node of each divided element (step S3). For physical quantity assignment, material properties are input and resin flow gates are specified.
Next, for the analysis process A2 and the analysis result output A3 of the resin flow analysis process A, the resin flow analysis program P2 is started and the resin flow analysis is executed under the set boundary conditions (step S5). An analysis result is output (step S5). The analysis result is fiber orientation data and is stored in the data storage means 6.
Next, for the data conversion process B, the process proceeds to step S data storage means 6 and the obtained fiber orientation data is converted into structural analysis elements. The necessity for this conversion was mentioned earlier. The fiber orientation data conversion process (step S6) is performed by a matching process.

マッチング処理は、図３(a)、(ｂ)に示すように、繊維配向データに含まれる構造解析要素の１要素Ｅと等価なサイズ(範囲)の繊維配向データに含まれる複数の樹脂流動解析要素(繊維配向データ) Ｅf１〜Ｅf４の合成ベクトルを求め、求めた樹脂流動解析要素Ｅf１〜Ｅf４の合成ベクトルを構造解析要素Ｅｓの節点に振り分けることにより、処理すべき樹脂流動解析要素Ｅf１〜Ｅf４の数を間引く処理である。なお、図３(Ａ）（Ｂ)、（Ｂ）（Ｄ）において、矢印は繊維強化樹脂の流動方向を示し、Ｇは樹脂の充填用ゲートである。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the matching process includes a plurality of resin flow analyzes included in the fiber orientation data having a size (range) equivalent to one element E of the structural analysis element included in the fiber orientation data. Element (Fiber Orientation Data) Obtaining a composite vector of Ef1 to Ef4, and assigning the obtained composite vector of the resin flow analysis elements Ef1 to Ef4 to the nodes of the structural analysis element Es, the resin flow analysis elements Ef1 to Ef4 to be processed This is a process of thinning out the number. 3 (A), (B), (B), and (D), the arrow indicates the flow direction of the fiber reinforced resin, and G is a resin filling gate.

図４、５を参照して、マッチング処理について詳述する。説明を間単位するため、樹脂流動解析要素はＥf１〜Ｅf４の４個であり、これと等価な構造解析要素Ｅは１個であるとして説明する。
図４(ａ)に示すように、樹脂流動解析要素Ｅf１〜Ｅf４の各節点Ｎｆ１〜Ｎｆ９には、ステップＳ３で設定された材料物性データ(物理量)が付与されている。
まず、図５、ステップＳ１０で、樹脂流動解析要素１〜Ｅf４の各要素ごとに節点Ｎｆ (Ｘ−Ｙ)の総和Σを求め、各樹脂流動解析要素Ｅf１〜Ｅf４毎のベクトルＶ１〜Ｖ４を
求める。 The matching process will be described in detail with reference to FIGS. In order to give a brief description, it is assumed that there are four resin flow analysis elements Ef1 to Ef4 and that there is one equivalent structural analysis element E.
As shown in FIG. 4A, the material property data (physical quantity) set in step S3 is given to the nodes Nf1 to Nf9 of the resin flow analysis elements Ef1 to Ef4.
First, in FIG. 5, step S10, the sum Σ of the nodes Nf (XY) is obtained for each of the resin flow analysis elements 1 to Ef4, and the vectors V1 to V4 for the resin flow analysis elements Ef1 to Ef4 are obtained. .

一般に、Ｘ−Ｙ座標で表すベクトルは、
Ｖｎ(Ｘ−Ｙ)＝Σｎｎ(Ｘ−Ｙ) ・・・(１)
で与えられる。例えば、要素Ｅf１の場合、ベクトルは
Ｖ１(Ｘ−Ｙ)＝Ｎｆ１，２，３，４(Ｘ−Ｙ) ・・・(２)
である。
以下同様にして各要素Ｅf２〜Ｅf４について算出することで、全要素Ｅf１〜Ｅf４の各ベクトルＶ１〜Ｖ４が求められる(図４(ｂ))。 In general, the vector expressed in XY coordinates is
Vn (XY) = Σnn (XY) (1)
Given in. For example, in the case of the element Ef1, the vector is V1 (XY) = Nf1, 2, 3, 4 (XY) (2)
It is.
Thereafter, the vectors V1 to V4 of all the elements Ef1 to Ef4 are obtained by calculating the elements Ef2 to Ef4 in the same manner (FIG. 4B).

次に、図５、ステップＳ１１で、４個の樹脂流動解析要素Ｅf１〜Ｅf４と１個の構造解析要素Ｅｓとのマッチングを行う。
次いで、ステップＳ１２において、各要素Ｅf１〜Ｅf４(構造解析要素Ｅ０の１要素のサイズ)における各ベクトルＶ１〜Ｖ４の平均値Ｎｎを求める。平均値Ｎｎは、樹脂流動解析要素Ｅf１〜Ｅf４の各ベクトルＶ１〜Ｖ４の総和を節点の数ｎで除算した値であるから
Ｎｆｎ＝ΣＥfｎ・Ｎｆ(Ｘ−Ｙ)／ｎ ・・・(３)
で与えられる。そのベクトルＶ０は構造解析要素Ｅ０の重心に位置する(図４(ｃ))。そして、ベクトルＶ０を構造解析要素Ｅ０の各節点節点Ｎ１〜Ｎ４のそれぞれに分配する(図４(ｄ))。 Next, in FIG. 5, step S11, matching is performed between the four resin flow analysis elements Ef1 to Ef4 and one structural analysis element Es.
Next, in step S12, an average value Nn of the vectors V1 to V4 in each element Ef1 to Ef4 (size of one element of the structural analysis element E0) is obtained. Since the average value Nn is a value obtained by dividing the sum of the vectors V1 to V4 of the resin flow analysis elements Ef1 to Ef4 by the number n of nodes, Nfn = ΣEfn · Nf (XY) / n (3)
Given in. The vector V0 is located at the center of gravity of the structural analysis element E0 (FIG. 4C). Then, the vector V0 is distributed to each of the node nodes N1 to N4 of the structural analysis element E0 (FIG. 4 (d)).

次いで、ステップＳ１３により、処理対象要素Ｅ０に隣接する要素が存在するか否かを判断する。隣接要素が存在する場合は、ステップＳ１４により隣り合う要素で共有する節点Ｎｃｏｍ上の合成ベクトルを求め、求めたベクトルを各共有節点Ｎｃｏｍに付与して処理が終了する。
Ｎｃｏｍ＝Σ(Ｅfｎ、Ｎｃｏｍ(Ｘ−Ｙ)) ・・・(４)
で与えられる。隣接要素が存在しない場合は、処理は終了する。 Next, in step S13, it is determined whether there is an element adjacent to the processing target element E0. If there is an adjacent element, the combined vector on the node Ncom shared by the adjacent elements is obtained in step S14, the obtained vector is assigned to each shared node Ncom, and the process ends.
Ncom = Σ (Efn, Ncom (XY)) (4)
Given in. If there is no adjacent element, the process ends.

以上の説明では、メッシュタイプ（すなわち、樹脂流動解析要素Ｅｆ及び構造解析要素ＥｓがＸ−Ｙ座標で表される２次元要素の場合）を例にして説明したが、図６に示すように、立体の解析要素を用いることができ、処理手順は上記同様とする。図６において、図４と同等の部分には同様の符号を付して詳細な説明は省略する。   In the above description, the mesh type (that is, the case where the resin flow analysis element Ef and the structure analysis element Es are two-dimensional elements represented by XY coordinates) has been described as an example, but as shown in FIG. A solid analysis element can be used, and the processing procedure is the same as described above. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

再び、図２に戻って、処理はステップＳ７に進み、上述のようにして構造解析用要素Ｎｓと等価に変換された繊維配向データが構造解析用の入力フォーマットに加工される。なお、この構造解析用の入力フォーマットに加工された繊維配向データは、一時的にＲＡＭ３に記憶保持される。   2 again, the process proceeds to step S7, and the fiber orientation data converted equivalently to the structural analysis element Ns as described above is processed into the structural analysis input format. The fiber orientation data processed into the input format for structural analysis is temporarily stored in the RAM 3.

次に、構造解析処理Ｃは、前処理Ｃ１、解析処理Ｃ２、解析結果出力Ｃ３の順序で実行される。まず、構造解析処理Ｃのうち前処理Ｃ１において、構造解析モデルが入力されると(ステップＳ８)、構造解析モデルは構造解析に必要な要素数に分割される。
次いで、境界条件の設定が行われる(ステップＳ１０)。境界条件の設定において、樹脂流動解析Ａで求められ、構造解析用に変換された要素数の繊維配向データ(図４(ｄ)参照)がＲＡＭ３から読み出され、材料物性データとして設定される。その他の境界条件は、荷重条件、拘束条件である。ここで前処理Ｃ１が終了し、処理はステップＳ１１に移る。
次に、構造解析処理Ｃのうち解析処理Ｃ２・解析結果出力Ｃ３について、ステップＳ１１で構造解析Ｃが実行されて、その解析結果には、樹脂流動解析Ａで求められた繊維配向項データが反映されることになる。その解析結果はデータ格納手段５に送られ、保存される。 Next, the structure analysis processing C is executed in the order of preprocessing C1, analysis processing C2, and analysis result output C3. First, in the preprocessing C1 of the structural analysis processing C, when a structural analysis model is input (step S8), the structural analysis model is divided into the number of elements necessary for the structural analysis.
Next, boundary conditions are set (step S10). In setting the boundary conditions, the fiber orientation data (see FIG. 4D) of the number of elements obtained by the resin flow analysis A and converted for the structural analysis is read from the RAM 3 and set as material property data. Other boundary conditions are a load condition and a constraint condition. Here, the preprocessing C1 ends, and the process proceeds to step S11.
Next, for the analysis process C2 and the analysis result output C3 in the structure analysis process C, the structure analysis C is executed in step S11, and the fiber orientation term data obtained in the resin flow analysis A is reflected in the analysis result. Will be. The analysis result is sent to the data storage means 5 and saved.

以上の形状予測処理を行う際の一連の操作手順及びそれに伴う動作を図５、６を参照して以下説明する。
図５に示す操作入力画面１０に、樹脂流動解析結果ファイルの指定窓１１に樹脂流動解析結果に指定入力を行う(ステップS２０)。この指定により、樹脂流動解析結果すなわち繊維配向データが選択され、データ格納手段6から読み出される(ステップS２０)。 A series of operation procedures and associated operations when performing the above shape prediction processing will be described below with reference to FIGS.
On the operation input screen 10 shown in FIG. 5, a designated input is made to the resin flow analysis result in the designation window 11 of the resin flow analysis result file (step S20). By this designation, the resin flow analysis result, that is, the fiber orientation data is selected and read from the data storage means 6 (step S20).

次に、構造解析用変換メッシュタイプの指定窓１２において、変換メッシュタイプの指定を行う (ステップS２１)。これは、解析要素の選択であり、コンピュータの能力、処理時間、予測精度に応じてユーザが選択を行う。図では、方形状の立体要素を選択した例を示している。
次いで、解析要素の間引き（データ変換処理Ｂ）の設定を行う（ステップＳ２２）。間引きの設定は、チェックボックス１３により選択的に行うことを特徴とするができる。設定は、例えば％単位で設定可能であるし、自動設定も可能である。 Next, the conversion mesh type is specified in the structural analysis conversion mesh type specification window 12 (step S21). This is the selection of the analysis element, and the user makes a selection according to the ability of the computer, processing time, and prediction accuracy. In the figure, an example in which a rectangular solid element is selected is shown.
Next, the analysis element thinning (data conversion process B) is set (step S22). The thinning setting can be selectively performed by the check box 13. The setting can be set, for example, in units of%, and automatic setting is also possible.

間引き設定を行うと、その間引き率において解析に要する時間の予測値が自動計算され、画面上の解析時間予測表示部１４表示される（ステップＳ２３）。
次いで、表示された解析時間予測値がユーザの希望する時間と一致するか否かを判断する（ステップＳ２４）。
判断の結果、解析時間がユーザの希望する時間に適合する場合（ステップＳ２４：ＯＫ）、解析実行ボタン１５を押下することにより、構造解析が実行される（ステップＳ２５）。その解析結果は、表示部１６、１７に表示される（ステップＳ２６）。 When the decimation setting is performed, the predicted value of the time required for analysis at the decimation rate is automatically calculated and displayed on the analysis time prediction display unit 14 on the screen (step S23).
Next, it is determined whether or not the displayed analysis time prediction value matches the time desired by the user (step S24).
If the analysis time matches the time desired by the user as a result of the determination (step S24: OK), the structural analysis is executed by pressing the analysis execution button 15 (step S25). The analysis result is displayed on the display parts 16 and 17 (step S26).

判断の結果、解析時間がユーザの希望する時間に適合しない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、キャンセルボタン１８を押下することにより、再び間引き設定モード（ステップＳ２２）に戻り、再試行される。   As a result of the determination, if the analysis time does not match the time desired by the user (step S24: NO), the cancel button 18 is pressed to return to the thinning setting mode (step S22) and try again.

上記実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   The following additional notes are further disclosed with respect to the embodiments including the above examples.

（付記１） 繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析工程と、
前記樹脂流動解析工程で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換工程と、
前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換工程で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析工程とを含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測方法。 (Appendix 1) A resin flow analysis step for obtaining fiber orientation data of an injection molded product using a resin flow analysis element obtained by dividing an analysis model of an injection molded product made of a fiber reinforced resin.
A data conversion step for converting the fiber orientation data obtained in the resin flow analysis step into fiber orientation data for structural analysis;
A structural analysis step of performing a structural analysis of the injection molded product using a structural analysis element obtained by dividing the analysis model of the injection molded product and fiber orientation data for structural analysis converted in the data conversion step; A method for predicting the shape of an injection-molded product, comprising:

（付記２） 付記１に記載の射出成型品の形状予測方法において、
前記データ変換工程は前記繊維配向データの解析要素の数を間引くことにより
前記構造解析要素の数に適合させるマッチング処理を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測方法。 (Supplementary Note 2) In the method for predicting the shape of an injection molded product according to Supplementary Note 1,
The method for predicting the shape of an injection-molded product, wherein the data conversion step includes a matching process for matching the number of structural analysis elements by thinning out the number of analysis elements of the fiber orientation data.

（付記３） 付記２に記載の射出成型品の形状予測方法において、
前記マッチング処理は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向ベクトルの合成ベクトルを求め、その求めた合成ベクトルを前記一つの構造解析要素の各節点に対応させて分配し、その分配ベクトル成分を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測方法。 (Supplementary Note 3) In the method for predicting the shape of an injection molded product according to Supplementary Note 2,
In the matching process, a composite vector of fiber orientation vectors of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element is obtained, and the obtained composite vector corresponds to each node of the one structural analysis element. A method for predicting the shape of an injection-molded product, comprising: distributing the distributed vector component to each node of the one structural analysis element.

（付記４） 付記２に記載の射出成型品の形状予測方法において、
前記マッチング処理は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向データの値を当該複数の流動解析要素の前節点数で除算することにより、流動解析結果である繊維配向データの平均値を求め、求められた繊維配向データの平均値を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測方法。 (Appendix 4) In the method for predicting the shape of an injection molded product according to Appendix 2,
The matching process is a flow analysis result by dividing the value of the fiber orientation data of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element by the number of previous nodes of the plurality of flow analysis elements. A method for predicting the shape of an injection-molded product, comprising a process of obtaining an average value of fiber orientation data and redistributing the obtained average value of fiber orientation data to each node of the one structural analysis element.

（付記５） 繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析手段と、
前記樹脂流動解析工程で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換手段と、
前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換工程で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析手段とを含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測装置。 (Additional remark 5) The resin flow analysis means which calculates | requires the fiber orientation data of the said injection molded product using the resin flow analysis element obtained by dividing into an analysis model of the injection molded product made of fiber reinforced resin,
Data conversion means for converting the fiber orientation data obtained in the resin flow analysis step into fiber orientation data for structural analysis;
A structural analysis means for performing a structural analysis of the injection molded product using a structural analysis element obtained by dividing the analysis model of the injection molded product and a fiber orientation data for structural analysis converted in the data conversion step; An apparatus for predicting the shape of an injection-molded product, comprising:

（付記６） 付記５に記載の射出成型品の形状予測装置において、
前記データ変換手段は、前記繊維配向データの解析要素の数を間引くことにより前記構造解析要素の数に適合させるマッチング処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測装置。 (Supplementary Note 6) In the injection molding product shape prediction apparatus according to Supplementary Note 5,
The shape prediction apparatus for an injection-molded product, wherein the data conversion means includes matching processing means for adapting to the number of structural analysis elements by thinning out the number of analysis elements of the fiber orientation data.

本発明の射出成型品の形状予測装置によれば、流動解析により繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の繊維配向データを求め、その繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換し、この構造解析用に変換された繊維配向データを用いて構造解析を行う射出成型品の形状予測装置を提供することができる。その結果、繊維強化樹脂を考慮した構造解析が可能となり、繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の形状予測の精度を向上し得る。また、データ量の多い繊維配向データを構造解析用のデータに適合させるので、データ処理時間を構造解析に要する時間に合わせて短縮することができ、開発設計効率が向上するという効果を有する。   According to the shape prediction device of an injection molded product of the present invention, the fiber orientation data of an injection molded product made of a fiber reinforced resin is obtained by flow analysis, and the fiber orientation data is converted into the fiber orientation data for structural analysis. It is possible to provide an injection-molded product shape prediction apparatus that performs structural analysis using the fiber orientation data converted for the structural analysis. As a result, it is possible to analyze the structure in consideration of the fiber reinforced resin, and to improve the accuracy of the shape prediction of the injection molded product made of the fiber reinforced resin. Further, since the fiber orientation data having a large amount of data is adapted to the data for structural analysis, the data processing time can be shortened according to the time required for the structural analysis, and the development design efficiency is improved.

（付記７） 付記６に記載の射出成型品の形状予測装置において、
前記マッチング処理手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向ベクトルの合成ベクトルを求め、その求めた合成ベクトルを前記一つの構造解析要素の各節点に対応させて分配し、その分配ベクトル成分を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測装置。 (Supplementary note 7) In the injection molding product shape prediction apparatus according to supplementary note 6,
The matching processing means obtains a composite vector of fiber orientation vectors of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to a single structural analysis element, and uses the obtained composite vector at each node of the single structural analysis element. A shape prediction apparatus for an injection-molded product, comprising: a processing unit that distributes correspondingly and redistributes the distribution vector component to each node of the one structural analysis element.

（付記８） 付記６に記載の射出成型品の形状予測装置おいて、
前記マッチング処理手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向データの値を、当該複数の流動解析要素の前節点数で除算することにより、流動解析結果である繊維配向データの平均値を求め、求められた繊維配向データの平均値を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測装置。 (Supplementary note 8) In the injection molding product shape prediction apparatus according to supplementary note 6,
The matching processing means divides the value of the fiber orientation data of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element by the number of previous nodes of the plurality of flow analysis elements, thereby obtaining a flow analysis result. A shape prediction apparatus for an injection molded product, comprising processing means for obtaining an average value of the fiber orientation data, and redistributing the obtained average value of the fiber orientation data to each node of the one structural analysis element .

（付記９） コンピュータを、
繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析手段と、
前記樹脂流動解析工程で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換手段と、
前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換工程で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析手段として機能させることを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラム。 (Supplementary note 9)
A resin flow analysis means for obtaining fiber orientation data of the injection molded product using a resin flow analysis element obtained by dividing an analysis model of an injection molded product made of fiber reinforced resin;
Data conversion means for converting the fiber orientation data obtained in the resin flow analysis step into fiber orientation data for structural analysis;
Structural analysis means for performing structural analysis of the injection-molded product using the structural analysis element obtained by dividing the analysis model of the injection-molded product and the fiber orientation data for structural analysis converted in the data conversion step Shape prediction program for injection-molded products characterized by functioning.

（付記１０） 付記９に記載の射出成型品の形状予測プログラムおいて、
前記データ変換手段は、前記繊維配向データの解析要素の数を間引くことにより前記構造解析要素の数に適合させるマッチング処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラム。 (Supplementary Note 10) In the injection molding product shape prediction program according to Supplementary Note 9,
The data conversion means includes a matching processing means for matching the number of structural analysis elements by thinning out the number of analysis elements of the fiber orientation data.

（付記１１） 付記９に記載の射出成型品の形状予測プログラムにおいて、
前記マッチング処理手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向ベクトルの合成ベクトルを求め、その求めた合成ベクトルを前記一つの構造解析要素の各節点に対応させて分配し、その分配ベクトル成分を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラム。 (Additional remark 11) In the shape prediction program of the injection molded product of Additional remark 9,
The matching processing means obtains a composite vector of fiber orientation vectors of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to a single structural analysis element, and uses the obtained composite vector at each node of the single structural analysis element. A shape prediction program for an injection-molded product, comprising: a processing unit that distributes correspondingly and redistributes the distribution vector component to each node of the one structural analysis element.

（付記１２） 付記９に記載の射出成型品の形状予測プログラムおいて、
前記マッチング処理手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向データの値を、当該複数の流動解析要素の前節点数で除算することにより、流動解析結果である繊維配向データの平均値を求め、求められた繊維配向データの平均値を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラム。 (Supplementary note 12) In the injection molding product shape prediction program according to supplementary note 9,
The matching processing means divides the value of the fiber orientation data of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element by the number of previous nodes of the plurality of flow analysis elements, thereby obtaining a flow analysis result. A shape prediction program for an injection-molded product, comprising processing means for obtaining an average value of the fiber orientation data, and redistributing the obtained average value of the fiber orientation data to each node of the one structural analysis element .

（付記１３） コンピュータを、
繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析手段と、
前記樹脂流動解析工程で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換手段と、
前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換工程で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析手段と、して機能させることを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 (Supplementary note 13)
A resin flow analysis means for obtaining fiber orientation data of the injection molded product using a resin flow analysis element obtained by dividing an analysis model of an injection molded product made of fiber reinforced resin;
Data conversion means for converting the fiber orientation data obtained in the resin flow analysis step into fiber orientation data for structural analysis;
A structural analysis means for performing a structural analysis of the injection molded product using a structural analysis element obtained by dividing the analysis model of the injection molded product and a fiber orientation data for structural analysis converted in the data conversion step; A computer-readable recording medium on which is recorded a shape prediction program for an injection molded product.

本発明の射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体によれば、コンピュータに、流動解析により繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の繊維配向データの算出を行わせ、その繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換させ、この構造解析用に変換された繊維配向データを用いて構造解析を行わせる射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することができる。その結果、繊維強化樹脂を考慮した構造解析が可能となり、繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の形状予測の精度を向上し得る。また、データ量の多い繊維配向データを構造解析用のデータに適合させるので、データ処理時間を構造解析に要する時間に合わせて短縮することができ、開発設計効率が向上するという効果を有する。   According to the computer-readable recording medium recording the shape prediction program of the injection molded product of the present invention, the computer calculates the fiber orientation data of the injection molded product made of fiber reinforced resin by flow analysis, and A computer-readable recording medium on which a shape prediction program for an injection-molded product that converts fiber orientation data into fiber orientation data for structural analysis and performs structural analysis using the fiber orientation data converted for structural analysis is recorded Can be provided. As a result, it is possible to analyze the structure in consideration of the fiber reinforced resin, and to improve the accuracy of the shape prediction of the injection molded product made of the fiber reinforced resin. Further, since the fiber orientation data having a large amount of data is adapted to the data for structural analysis, the data processing time can be shortened according to the time required for the structural analysis, and the development design efficiency is improved.

（付記１４） 付記１３に記載の射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体において、
前記データ変換手段は、前記繊維配向データの解析要素の数を間引くことにより前記構造解析要素の数に適合させるマッチング処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 (Supplementary Note 14) In a computer-readable recording medium in which the shape prediction program for an injection molded product according to Supplementary Note 13 is recorded,
The data conversion means includes matching processing means for adapting to the number of structural analysis elements by thinning out the number of analysis elements of the fiber orientation data. Possible recording media.

（付記１５） 付記１３に記載の射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体において、
前記マッチング処理手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向ベクトルの合成ベクトルを求め、その求めた合成ベクトルを前記一つの構造解析要素の各節点に対応させて分配し、その分配ベクトル成分を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 (Additional remark 15) In the computer-readable recording medium which recorded the shape prediction program of the injection molded product of Additional remark 13,
The matching processing means obtains a composite vector of fiber orientation vectors of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to a single structural analysis element, and uses the obtained composite vector at each node of the single structural analysis element. A computer-readable recording medium on which is recorded a shape prediction program for an injection-molded product, comprising processing means that distributes correspondingly and redistributes the distribution vector component to each node of the one structural analysis element.

（付記１６） 付記１３に記載の射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体おいて、
前記マッチング処理手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向データの値を、当該複数の流動解析要素の前節点数で除算することにより、流動解析結果である繊維配向データの平均値を求め、求められた繊維配向データの平均値を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 (Supplementary Note 16) In a computer-readable recording medium in which the shape prediction program for an injection molded product according to Supplementary Note 13 is recorded,
The matching processing means divides the value of the fiber orientation data of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element by the number of previous nodes of the plurality of flow analysis elements, thereby obtaining a flow analysis result. A shape prediction program for an injection-molded product, comprising processing means for obtaining an average value of the fiber orientation data, and redistributing the obtained average value of the fiber orientation data to each node of the one structural analysis element A computer-readable recording medium on which is recorded.

本発明に係る射出成型品の形状予測装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the shape prediction apparatus of the injection molded product which concerns on this invention. 本発明に係る射出成型品の形状予測方法示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the shape prediction method of the injection molded product which concerns on this invention. 本発明に係る繊維配向データのマッチング処理の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the matching process of the fiber orientation data based on this invention. 本発明に係る繊維配向データのマッチング処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the matching process of the fiber orientation data which concerns on this invention. 本発明に係る繊維配向データのマッチング処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the matching process of the fiber orientation data which concerns on this invention. 解析要素が立体である場合の繊維配向データのマッチング処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the matching process of the fiber orientation data in case an analysis element is a solid. 本発明に係る射出成型品の形状予測装置の操作画面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation screen of the shape prediction apparatus of the injection molded product which concerns on this invention. 本発明に係る射出成型品の形状予測装置の解析動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the analysis operation | movement of the shape prediction apparatus of the injection molded product which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ ＣＰＵ
２ ＲＯＭ
３ ＲＡＭ
４ データ格納手段
５ データ格納手段
６ データ格納手段
７ 入力装置
８ 出力装置
１０ 操作入力画面
１１ 樹脂流動解析結果ファイルの指定窓
１２ 構造解析用変換メッシュタイプの指定窓
１３ 間引き設定チェックボックス
１４ 解析時間予測表示部
１５ 解析実行ボタン
１６ 解析結果表示画面
１７ 解析結果表示画面
１８ キャンセルボタン
Ａ 樹脂流動解析
Ａ１ 前処理
Ａ２ 動解析
Ａ３ 解析結果出力
Ｂ データ変換
Ｃ 構造解析
Ｃ１ 前処理
Ｃ２ 解析処理
Ｃ３ 解析結果出力
Ｅｆ１〜Ｅｆ１５ 樹脂流動解析要素
Ｅｓ 構造解析要素
Ｎｆ１〜Ｎｆ９ 節点
Ｎｓ１〜Ｎｓ４ 節点
Ｐ１ 構造解析プログラム
Ｐ２ 樹脂流動解析プログラム
Ｐ３ データ変換プログラム 1 CPU
2 ROM
3 RAM
4 Data storage means 5 Data storage means 6 Data storage means 7 Input device 8 Output device 10 Operation input screen 11 Designation window 12 for resin flow analysis result file Designation window 13 for conversion mesh type for structural analysis Decimation setting check box 14 Analysis time prediction Display unit 15 Analysis execution button 16 Analysis result display screen 17 Analysis result display screen 18 Cancel button A Resin flow analysis A1 Preprocessing A2 Dynamic analysis A3 Analysis result output B Data conversion C Structural analysis C1 Preprocessing C2 Analysis processing C3 Analysis result output Ef1 ~ Ef15 Resin flow analysis element Es Structural analysis elements Nf1 to Nf9 Nodes Ns1 to Ns4 Node P1 Structure analysis program P2 Resin flow analysis program P3 Data conversion program

Claims (4)

コンピュータを、
繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析手段と、
前記樹脂流動解析手段で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換手段と、
前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換手段で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析手段として機能させ、
前記データ変換手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向ベクトルの合成ベクトルを求め、その求めた合成ベクトルを前記一つの構造解析要素の各節点に対応させて分配し、その分配ベクトル成分を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラム。 Computer
A resin flow analysis means for obtaining fiber orientation data of the injection molded product using a resin flow analysis element obtained by dividing an analysis model of an injection molded product made of fiber reinforced resin;
Data conversion means for converting fiber orientation data obtained by the resin flow analysis means into fiber orientation data for structural analysis;
Structural analysis means for performing structural analysis of the injection molded product using structural analysis elements obtained by dividing the analysis model of the injection molded product and fiber orientation data for structural analysis converted by the data conversion means Make it work
The data conversion means obtains a composite vector of fiber orientation vectors of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element, and uses the obtained composite vector at each node of the one structural analysis element. A shape prediction program for an injection-molded product, comprising: a processing unit that distributes correspondingly and redistributes the distribution vector component to each node of the one structural analysis element . コンピュータを、
繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析手段と、
前記樹脂流動解析手段で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換手段と、
前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換手段で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析手段として機能させ、
前記データ変換手段は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向データの値を、当該複数の流動解析要素の前節点数で除算することにより、流動解析結果である繊維配向データの平均値を求め、求められた繊維配向データの平均値を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理手段を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測プログラム。 Computer
A resin flow analysis means for obtaining fiber orientation data of the injection molded product using a resin flow analysis element obtained by dividing an analysis model of an injection molded product made of fiber reinforced resin;
Data conversion means for converting fiber orientation data obtained by the resin flow analysis means into fiber orientation data for structural analysis;
Structural analysis means for performing structural analysis of the injection molded product using structural analysis elements obtained by dividing the analysis model of the injection molded product and fiber orientation data for structural analysis converted by the data conversion means to function,
The data conversion means divides the value of the fiber orientation data of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element by the number of previous nodes of the plurality of flow analysis elements, thereby obtaining a flow analysis result. An injection molded product comprising processing means for obtaining an average value of the fiber orientation data, and redistributing the obtained average value of the fiber orientation data to each node of the one structural analysis element Shape prediction program. 繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解
析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析工程と、
前記樹脂流動解析工程で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換工程と、
前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換工程で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析工程とを含み、
前記データ変換工程は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向ベクトルの合成ベクトルを求め、その求めた合成ベクトルを前記一つの構造解析要素の各節点に対応させて分配し、その分配ベクトル成分を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理工程を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測方法。 Resin flow solution obtained by dividing an analytical model of an injection molded product made of fiber reinforced resin
A resin flow analysis process for obtaining fiber orientation data of the injection-molded product using an analysis element;
A data conversion step of converting the fiber orientation data obtained in the resin flow analysis step into fiber orientation data for structural analysis;
A structural analysis step of performing a structural analysis of the injection molded product using a structural analysis element obtained by dividing the analysis model of the injection molded product and a fiber orientation data for structural analysis converted in the data conversion step; Including
In the data conversion step, a composite vector of fiber orientation vectors of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element is obtained, and the obtained composite vector is obtained at each node of the one structural analysis element. A method for predicting the shape of an injection-molded product, comprising: a processing step of distributing correspondingly and redistributing the distribution vector component to each node of the one structural analysis element . 繊維強化樹脂を材料とする射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた樹脂流動解析要素を用いて当該射出成型品の繊維配向データを求める樹脂流動解析工程と、
前記樹脂流動解析工程で得られた繊維配向データを構造解析用の繊維配向データに変換するデータ変換工程と、
前記射出成型品の解析モデルを要素分割して得られた構造解析要素及び前記データ変換工程で変換された構造解析用の繊維配向データを用いて前記射出成型品の構造解析を行う構造解析工程とを含み、
前記データ変換工程は、一つの構造解析要素と等価なサイズに含まれる複数の流動解析要素がもつ繊維配向データの値を、当該複数の流動解析要素の前節点数で除算することにより、流動解析結果である繊維配向データの平均値を求め、求められた繊維配向データの平均値を前記一つの構造解析要素の各節点に再度振分ける処理工程を含むことを
特徴とする射出成型品の形状予測方法。 A resin flow analysis step for obtaining fiber orientation data of the injection molded product using a resin flow analysis element obtained by dividing an analysis model of an injection molded product made of fiber reinforced resin;
A data conversion step of converting the fiber orientation data obtained in the resin flow analysis step into fiber orientation data for structural analysis;
A structural analysis step of performing a structural analysis of the injection molded product using a structural analysis element obtained by dividing the analysis model of the injection molded product and a fiber orientation data for structural analysis converted in the data conversion step; Including
In the data conversion step, the flow analysis result is obtained by dividing the value of the fiber orientation data of a plurality of flow analysis elements included in a size equivalent to one structural analysis element by the number of previous nodes of the plurality of flow analysis elements. An injection molded product comprising a processing step of obtaining an average value of the fiber orientation data, and redistributing the obtained average value of the fiber orientation data to each node of the one structural analysis element Shape prediction method .
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