JPH06317506A - Operation processing device and piping layout position setting method - Google Patents

Operation processing device and piping layout position setting method

Info

Publication number
JPH06317506A
JPH06317506A JP4298972A JP29897292A JPH06317506A JP H06317506 A JPH06317506 A JP H06317506A JP 4298972 A JP4298972 A JP 4298972A JP 29897292 A JP29897292 A JP 29897292A JP H06317506 A JPH06317506 A JP H06317506A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
bending
coordinates
piping
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4298972A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Usui
重雄 臼井
Masao Fujii
雅雄 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4298972A priority Critical patent/JPH06317506A/en
Publication of JPH06317506A publication Critical patent/JPH06317506A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To split the elements of piping quickly and to achieve operation for accurately laying out the piping by setting the intersection assuming only a straight line between the starting and ending points of the piping and the bending radius and then performing an operation to the coordinates of a bending center point. CONSTITUTION:A work station 111 is constituted of a CPU 112, a storage 113, an external storage 115, etc., and is connected to a CAD device 101 by a LAN controller 118. Then, the coordinates of an intersection (virtual point) assuming only a straight line between the starting and ending points of piping and bending radius data from the device 101 are read and then the virtual point coordinates of piping and the bending radius of each virtual point and a piping material name, a piping diameter value, and a coating thickness value are set. Then, the bending center point coordinates of piping and the starting point/ending point of bending are calculated, thus obtaining the coordinate ands the radius of the coating thickness center part. Further, coordinates with each part of piping as a plate element or a beam element are obtained based on it and the data are converted to the data for FEM and then are output. In this manner, a model where elements are split can be created quickly.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は冷凍・空調機器のように
圧縮機に接続され常に振動を受けるような配管の構造強
度設計を行なう演算処理装置および配管配置位置設定方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arithmetic processing unit and a pipe arrangement position setting method for designing the structural strength of a pipe connected to a compressor such as a refrigeration / air-conditioning device and constantly subjected to vibration.

【0002】[0002]

【従来の技術】冷凍・空調機器等は圧縮機、熱交換器、
膨張弁などの主要部品からなり、これらは配管系で接続
され、配管系は圧縮機によって常に振動を受けている。
配管系の設計が不十分な場合には、配管の局部に応力が
集中し破損に至る場合があり、このため配管の構造強度
設計は極めて重要で、製品の量産までに配管系に関し何
度も配置を検討し直している。配管系における構造強度
設計は有限要素法という解析手法を用い、この有限要素
法では、配管系を無数の板要素に分割し、配管の長さや
曲りを変化させた場合の応力分布を求め、材料の設計上
の最大応力値を超えないか等をチェックしている。
2. Description of the Related Art Refrigeration and air-conditioning equipment includes compressors, heat exchangers,
It consists of main parts such as an expansion valve, which are connected by a piping system, and the piping system is constantly vibrated by a compressor.
If the design of the piping system is insufficient, stress may concentrate on the local parts of the piping and damage may occur.Therefore, structural strength design of the piping is extremely important. We are reconsidering the placement. The structural strength design in the piping system uses an analysis method called the finite element method.In this finite element method, the piping system is divided into innumerable plate elements and the stress distribution when the length and bend of the pipe are changed is calculated. It is checked whether the maximum stress value in the design is exceeded.

【0003】従来は例えば雑誌「機械設計」日刊工業新
聞社発行第33巻第10号(1989年8月号別冊)第
154頁に記載された図(図19(イ))に示すように
曲げ配管部を三角法により計算したり(従来例1)、あ
るいは雑誌「National Technical Report」株式会社オ
ーム社発売Vol.35 No.6 Dec. 1989第116頁に
記載されている角点入力法に述べられているように配管
を部分毎に順番に計算する方法(従来例2)が知られて
いる。(図19(ロ))
Conventionally, for example, as shown in the drawing (FIG. 19 (a)) described on page 154 of the magazine "Machine design", published by Nikkan Kogyo Shimbun, Vol. 33, No. 10 (August 1989 supplement), FIG. Calculate the piping part by trigonometry (conventional example 1), or refer to the corner point input method described on page 116 of Vol.35 No.6 Dec. 1989, published by Ohmsha, Inc., "National Technical Report" magazine. As described above, there is known a method (conventional example 2) of sequentially calculating the piping for each part. (Fig. 19 (b))

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来有限要素法を用い
た計算では要素分割するモデルを作るため、配置された
配管の始点から終点まで次々と配管軸に沿って分割し、
各板要素単位または各梁要素単位にその都度数多くのデ
ータ入力を行ない、座標を決めていく方法が採用されて
おり、計算機に慣れた設計者が単純な作業を繰り返し行
っていた。
In the conventional calculation using the finite element method, in order to make a model for element division, division is made along the pipe axis from the start point to the end point of the arranged pipes one after another,
A method of inputting a large amount of data for each plate element or each beam element each time and determining coordinates is adopted, and a designer familiar with a computer repeatedly performs simple work.

【0005】このため配管全体の有限要素モデルを得る
のに多くの時間がかかり、配管配置を変更する度にこの
作業が必要でかつこの作業に長時間とられるため商品開
発の期間が長くなるという問題があった。しかも複雑に
曲げられたりした場合、配管設計のミスから曲げ配管部
分でスムースに接続されず、圧縮機の振動が配管を経由
してきょう体に伝達されて騒音の原因となるといった問
題があった。
Therefore, it takes a lot of time to obtain the finite element model of the entire pipe, and this work is required every time the pipe arrangement is changed, and this work takes a long time, so that the period of product development becomes long. There was a problem. In addition, when it is bent in a complicated manner, there was a problem that due to a mistake in the piping design, it was not connected smoothly at the bent piping part, and the vibration of the compressor was transmitted to the casing via the piping and caused noise. .

【0006】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、配管の要素分割をごく短時間に行
なうことができ、かつ正確な配管配置が可能な演算装置
を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an arithmetic unit capable of dividing piping elements in a very short time and capable of arranging accurate piping. I am trying.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係わる演算処
理装置は加振源となる機器に接続され、曲げ配管部を有
して配置される冷凍・空調機器等の配管の各部の応力を
求めるため、配管各部分を板要素または梁要素に分割し
て演算処理する演算処理装置において、前記配管の始点
・終点間を直線のみで配管配置を仮想した各交点の座標
およびこの交点部分の曲げ配管部の曲げ半径より、前記
曲げ配管部の曲げ中心点の座標を演算する第1の演算手
段と、前記曲げ配管部の演算をこの曲げ中心点の座標を
回転中心として少しずつ曲げ方向に複写させて複写先の
板要素又は梁要素の座標を演算する第2の演算手段と、
を備えたものである。
The arithmetic processing unit according to the present invention finds the stress of each part of piping such as refrigeration / air-conditioning equipment which is connected to equipment serving as a vibration source and has a bent piping portion. Therefore, in an arithmetic processing device that divides each pipe portion into plate elements or beam elements and performs arithmetic processing, the coordinates of each intersection and the bending pipe of this intersection portion where the pipe arrangement is assumed to be a straight line between the start point and the end point of the pipe. First computing means for computing the coordinates of the bending center point of the bending pipe section from the bending radius of the section, and copying the calculation of the bending pipe section gradually in the bending direction with the coordinates of the bending center point as the center of rotation. Second computing means for computing the coordinates of the plate element or beam element of the copy destination,
It is equipped with.

【0008】又、この発明に係わる配管配置位置設定方
法は、圧縮機に接続され、曲げ配管部を有して配置され
る冷凍・空調機器等の配管の各部の有限要素法用データ
を板要素又は梁要素に分割して演算し、配管の配置位置
を設定する配管配置位置設定方法において、配管を直線
のみで配管位置を仮想し、この仮想した交点座標を演算
するステップと、交点座標およびあらかじめ設定された
曲げ半径から前記仮想交点部分の曲げ中心点を演算する
ステップと、前記曲げ中心点の座標を回転中心として少
しずつ曲げ方向に複写させて複写先の板要素又は梁要素
の座標を演算し、有限要素法にて配管各部の構造解析を
行なう為のデータを出力するステップと、を備えたもの
である。
Further, in the pipe arrangement position setting method according to the present invention, the plate element data for the finite element method of each portion of the pipe of the refrigeration / air-conditioning equipment or the like which is connected to the compressor and has a bent pipe portion is arranged. Alternatively, in the pipe placement position setting method of setting the pipe placement position by dividing the calculation into beam elements, the step of virtualizing the pipe position with only straight lines and calculating the virtual intersection coordinates, and the intersection coordinates and beforehand A step of calculating the bending center point of the virtual intersection point from the set bending radius, and a step of gradually copying in the bending direction with the coordinates of the bending center point as the center of rotation to calculate the coordinates of the plate element or beam element of the copy destination. And outputting data for structural analysis of each part of the pipe by the finite element method.

【0009】[0009]

【作用】この発明においては、配管の始点・終点間を直
線のみで仮想した交点およびこの交点の曲げ半径を設定
し、曲げ中心点の座標を演算して、曲げ配管部を前記曲
げ中心点の座標を回転中心として少しずつ曲げ方向に複
写させて複写先の板要素又は梁要素の座標を演算するも
のである。又、この発明においては交点の座標や曲げ半
径等よりなる入力データを一括して設定し記憶装置に記
憶し、さらに記憶装置からCPUに一括して受け渡すも
のである。
According to the present invention, the intersection between the start point and the end point of the pipe is defined by only a straight line and the bending radius of this intersection is set, the coordinates of the bending center point are calculated, and the bending pipe section is set to the bending center point. The coordinates of the plate element or beam element of the copy destination are calculated by gradually copying in the bending direction with the coordinates as the center of rotation. Further, according to the present invention, input data including coordinates of intersections and bending radii are collectively set, stored in a storage device, and further transferred collectively from the storage device to the CPU.

【0010】[0010]

【実施例】図1はこの発明の一実施例を示すハードウエ
ア構成図であり、同図において101はCAD装置、1
02はこのCAD装置のCPU(中央演算処理装置)、
103はCAD装置の記憶装置、104はCAD装置の
キーボード、105はCAD装置のハードディスク等の
外部記憶装置、106はCAD装置の入力操作用デジタ
イザ、107はCAD装置のCRT(ディスプレイ)、
108はCAD装置のマウス、109はCAD装置のL
ANコントローラである。また、111はワークステー
ション、112はワークステーションのCPU、113
はCAD装置やワークステーションのキーボード等の入
力手段により入力された交点の座標や曲げ半径等よりな
る入力データあるいは中間データや要素分割後の各板要
素の座標等を記憶しておく為のワークステーションの記
憶装置、114は交点の座標や曲げ半径等よりなる入力
データを一括して設定するためのワークステーションの
キーボード、115は有限要素法の構造解析用プログラ
ムに受け渡すデータなどを記憶するためのワークステー
ションのハードディスク等の外部記憶装置、116はワ
ークステーションのCRT、117はワークステーショ
ンのマウス、118はワークステーションのLANコン
トローラである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG.
02 is the CPU (central processing unit) of this CAD device,
Reference numeral 103 is a storage device of the CAD device, 104 is a keyboard of the CAD device, 105 is an external storage device such as a hard disk of the CAD device, 106 is a digitizer for input operation of the CAD device, 107 is a CRT (display) of the CAD device,
108 is a mouse of a CAD device, 109 is an L of a CAD device
It is an AN controller. Further, 111 is a workstation, 112 is a CPU of the workstation, and 113.
Is a workstation for storing input data consisting of coordinates of intersections, bending radii, etc. input by input means such as a CAD device or a keyboard of a workstation, intermediate data, coordinates of each plate element after element division, etc. Storage device 114, a keyboard of a workstation for collectively setting input data such as coordinates of intersections and bending radii, and 115 for storing data passed to a structural analysis program of the finite element method. An external storage device such as a hard disk of the workstation, 116 is a CRT of the workstation, 117 is a mouse of the workstation, and 118 is a LAN controller of the workstation.

【0011】図2は配管の構造強度設計の作業の手順を
示したものであり、ステップ201でCAD図面から配
管の始点・終点間を直線のみで仮想した交点(以降仮想
点と呼ぶ)の座標と曲げ半径の読取りを行い、ステップ
202で配管モデルの作成を行い、ステップ203で配
管強度計算を行い、ステップ204で応力分布図の作成
を行い、ステップ205で評価試験を行う。この発明は
主として上記作業手順のステップ202の配管モデルの
作成に関するものである。
FIG. 2 shows the procedure of the work for designing the structural strength of the pipe. In step 201, the coordinates of the intersection (hereinafter referred to as a virtual point), which is a virtual line between the start point and the end point of the pipe, drawn from the CAD drawing. The bending radius is read, the pipe model is created in step 202, the pipe strength is calculated in step 203, the stress distribution map is created in step 204, and the evaluation test is performed in step 205. The present invention mainly relates to the creation of the piping model in step 202 of the above work procedure.

【0012】図3は図2のステップ201からステップ
202の処理内容を詳細に説明した図であり、図3に於
いてステップ301では直線のみで配管の仕様、配管の
配置を設計し、ステップ302で配管の仮想点の位置を
決定する。ステップ303で配管直径毎に規定されてい
る標準の配管曲げ半径をそのまま仮想点ごとに指定す
る。次にステップ304に於いて仮想点、始点(配管の
仮想点の一つであり、配管の引き回し順の開始点を指す
端点)、終点(配管の仮想点の一つであり、配管の引き
回し順の終了点を指す端点)の座標値を読みとってステ
ップ305で表形式で前記仮想点、始点、終点の座標値
と曲げ半径を入力し、ステップ306で配管の直径と肉
厚を入力し、ステップ307で配管の材料名を入力す
る。次にステップ308でステップ305およびステッ
プ306で入力した数値を基に配管各部の座標値を計算
し、ステップ309でステップ308の配管各部の座標
値とステップ307の材料名を基に有限要素法の入力フ
ォーマットにデータを変換する。
FIG. 3 is a diagram for explaining in detail the processing contents from step 201 to step 202 in FIG. 2. In step 301 in FIG. 3, the specifications of the piping and the layout of the piping are designed by only straight lines, and step 302 is executed. Determine the position of the virtual point of the pipe with. In step 303, the standard pipe bending radius specified for each pipe diameter is designated as it is for each virtual point. Next, in step 304, a virtual point, a start point (an end point that is one of the virtual points of the pipe and indicates the start point of the routing order of the pipe), and an end point (one of the virtual points of the pipe that is the routing order of the pipe). Read the coordinate value of the end point indicating the end point), enter the coordinate values of the virtual point, the start point, and the end point and the bending radius in a table format in step 305, enter the diameter and wall thickness of the pipe in step 306, and At 307, the material name of the pipe is input. Next, in step 308, the coordinate value of each part of the pipe is calculated based on the numerical values input in step 305 and step 306, and in step 309, the finite element method based on the coordinate value of each part of the pipe in step 308 and the material name in step 307. Convert data to input format.

【0013】なお、図4の(イ)は図3のステップ30
1で出力された直線配管の一例を示した図である。ま
た、図4の(ロ)はCADにて設計された配管の配置図
で、図5(イ)は読取るべき配管の仮想点の配置を示す
もので、図6は図3のステップ305およびステップ3
06、ステップ307のデータ入力を行う表形式の画面
の例である。又、図5の(ロ)はステップ309におけ
る配管を板要素のモデルを図にて確認したものである。
Incidentally, FIG. 4A shows step 30 in FIG.
It is the figure which showed an example of the straight piping output by 1. Further, (B) of FIG. 4 is a layout diagram of piping designed by CAD, FIG. 5 (A) shows the layout of virtual points of the piping to be read, and FIG. 6 is step 305 and step of FIG. Three
06 is an example of a tabular screen for inputting data in step 307. Further, FIG. 5B shows the model of the plate element of the pipe in step 309, which is confirmed in the figure.

【0014】上記のとおり、本発明ではデータの入力を
表形式で設定することができる。この場合、設定された
入力データは一括して記憶装置113あるいは外部記憶
装置115に記憶される。ここで一括とは複数のデータ
が同時に処理されることを示す。また、CAD装置から
出力された各仮想点の座標、曲げ半径等のデータを図1
のCAD装置よりLAN経由でワークステーションに一
括して受け取りワークステーションの記憶装置に記憶さ
れる。これを入力データとしてそのまま利用することも
可能であり、データ入力操作を省略することができる。
これらのデータは記憶装置からCPU112に一括して
受け渡されて処理される。
As described above, in the present invention, the data input can be set in the tabular format. In this case, the set input data are collectively stored in the storage device 113 or the external storage device 115. Here, batch means that a plurality of data are processed at the same time. In addition, data such as coordinates and bending radius of each virtual point output from the CAD device are shown in FIG.
From the CAD device via the LAN to the workstation at once and stored in the workstation storage device. This can be used as it is as input data, and the data input operation can be omitted.
These data are collectively transferred from the storage device to the CPU 112 and processed.

【0015】図7は本発明の中核をなす部分の一例を示
すフローチャートで、前出の図3におけるステップ30
5からステップ309までの内容を更に詳細に示したも
ので、ステップ701にて配管の仮想点座標と各仮想点
の曲げ半径及び配管材料名、配管直径値、肉厚値を設定
する設定手段、およびこの配管の仮想点座標と各仮想点
の曲げ半径及び配管材料名、配管直径値、肉厚値を記憶
手段710として記憶装置に出力する。次にステップ7
02にて前記記憶手段710のデータに基づき肉厚中央
部の半径又は直径を演算し、ステップ703にて配管の
曲げ中心点座標及び曲げの開始点、曲げの終了点を演算
し、曲げ中心点座標、曲げ開始点座標、曲げ終了点座
標、肉厚中央部の半径又は直径を記憶手段711として
記憶装置に出力する。
FIG. 7 is a flow chart showing an example of a portion forming the core of the present invention. Step 30 in FIG.
The contents from 5 to step 309 are shown in more detail. In step 701, setting means for setting the virtual point coordinates of the pipe, the bending radius of each virtual point, the pipe material name, the pipe diameter value, and the wall thickness value, Also, the virtual point coordinates of the pipe, the bending radius of each virtual point, the pipe material name, the pipe diameter value, and the wall thickness value are output to the storage device as the storage unit 710. Next step 7
In 02, the radius or diameter of the central portion of the wall thickness is calculated based on the data of the storage means 710, and in step 703, the bending center point coordinates of the pipe and the bending start point and the bending end point are calculated, and the bending center point is calculated. The coordinates, the bending start point coordinates, the bending end point coordinates, and the radius or diameter of the central portion of the wall thickness are output to the storage device as the storage unit 711.

【0016】次に、ステップ704にて記憶手段710
および記憶手段711のデータを基にステップ701の
入力データが正常か否かを判断する。このステップ70
4にて入力デ−タを異常と判断した場合は最初のステッ
プ701に戻り、正常なデータの再入力を可能にする。
またこのステップ704にて正常と判断した場合、ステ
ップ705にて配管各部が曲管であるか直管であるかを
を判断し、曲管であった場合、ステップ706にて前記
記憶手段711のデータをもとに曲管各部を板要素また
は梁要素とした各座標を求め、記憶手段712の曲管部
の各座標データとして記憶装置に出力する。
Next, at step 704, the storage means 710.
Then, based on the data in the storage means 711, it is determined whether or not the input data in step 701 is normal. This step 70
When it is determined that the input data is abnormal in step 4, the process returns to the first step 701 and normal data can be input again.
If it is determined to be normal in step 704, it is determined in step 705 whether each part of the pipe is a bent pipe or a straight pipe. If it is a bent pipe, in step 706 the storage means 711 Based on the data, the coordinates of each part of the curved pipe with a plate element or a beam element are obtained, and are output to the storage device as coordinate data of the curved pipe part of the storage means 712.

【0017】また、ステップ705にて直管と判断され
た場合、直管各部をステップ707にて板要素または梁
要素とした各要素デ−タを記憶手段712の記憶装置に
出力する。最後に、ステップ708にて前記記憶手段7
12のデ−タを有限要素法用のデータに変換して記憶手
段713のデータとして記憶装置に出力する。なお、ス
テップ701におけるデータ入力は表形式であるため、
入力がワープロ感覚で簡単に操作でき、入力が迅速にな
ると共に操作の習得も容易である。更にワークステーシ
ョンのCRTの表示は表形式のため、入力データを一目
で確認でき修正等の編集も容易にできる。
When it is determined in step 705 that the pipe is a straight pipe, each piece of straight pipe is output to the storage device of the storage means 712 as plate element or beam element data. Finally, in step 708, the storage means 7
The 12 pieces of data are converted into data for the finite element method and output to the storage device as the data of the storage means 713. Since the data input in step 701 is in tabular format,
The input can be easily operated like a word processor, the input is quick and the operation is easy to learn. Further, since the CRT display of the workstation is in a tabular form, the input data can be confirmed at a glance, and editing such as correction can be easily performed.

【0018】図8は、前出の図7におけるステップ70
3の第1の演算手段の詳細を示すフローチャートで、先
ずステップ801にて各仮想点毎に(ロ)に示す曲げの
角度を
FIG. 8 shows the step 70 in FIG. 7 described above.
3 is a flowchart showing the details of the first calculation means of No. 3, first, in step 801, the bending angle shown in (B) is calculated for each virtual point.

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】より算出し、ステップ802にて各仮想点
と曲げの中心点と結ぶ直線の方程式を
From step 802, the equation of the straight line connecting each virtual point and the center point of bending is calculated.

【0021】[0021]

【数2】 [Equation 2]

【0022】より算出し、ステップ803にて各仮想点
の曲げの中心点を数2および
The bending center point of each imaginary point is calculated by the equation 2 and

【0023】[0023]

【数3】 [Equation 3]

【0024】より算出する。また最後に、ステップ80
4にて配管の中心軸上の曲げの開始点の座標を
It is calculated from Finally, step 80
In 4 the coordinates of the bending start point on the central axis of the pipe

【0025】[0025]

【数4】 [Equation 4]

【0026】より、配管の中心軸上の曲げの終了点の座
標を
From the above, the coordinates of the bending end point on the central axis of the pipe are

【0027】[0027]

【数5】 [Equation 5]

【0028】より算出し、リターンする。Calculated from the above and returned.

【0029】図9は、図7におけるステップ706の第
2の演算手段の詳細を示すもので、先ずステップ901
にて(ロ)に示す曲げの中心点Cから配管の中心軸上の
曲げ開始点P(2)に向かうベクトルCP(2)とこの
ベクトルに平行な単位ベクトルVyを求め、次にステッ
プ902にて(ハ)に示す点P(2)からこの点に接続
されている直管部の中心軸方向に向かう単位ベクトルV
zを求め、ステップ903にて(ニ)に示す配管の中心
軸の曲線を含む平面Scに垂直な単位ベクトルVxを求
める。次にステップ904にて配管の曲げ中心点Cを原
点とし、前出の単位ベクトルVx、Vy、Vzを基準と
する相対座標系を設定し、ステップ905にてこの相対
座標系における(ホ)に示す回転角θの回転複写行列
[B]を
FIG. 9 shows the details of the second calculation means in step 706 in FIG.
At (b), a vector CP (2) directed from the bending center point C to the bending start point P (2) on the center axis of the pipe and a unit vector Vy parallel to this vector are obtained, and then step 902 is executed. Unit vector V extending from the point P (2) shown in (c) toward the central axis direction of the straight pipe portion connected to this point
z is calculated, and in step 903, a unit vector Vx perpendicular to the plane Sc including the curve of the central axis of the pipe shown in (d) is calculated. Next, in step 904, the bending center point C of the pipe is set as the origin, and the relative coordinate system based on the unit vectors Vx, Vy, and Vz described above is set, and in step 905, (e) in this relative coordinate system is set. The rotation copy matrix [B] of the rotation angle θ shown

【0030】[0030]

【数6】 [Equation 6]

【0031】にて求める。数6に示す様に配管が絶対座
標系の3次元空間に於いて周方向にねじれていても当該
曲管部の1つの曲げ方向のねじれは現実には存在しな
い。その理由は配管加工時に一つの平面上で一つの曲げ
加工を行なうからである。要素分割においては前記周方
向のねじれを個々の板要素に反映する方法と反映しない
方法とがあるが双方の計算結果の誤差は無視できる為、
本発明では取り扱いの容易な反映しない方法を採用して
いる。また、ステップ906にて絶対座標系から相対座
標系への変換行列[A]を
Find at Even if the pipe is twisted in the circumferential direction in the three-dimensional space of the absolute coordinate system as shown in the equation 6, one bend in the bending direction of the curved pipe portion does not actually exist. The reason is that one bending process is performed on one plane during pipe processing. In the element division, there is a method of reflecting the twist in the circumferential direction on each plate element and a method of not reflecting it, but since the error between the calculation results of both can be ignored,
In the present invention, a method that is not reflected and is easy to handle is adopted. In step 906, the conversion matrix [A] from the absolute coordinate system to the relative coordinate system is set.

【0032】[0032]

【数7】 [Equation 7]

【0033】より求め、その逆変換行列[A]-1を求め
る。ステップ907にて
Then, the inverse transformation matrix [A] -1 is obtained. At step 907

【0034】[0034]

【数8】 [Equation 8]

【0035】より配管の中心軸上の各点の座標を求め、
ステップ908にて
From the above, the coordinates of each point on the central axis of the pipe are obtained,
At step 908

【0036】[0036]

【数9】 [Equation 9]

【0037】より配管各部の座標を求めた後リターンす
る。なお、この数8は、配管の中心軸上の座標を求めて
いるため、このまま曲管部の梁要素モデルを作成するこ
とができる。
After the coordinates of each part of the pipe are obtained, the process returns. In addition, since the equation 8 calculates the coordinates on the central axis of the pipe, the beam element model of the curved pipe portion can be created as it is.

【0038】図10は、図7におけるステップ707に
おける直管部の演算の詳細を示すものであり、同図のス
テップ1001において(ロ)に示す複写の基準となる
単位ベクトルUを仮想点1と仮想点2を結ぶ直線と平行
となるように求め、ステップ1002にて
FIG. 10 shows the details of the calculation of the straight pipe portion in step 707 in FIG. 7. In step 1001 in FIG. 7, the unit vector U which is the reference for copying shown in (b) is the virtual point 1. Obtained so as to be parallel to the straight line connecting the virtual points 2, and in step 1002

【0039】[0039]

【数10】 [Equation 10]

【0040】を用い直管各部の座標を求める。なおこの
数10は、曲管部と同様に直管部の中心軸上の座標を求
めることにも対応できるため、このまま直管部の梁要素
モデルを作成することもできる。以上のとおり、曲管部
と直管部の梁要素モデルと板要素モデルは同一の計算式
を利用しているため、従来例1のように梁要素モデルと
板要素モデルの座標精度の誤差が大きくなるという不具
合は発生しない。
Using, the coordinates of each part of the straight pipe are obtained. It should be noted that this equation 10 can be applied to obtain the coordinates on the central axis of the straight pipe portion similarly to the curved pipe portion, so that the beam element model of the straight pipe portion can be created as it is. As described above, since the beam element model and the plate element model of the curved pipe section and the straight tube section use the same calculation formula, there is an error in the coordinate accuracy of the beam element model and the plate element model as in Conventional Example 1. The problem of becoming large does not occur.

【0041】図11は、図7のステップ704における
入力判定での入力ミス発生時の対策の詳細を示すもの
で、(イ)は入力ミスにより二つの曲管部が重なりあう
不具合の例、(ロ)は入力ミスにより二つの曲管部の接
続部が折れ曲がった状態の不具合の例、(ハ)は入力ミ
スにより曲管部と直管部の接合部が折れ曲がる不具合の
例を示し、(ニ)は(イ)、(ロ)、(ハ)等の入力ミ
スの有無の判定方法に関する図である。図(ニ)におい
て、長さaとbの和が仮想点P(i)と仮想点P(i+
1)との間の距離DISを超えた場合に入力ミスと判断
する。この場合、図7のステップ704からステップ7
01に戻り、データを再入力することにより入力ミスの
問題は解決される。
FIG. 11 shows the details of the countermeasure when an input error occurs in the input determination in step 704 of FIG. 7, and (a) is an example of a defect in which two curved pipe parts overlap due to an input error, ( (B) shows an example of a defect in which the connecting part of two curved pipe parts is bent due to an input error, and (c) shows an example of a defect in which the joint part of a curved pipe part and a straight pipe part is bent due to an input error. 8A and 8B are diagrams related to a method of determining the presence / absence of an input error such as (A), (B), and (C). In the figure (d), the sum of the lengths a and b is the virtual point P (i) and the virtual point P (i +
When the distance DIS between 1) is exceeded, it is determined that an input error has occurred. In this case, steps 704 to 7 in FIG.
By returning to 01 and re-entering the data, the problem of typographical errors is solved.

【0042】図12は、図7のステップ708にて出力
された713の有限要素法用のデータの一例を示すもの
で、図12において1201は節点であることの宣言、
1202は各節点に付けられた節点番号、1203は節
点のX座標、1204は節点のY座標、1205は節点
のZ座標を示す。1206は板要素であることの宣言、
1207は各板要素の要素番号、1208は参照する板
要素の厚みなどを定義するカードの番号、1209から
1212は板要素を構成する節点番号群を示す。121
3は材料定数を規定することの宣言、1214は材料番
号、1215はその材料の縦弾性率、1216はその材
料のポアソン比、1217はその材料の質量密度、12
18は板要素の厚みなどを定義することの宣言、121
9は宣言1218の番号、1220は前記宣言1218
の引っ張りに対し参照する材料定数の番号、1221は
板厚、1222は前記宣言1218の曲げに対し参照す
る材料定数の番号、1223は前記宣言1218のせん
断に対し参照する材料定数の番号である。以上のとお
り、図2のステップ203の有限要素法による強度計算
の入力データが本発明のプログラムによって生成されて
いることがわかる。
FIG. 12 shows an example of data for the finite element method 713 output in step 708 of FIG. 7. In FIG. 12, 1201 is a declaration that a node is a node.
Reference numeral 1202 indicates a node number assigned to each node, 1203 indicates the X coordinate of the node, 1204 indicates the Y coordinate of the node, and 1205 indicates the Z coordinate of the node. 1206 is a declaration that it is a plate element,
Reference numeral 1207 indicates the element number of each plate element, 1208 indicates the card number that defines the thickness of the plate element to be referred to, and 1209 to 1212 indicate the group of node numbers forming the plate element. 121
3 is a declaration of defining a material constant, 1214 is a material number, 1215 is a longitudinal elastic modulus of the material, 1216 is a Poisson's ratio of the material, 1217 is a mass density of the material, 12
18 is a declaration that the thickness of the plate element is defined, 121
9 is the number of the declaration 1218, 1220 is the declaration 1218
No. 1221 is a material constant number to be referred to for the tensile force, 1221 is a plate thickness, 1222 is a material constant number to be referred to the bending of the declaration 1218, and 1223 is a material constant number to be referred to the shearing of the declaration 1218. As described above, it can be seen that the input data for the strength calculation by the finite element method in step 203 of FIG. 2 is generated by the program of the present invention.

【0043】図13は、仮想点の定義を示す図であり、
同図に於いて、直線のみで配管を仮想した場合の各配管
の交点を仮想点と定義する。即ち、P(1)、P
(2)、P(3)、P(4)、・・・・・、P(7)が
仮想点である。尚、R(2)、R(3)、・・・・、R
(6)は配管の始点と終点を除く各仮想点の配管曲げ半
径を指す。
FIG. 13 is a diagram showing the definition of virtual points.
In the same figure, the intersection of each pipe when the pipe is virtual with only straight lines is defined as a virtual point. That is, P (1), P
(2), P (3), P (4), ..., P (7) are virtual points. In addition, R (2), R (3), ..., R
(6) indicates the pipe bending radius of each virtual point except the start and end points of the pipe.

【0044】図14は、仮想点の具体的な場合の説明図
であり、同図(イ)は配管を180度曲げたときの必要
とする仮想点を示したものであり、(ロ)はクランク状
態に配管を曲げた時に必要な仮想点を示したものであ
り、(ハ)は配管の直径が変わるとき必要な仮想点を示
したものである。それぞれの図において141、14
2、143がこれら図に示した配管形状の例における仮
想点である。なお、配管の径が異なるところも仮想点
(即ち交点)として取り扱っている。
FIG. 14 is an explanatory view of a specific case of the virtual point. FIG. 14A shows the virtual point required when the pipe is bent by 180 degrees, and FIG. 14B shows the virtual point. The virtual point required when the pipe is bent in the crank state is shown, and (c) shows the virtual point required when the diameter of the pipe changes. 141 and 14 in each figure
2, 143 are virtual points in the example of the pipe shape shown in these figures. It should be noted that locations where the pipe diameters are different are also treated as virtual points (that is, intersections).

【0045】図15は、図2のステップ202を実現し
たプログラムの一実施例の機能と操作方法を示すもので
あり、同図においてステップ1501にてプログラムの
起動を操作者に伝え、ステップ1502にて記憶装置の
使用領域の確保などを行い、ステップ1503にてプロ
グラムの操作者が実施する内容の選択を行う。また、ス
テップ1504は記憶装置に残った不要なデータの整理
などを行い、ステップ1505にて画面に残った不要な
メッセージや図の消去などを行うものである。ステップ
1506はプログラムに内蔵している数値の変更を行う
メニューで、この一例として画面1521に示したもの
が図7におけるステップ706の第2の演算手段または
同じく図7におけるステップ707における直管部の演
算において用いられる配管の要素分割割合を示すもので
ある。
FIG. 15 shows the function and operating method of one embodiment of the program that realizes step 202 of FIG. 2. In FIG. 15, the activation of the program is notified to the operator at step 1501 and then step 1502 is executed. A storage area for the storage device is secured, and the contents to be executed by the operator of the program are selected in step 1503. In step 1504, unnecessary data left in the storage device is organized, and in step 1505, unnecessary messages and figures left on the screen are deleted. Step 1506 is a menu for changing the numerical value contained in the program. As an example, a menu shown on the screen 1521 is the second operation means of step 706 in FIG. 7 or the straight pipe part in step 707 of FIG. It shows the element division ratio of the pipe used in the calculation.

【0046】ステップ1507にて前出の図7における
ステップ701の設定手段として配管の材料名や配管外
径、配管肉厚、配管の仮想点座標および配管の曲げ半径
を入力する。ステップ1508にて入力した配管の形状
のチェックや前記画面1521で設定した分割のイメー
ジをモデルを目視することによって確認することができ
る。ステップ1509にてステップ1507にて入力す
る配管材料名がデータとして登録されているかを確認す
る事ができる。ステップ1510にて配管の有限要素モ
デルを板要素で構築するか梁要素で構築するかなどを選
択することができる。ステップ1511にて配管の拘束
条件を設定することができる。ステップ1512にて配
管に加わる圧縮機の振動などを設定することができる。
またステップ1513にてステップ1506からステッ
プ1512までのデータおよび有限要素法用の入力デー
タを別々に記憶装置115に出力することができる。ま
た、ステップ1514にて登録された過去の解析結果を
見ることができる。また、ステップ1515にて前記の
解析結果のモデルの詳細を確認することができる。ま
た、ステップ1516にて図2のステップ203の配管
強度計算をスタートさせることができる。
In step 1507, the material name of the pipe, the pipe outer diameter, the pipe wall thickness, the virtual point coordinates of the pipe, and the bending radius of the pipe are input as the setting means of step 701 in FIG. The shape of the pipe input in step 1508 can be checked and the image of division set on the screen 1521 can be confirmed by visually observing the model. In step 1509, it is possible to confirm whether the pipe material name input in step 1507 is registered as data. In step 1510, it is possible to select whether to construct the finite element model of the pipe with plate elements or beam elements. In step 1511, the constraint condition of the pipe can be set. In step 1512, the vibration of the compressor applied to the pipe can be set.
Further, in step 1513, the data from steps 1506 to 1512 and the input data for the finite element method can be separately output to the storage device 115. Further, the past analysis result registered in step 1514 can be viewed. Further, in step 1515, the details of the model resulting from the above analysis can be confirmed. Further, in step 1516, the pipe strength calculation of step 203 of FIG. 2 can be started.

【0047】図16は、図15の1521に示した第2
の演算手段または同じく直管部の演算に用いられる要素
の分割割合を設定する一実施例を示したもので、同図
(ハ)の画面の1601の欄にて配管の周方向の分割数
を設定、1602の欄にて異径管を利用したときの接続
部の径方向の分割数を設定、1603の欄にて直管にお
ける配管の長さ方向(軸方向)に対する分割数を設定、
1604にて曲管における配管の長さ方向(軸方向)に
対する分割数を設定することができる。以上のように、
配管を板要素や梁要素でモデル化する場合、配管の長さ
方向に対する要素の分割数を直管部と曲管部それぞれ個
別に指定することができ、また板要素を利用する場合に
おいては更に配管の周方向や異径管の接続部の径方向に
対する要素の分割数を適宜個別に設定することができ、
配管の有限要素モデルのサイズを設計者が調整でき、結
果として強度計算の計算時間の高速化と計算精度の最適
化を図ることができる。
FIG. 16 shows the second portion shown at 1521 in FIG.
This embodiment shows an example of setting the division ratio of the calculation means or the element similarly used for the calculation of the straight pipe section. In the column 1601 on the screen of FIG. Setting, 1602 column sets the number of radial divisions of the connecting portion when using different diameter pipes, 1603 column sets the number of divisions of the straight pipe in the length direction (axial direction) of the pipe,
In 1604, the number of divisions of the curved pipe in the length direction (axial direction) of the pipe can be set. As mentioned above,
When modeling piping with plate elements or beam elements, the number of divisions of the element in the length direction of the piping can be specified individually for the straight pipe part and the curved pipe part, and when using the plate element, The number of divisions of the element in the circumferential direction of the pipe and the radial direction of the connection part of the different diameter pipe can be set individually as appropriate,
The designer can adjust the size of the finite element model of the pipe, and as a result, the calculation time of strength calculation can be speeded up and the calculation accuracy can be optimized.

【0048】また、図16の(ハ)のデータ入力の画面
では前回の入力データをデフォルト値として表示し、操
作上の簡便化を図っている。更にメニュー形式も採用し
ており、操作性の簡便化を加速している。なお(イ)や
(ロ)に示すような異径管の場合は、図17(イ)に示
すように接続すべき配管それぞれの端点P(3)とP
(4)の距離ERRが一定値以内であり先の点P(3)
とP(4)が同一座標であると判断され、かつ図17
(ロ)に示すように接続すべきそれぞれの配管の端点P
(3)とP(4)のそれぞれの配管中で端部に最も近い
仮想点P(2)とP(5)を結ぶ直線との距離h1とh
2がともに一定値以内でありそれぞれの配管端点近傍を
同一直線であると判断できるとき、図16の(イ)や
(ロ)に示すように板要素にて異径管の接続が(ハ)の
1602の分割数にて行われる。
On the data input screen shown in FIG. 16C, the previous input data is displayed as a default value to simplify the operation. In addition, a menu format has been adopted to accelerate operability. In the case of the different-diameter pipes shown in (a) and (b), the end points P (3) and P of the pipes to be connected as shown in FIG.
The distance ERR in (4) is within a certain value and the point P (3)
And P (4) are determined to have the same coordinates, and FIG.
The end point P of each pipe to be connected as shown in (b)
Distances h1 and h from the straight line connecting the virtual points P (2) and P (5) closest to the ends in the respective pipes (3) and P (4)
When both 2 are within a certain value and it can be determined that the vicinity of each pipe end point is on the same straight line, as shown in (a) and (b) of FIG. The number of divisions is 1602.

【0049】図18の(イ)は、図16の規準に従って
異径管の接続を行い板要素でこれらをモデル化した例で
ある。また(ロ)は配管の外径が変化しているときの接
続部近傍の配管の軸方向断面図であり、図に示す黒丸印
が板要素の節点を示している。(ハ)は配管の外径が同
じで肉厚のみが異なる場合の接続部近傍の配管の軸方向
断面図であり、図に示す黒丸印がこの場合の板要素の節
点を示している。以上の通り、一般的に接続が難しいと
されている異径管同志を本発明では接続することが可能
となっている。
FIG. 18A shows an example in which different diameter pipes are connected according to the criteria of FIG. 16 and these are modeled by plate elements. Further, (B) is an axial cross-sectional view of the pipe in the vicinity of the connection portion when the outer diameter of the pipe is changing, and the black circles shown in the figure indicate the nodes of the plate element. (C) is an axial cross-sectional view of the pipe in the vicinity of the connection portion when the pipes have the same outer diameter but different wall thicknesses, and the black circles shown in the figure indicate the nodes of the plate element in this case. As described above, according to the present invention, it is possible to connect different diameter pipes which are generally considered to be difficult to connect.

【0050】また、本発明では配管の各要素を最小限の
入力データで構築することも可能である。
Further, in the present invention, it is possible to construct each element of the piping with the minimum input data.

【0051】なお、本発明はLANに接続された複数の
ワークステーション上で作業を行なうことができること
はいうまでもない。即ち、前記のワークステーション1
11上にて図7のステップ701からステップ708ま
でを行なうという実施例であるが、図7のステップ70
1から704までを1台のワークステーションで行な
い、同図のステップ705から708迄を更に別のワー
クステーションにて行なうというような場合も今回の発
明と同様の効果が得られる。
Needless to say, the present invention can work on a plurality of workstations connected to the LAN. That is, the workstation 1
11 is an example in which steps 701 to 708 of FIG. 7 are performed on step 11.
The same effect as the present invention can be obtained in the case where steps 1 to 704 are performed by one workstation and steps 705 to 708 in the same figure are performed by another workstation.

【0052】なお、従来のモデル作成の方法では操作上
入力点数が以下の通り多かった。即ち、第1段階で配管
端部の中心点の座標、節点の座標、配管の直径、肉厚の
4項目を入力し、第2段階では直管の場合は長さ方向に
伸ばすという宣言、複写回数、複写方向、複写先の長さ
方向の距離の4項目を入力し、曲管の場合は複写元の座
標、曲げの宣言、曲げ中心の座標、曲げ角度、複写回
数、曲管の終了点座標あるいは終了方向の6項目等を入
力する必要がある。これに対して本発明の場合には分割
数および配管の直径、肉厚を初期時に入力するか他のモ
デルの数値をそのまま利用することができるので仮想点
の座標のみあるいは仮想点の座標と曲げ半径の2項目の
みを入力すればよく、曲げの開始点や終了点の座標をい
ちいち認識する必要がない。
In the conventional method for creating a model, the number of input points in operation was large as follows. In other words, in the first stage, enter the four items of the coordinates of the center point of the pipe end, the coordinates of the nodes, the diameter of the pipe, and the wall thickness, and in the second stage, in the case of a straight pipe, declare that it will extend in the length direction, and copy it. Enter the four items: number of times, copy direction, and distance in the length direction of the copy destination. For curved pipes, the coordinates of the copy source, the declaration of bending, the coordinates of the bending center, the bending angle, the number of times of copying, the end point of the bending pipe. It is necessary to enter 6 items such as coordinates or ending direction. On the other hand, in the case of the present invention, the number of divisions, the diameter of the pipe, and the wall thickness can be input at the initial stage or the numerical values of other models can be used as they are. It is only necessary to input the two items of the radius, and it is not necessary to individually recognize the coordinates of the bending start point and the bending end point.

【0053】[0053]

【発明の効果】この発明は配管の要素を最小限のデータ
で構築できるので配管の要素分割されたモデル作りが短
時間で行なうことができ、商品開発の期間を短縮できる
と共に曲げ中心座標を基準に配管配置の設計を行なうの
で要素分割と同時に配管各部の寸法が自動的にチェック
でき、良好な製品の品質が維持できるという効果があ
る。又この発明は入力データを一括して設定し記憶装置
に記憶し、さらに一括して記憶装置からCPUに受け渡
すために処理時間が短縮できると共に情報の一括管理が
可能となるという効果がある。
According to the present invention, since piping elements can be constructed with a minimum of data, it is possible to create a model in which the piping elements are divided into a short time, which can shorten the product development period and use the bending center coordinates as a reference. Since the piping layout is designed in, the dimensions of each part of the piping can be automatically checked at the same time as element division, and good product quality can be maintained. Further, the present invention has an effect that the processing time can be shortened and the information can be collectively managed because the input data are collectively set and stored in the storage device, and are collectively transferred from the storage device to the CPU.

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

【図1】この発明の一実施例を示すハードウエア構成図
である。
FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】この発明に係わる配管強度設計の作業の手順の
概要を示したものである。
FIG. 2 shows an outline of a procedure of work for designing a pipe strength according to the present invention.

【図3】この発明を利用した配管の有限要素モデル作成
作業の手順を示したものである。
FIG. 3 shows a procedure of a finite element model creation work of piping using the present invention.

【図4】空調機室外機のCADによる配管設計を直線の
みで実施した場合の直線と交点(仮想点)とをCAD画
面上で表示した表示例である。
FIG. 4 is a display example in which a straight line and an intersection point (virtual point) are displayed on a CAD screen when a piping design by CAD of an outdoor unit of an air conditioner is performed with only a straight line.

【図5】図4の配管部と仮想点及び要素分割した結果を
画面に表示した図である。
FIG. 5 is a diagram in which the result of dividing the piping portion of FIG. 4 and virtual points and elements is displayed on the screen.

【図6】この発明の一実施例として表形式によるデータ
入力を行なう表示例を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a display example for inputting data in a tabular format as an embodiment of the present invention.

【図7】この発明の中核をなすソフトウェアの一実施例
を示すもので配管の各座標求めるフロチャートである。
FIG. 7 shows an embodiment of software which is the core of the present invention, and is a flowchart for obtaining each coordinate of piping.

【図8】図7の一部を構成する第1の演算の詳細フロー
チャートである。
FIG. 8 is a detailed flowchart of a first calculation forming a part of FIG.

【図9】図7の一部を構成する第2の演算の詳細フロー
チャートである。
9 is a detailed flowchart of a second calculation which forms a part of FIG.

【図10】図7の一部を構成する直管部の演算の詳細フ
ローチャートである。
10 is a detailed flowchart of a calculation of a straight pipe section forming a part of FIG. 7. FIG.

【図11】入力ミスにより発生する配管接続部における
不具合の例と不具合判定の為の参考図である。
FIG. 11 is a reference diagram for determining an example of a defect in a pipe connecting portion caused by an input error and determining the defect.

【図12】この発明による出力結果で構造解析プログラ
ムへの受け渡しデータを示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing data passed to a structure analysis program as an output result according to the present invention.

【図13】配管交点(仮想点)の位置と曲げ半径との関
係を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a position of a pipe intersection (imaginary point) and a bending radius.

【図14】配管を180度またはクランク状に曲げた場
合および径が異なる配管同志を接続する場合の仮想点の
位置と曲げ半径との関係を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a position of an imaginary point and a bending radius when the pipe is bent 180 degrees or in a crank shape and when pipes having different diameters are connected to each other.

【図15】この発明に係わるメニュー画面の表示例を示
した図である。
FIG. 15 is a diagram showing a display example of a menu screen according to the present invention.

【図16】この発明に係わる要素分割を周方向と径方向
あるいは直線部の長さ方向と曲管部曲げ方向で実施する
例とその入力画面例を示した図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of performing the element division according to the present invention in the circumferential direction and the radial direction, or in the length direction of the straight portion and the bending direction of the curved pipe portion, and an example of an input screen thereof.

【図17】二つの配管の端部が同一直線である為の条件
を示す参考図である。
FIG. 17 is a reference diagram showing a condition for the ends of two pipes to be on the same straight line.

【図18】異径管同志を接続した場合の節点の位置を示
す図である。
FIG. 18 is a diagram showing positions of nodes when different diameter pipes are connected to each other.

【図19】従来のモデル作成で作成された梁要素モデル
と板要素モデルまたは従来の角点入力法で作成された梁
要素モデルの図である。
FIG. 19 is a diagram of a beam element model and a plate element model created by conventional model creation or a beam element model created by a conventional corner point input method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 CAD装置 102 CPU 103 記憶装置 104 キーボード 105 DISK 106 デジタイザ 107 CRT 108 マウス 109 LANコントローラ 111 ワークステーション 112 CPU 113 記憶装置 114 キーボード 115 DISK 116 CRT 117 マウス 118 LANコントローラ 141 仮想点 142 仮想点 143 仮想点 710 記憶手段 711 記憶手段 712 記憶手段 713 記憶手段 1201 節点の宣言 1202 節点番号 1203 節点のX座標 1204 節点のY座標 1205 節点のZ座標 1206 板要素の宣言 1207 板要素の要素番号 1208 板要素の厚み等の番号 1209 板要素の節点番号 1210 板要素の節点番号 1211 板要素の節点番号 1212 板要素の節点番号 1213 材料定数規定宣言 1214 材料番号 1215 材料の縦弾性率 1216 材料のポアソン比 1217 材料の質量密度 1218 板要素の厚みなどの宣言 1219 1218の番号 1220 1218の引っ張り力 1221 板厚 1222 1218の曲げに対する材料定数の番号 1223 1218のせん断に対する材料定数の番号 101 CAD device 102 CPU 103 storage device 104 keyboard 105 DISK 106 digitizer 107 CRT 108 mouse 109 LAN controller 111 workstation 112 CPU 113 storage device 114 keyboard 115 DISK 116 CRT 117 mouse 118 LAN controller 141 virtual point 142 virtual point 143 virtual point 710 Storage means 711 Storage means 712 Storage means 713 Storage means 1201 Node declaration 1202 Node number 1203 Node X coordinate 1204 Node Y coordinate 1205 Node Z coordinate 1206 Plate element declaration 1207 Plate element element number 1208 Plate element thickness etc. No. 1209 Nodal number of plate element 1210 Nodal number of plate element 1211 Nodal number of plate element 1212 Nodal number of plate element 213 Declaration of Material Constants 1214 Material Number 1215 Material Elastic Modulus 1216 Material Poisson's Ratio 1217 Material Mass Density 1218 Declaration of Plate Element Thickness 1219 1218 Number 1220 1218 Tensile Force 1221 Plate Thickness 1222 1218 Material for Bending Constant number 1223 Material constant number for 1218 shear

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年12月2日[Submission date] December 2, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図11[Name of item to be corrected] Fig. 11

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図11】入力ミスにより発生する配管接続部における
不具合の例と不具合判定の為の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram for an example of a defect in a pipe connecting portion caused by an input error and a defect determination.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図17[Name of item to be corrected] Fig. 17

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図17】二つの配管の端部が同一直線である為の条件
を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing conditions for the ends of two pipes to be on the same straight line.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加振源となる機器に接続され、曲げ配管
部を有して配置される冷凍・空調機器等の配管の各部の
応力を求めるため、配管各部分を板要素または梁要素に
分割して演算処理する演算処理装置において、前記配管
の始点・終点間を直線のみで配管配置を仮想した各交点
の座標およびこの交点部分の曲げ配管部の曲げ半径よ
り、前記曲げ配管部の曲げ中心点の座標を演算する第1
の演算手段と、前記曲げ配管部の演算をこの曲げ中心点
の座標を回転中心として少しずつ曲げ方向に複写させて
複写先の各板要素又は梁要素の座標を演算する第2の演
算手段と、を備えた演算処理装置。
1. A pipe element or a beam element is used to obtain the stress of each part of piping such as a refrigerating / air-conditioning equipment connected to a device as a vibration source and arranged with a bent piping part. In an arithmetic processing unit that performs divided arithmetic processing, the bending of the bending pipe section is calculated from the coordinates of each intersection and the bending radius of the bending pipe section at this intersection where the piping arrangement is assumed to be a straight line between the start point and the end point of the pipe. First to calculate the coordinates of the center point
And second calculating means for calculating the coordinates of each plate element or beam element of the copy destination by copying the calculation of the bending pipe section little by little in the bending direction with the coordinates of the bending center point as the center of rotation. An arithmetic processing unit comprising:
【請求項2】 前記設定手段は、前記配管の始点・終点
および仮想した前記各交点の座標とこの各交点の曲げ半
径の入力されたデータを一括して設定することを特徴と
する請求項1記載の演算処理装置。
2. The setting means collectively sets the input data of the start point / end point of the pipe, the coordinates of each virtual intersection, and the bending radius of each intersection. The arithmetic processing device described.
【請求項3】 前記設定手段にて設定されたデータは前
記第1の演算手段に一括して受け渡されることを特徴と
する請求項2記載の演算処理装置。
3. The arithmetic processing unit according to claim 2, wherein the data set by the setting means is collectively passed to the first arithmetic means.
【請求項4】 前記配管の軸方向の板要素又は梁要素の
分割数を直管部と曲管部で変更可能としたことを特徴と
する請求項1記載の演算処理装置。
4. The arithmetic processing unit according to claim 1, wherein the number of divisions of the plate element or the beam element in the axial direction of the pipe can be changed between the straight pipe portion and the curved pipe portion.
【請求項5】 前記配管の外径または内径の少なくとも
一方が変化する異径接続配管の異径接続部に板要素を設
け、この板要素を前記配管各部分の板要素に接続させる
ことを特徴とする請求項1記載の演算処理装置。
5. A plate element is provided at a different-diameter connecting portion of a different-diameter connecting pipe in which at least one of the outer diameter and the inner diameter of the pipe changes, and the plate element is connected to the plate element of each portion of the pipe. The arithmetic processing unit according to claim 1.
【請求項6】 圧縮機に接続され、曲げ配管部を有して
配置される冷凍・空調機器等の配管の各部の応力を板要
素又は梁要素に分割して演算し、配管の配置位置を設定
する配管配置位置設定方法において、前記配管の始点・
終点間を直線のみで配管位置を仮想し、この仮想した交
点座標を演算するステップと、前記交点座標およびあら
かじめ設定された曲げ半径から前記仮想交点部分の曲げ
配管部分の曲げ中心点の座標を演算するステップと、曲
げ配管部の演算をこの曲げ中心点の座標を回転中心とし
て少しずつ曲げ方向に複写させて複写先の各板要素又は
梁要素の座標を演算し、有限要素法にて配管各部の構造
解析を行なう為のデータを出力するステップと、を備え
た配管配置設定方法。
6. The arrangement position of the pipe is calculated by dividing the stress of each part of the pipe of the refrigeration / air-conditioning equipment, etc., which is connected to the compressor and has a bent pipe portion, by dividing it into plate elements or beam elements. In the method of setting the pipe arrangement position to be set, the start point of the pipe
Virtualizing the pipe position with only a straight line between the end points, calculating the virtual intersection point coordinates, and calculating the coordinates of the bending center point of the bending pipe portion of the virtual intersection point from the intersection point coordinates and the preset bending radius. And the calculation of the bending pipe part is copied little by little in the bending direction with the coordinates of this bending center point as the center of rotation to calculate the coordinates of each plate element or beam element of the copy destination, and the pipe parts are calculated by the finite element method. And a step of outputting data for performing structural analysis of the pipe arrangement setting method.
JP4298972A 1992-11-09 1992-11-09 Operation processing device and piping layout position setting method Pending JPH06317506A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4298972A JPH06317506A (en) 1992-11-09 1992-11-09 Operation processing device and piping layout position setting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4298972A JPH06317506A (en) 1992-11-09 1992-11-09 Operation processing device and piping layout position setting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06317506A true JPH06317506A (en) 1994-11-15

Family

ID=17866574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4298972A Pending JPH06317506A (en) 1992-11-09 1992-11-09 Operation processing device and piping layout position setting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06317506A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005226987A (en) * 2004-02-10 2005-08-25 Lg Electronics Inc Piping structure for outdoor unit of air conditioner
JP2014034332A (en) * 2012-08-09 2014-02-24 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method and device for creating cord analysis model
CN105739958A (en) * 2014-12-10 2016-07-06 中国飞机强度研究所 Method for rapidly establishing overall framework finite element model
CN108362244A (en) * 2017-11-30 2018-08-03 江西合力泰科技有限公司 Show the metering method and its Mobile phone screen of Y-direction length after FPC is unfolded

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005226987A (en) * 2004-02-10 2005-08-25 Lg Electronics Inc Piping structure for outdoor unit of air conditioner
JP2014034332A (en) * 2012-08-09 2014-02-24 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method and device for creating cord analysis model
CN105739958A (en) * 2014-12-10 2016-07-06 中国飞机强度研究所 Method for rapidly establishing overall framework finite element model
CN105739958B (en) * 2014-12-10 2019-02-15 中国飞机强度研究所 A kind of general frame finite element model method for fast establishing
CN108362244A (en) * 2017-11-30 2018-08-03 江西合力泰科技有限公司 Show the metering method and its Mobile phone screen of Y-direction length after FPC is unfolded

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6535211B1 (en) Numerical analysis mesh generating method and apparatus
EP0304864B1 (en) Method for producing building instructions for three dimensional assemblies
EP0304863B1 (en) Method for producing installation instructions for three dimensional assemblies
US7676348B2 (en) Layout design support system, method, and program
JP5349127B2 (en) Layout design support system, control method thereof, and control program
US20070285424A1 (en) Generating annotation graphics in 2D form to model 3D elements
JPH05205012A (en) Method of changing cad data
US20070186149A1 (en) Size based display of piping systems
US20030061011A1 (en) Computer-assisted-design of piping swing-joint intersections
JPH06317506A (en) Operation processing device and piping layout position setting method
JP2021149275A (en) Piping design system, piping design method, program, and recording medium
JP2001014378A (en) Method and system for confirming completeness of cad format conversion
JPH06259404A (en) Analyzing method utilizing computer
US20040111243A1 (en) Analytical model conversion method
JP2000137740A (en) Assembly model preparing method and record medium recording assembly mode preparing processing program
JP3517119B2 (en) Computer-aided design apparatus, computer-aided design method, and computer-readable recording medium recording computer-aided design program
JP7357715B2 (en) Linking 3D model views/states and propagating updates
CN117421941B (en) Element selection method, device, equipment and storage medium applied to metallurgical field
JP5383370B2 (en) Analytical model creation apparatus and analytical model creation method
JP3786412B2 (en) Fillet creation method and 3D CAD program
JPH0793398A (en) Method and device for developing computer incorporated article
JPH08305887A (en) Cad system with parametric editing function
JP2004288224A (en) System and method for generating exploded view
JPH05324779A (en) Design supporting device for manufacturing facility
JP2002149725A (en) Device and method for generating three-dimensional expansion data