JP2001265836A

JP2001265836A - 解析モデル生成装置、解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体及び記憶装置

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Publication number: JP2001265836A
Application number: JP2000081740A
Authority: JP
Inventors: Makoto Onodera; 誠小野寺; Ichiro Nishigaki; 一朗西垣
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2001-09-28
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: JP3800916B2; US20010034590A1; US7110922B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の解析モデル作成方法では、締結部材を含
む解析モデルを作成するためにはシステム使用者が締結
部材を解析モデル化した締結モデルを再定義する必要が
あり、形状が複雑になるほど、解析モデル作成に手間を
要するという欠点がある。【解決手段】３次元ＣＡＤモデルデータから、形状モデ
ルの締結部を検索し、締結対象部品、締結位置及び締結
部材を部品締結データ１０７として登録する。この部品
締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェク
トを締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８か
ら検索し、締結モデル作成オブジェクトに登録されてい
る締結モデル作成処理を実行し締結モデルを作成し、こ
の締結モデルと中立面モデルを合成し解析モデルを作成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機を用いた数
値解析により、物理現象を数値的に模擬するＣＡＥ（Ｃ
ｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎ
ｇ）システムに係り、特に、解析対象となる形状モデル
から数値解析で用いる解析モデルを生成する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】形状モデルから解析モデルを作成するた
めの従来の方法として、例えば次のような方法が知られ
ている。数値解析の対象となる形状モデルに対し、薄板
状の形状部分を指示した時に指示された形状要素に接続
する面分の中で平行な幾何的特徴を持つ面分を抽出し、
この面分に平行で且つ距離が最も短い面分をペアとして
特定し、この面分のペアに対して中立面を作成すること
で解析モデルを作成する。これに関しては特開平６−２
５９５０５号公報に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、形状
モデルである厚みのある板材を、厚みのない面に置き換
えて解析モデルを生成している。ところで、形状モデル
は、種々の締結要素を含んで製品を為しているが、前述
のようにこの解析手法では、解析モデルとなる際、板材
が面に置換されてしまう結果、ボルトや接着等の締結関
係がなくなってしまう。このため、解析モデルにて解析
するとある部材同士を結び付けている締結が解かれるの
で、例えば、ある荷重に対する部材の挙動が製品の挙動
とは異なってしまう。例えば、台板上に直立して設けら
れた板材が接着によって固定されていたとすると、解析
モデルでは接着がなくなってしまい、本来板材に台板と
平行な方向に荷重をかけても板材が移動することはない
のであるが、解析モデルでは接着が解かれてしまってい
るため移動してしまう。

【０００４】このため、製品全体を精度良く解析する場
合、ボルト締結や溶接等の締結部分を適切に表現した解
析モデルを作成する必要がある。一般的には、形状モデ
ルから中立面（厚みのない面）を作成後、システム使用
者が締結部分をＣＡＤ図を参照しながら探して、該当す
る解析モデルの締結部分に締結部材を解析モデル化した
締結モデルを再定義し、中立面モデルと締結モデルを合
成した解析モデルを作成していた。

【０００５】この締結部材を含む形状モデルの解析モデ
ル化は、締結部材を含む解析モデルを作成するためには
システム使用者が、自力で締結部位を探さなければなら
ず、さらに締結部材を解析モデル化した締結モデルを再
定義する必要があり、形状が複雑になるほど、解析モデ
ル作成に手間を要するという欠点がある。

【０００６】本発明の目的は、締結部分を含む形状モデ
ルに対し解析モデルを効率よく作成する解析モデル作成
装置、解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体及
び記憶装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ＣＡＤモデ
ルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成装
置において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検
索し、この締結部を強調表示する機能を備えることによ
り達成される。

【０００８】また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用
の解析モデルを生成する解析モデル生成装置において、
前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締
結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えること
により達成される。

【０００９】また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用
の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記
憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータか
ら締結部を検索し、この締結部を強調表示させる信号を
出力する機能を備えることにより達成される。

【００１０】また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用
の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記
憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータか
ら締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを
生成する機能を備えることにより達成される。

【００１１】また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用
の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記
憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータか
ら締結部を検索し、この締結部を強調表示させる信号を
出力する機能を備えることにより達成される。

【００１２】また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用
の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記
憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータか
ら締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを
生成する機能を備えることにより達成される。

【００１３】また上記目的は、溶接、リベット、ボル
ト、ネジ、接着などの締結部材を含むＣＡＤモデルに対
し、数値解析用の解析モデルを作成する装置において、
このＣＡＤモデルとして解析対象の形状データ及び形状
属性を入力する手段と、このＣＡＤモデルから薄板構造
の部品を探索し中立面モデルを作成する手段と、このＣ
ＡＤモデルから締結対象部品、締結位置及び締結部材を
抽出する手段と、前記抽出した締結対象部品、締結位置
及び締結部材を部品締結データとして登録する手段と、
前記部品締結データに登録されている締結部材に対応す
る締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジ
ェクトデータベースから検索する手段と、前記締結モデ
ル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成処
理を実行し締結モデルを作成する手段と、この締結モデ
ルとこの中立面モデルを合成し解析モデルを作成する手
段を備えることにより達成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の１実施の形態に係る締結
部分の解析モデル生成装置を説明する。本実施の形態に
よる締結部分の解析モデル生成装置の構成と処理手順を
説明する。

【００１５】図１は、本発明による解析モデル生成装置
の一実施の形態を示す構成図である。本装置は解析対象
の形状モデル及び形状モデルの名前や種類などの形状属
性及びアセンブリ締結情報を入出力装置１０１に入力し
３次元ＣＡＤデータ１０３として登録する手段を有する
３次元ＣＡＤデータ入力部１０２、３次元ＣＡＤデータ
１０３から薄板構造の部品を探索し中立面モデルデータ
１０５を作成する手段を有する中立面モデル作成部１０
４、３次元ＣＡＤデータ１０３から締結対象部品および
締結位置および締結部材を識別し部品締結データ１０７
として登録する手段と、前記識別した締結位置を入出力
装置１０１に強調表示する手段を有する締結情報識別部
１０６、部品締結データ１０７に対応する締結モデル作
成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベ
ース１１２から検索する手段と、対象締結モデル作成オ
ブジェクトに登録されている締結モデル作成手順により
締結モデルデータ１０９を作成する手段を有する締結モ
デル照合部１０８と、締結モデルデータ１０９と中立面
モデルデータ１０５を合成し解析モデルデータ１１３を
作成する手段を有する締結モデル合成部１１０、締結部
材、締結モデル種類、締結モデル属性、締結モデル作成
手順を締結モデル作成オブジェクトとして締結モデル作
成オブジェクトデータベース１１２に登録する手段を有
する締結パターン登録部１１１から構成されている。

【００１６】また、図３（ａ）は部品締結データ１０７
のデータ構造の一例であり、締結情報識別部１０６で識
別された締結対象部品が３０１、締結位置が３０２、締
結部材が３０３に登録される。また、ここで記している
オブジェクトデータベースとは、処理手順（メソッド）
とそれに付随するデータとを組み合わたオブジェクトと
して登録するデータベースのことを指す。図３（ｂ）は
締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８のデー
タおよびメソッドの構成である。締結部材３１０には締
結モデル作成の対象となる締結部材が登録される。締結
モデル種類３１１には、タイイング結合、面結合、梁要
素結合などの締結モデルの種類が登録される。締結モデ
ル属性３１２には締結モデルの属性（例えば締結モデル
種類が梁要素の場合は、梁要素の寸法、材料データな
ど）が登録される。締結モデル作成手順３１３には締結
モデルを作成するための処理手順が登録される。

【００１７】従来の解析モデル作成方法に、３次元ＣＡ
Ｄデータ１０３から締結対象部品、締結位置および締結
部材を識別し部品締結データ１０７として登録する締結
情報識別部１０６、部品締結データ１０７に対応する締
結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェク
トデータベース１１２から検索する手段と、対象締結モ
デル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成
手順により締結モデルデータ１０９を作成する手段を有
する締結モデル照合部１０８と、締結モデルデータ１０
９と中立面モデルデータ１０５を合成し解析モデルデー
タ１１３を作成する手段を有する締結モデル合成部１１
０を付与することで締結部を含めた解析モデルを効率よ
く作成することができる。以下、本発明による解析モデ
ル作成手順の一例を図２に示すフローチャートに従い説
明する。

【００１８】システム使用者は入出力装置１０１のキー
ボード１０１ｂやポインティングデバイス１０１ｃを用
い、入力したデータに基づいて解析対象形状及び形状モ
デルの名前や種類などの形状属性及び各構成部品のアセ
ンブリ締結情報を作成・変更して、３次元ＣＡＤモデル
データに登録する（ＳＴＥＰ２０１）（３次元ＣＡＤデ
ータ入力部１０２）。

【００１９】３次元ＣＡＤデータ１０３には、解析対象
となる形状モデルを構成する全ての部品が格納されてい
るので、これらの部品の中から薄板構造物を抽出し解析
用の中立面モデルデータ１０５を作成する（ＳＴＥＰ２
０２）（中立面モデル作成部１０４）。全ての部品を検
索して全薄板形状部品が検索された後に次のステップへ
移行する。

【００２０】次に締結部の検索であるが、次の考え方で
検索を行う。すなわち、確実に締結部であるとコンピュ
ータが認識できるものについて最初に検索してしまう。
これは、後段における検索量を低減するためである。例
えば、ボルト、ネジ及びリベットは部品として３次元Ｃ
ＡＤモデルデータに登録されており、締結以外に使用形
態が考えられない。そこで、これらを最初に検索して、
締結対象部品（締結させる部材同士）、締結部品（ボル
ト、ネジなど）、締結位置（締結対象部品のどの位置を
締結部とするか）を登録する。

【００２１】次の段階では、例えば、溶接や接着のよう
に明らかに締結部品であるとは分かりかねるが、３次元
ＣＡＤモデルデータに接続方法が記述されているものを
検索する。例えば、「部材Ａと部材Ｂとは電気溶接にて
接合のこと」と記されている場合、部材Ａと部材Ｂとは
溶接によって接合（締結）されていると機械的に判断す
ることができる。この情報も上記同様に登録する。

【００２２】最後に、３次元ＣＡＤモデルデータにはデ
ータとして入力されていないが、実際に製造する段階で
は何らかの方法で締結するであろう部分を機械的に検索
し、締結部であるかどうか、また締結部である場合何れ
の締結手法にて締結するのかシステム使用者に判断して
もらう。

【００２３】以上の手順を、再び図２に戻って説明す
る。３次元ＣＡＤデータに登録されている形状属性（部
品の名前や種類）から締結部品を抽出し、締結対象部
品、締結位置、締結部材を識別し、部品締結データ１０
７に登録する（ＳＴＥＰ２０３）（締結情報識別部１０
６）。すなわち、ほぼ無条件で締結部であることが判断
される場合である。この段階で、ボルト、リベット、ネ
ジ等の締結用の部品で締結される個所が全て抽出され
る。

【００２４】３次元ＣＡＤデータに登録されているアセ
ンブリ締結データの締結対象部品、締結位置、締結部材
を部品締結データ１０７に登録する。例えば、図１０
（ｂ）は３次元ＣＡＤモデルに登録されているアセンブ
リ締結データとして、「部品１００６及び部品１００７
を面１００８にて接着締結する」と入力されいる。これ
を、締結データとみなして、締結対象部品として部品１
００６と部品１００７、締結位置として面１００８、締
結部材として接着となっているので、部品１００６、１
００７を締結対象部品３０１、面１００８を締結位置３
０２、接着締結を締結部材３０３として部品締結データ
１０７に格納（登録）する（ＳＴＥＰ２０４）。

【００２５】最後に３次元ＣＡＤデータには、データと
して登録されていない締結部の検索について説明する。
３次元ＣＡＤデータの幾何情報から締結対象部品、締結
位置、締結部材を識別し、部品締結データ１０７に登録
する（ＳＴＥＰ２０５）。この処理のフローチャートを
図１２に記す。

【００２６】まず、３次元ＣＡＤデータに登録されてい
る部品同士の幾何情報を検索して、部品同士が接してい
るかどうかを判定する。これは、部品同士が接している
場合、両者は何らかの方法で締結されている場合が多い
から、システム使用者の判断材料としてもれなく提供す
るためである。

【００２７】対象部品Ａ、Ｂが接しており且つ対象部品
Ａ、Ｂに同心円形の穴が存在する場合は、登録されてい
ない締結部品に締結されているものであると判断し、締
結対象部品として部品Ａ、Ｂを、締結位置として穴を、
締結部材として穴直径と同値の径のボルト、ネジ若しく
はリベットと識別し、部品締結データ１０７に新たに登
録する。図には示していないが、締結用の穴であるかど
うか、締結用であるとされたとき締結部材は何であるか
をシステム使用者に、画面上で質問してデータを登録す
ることもできる。

【００２８】また、対象部品Ａ、Ｂが接しているだけの
場合は、締結対象部品として部品Ａ、Ｂを、締結位置と
して部品Ａ，Ｂが接している部分を、締結部材として溶
接若しくは接着と識別し、部品締結データ１０７に登録
する。この場合、締結部材を明確には識別せずシステム
使用者が締結部材を候補から選択できる。

【００２９】例えば図１０（ｂ）の形状モデルでは、部
品１０１１と部品１０１２は接しているので、締結対象
部品は部品１０１１と部品１０１２、締結位置は接して
いる部分として面１０１１１、締結部材は溶接若しくは
接着となるためシステム使用者は、溶接と接着から入出
力装置を用いて選択する。

【００３０】以上、ＳＴＥＰ２０３〜ＳＴＥＰ２０５が
締結情報識別部である。ＳＴＥＰ２０６にて、締結部分
を入出力装置１０１にハイライト（強調）表示する。こ
こで記しているハイライト表示とは、表示画面上１０１
ａ上に締結部分を拡大して表示したり、色を変えて表示
することを指す。締結部を強調表示することにより、シ
ステム使用者は、容易に確認作業を行うことができ、簡
単に誤りを修正することが可能となる。

【００３１】ＳＴＥＰ２０７にて、部品締結データ１０
７に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル
作成オブジェクトデータベース１１２から検索し、対象
締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデ
ル作成メソッドを実行することで締結モデルデータを作
成し、中立面モデルデータ１０５と合成する。（締結モ
デル照合部１０８）また、締結情報識別部１０６で識別した部品締結データ
１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトが締結モ
デル作成オブジェクトデータベース１１２に複数登録さ
れている場合は、適用する締結モデル作成オブジェクト
を１つ選択することができる。さらに、締結情報識別部
１０６で識別した部品締結データ１０７に対応する締結
モデル作成オブジェクトが締結モデル作成オブジェクト
データベース１１２に登録されていない場合若しくはシ
ステム使用者が望む締結モデル作成オブジェクトが締結
モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録され
ていない場合は、システム使用者は図４の画面を用いて
締結モデル作成オブジェクトを入力することもできる。
４０１には締結部材、４０２には締結モデル種類、４０
３には締結モデル属性、４０４には締結モデル作成手順
を入力する。図４の画面を用いて入力した締結モデル作
成オブジェクトは締結モデル作成オブジェクトデータベ
ース１１２に登録される。４０１に入力した締結部材が
締結部材３１０、４０２に入力した締結モデル種類が締
結モデル種類３１１に、４０３に入力した締結モデル属
性が締結モデル属性３１２に、４０４に入力した締結モ
デル作成手順が締結モデル作成手順３１４として締結モ
デル作成オブジェクトデータベース１０８に登録される
（締結パターン登録部１１１）。上記６ステップの処理
で締結部材を含む解析モデルを効率よく作成できる。

【００３２】次に、締結情報識別部１０６におけるＳＴ
ＥＰ２０３の詳細な処理手順の１例を図１１に示すフロ
ーチャートに従い説明する。

【００３３】対象締結部品がボルトの場合、対象ボルト
が貫通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ以上
あれば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通穴を
締結位置３０２、対象ボルトを締結部材３０３として部
品締結データ１０７に登録する。例えば、図６のアセン
ブリ形状では、ボルト６０３が貫通する穴６０４、６０
５を有する部品６０１、６０２が存在するので、部品６
０１、６０２を締結対象部品３０１、穴６０４、６０５
を締結位置３０２、ボルト６０３を締結部材３０３とし
て部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０
１）。

【００３４】対象締結部品がネジの場合、対象ネジが貫
通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ以上あれ
ば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通穴を締結
位置３０２、対象ネジを締結部材３０３として部品締結
データ１０７に登録する。例えば、図７のアセンブリ形
状では、ネジ７０３が貫通する穴７０４、７０５を有す
る部品７０１、７０２が存在するので、部品７０１、７
０２を締結対象部品３０１、穴７０４、７０５を締結位
置３０２、ネジ７０３を締結部材３０３として部品締結
データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０２）。

【００３５】対象締結部品がリベットの場合、対象リベ
ットが貫通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ
以上あれば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通
穴を締結位置３０２、対象リベットを締結部材３０３と
して部品締結データ１０７に登録する。例えば、図８の
アセンブリ形状では、リベット８０３が貫通する穴８０
４、８０５を有する部品８０１、８０２が存在するの
で、部品８０１、８０２を締結対象部品３０１、穴８０
４、８０５を締結位置３０２、リベット８０３を締結部
材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴ
ＥＰ１１０３）。

【００３６】対象締結部品が溶接の場合、対象溶接部品
が接している２つの部品が存在し、且つ対象２部品が接
していれば、対象２部品を締結対象部品３０１、溶接部
品と対象２部品が接している部分を締結位置３０２、対
象溶接部品３０３を締結部材として部品締結データ１０
７に登録する。例えば、図９（ａ）のアセンブリ形状で
は、溶接部品９０３が部品９０１、９０２と接しており
且つ部品９０１と９０２が接しているので、部品９０
１、９０２を締結対象部品３０１、部品９０１，９０２
が接している部分９０４を締結位置３０２、溶接部品９
０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登
録する（ＳＴＥＰ１１０４）。

【００３７】対象締結部品が接着の場合、対象接着部品
が接している２つの部品が存在すれば、対象２部品を締
結対象部品３０１、接着部品と対象２部品が接している
面を締結位置３０２、対象接着部品を締結部材３０３と
して部品締結データ１０７に登録する。例えば、図１０
（ａ）のアセンブリ形状では、接着部品１００３が部品
１００１、１００２と接しているので、部品１００１、
１００２を締結対象部品３０１、接着部品１００３、部
品１００１，１００２が接している面１００４、１００
５を締結位置３０２、接着部品１００３を締結部材３０
３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１
１０５）。

【００３８】次に、締結モデル作成オブジェクトデータ
ベース１１２について説明する。図６（ａ）のＣＡＤモ
デルの締結部材６０３（ボルト）に対応する締結モデル
作成オブジェクトとして、下記のようなデータおよびメ
ソッドが登録されていた場合を例に説明する。

【００３９】締結部材：Ｍ８のボルト締結モデル種類：梁要素締結モデル属性：直径２ｍｍの円柱形、材料は鋼材の梁要素締結モデル作成手順：締結位置の穴を４等分した点を結ぶ梁要素を作成この場合、穴６０４、６０５に対応する中立面６０６、
６０７上の穴６０８，６０９を４等分した点を結ぶ梁要
素６１０〜６１３を作成し、梁要素６１０〜６１３に直
径２ｍｍの円柱形、材料は鋼材という属性を付与する。
図６（ｃ）の中立面モデルでは中立面６０６と中立面６
０７は、モデル上接合されていない。両者を接合するた
め、締結部材の強度も考慮して、４本の梁要素（線分）
６１０乃至６１３で両穴６０８、６０９を接続する。解
析時には、これらの穴は梁要素にて接続されているの
で、締結と同様の挙動を示す。

【００４０】なお、上記したソフトウエアは、ＣＤＲＯ
Ｍ、フロッピディスク、ＤＶＤＲＯＭ等の記憶媒体に記
憶させることで、解析装置を所有するユーザーに提供す
ることができる。また、サーバーやハードディスク装置
に記憶させておき、解析装置を持つユーザーに対してイ
ンターネットなどのネットワーク回線を通じて配信する
こともできる。なお、プログラム中には、表示機能がな
いので、この場合表示装置に対する信号（例えば、上記
した強調表示など）を出力する機能があることとなる。

【００４１】次に、実際の形状モデルを用いて、上記解
析モデル生成プログラムによる締結部分の解析モデル生
成例を説明する。図５（ａ）に示す解析対象の形状モデ
ルに対し、締結部材を含めた解析モデルを作成する例に
ついて説明する。図５（ｂ）は図５（ａ）の分解図であ
る。図５（ａ）の形状モデルは５つの部品（５０１，５
０２，５０３，５０４，５０５）と４本のネジ（５０
６）で構成されており、アセンブリ締結情報データとし
て次のようなデータが登録されているとする。

【００４２】部品５０１−部品５０２：部分５０９で溶接締結部品５０２−部品５０３：面５１２（面５１０に対向し
た面）で接着締結図５（ａ）の形状モデルに対し中立面モデル作成部１０
４で中立面モデルを作成した１例が図５（ｃ）である。
部品５０１に対応する中立面５１７、部品５０２に対応
する中立面５１８、部品５０３に対応する中立面５１
９、部品５０４に対応する中立面５２０、部品５０５に
対応する中立面５２１が作成される。

【００４３】次に、締結情報識別部１０６で締結対象部
品、締結位置、締結部材を識別する。部品５０１と部品
５０２は部分５０９で溶接締結されているというアセン
ブリ締結データから、締結対象部品は部品５０１と部品
５０２、締結位置は部分５０９、締結部材は溶接と識別
される。部品５０２と部品５０３は面５１２で接着締結
されているというアセンブリ締結データから、締結対象
部品は５０２と部品５０３、締結位置は面５１２、締結
部材は接着と識別される。部品５０１と部品５０４は、
ネジ５０６が部品５０１の穴５０７、部品５０４の穴５
１３を貫通しているので、締結対象部品は部品５０１と
部品５０４、締結位置は穴５０７、穴５１３、締結部材
はネジと識別される。部品５０４と部品５０２、部品５
０５と部品５０１、部品５０５と部品５０２も上記方法
と同様の方法で締結対象部品、締結位置、締結部材を識
別される。

【００４４】前記識別した締結対象部品、締結位置、締
結部材を部品締結データとして登録する。部品締結デー
タは表１のようになる。

【００４５】

【表１】

【００４６】次に、上記処理で得られた部品締結データ
を元に、締結モデルを作成する。締結モデル作成オブジ
ェクトデータベース１０８に表２に示すようなデータが
登録されている場合を例に取る。

【００４７】

【表２】

【００４８】部品５０１と部品５０２の締結部材は溶接
なので、締結部材に溶接と登録されている締結モデル作
成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベ
ースから検索する。この場合、２１の締結モデル作成オ
ブジェクトが選ばれ、締結モデル種類は面結合、締結モ
デル属性は板厚２ｍｍで材料は鋼材、締結モデル作成手
順は「締結位置を結ぶ面を作成する」となるので、締結
モデル５２２を作成し、締結モデル属性として板厚２ｍ
ｍ、材料は鋼材という属性を付与する。

【００４９】部品５０２と部品５０３の締結部材は接着
なので、締結部材に接着と登録されている締結モデル作
成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベ
ースから検索する。この場合、２２の締結モデル作成オ
ブジェクトが選ばれ、締結モデル種類はタイイング結
合、締結モデル作成手順は「締結位置を１６分割した点
同士をタイイング結合する」となるので、締結モデル５
２３を作成する。

【００５０】部品５０４と部品５０１の締結部材はφ５
のネジなので、締結部材にφ５のネジと登録されている
締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェ
クトデータベースから検索する。この場合、２３と２４
の締結モデル作成オブジェクトが対象となるのでシステ
ム使用者はいずれか１つを選択する。ここでは２３の締
結モデル作成オブジェクトを選択したとする。

【００５１】従って、締結モデル種類は梁要素結合、締
結モデル属性は直径５ｍｍの円柱形、材料は鋼材、締結
モデル作成手順は「締結位置の穴の中心点を結ぶ梁要素
を作成」となり、締結モデル５２４を作成し、締結モデ
ル属性として直径５ｍｍの円柱形、材料は鋼材という属
性を付与する。

【００５２】部品５０１と部品５０５、部品５０２と部
品５０４、部品５０２と部品５０５も上記方法と同様に
締結部材はφ５のネジなのでそれぞれ２３，２４から適
用する締結モデル作成オブジェクトを選択する。ここで
は部品５０１と部品５０５には２３、部品５０２と部品
５０４、部品５０２と部品５０５には２４の締結モデル
作成オブジェクトを選択したとする。

【００５３】従って、締結モデル５２５，５２６，５２
７を作成する。最後に上記処理で作成した締結モデル
と、図５（ｃ）の中立面モデルを合成し図５（ｄ）の解
析モデルを作成する。

【００５４】以上、本実施例によれば、解析対象となる
形状モデルから、３次元ＣＡＤデータの情報量によって
は、自動的に締結部の検索及び締結部を解析モデル化す
ることができるので、システム使用者の負担を軽減する
ことができる。

【００５５】また、検索された締結部若しくは締結部候
補を強調表示されるので、システム使用者の探す手間を
少なくすることができ、手動で解析モデル化する際に利
便性がよくなる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、締結部分を含む形状モ
デルに対し解析モデルを効率よく作成する解析モデル作
成装置、解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体
及び記憶装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による解析モデル生成装置の一実施例を
示す全体構成図である。

【図２】本発明による解析モデル作成手順のフローチャ
ートである。

【図３】部品締結データ１０７と締結モデル作成オブジ
ェクトデータベース１０８の構成の１例である。

【図４】締結モデル作成オブジェクトを入力画面の一例
である。

【図５】本発明による解析モデル作成例である。

【図６】ボルト締結部の締結情報識別方法の一例であ
る。

【図７】ネジ締結部の締結情報識別方法の一例である。

【図８】リベット締結部の締結情報識別方法の一例であ
る。

【図９】溶接締結部の締結情報識別方法の一例である。

【図１０】接着締結部の締結情報識別方法の一例であ
る。

【図１１】図２ＳＴＥＰ２０３の詳細フローチャートで
ある。

【図１２】図２ＳＴＥＰ２０５の詳細フローチャートで
ある。

【符号の説明】

１０１…入出力装置、１０２…３次元ＣＡＤデータ入力
部、１０３…３次元ＣＡＤデータ、１０４…中立面モデ
ルデータ作成部、１０５…中立面モデルデータ、１０６
…締結情報識別部、１０７…部品締結データ、１０８…
締結モデル作成オブジェクトデータベース、１０９…締
結モデル作成部、１１０…締結パターン登録部、１１１
…解析モデルデータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生
成する解析モデル生成装置において、前記ＣＡＤモデル
のデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示す
る機能を備えた解析モデル生成装置。
【請求項２】ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生
成する解析モデル生成装置において、前記ＣＡＤモデル
のデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解
析モデルを生成する機能を備えた解析モデル生成装置。
【請求項３】ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生
成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体に
おいて、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索
し、この締結部を強調表示させる信号を出力する機能を
備えた解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項４】ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生
成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体に
おいて、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索
し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を
備えた解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項５】ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生
成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体に
おいて、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索
し、この締結部を強調表示させる信号を出力する機能を
備えた解析モデル生成プログラムを記憶した記憶装置。
【請求項６】ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生
成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体に
おいて、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索
し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を
備えた解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項７】溶接、リベット、ボルト、ネジ、接着など
の締結部材を含むＣＡＤモデルに対し、数値解析用の解
析モデルを作成する装置において、このＣＡＤモデルと
して解析対象の形状データ及び形状属性を入力する手段
と、このＣＡＤモデルから薄板構造の部品を探索し中立
面モデルを作成する手段と、このＣＡＤモデルから締結
対象部品、締結位置及び締結部材を抽出する手段と、前
記抽出した締結対象部品、締結位置及び締結部材を部品
締結データとして登録する手段と、前記部品締結データ
に登録されている締結部材に対応する締結モデル作成オ
ブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベース
から検索する手段と、前記締結モデル作成オブジェクト
に登録されている締結モデル作成処理を実行し締結モデ
ルを作成する手段と、この締結モデルとこの中立面モデ
ルを合成し解析モデルを作成する手段を備えた解析モデ
ル生成装置。
【請求項８】請求項７において、前記締結モデル作成オ
ブジェクトとして締結部材及び締結モデル種類及び締結
モデル属性及び締結モデル作成手順を締結モデル作成オ
ブジェクトデータベースに登録する手段を備えた解析モ
デル生成装置。
【請求項９】請求項７において、前記締結対象部品、締
結位置及び締結部材をアセンブリ締結データとして３次
元ＣＡＤモデルに登録する手段と、前記締結対象部品、
前記締結位置及び前記締結部材を部品締結データデータ
として登録する手段を備えた解析モデル生成装置。
【請求項１０】請求項７において、前記ＣＡＤモデルか
ら識別した締結位置を入出力装置に強調表示する手段を
備えた解析モデル生成装置。