JP2005284620A - 設計支援プログラム、設計支援方法及び設計支援装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内燃機関の吸気経路内の流体の動作を解析する前提として吸気経路の内部形状を設計する場合に、吸気経路の内部形状に関する諸元値を入力し、入力された諸元値に基づき吸気経路の3次元形状データを生成し、吸気経路内の流体の動作を解析する際に問題を引き起こす可能性のある問題発生要因を、入力された諸元値または生成された3次元形状データに基づいて、検出する。そして、検出された問題発生要因に基づいて、吸気経路の3次元形状データを自動変形する。
【選択図】 図5
Description
図8は、本発明の実施形態にかかる設計支援システムによって設計することのできる吸気ポート内部形状及びその周辺部分の一般的な流路形状の1例を示す図である。まず、本図を用いて、設計支援プログラムが設計しようとする吸気ポート及びその周辺部品について説明する。なお、図8に示されている立体形状は、あくまで吸気経路の内部空間を示す形状である。したがって、その一部は、鋳造で成形するシリンダヘッドの、吸気ポート部分の砂型の形状に相当する。
まず、本発明の第1実施形態としての設計支援システムの全体構成について説明する。本実施形態に係る設計支援システムは、設計サーバ1とデータベースサーバ2と流体解析サーバ3とを含み、これらはネットワーク4によって互いに接続されている。
図3は、設計支援プログラムによる処理を大まかに示すフローチャートである。
・吸気ポート関係:入射高さ、入射角、スロート下面R、R止まり高さ、ポート入口角など
・インジェクタ関係:インジェクタ位置、噴霧拡散角度、ジェット角度、根本のRなど
・バルブガイド関係:バルブ挟み角、バルブガイド径、バルブガイド長、バルブガイドボスのテーパ傾きなど
・インテークマニホールド関係:インテークマニホールドの曲がり角、管径、曲がり終了箇所からシリンダヘッド合わせ面までの距離など
・SCV関係:SCVシャフト径、SCV位置など
・燃焼室関係:シリンダボア内径、バルブ位置など
・エンジン駆動条件関係:エンジン回転数など。
ただし、時間刻み(Δt)=min(最も小さいメッシュにおける クーラン数×メッシュサイズ/流速,最もアスペクト比の悪いメッシュにおける クーラン数×メッシュサイズ/流速)であり、a、b、c、dは定数である。ここでクーラン数は、解析対象毎にユーザが設定する解析パラメータの一種であり、通常、0.1〜1.0の値をとる。ユーザはクーラン数を小さくすることによって計算の精度を高め、かつ、発散しにくくすることができる。逆に、発散の可能性の小さい(条件の厳しくない)3D形状データに対しては、クーラン数を大きめに設定して、計算時間を短縮することもできる。
図7は、吸気ポートの3D形状データの構築方法について説明する図である。
本実施形態によれば、吸気経路の形状を設計している段階で、つまり、流体解析処理を行なう前に、流体解析に問題を生じさせる問題発生要因を解消すべく、吸気経路の3次元形状データを自動的に変更するので、吸気経路の設計及び流体解析を効率的かつ確実に行なうことができる。
Claims (13)
- 内燃機関の吸気経路内の流体の動作を解析する流体解析プログラムに入力するため、前記吸気経路の内部形状を設計する設計支援プログラムであって、
コンピュータに、
前記吸気経路の内部形状に関する諸元値を入力する入力工程と、
前記入力工程で入力された前記諸元値に基づき前記吸気経路の3次元形状データを生成する生成工程と、
前記吸気経路内の流体の動作を解析する際に問題を引き起こす可能性のある問題発生要因を、入力された前記諸元値または前記3次元形状データに基づいて、検出する検出工程と、
ユーザからの自動変形指示に応じ、前記検出工程で検出された前記問題発生要因に基づいて、前記吸気経路の3次元形状データを自動変形する自動変形工程と、
を実行させることを特徴とする設計支援プログラム。 - 前記自動変形工程の前に、前記問題発生要因に基づいた自動変形を行なっても良いか否かをユーザに確認する確認工程を更にコンピュータに実行させ、
該確認工程で、自動変形を行なっても良いとの確認が得られない場合には、前記自動変形工程では、前記3次元形状データを自動変形しないことを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。 - 前記検出工程は、流体が流れる微小隙間が前記吸気経路に存在する場合に、該微小隙間を前記問題発生要因として検出し、
前記自動変形工程は、前記微小隙間が大きくなるように変形することを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。 - 前記微小隙間が大きくなるように前記吸気経路の形状を変形したときには、前記微小隙間に関する前記流体解析プログラムの抵抗値パラメータを大きくすることを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。
- 前記問題発生要因は、前記吸気経路に存在する、曲率半径が所定値以下の屈曲部であること特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。
- 前記問題発生要因は、前記吸気経路に存在する微小段差であることを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。
- 前記問題発生要因は、前記吸気経路に存在する、アスペクト比が大きい部分であることを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。
- 前記問題発生要因は、前記吸気経路に存在する、深さが所定値以下の凹部であることを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。
- 前記自動変更工程では、設計者により指定された部位については自動変更を行なわないことを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。
- 前記自動変更工程では、前記問題発生要因の前記吸気経路内での存在位置に応じて、変形程度を変更することを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。
- 前記自動変更工程では、設計者により設定された変形程度に応じて、自動変更を行なうことを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラム。
- 内燃機関の吸気経路内の流体の動作を解析することを前提として、前記吸気経路の内部形状を設計する設計支援方法であって、
前記吸気経路の内部形状に関する諸元値を入力する入力工程と、
前記入力工程で入力された前記諸元値に基づき前記吸気経路の3次元形状データを生成する生成工程と、
前記吸気経路内の流体の動作を解析する際に問題を引き起こす可能性のある問題発生要因を、入力された前記諸元値または前記3次元形状データに基づいて、検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記問題発生要因に基づいて、前記吸気経路の3次元形状データを自動変形する自動変形工程と、
を含むことを特徴とする設計支援方法。 - 内燃機関の吸気経路内の流体の動作を解析することを前提として、前記吸気経路の内部形状を設計する設計支援装置であって、
前記吸気経路の内部形状に関する諸元値を入力する入力手段と、
前記入力手段で入力された前記諸元値に基づき前記吸気経路の3次元形状データを生成する生成手段と、
前記吸気経路内の流体の動作を解析する際に問題を引き起こす可能性のある問題発生要因を、入力された前記諸元値または前記3次元形状データに基づいて、検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記問題発生要因に基づいて、前記吸気経路の3次元形状データを自動変形する自動変形手段と、
を含むことを特徴とする設計支援装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004096404A JP2005284620A (ja) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | 設計支援プログラム、設計支援方法及び設計支援装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004096404A JP2005284620A (ja) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | 設計支援プログラム、設計支援方法及び設計支援装置 |
Publications (1)
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JP2005284620A true JP2005284620A (ja) | 2005-10-13 |
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Family Applications (1)
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JP2004096404A Ceased JP2005284620A (ja) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | 設計支援プログラム、設計支援方法及び設計支援装置 |
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2004
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