JP2006185369A - 数値解析支援装置,数値解析支援方法,数値解析支援プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

数値解析支援装置,数値解析支援方法,数値解析支援プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】 ソルバーによる解析を行なう前に解析モデルにおける境界条件チェックを行なうことにより設計時間を短縮することができ、又、必要とするデータを容易かつ迅速に取得することができるようにする。
【解決手段】対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、そのマスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、スレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部11と、この空間判断部11による判断の結果、チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、マスタ面とスレーブ節点との距離を算出し、距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部11とをそなえる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば有限要素法や境界要素法において用いられる解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件をチェックする技術に関する。
近年、各種製品開発において、設計初期段階での信頼性確保や形状の最適化を行なうために、例えば有限要素法による数値シミュレーション(数値解析)が一般的に行なわれている。
このような数値シミュレーションにおいては、例えば3次元CAD(Computer Aided Design)システムにより作成したモデリングデータを、プリプロセッサが微小な6面体、5面体あるいは4面体等の多面体微小要素に分割(メッシュ分割)して解析モデルを作成する。その後、ソルバーにより種々の解析を行ない、ポストプロセッサによりその結果表示を行なう。
このような数値シミュレーションにおいては、解析モデルが正しく作成されていることが必要であり、例えば、下記特許文献1に示すような手法を用いて、解析モデルの検査を行なうことが知られている。
また、数値シミュレーションにおいては、解析モデルを構成する要素の面どうしの境界条件(例えば接触定義)が正しく設定されている必要がある。従来においては、例えば、下記特許文献2に示す手法を用いて、接触判断を行なうことが知られている。
特開平5−108768号公報 特開平6−325136号公報
しかしながら、このような従来の手法においては、解析モデルを構成する要素の面どうしの境界条件チェック(接触チェック)については、ソルバーによる解析を実行してから、その出力ファイルや結果を見て、境界条件が正しいものであったかをチェックしており、境界条件の設定ミス等に気づくまでに時間を要し、設計時間の短縮を妨げるという課題がある。
また、従来においては、プリプロセッサやソルバー,ポストプロセッサ等の個々のツールにおいて、それぞれ必要とするデータを管理しており、オペレータが、必要な情報を複数のツールや複数の箇所からマニュアルで取り出す必要があり、所望するデータを取得するために多数の箇所を参照しなければならず時間がかかるという課題もある。例えば、解析入力データファイルにおいて、要素の材料物性値を確認するためには、解析入力データファイルの要素定義の材料番号を確認した後、材料定義部分から要素定義の材料番号を検索する必要があり、要素定義部分と材料定義部分を確認しなければならない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ソルバーによる解析を行なう前に解析モデルにおける境界条件チェックを行なうことにより設計時間を短縮することができ、又、必要とするデータを容易かつ迅速に取得することができるようにすることを目的とする。
このため、本発明の数値解析支援装置(請求項1)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部とをそなえることを特徴としている。
また、本発明の数値解析支援装置(請求項2)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部をそなえることを特徴としている。
さらに、本発明の数値解析支援装置(請求項3)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部と、該マスタ面の法線方向と、該スレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部とをそなえることを特徴としている。
また、本発明の数値解析支援装置(請求項4)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより3次元的に配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部をそなえることを特徴としている。
なお、複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより、3次元的配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部をそなえてもよい(請求項5)。
また、本発明の数値解析支援方法(請求項6)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援方法であって、前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断ステップと、該空間判断ステップにおける判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断ステップとをそなえることを特徴としている。
さらに、本発明の数値解析支援方法(請求項7)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援方法であって、前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出ステップと、該法線角度算出ステップにより算出された該角度に関する情報を通知する通知ステップとをそなえることを特徴としている。
また、本発明の数値解析支援用プログラム(請求項8)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムであって、前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部として、該コンピュータを機能させることを特徴としている。
さらに、コンピュータ読取可能な記録媒体(請求項9)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、該数値解析支援用プログラムが、前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部として、該コンピュータを機能させることを特徴としている。
また、本発明のコンピュータ読取可能な記録媒体(請求項10)は、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、該数値解析支援用プログラムが、前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部として、該コンピュータを機能させることを特徴としている。
本発明によれば、以下の効果ないし利点が得られる。
(1)ソルバーによる数値解析を実行する前に、解析モデルにおいて境界条件チェックを行なうことができ、設計時間を短縮することができる他、早期にミスを発見し、工数を削減することができる(請求項1〜請求項3,請求項6〜請求項10)。
(2)複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、このデータセットを複数そなえることにより3次元的に配列したデータ群として、要素に関する情報を管理することにより、複数種類の項目のデータを一元的に管理することができる他、各データの比較を容易に行なうことができ、特に、履歴データを一元的に管理することができる(請求項4,請求項5)。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムの構成を示すブロック図、図2は本数値シミュレーションシステムにおいて数値シミュレーションを行なう解析モデルの例を示す図、図3は図2に示す解析モデルの側面図、図4は図2に示す解析モデルの平面図である。
本数値シミュレーションシステム1は、図1に示すように、プリプロセッサ2,数値シミュレーション管理装置10,ソルバー3およびポストプロセッサ4をそなえて構成され、図示しない3次元CAD(Computer Aided Design)システムにより作成されたモデリングデータを分割(メッシュ分割)して解析モデル(図2〜図4参照)を作成し、その境界条件の検討を行なった後に、種々の解析・演算処理を行なうことにより、シミュレーションを行なうものである。
プリプロセッサ2は、3次元CADシステム(図示省略)により作成されたモデリングデータを、微小な6面体、5面体あるいは4面体等の多面体微小要素(以下、単に要素という)にメッシュ分割(要素分割,分割)して、図2〜図4に示すような解析モデルを作成するものであり、作成した解析モデルを数値シミュレーション管理装置10に渡すようになっている。
なお、図2〜図4に示す例においては、ヤング率200000,ポアソン比0.3のSUSを材料とする円筒形状のPART3と、同じくヤング率200000,ポアソン比0.3のSUSを材料とする2つの板状のPART2と、ヤング率45000,ポアソン比0.3のMGを材料とする板状のPART1とを組み合わせて構成された解析モデルを示している。この解析モデルは、所定の間隔で並行に配置した2つのPART2の上にPART1を載置され、さらに、そのPART1のほぼ中央位置にPART3が載置されて構成されている。
そして、本実施形態においては、図2に示すように、PART1とPART3およびPART1とPART2との間でそれぞれ接触定義を行なっている。
なお、図3に示す例においては、PART1の上面を接触面con_part1-1(面グループ2)、PART1の下面を接触面con_part1-2(面グループ4)、PART2の各上面を接触面con_part2(面グループ3)とそれぞれ設定しており、更に、PART3の接触定義を間違えて、PART3の下面を接触面として定義すべきところを、PART3の上面を接触面con_part3(面グループ1)として定義している。更に、図2〜図4に示す例においては、PART1にPART2が食い込んでいる。
ここで、解析モデルは、2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成されるものであり、本実施形態においては、図2〜図4に示すように、プリプロセッサ2は6面体の要素に分割するようになっている。
数値シミュレーション管理装置(数値解析支援装置)10は、プリプロセッサ2によって作成された解析モデルについて、この解析モデルにおける、接触定義がされた2つの要素について、これらの各要素における対となる面どうし(接触対)の境界条件を検証するようになっている。
なお、解析モデルにおいては、例えば以下に示すようなコマンドで接触対を定義することができる。
CONTACT PAIR B A
上記のコマンド例においては、面Bに対して面Aが接触することを示す。
数値シミュレーション管理装置10は、OS(Operating System)や各種アプリケーションをCPU(Central Processing Unit)100によって実行することにより、種々の機能を実現可能なパーソナルコンピュータとして構成され、図1に示すように、ディスプレイ103,キーボード101,マウス102,ハードディスク104およびCPU100をそなえて構成されている。
ディスプレイ103は、種々の情報を表示するものであって、例えばCRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)によって構成されている。なお、このディスプレイ103は、後述する表示制御部15によって制御されるようになっている。
キーボード101はオペレータが種々の情報をキー入力するものであり、マウス102はオペレータがディスプレイ103に表示されたカーソル(図示省略)を操作して種々の選択・入力操作を行なうものである。
ハードディスク104は、OSや種々のデータ,アプリケーションを書き込み/読み出し自在に格納可能な記憶装置であり、図1に示すように、後述する、配列FILE16,配列ELEM17,配列MAT18,配列NODE19,配列CONSURF20,配列CONTACT21,配列CONNODE22,配列RES23,配列RESV24および配列ELEMENT25を格納するようになっている。
CPU100は、ハードディスク104や図示しない他の記憶装置(メモリ等)に記録されたOSや各種アプリケーションを実行することにより各種機能を実現するものであり、本実施形態においては、このCPU100が数値解析支援用プログラムを実行することにより、空間判断部11,干渉判断部12,法線角度算出部13,データ管理部14,表示制御部15および解析モデル取得部26として機能するようになっている。
なお、これらの空間判断部11,干渉判断部12,法線角度算出部13,データ管理部14,表示制御部15および解析モデル取得部26としての機能を実現するためのプログラム(数値解析支援用プログラム)は、例えばフレキシブルディスク,CD(CD−ROM,CD−R,CD−RW等),DVD(DVD−ROM,DVD−RAM,DVD−R,DVD+R,DVD−RW,DVD+RW等),磁気ディスク,光ディスク,光磁気ディスク等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。又、そのプログラムを、例えば磁気ディスク,光ディスク,光磁気ディスク等の記憶装置(記録媒体)に記録しておき、その記憶装置から通信経路を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
空間判断部11,干渉判断部12,法線角度算出部13,データ管理部14,表示制御部15および解析モデル取得部26としての機能を実現する際には、内部記憶装置(本実施形態では数値シミュレーション管理装置10のRAMやROM(ともに図示省略))に格納されたプログラムがコンピュータのマイクロプロセッサ(本実施形態ではCPU100)によって実行される。このとき、記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み取って実行するようにしてもよい。
なお、本実施形態において、コンピュータとは、ハードウェアとオペレーティングシステムとを含む概念であり、オペレーティングシステムの制御の下で動作するハードウェアを意味している。又、オペレーティングシステムが不要でアプリケーションプログラム単独でハードウェアを動作させるような場合には、そのハードウェア自体がコンピュータに相当する。ハードウェアは、少なくとも、CPU等のマイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るための手段とをそなえており、本実施形態においては、情報処理装置1がコンピュータとしての機能を有しているのである。
さらに、本実施形態における記録媒体としては、上述したフレキシブルディスク,CD,DVD,磁気ディスク,光ディスク,光磁気ディスクのほか、ICカード,ROMカートリッジ,磁気テープ,パンチカード,コンピュータの内部記憶装置(RAMやROMなどのメモリ),外部記憶装置等や、バーコードなどの符号が印刷された印刷物等のコンピュータ読取可能な種々の媒体を利用することができる。
解析モデル取得部26は、プリプロセッサ2によって作成された解析モデルを取得するものである。
図5は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1におけるデータ読込画面の例を示す図である。本数値シミュレーションシステム1においては、解析モデル取得部26は表示制御部15を介して、ディスプレイ103に図5に示すようなデータ読込画面1031を表示させるようになっている。
このデータ読込画面1031は、プリプロセッサ2によって作成された解析モデルのファイル名(以下、解析入力ファイル名という場合がある)や、ポストプロセッサ4によって行なわれた解析結果を入力するための項目(図5に示す例ではFILE欄)をそなえており、オペレータが、このデータ読込画面1031において、解析モデルのデータのファイル名やパスを入力して、“モデル読み込み”ボタンを選択することにより、数値シミュレーション管理装置10にその解析モデルが取り込まれるようになっている。なお、図5は、“model1.in”というファイル名の解析モデルを取り込む場合の例を示している。
同様に、オペレータが、このデータ読込画面1031において、ソルバー3による解析結果のデータのファイル名やパスをFILE欄に入力して、“結果読み込み”ボタンを選択することにより、数値シミュレーション管理装置10にその解析結果データが取り込まれるようになっている。
空間判断部11は解析モデルを構成する要素について、その要素(本実施形態では6面体)を構成する複数(本実施形態では6つ)の面のうち検証対象のマスタ面について、そのマスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、スレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断するものである。
図6は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1の空間判断部11により形成されるチェック空間の例を示す図である。このチェック空間は、マスタ面をその法線方向に投射して形成される空間である。
空間判断部11は、A,B,C,Dの4つの節点から構成されるマスタ面(以下、接触面という場合がある)について、図6に示すように、辺ABを通り、且つ、その法線が接触面の法線に直交する面と、辺BCを通り、且つ、その法線が接触面の法線に直交する面と、辺CDを通り、その法線が接触面の法線に直交する面であり、且つ、その法線方向がチェック空間の内部を法線方向とする面(以下、これらの面を垂直面という場合がある)を形成し、これらの接触面および垂直面によって環囲される空間(チェック空間)を形成する。
なお、マスタ面や各垂直面は、節点A,B,C,Dの各座標に基づいて、以下に示す式(1)〜(5)で表わすことができる。
マスタ面(接触面): ax+by+cz+d=0 ・・・・(1)
辺ABを通る垂直面:a1x+b1y+c1z+d1=0 ・・・・(2)
辺BCを通る垂直面:a2x+b2y+c2z+d2=0 ・・・・(3)
辺CDを通る垂直面:a3x+b3y+c3z+d3=0 ・・・・(4)
辺DAを通る垂直面:a4x+b4y+c4z+d4=0 ・・・・(5)
ただし、a,b,c,dは、マスタ面(接触面)を特定するための係数(接触面係数)であり、a1,a2,a3,a4,b1,b2,b3,b4,c1,c2,c3,c4,d1,d2,d3,d4はそれぞれ垂直面を特定するための係数(垂直面係数)である。
そして、空間判断部11は、これらの接触面および垂直面によって囲まれて形成されるチェック空間に、接触対となる2つの面のうちマスタ面以外のスレーブ面を構成する節点(以下、スレーブ節点という場合がある)が含まれるか否かを判断するようになっている。
なお、本実施形態においては、マスタ面は接触対において食い込みを生じさせない面であり、このマスタ面に接触する面がスレーブ面である。
干渉判断部12は、空間判断部11による判断の結果、チェック空間にスレーブ節点が含まれると判断された場合に、マスタ面とそのスレーブ節点との距離を算出し、その距離が0よりも小さい場合に干渉(食い込み)が生じていると判断するようになっている。
法線角度算出部13は、マスタ面の法線方向とスレーブ面の法線方向とに基づいて、これらのマスタ面の法線とスレーブ面の法線とがなす法線角度を算出するものであり、マスタ面を構成する各節点の座標と、スレーブ面を構成する各スレーブ節点の座標とに基づいて、各法線方向を算出し、これらの法線によってなされる角度を算出するようになっている。
データ管理部14は、本数値シミュレーションシステム1において用いられる種々のデータを管理するものであり、特に、ハードディスク104に格納された、配列FILE16,配列ELEM17,配列MAT18,配列NODE19,配列CONSURF20,配列CONTACT21,配列CONNODE22,配列RES23,配列RESV24および配列ELEMENT25を管理するようになっている。
図7は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列FILEの定義例を示す図、図8は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列ELEMの定義例を示す図、図9は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列MATの定義例を示す図、図10は3次元配列構造を説明するための図、図11は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列NODEの定義例を示す図、図12は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列CONSURFの定義例を示す図、図13は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列CONTACTの定義例を示す図、図14は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列CONNODEの定義例を示す図、図15は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列RESの定義例を示す図、図16は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列RESVの定義例を示す図、図17は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1において用いられる配列ELEMENTの定義例を示す図である。
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
配列FILE16は、図7に示すように、解析入力ファイル名(ファイル名)と変更内容とを関連付けて格納するものであり、2次元配列構造として構成されている。なお、変更内容には、解析入力ファイルに対して行なわれた変更の内容を示す情報が格納され、例えばオペレータがキーボード101を用いて入力した情報が格納されるようになっている。
なお、本実施形態においては、2次元配列構造を示す図(図7,図8,図14〜図16)中において、その縦軸および横軸に沿って、自然数を添え字として示すことにより、各情報の格納位置を表わす。
本数値シミュレーションシステム1においては、同一の部品を構成する複数の要素や、同じ材質で構成された複数の要素を同一のグループ(要素グループ)として取り扱うようになっている。
配列ELEM17は、図8に示すように、このような要素グループ毎に、そのグループを特定するために設定された要素グループ番号や、その要素グループの名前(要素グループ名),材料番号,材料名,その材料のヤング率,ポアソン比および任意に設定されたコメントを対応付けて構成されている。
なお、この配列ELEM17における材料番号の物性値、すなわち、材料名,ヤング率およびポアソン比は、後述する配列MAT18から取り出されて格納されるようになっている。
データ管理部14は、配列ELEM17を読み込み、この配列ELEM17に格納されている材料番号の物性値を配列MAT18から抽出して配列ELEM17に格納することによって、この配列ELEM17を完成させる。
配列MAT18は、材料に関する情報を一時的に格納して管理するもの(一時格納領域)であり、図9に示すように、材料番号に対して材料名,ヤング率,ポアソン比およびフラグを対応付けることにより構成されたデータ列を、材料番号毎にそなえることにより、マトリクス状のデータセットとして構成されている。
また、この配列MAT18は、図9に示すように、マトリクス状のデータセットを、複数重合させるように形成された3次元配列構造として構成されている。この3次元配列構造は、図10に示すように、互いに直交するp軸,q軸およびr軸の3つの軸方向に、それぞれデータを並べることにより構成されている。
なお、図9に示す例においては、p軸方向に、材料番号に対して材料名,ヤング率,ポアソン比およびフラグを対応付けることにより構成されたデータ列を配置し、このデータ列を材料番号毎にq軸方向に並べることによりマトリクス状のデータセットが形成され、更に、このデータセットをr軸方向に複数配列することにより、配列MAT18が構成されている。
また、r軸方向に配列する複数のデータセットは、例えば、データセットに対して変更・修正が行なわれた場合に、変更された版(バージョン)のデータセットを変更前のデータセットに対してr軸方向に時系列で並べて配置することにより形成されている。従って、配列MAT18においては、データセットを構成する各データの履歴がr軸方向に時系列で並べられていることになる。これにより、変更前のデータセット(元データ)と変更後のデータセット(新データ)との比較を容易に行なうことができ、元データと新データとの違いを自動認識することができ、又、履歴データを一元的に管理することができる。
すなわち、配列MAT18は、複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットが構成され、このデータセットを複数そなえることにより3次元的に配列したデータ群として、要素の材料に関する情報を保持・管理するようになっている。
また、フラグは、配列MAT18を構成するデータセットにおいて変更・修正を行なった項目がある場合に、データ管理部14等によって例えば“1”が自動的に設定されるものであり、このフラグにより、データの変更・編集が行なわれたことを認識することができる。
このような3次元配列構造においては、座標(p,q,r)で各データの格納位置を特定することができる。なお、本実施形態においては、p,q,rとしてそれぞれ自然数を用い、又、3次元配列構造を示す図(図9,図11,図12,図13,図17)中において、p,q,rの各軸方向に沿って配置した添え字として示すことにより、各情報の格納位置を表わす。
配列NODE19は、各節点の位置(座標値)を管理するものであり、配列MAT18と同様に3次元配列構造として構成されている。すなわち、配列NODE19は、図11に示すように、p軸方向に、各節点を特定するための番号(節点番号)に対して、その座標(x座標,y座標,z座標)およびフラグを対応付けて構成されたデータ列を配置し、このデータ列を節点番号毎にq方向に並べることによりマトリクス状のデータセットが形成され、更に、このデータセットをr軸方向に複数配列することにより構成されている。
なお、各配列における既述の項目と同一名称の項目は同一もしくは略同一の項目を示しているので、その詳細な説明は省略する。
配列CONSURF20は、接触面に関するデータを管理するものであり、配列MAT18と同様に3次元配列構造として構成されている。すなわち、配列CONSURF20は、図12に示すように、p軸方向に、接触グループ番号に対して、接触面グループ番号,接触面番号,節点番号,接触面係数,垂直面係数およびフラグを対応付けて構成されたデータ列を配置し、このデータ列を接触グループ番号や接触面グループ番号,接触面番号毎にq方向に並べることによりマトリクス状のデータセットが形成され、更に、このデータセットをr軸方向に複数配列することにより構成されている。
なお、接触グループ番号は、定義された接触を特定するために便宜的に設定される番号であり、例えば、接触する部品に対して設定される。接触面グループ番号は、複数の要素の面(グループ)に対して便宜的に設定される番号である。接触面番号は要素を構成する個々の面を特定するための番号であり、節点番号は、その接触面を構成する接点を特定するための番号である。接触面係数は、具体的には前述した接触面を表わす式(1)において用いられる係数a,b,c,dであり、垂直面係数は、前述した接触面を表わす式(2)〜(5)において用いられる係数a1,a2,a3,a4,b1,b2,b3,b4,c1,c2,c3,c4,d1,d2,d3,d4である。
配列CONTACT21は、接触対に関するデータを管理するものであり、配列MAT18と同様に3次元配列構造として構成されている。すなわち、配列CONTACT21は、図13に示すように、p軸方向に、接触グループ番号に対して、エラー,接触対番号,マスタ面グループ番号,スレーブ面グループ番号,マスタ面グループ名,スレーブ面グループ名,コメントおよびフラグを対応付けて構成されたデータ列を配置し、このデータ列を接触グループ番号や接触対番号毎にq方向に並べることによりマトリクス状のデータセットが形成され、更に、このデータセットをr軸方向に複数配列することにより構成されている。
なお、接触対番号は、接触対を特定するために便宜的に設定される番号であり、マスタ面グループ番号はマスタ面に対して便宜上設定される番号であり、マスタ面グループ名はそのマスタ面グループ番号に対して設定される名前である。スレーブ面グループ番号はスレーブ面に対して便宜上設定される番号であり、スレーブ面グループ名はそのスレーブ面グループ番号に対して設定される名前である。コメントはそのマスタ面等についてオペレータが 任意に設定可能な情報である。
また、エラーには、エラーの種別を示すエラーコードが格納される。具体的には、干渉判断部12による干渉チェックの結果において干渉が生じていることが判明した接触対や、法線角度算出部13による法線角度の算出結果において、例えば、法線角度にエラーが生じている(法線角度=0度)であり、且つ食い込みが発生している(距離が負)場合に、データ管理部14により、エラーコード“11”(角度と食い込みのエラー)が設定されるようになっており、又、食い込みだけが発生している場合には、データ管理部14により、エラーコード“01”(食い込みエラー)が設定されるようになっている。
配列CONNODE22は、接触節点に関するデータを管理するものであり、図14に示すように、マスタ面グループ番号,スレーブ面グループ番号,マスタ面番号,スレーブ節点番号,距離,マスタ面の法線方向(X),マスタ面の法線方向(Y),マスタ面の法線方向(Z),スレーブ面の法線方向(X),スレーブ面の法線方向(Y),スレーブ面の法線方向(Z),角度およびエラーを対応付けて構成されている。
なお、スレーブ節点番号はスレーブ面を構成する節点(スレーブ節点)の番号であり、距離は、そのスレーブ節点とマスタ面との距離である。マスタ面の法線方向(X)は、マスタ面の法線の方向をベクトルで示す場合のX成分であって、マスタ面の法線方向(Y)は、マスタ面の法線の方向をベクトルで示す場合のY成分であり、又、マスタ面の法線方向(Z)は、マスタ面の法線の方向をベクトルで示す場合のZ成分である。
スレーブ面の法線方向(X)はスレーブ面の法線の方向をベクトルで示す場合のX成分であって、スレーブ面の法線方向(Y)はスレーブ面の法線の方向をベクトルで示す場合のY成分であり、又、スレーブ面の法線方向(Z)はスレーブ面の法線の方向をベクトルで示す場合のZ成分である。又、角度にはマスタ面の法線とスレーブ面の法線とがなす角度が格納される。
配列RES23は、ソルバー3による解析結果データを格納するものであり、図15に示すように、タイムステップと結果(結果1,2・・・)とを関連付けて構成されている。なお、タイムステップは、解析の時間きざみの累計値である。例えば、1mm変形したときをタイムステップ1とすると、0.5mm変形したときのタイムステップは、0.5である。又、結果はソルバー3による解析によって得られた値であり、ソルバー3の種類や目的等によって1以上の種々の数の結果が得られる。
配列RESV24は、配列RES23における結果に関する情報であり、図16に示すように、配列RES23における結果の項目数と同数の結果変数名がそなえられ、配列RES23における1以上の結果が、変位や応力等、それぞれ何に関する解析結果であるかを特定する情報が格納される。
配列ELEMENT25は要素を構成する節点を管理するものであり、配列MAT18と同様に3次元配列構造として構成されている。すなわち、配列ELEMENT25は、図17に示すように、p軸方向に、要素を特定するために設定された要素番号に対して、その要素を構成する複数の節点番号やフラグをそれぞれ対応付けて構成されたデータ列を配置し、このデータ列を要素番号毎にq方向に並べることによりマトリクス状のデータセットが形成され、更に、このデータセットをr軸方向に複数配列することにより構成されている。なお、図17に示す例においては、要素が8つの節点で構成される場合を示している。
なお、上述した配列MAT18,配列NODE19,配列ELEM17,配列CONTACT21および配列CONSURF20は、解析モデル取得部26によって解析入力データファイルから取得された解析モデルデータを読み込むことによって作成され、各値をそれぞれ番号の昇順に格納されるようになっている。
表示制御部(通知部)15は、ディスプレイ103を制御して種々の情報をディスプレイ103に表示させるものであり、例えば、オペレータに対して結果を通知するための種々の結果表示画面や、オペレータが種々の指示を入力したり選択処理を行なうための指示入力画面等をディスプレイ103に表示させるようになっている。
図18は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1のディスプレイ103に表示される、要素に関する情報の表示手法を選択するための選択画面1032の例を示す図、図19はその要素に関する情報をリスト画面1033として示した例を示す図、図20はその要素に関する情報を個別に示す要素確認画面1034の例を示す図である。
表示制御部15は、図18に示すような選択画面1032をディスプレイ103に表示させることにより、要素に関する情報の表示形態をオペレータに選択させ、オペレータが“リスト”を選択した場合に、図19に示すようなリスト画面1033をディスプレイ103に表示させる。
この図19に示すリスト画面1033は、配列ELEM17の内容を示すものであり、図19に示す例においては、要素グループ番号に対して、チェック,名前,材料番号,材料名,ヤング率,ポアソン比およびコメントを対応付けて表示している。なお、この図19に示す例においては、配列ELEM17における要素グループ名が名前として表示されている。
また、このリスト画面1033においては、コメント欄等についてオペレータが入力・編集を行なうことができるようになっており、オペレータが何らかのミスに気が付いた時には、すぐに修正を行なうことができ、利便性が高い。
また、図18に示す表示画面1032において、オペレータが“確認”を選択した場合には、表示制御部15は、図20に示すような要素確認画面1034をディスプレイ103に表示させるようになっている。この要素確認画面1034においては、要素グループと材料が1つずつ表示され、オペレータが材料に関する情報の確認を要素1グループずつで行なうことができる。
なお、図19や図20中においては、要素1(PART1)のヤング率が40000のところを間違えて4500と登録されており、例えば、図20の要素確認画面1034においてチェックボタン1034aを選択することにより、配列ELEM17のチェック欄にフラグ“1”が設定され、後から修正することができる。これにより、ミスに気が付いたがすぐには修正を行なうことができない場合においても、その旨のフラグを設定することができるので、利便性が高い。なお、このような修正は、図19に示すリスト画面1033において直接修正することもできる。
また、図21は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1のディスプレイ103に表示される、接触に関する情報の表示指示を入力するための接触画面1035の例を示す図、図22はその接触に関する情報を接触リスト画面1036として示した例を示す図、図23はそのエラー詳細画面1037の例を示す図である。
表示制御部15は、図21に示すような接触画面1035をディスプレイ103に表示させ、オペレータが“リスト”を選択した場合に、図22に示すような接触リスト画面1036をディスプレイ103に表示させるようになっている。
この図22に示す接触リスト画面1036は、干渉判断部12による干渉チェックの結果、食い込みが生じていることが判明した接触対や、法線角度算出部13による法線角度の算出結果において、法線角度が0度であることが判明した接触対、すなわち、配列CONTACT21においてエラーを示すフラグが設定された接触対について、その対番号に対して、エラー,グループ番号,面1番号,面2番号,面1名前および面2名前を対応付けて表示している。
この接触リスト画面1036は、配列CONTACT21の内容を示すものであり、この図22に示す例においては、配列CONTACT21における、接触グループ番号がグループ番号として、接触対番号が対番号として、マスタ面グループ番号が面1番号として、スレーブ面グループ番号が面2番号として、マスタ面グループ名が面1名前として、スレーブ面グループ名が面2名前として、それぞれ表示されている。
そして、このディスプレイ103に表示された接触リスト画面1036において、オペレータが例えばエラー欄をマウス102を用いてダブルクリックを行なう等して選択すると、表示制御部15は、図23に示すようなエラー詳細画面1037をディスプレイ103に表示させるようになっている。
このエラー詳細画面1037は、接触リスト画面1036に示された接触対について、干渉にかかる全ての節点に関する詳細な情報をリストとして示すものであり、図23に示す例においては、節点番号に対して、面グループ番号1,面グループ番号2,接触面番号2,距離,法線1,法線2および法線角度を対応付けて表示している。
なお、図23に示す例においては、配列CONNODE22における、マスタ面グループ番号が面グループ番号1として、スレーブ面グループ番号が面グループ番号2として、マスタ面番号が接触面番号2として、スレーブ節点番号が節点番号として、マスタ面の法線方向(X),マスタ面の法線方向(Y)およびマスタ面の法線方向(Z)が法線1として、スレーブ面の法線方向(X),スレーブ面の法線方向(Y)およびスレーブ面の法線方向(Z)が法線2として、角度が法線角度として、それぞれ表示されている。
すなわち、表示制御部15は、これらの接触リスト画面1036やエラー詳細画面1037をディスプレイ103に表示させることにより、法線角度算出部13により算出された法線角度に関する情報や、干渉判断部12によって行なわれた干渉チェック結果に関する情報をオペレータに通知する通知部として機能するようになっている。
なお、オペレータに通知する法線角度に関する情報としては、上述の如き法線角度そのものであってもよく、又、例えば、CPU100において法線角度が所定の条件を満たしているか否か(180度であるか否か等)を判断し(判断ステップ)、この判断結果をオペレータに通知してもよい(通知ステップ)。
同様に、オペレータに通知する干渉チェック結果に関する情報としては、上述の如き節点間距離そのものであってもよく、又、例えば、CPU100において節点間の距離が所定の条件を満たしているか否か(0以上か否か等)を判断し(判断ステップ)、この判断結果をオペレータに通知してもよい(通知ステップ)。
また、図24は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1のディスプレイ103に表示される、履歴に関する情報の表示指示を入力するための履歴画面1038の例を示す図、図25(a),(b)はそれぞれその履歴リスト画面1039の例を示す図、図26(a),(b)はそれぞれその結果リスト表示画面の例を示す図である。
表示制御部15は、図24に示すような履歴画面1038をディスプレイ103に表示させ、オペレータが“リスト”を選択した場合に、図25(a),(b)に示すような履歴リスト画面1039をディスプレイ103に表示させるようになっている。
この履歴リスト画面1039は、履歴に関する情報を示すものであって、解析モデルのファイルについて、その更新状況を示すものであって、図25(b)は、図25(a)に示す履歴リスト画面1039において、model1というファイル名のデータについて、その修正内容欄に、PART1の材料のヤング率を45000に変更(修正)した旨の情報を記載したものである。このように、オペレータが変更を行なった場合に、その内容等をコメントとして入力することができるので、利便性が高く、又、データの信頼性を向上させることができる。
このヤング率の修正は、先述の如く、図20の要素確認画面1034においてチェックボタン1034aを選択することにより、配列ELEM17のチェック欄にフラグ“1”が設定されたことに対して修正を行なったものである。
また、本数値シミュレーションシステム1は、ソルバー3による解析結果を取得して、その解析結果を一元的に管理することもできるようになっている。
具体的には、図5に示したデータ読込画面1031において、ソルバー3による解析結果のデータのファイル名やパスをFILE欄に入力して、“結果読み込み”ボタンを選択することにより、数値シミュレーション管理装置10にその解析結果データが取り込まれる。この取り込まれた解析結果データは、配列RES23に格納される。
表示制御部15は、ソルバー3による解析結果についてもディスプレイ103に表示させるようになっており、配列RES23に格納された解析結果をディスプレイ103に表示させるようになっている。又、表示制御部15は、この際、配列RESV24(図16参照)を参照して、図26(a)に示すような配列RES23の内容を示す解析結果1040に対して、結果変数名を反映させてディスプレイ103に表示させることにより、図26(b)に示すように、解析結果1040を解析結果をオペレータに対してわかりやすく提示することができる。
上述の如く構成された本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1におけるシミュレーションの全体的な流れを、図27に示すフローチャート(ステップA10〜A50)に従って説明する。
例えば3次元CADによって作成されたモデリングデータに基づいて、プリプロセッサ2が解析モデルの作成を行なう。数値シミュレーション管理装置10において、解析モデル取得部26が、プリプロセッサ2によって作成された解析ファイルのデータを読み込み(ステップA10)、要素データのチェックや(ステップA20)、接触データのチェック(ステップA30)、履歴データのチェック(ステップA40)が行なわれる。
解析モデルにおいて、干渉判断部12や法線角度産出部13による境界条件のチェックでエラーが発見されない場合や、もしくは、発見されたエラーを修正等により解消した後に、ソルバー3を用いて、その解析モデルに対して解析を行なう。
そして、数値シミュレーション管理装置10は、ソルバー3から、その解析結果を取得して、配列RES23等の結果データを作成して(ステップA50)、処理を終了する。
次に、本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1における解析モデル取得部26による解析モデルデータの取得にかかる処理を、図28に示すフローチャート(ステップB10〜B110)に従って説明する。
解析モデル取得部26は、表示制御部15を介してディスプレイ103に図5に示すようなデータ読込画面1031を表示させると、オペレータは、このデータ読込画面1031において、解析モデルのデータのファイル名を入力して(ステップB10)、解析モデルの入力を開始する。
データ管理部14は、その解析入力ファイル名を配列FILE16に格納し(ステップB20)、解析モデル取得部26は、その解析モデルのデータの読み込みを開始する(ステップB30)。
データ管理部14は、解析モデルのデータの読み込みが終了したか否かを判断して(ステップB40)、データが終了していない場合には(ステップB40のNOルート参照)、次に読み込みデータの種類を判断する(ステップB50)。
読み込みデータが材料に関するものである場合には(ステップB50の“材料”ルート参照)、そのデータを配列MAT18に格納して(ステップB60)、ステップB40に戻る。同様に、読み込みデータが節点に関するものである場合には(ステップB50の“節点”ルート参照)、そのデータを配列NODE19に(ステップB70)、読み込みデータが要素グループに関するものである場合には(ステップB50の“要素グループ”ルート参照)、そのデータを配列ELEM17に(ステップB80)、読み込みデータが接触対に関するものである場合には(ステップB50の“接触対”ルート参照)、そのデータを配列CONTACT21に(ステップB90)、読み込みデータが接触面に関するものである場合には(ステップB50の“接触面”ルート参照)、そのデータを配列CONSURF20に(ステップB100)、読み込みデータが要素に関するものである場合には(ステップB50の“要素”ルート参照)、そのデータを配列ELEMENT25に(ステップB110)、それぞれ格納し、ステップB40に戻る。
また、データが終了の場合には(ステップB40のYESルート参照)、処理を終了する。
次に、本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1における要素グループデータの作成手法を、図29に示すフローチャート(ステップC10〜C50)に従って説明する。
データ管理部14は、先ず、配列ELEM17を読み込み(ステップC10)、データが終了したか否かを確認する(ステップC20)。配列ELEM17における全てのデータについて処理が終了していない場合には(ステップC20のNOルート参照)、配列MAT18を読み込み(ステップC30)、配列ELEM17における材料番号と配列MAT18の材料番号とを比較する(ステップC40)。
ここで、材料番号が一致した場合には(ステップC40の一致ルート参照)、配列MAT18からその材料番号にかかる材料名,ヤング率およびポアソン比を取得して、配列ELEM17に、その材料番号にかかる材料名,ヤング率およびポアソン比として格納し(ステップC50)、ステップC10に戻る。又、材料番号が一致しない場合には(ステップC40の不一致ルート参照)、ステップC30に戻る。
一方、配列ELEM17における全てのデータについて処理が終了した場合には(ステップC20のYESルート参照)、処理を終了する。
次に、本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1の空間判断部11による接触面および垂直面の生成手法を、図30に示すフローチャート(ステップD10〜D140)に従って説明する。
空間判断部11は、変数Iを初期化(I=1)するとともに、配列CONSURF20の先頭のデータ列から順番に節点番号を読み込み(ステップD10)、又、その節点の節点座標を配列NODE19から読み込む(ステップD20)。又、空間判断部11は、接触面の方程式(上記式(1)参照)を求め、算出した係数a,b,c,dを配列CONSURF20に格納する(ステップD30)。
また、空間判断部11は、配列CONSURF20から接触面グループ番号を取得して変数congrに格納する(ステップD40)。
そして、空間判断部11は、congr1=congrであるか否かを判断して(ステップD50)、congr1がcongrと一致しない場合には(ステップD50のNOルート参照)、変数Jをインクリメント(J=J+1)して(ステップD60)、次に、配列CONACT21の先頭からJ番目のマスタ面グループ番号を読み込む(ステップD70)。
配列CONTACT21における全てのデータについて処理を行なったか否かを判断して(ステップD80)、全てのデータについての処理を完了していない場合には(ステップD80のNOルート参照)、次に、配列CONSURF20の接触面グループ番号の先頭からI番目の値(CONSURF(2,I))と配列CONTACT21のマスタ面グループ番号のJ番目の値(CONTACT(4,J))とが一致するか否かを判断する(ステップD90)。一致しない場合には(ステップD90のNOルート参照)、ステップD60に戻る。又、一致した場合には(ステップD90のYESルート参照)、フラグFLGに1を設定するとともに、変数congr1にcongrを設定する(ステップD100)。
そして、接触面を構成する4つの辺について、各辺を通り、且つその法線が接触面の法線に垂直であり、更に、チェック空間の内部を法線方向とする面の方程式をそれぞれ作成し、これらの方程式を構成する垂直面係数a1,a2,a3,a4,b1,b2,b3,b4,c1,c2,c3,c4,d1,d2,d3,d4を配列CONSURF20に格納する(ステップD120)。
また、全てのデータについての処理を完了した場合には(ステップD80のYESルート参照)、フラグFLGに0を設定して(ステップD110)、その後、空間判断部11は、Jに0を設定する(ステップD130)。
なお、congr1がcongrと一致する場合には(ステップD50のYESルート参照)、フラグFLGに1を設定して(ステップD140)、ステップD120に移行する。
空間判断部11は、上記の処理を配列CONSURF20の最後のデータ列に到達するまで繰り返し行ない、配列CONSURF20の最後のデータ列に到達した時に処理を終了する。
次に、本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1における接点対接触面の作成手法を、図31に示すフローチャート(ステップE10〜E150)に従って説明する。
数値シミュレーション管理装置10は、変数Iを初期化(I=1)するとともに、配列CONTACT21の先頭のデータ列から順番に、接触対に関する情報を読み出し、その接触グループ番号,マスタ面グループ番号,スレーブ面グループ番号を、それぞれ変数cong,conm,consに格納する(ステップE10)。
その後、配列CONSURF20から1面を読み込み、その接触グループ番号および接触面グループ番号を変数cong1,cons1にそれぞれ格納する(ステップE20)。
そして、“cons=cons1”且つ“cong=cong1”であるか否かを判断する(ステップE30)。“cons=cons1”且つ“cong=cong1”ではない場合には(ステップE30のNOルート参照)、ステップE20に戻り、“cons=cons1”且つ“cong=cong1”である場合には(ステップE30のYESルート参照)、配列CONSURF20における、そのデータ列の先頭からの番目(添え字)を変数SIDに格納する(ステップE40)。
次に、配列CONSURF20から1面を読み込み、その接触グループ番号および接触面グループ番号を変数cong1,conm1にそれぞれ格納する(ステップE50)。
そして、“conm=conm1”且つ“cong=cong1”であるか否かを判断する(ステップE60)。“conm=conm1”且つ“cong=cong1”ではない場合には(ステップE60のNOルート参照)、ステップE50に戻り、“conm=conm1”且つ“cong=cong1”である場合には(ステップE60のYESルート参照)、配列CONSURF20における、そのデータ列の先頭からの番目(添え字)を変数MIDに格納する(ステップE70)。
ここで、変数J1の初期値としてSIDの値を設定するとともに、変数K1および変数Lの初期値としてそれぞれ1を設定する。
そして、配列CONNODE22とマスタ面グループ番号,スレーブ面グループ番号および節点番号が一致するか否かをデータが終了するまで繰り返し比較を行ない(ステップE80)、一致しない場合には(ステップE80のNOルート参照)、更に、スレーブ面の節点番号に基づいて、配列NODE19からその節点座標を取得する(ステップE90)。
次に、空間判断部11判断部11が、スレーブ面の節点(スレーブ節点)がチェック空間(マスタ面領域)内にあるか否かを判断する(ステップE100)。節点がチェック空間内にある場合には(ステップE100のYESルート参照)、干渉判断部12が、マスタ面とスレーブ節点との距離を算出し、食い込みが生じているか否かの判断を行なう(ステップE110)。配列CONNODE22や配列CONTACT21に、マスタ面番号や節点番号,距離,接触面法線および食い込みチェックの結果(エラーコード)を格納する(ステップE120)。
また、配列CONNODE22とマスタ面グループ番号,スレーブ面グループ番号および節点番号が一致する場合には(ステップE80のYESルート参照)、配列CONNODE22とスレーブ法線とを比較し(ステップE130)、スレーブ法線が一致しない場合には(ステップE130のNOルート参照)、ステップE80で一致した配列CONNODE22を、配列CONNODE22に新たなデータ列として格納し(ステップE140)、スレーブ面法線を配列CONNODE22に格納する(ステップE150)。一方、配列CONNODE22とスレーブ法線が一致する場合には(ステップE130のYESルート参照)、ループ3へ戻る。
節点がチェック空間内にない場合には(ステップE100のNOルート参照)、K1をインクリメント(K=K+1)しながら、上記、ステップE80〜E150の処理を、K=4になるまで繰り返し行ない、同様に、J1をインクリメント(J1=J1+1)しながら、ステップE80〜E150の処理を、全スレーブについて繰り返し行ない、更に、Lをインクリメント(L=L+1)しながら、データが終了するまで繰り返し行なう。
次に、本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1における法線角度算出部13による法線方向のチェック手法を、図32に示すフローチャート(ステップF10〜F70)に従って説明する。
法線角度算出部13は、配列CONNODE22の全ての角度欄に、初期値として法線角度370を格納する(ステップF10)。なお、この初期値は370に限定されるものではなく、0〜360以外の値であればよい。
法線角度算出部13は、変数Iに初期値1を設定して初期化し、配列CONNODE22の角度のデータ(法線角度)をその先頭のデータ列から順番に読み込む(ステップF20)。
法線角度算出部13は、取得した法線角度が370であるか否かを判断して(ステップF30)、法線角度が370である場合には(ステップF30のYESルート参照)、マスタ面の法線とスレーブ面の法線とがなす角度を算出する(ステップF40)。なお、これらの法線がなす角度は、例えば、マスタ面の法線のベクトルとスレーブ面の法線のベクトルとの外積に基づいて算出することができる。
そして、法線角度および角度チェック結果を配列CONNODE22および配列CONTACT21に格納する(ステップF50)。
次に、法線角度算出部13は、変数Jに初期値I+1を設定して、マスタ面の法線方向とスレーブ面の法線方向とが一致するか否かを判断し(ステップF60)、一致する場合には(ステップF60のYESルート参照)、法線角度および法線チェック結果を配列CONTACT21および配列CONNODE22にエラーコードとして格納する(ステップF70)。
なお、法線角度が370ではない場合には(ステップF30のNOルート)、変数Jに初期値I+1を設定して、ステップF60に移行し、又、法線方向が一致しない場合には(ステップF60のNOルート参照)、上記ステップF20〜F70の処理は、データが無くなるまで繰り返し行なわれる。
本数値シミュレーションシステム1において、3次元配列構造をそなえる、配列MAT18や配列NODE19,配列CONSURF20,配列CONTACT21,配列ELEMENT25については、以下に示す手法により、更新前のデータセット(既存データ)と更新後のデータ(新規データ)との間で、履歴データの更新チェックを行なうことができる。
本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1における履歴データの変更チェック手法を、図33に示すフローチャート(ステップG10〜G70)に従って説明する。
数値シミュレーション管理装置10は、先ず、変数Iに初期値1を設定し、既存データの読み込みを行ない(ステップG10)、又、新規データの読み込みも行なう(ステップG20)。
そして、フラグが0ではないか否かを判断し、フラグが0ではない場合(ステップG30のYESルート参照)、ステップG20に戻る。フラグが0である場合には(ステップG30のNOルート参照)、新旧のデータのIDを比較して(ステップG40)、IDが一致しない場合には(ステップG40のNOルート参照)、ステップG20に戻る。
ここで、IDとは、例えば、配列MAT18における“材料番号”であり、配列NODE19における“節点番号”であり、又、配列CONSURF20における“接触グループ番号”や、配列CONTACT21における“接触グループ番号”および“接触対番号”であり、識別に便利な番号が、データとして登録される項目が該当する。
IDが一致した場合には(ステップG40のYESルート参照)、フラグに1を設定して(ステップG50)、データの比較を行なう(ステップG60)。ここで、データが一致する場合には(ステップG60のYESルート参照)、次のデータに移動し、データが一致しない場合には(ステップG60のNOルート参照)、変更履歴データとして、そのIDやデータを格納して(ステップG70)、次のデータに移行し、以下、全てのデータ対して、上記ステップG10〜G70の処理を行なう。
このように、本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステム1によれば、空間判断部11が、接触対となる2つの面のうちのマスタ面を、その法線方向に投射して形成されるチェック空間に、スレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断し、チェック空間にスレーブ節点が含まれると判断された場合に、干渉判断部12が、マスタ面とスレーブ節点との距離を算出し、この距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断するので、ソルバー3による解析を実行する前に、解析モデルにおいて境界条件チェックを行なうことができ、設計時間を短縮することができる他、早期にミスを発見し、工数を削減することができる。
また、法線角度算出部13が、接触対となる2つの面のうち、マスタ面の法線方向とスレーブ面の法線方向とに基づいて、マスタ面の法線とスレーブ面の法線とがなす法線角度を算出するので、ソルバー3による解析を実行する前に、解析モデルにおいて境界条件チェックを行なうことができ、設計時間を短縮することができる他、早期にミスを発見し、工数を削減することができる。
さらに、配列MAT18や配列NODE19,配列CONSURF20,配列CONTACT21,配列ELEMENT25が、複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより3次元的に配列したデータ群(3次元配列構造)として構成されているので、複数種類のデータを一元的に管理することができる他、各データの比較を容易に行なうことができ、特に、データセットを構成する各データの履歴がr軸方向に時系列で並べることにより、変更前のデータセット(元データ)と変更後のデータセット(新データ)との比較を容易に行なうことができ、元データと新データとの違いを自動認識したり、又、履歴データを一元的に管理することができる。
また、配列ELEM17において、要素グループ番号や要素グループ名に対応させて、材料名,ヤング率およびポアソン比等の材料に関する情報をそなえているので、オペレータが配列ELEM17を見るだけで、これらの材料に関する情報を容易かつ迅速に参照することができて利便性が高い。すなわち、解析データの必要な情報を1つのツールで管理、チェックすることにより、必要な情報が一目で得られ、早期にミスを発見し、工数を削減することができる。
例えば、携帯電話の設計にかかる解析では、解析入力ファイルを作成してから結果を得るまでに、一般的に、修正を約3回繰り返しており、1週間から10日を要している。本発明の数値シミュレーションシステム1を用いることにより、修正工数(手戻り)をなくし、解析入力ファイル作成後、約3日で結果を得ることができる。
干渉判断部12による干渉チェックの結果や、法線角度算出部13による法線角度の算出結果を、図22や図23に示すようなリスト形式でディスプレイ103に表示したり、あるいは1つずつデータを表示することにより、オペレータがデータチェックを行なうことができて利便性が高い。
そして、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述した実施形態においては、図1に示すように、プリプロセッサ2,ソルバー3およびポストプロセッサ4を数値シミュレーション管理装置10とは別に示しているが、これらのプリプロセッサ2,ソルバー3およびポストプロセッサ4の少なくとも一部を数値シミュレーション管理装置10同じコンピュータで実現してもよく、又、プリプロセッサ2,ソルバー3およびポストプロセッサ4のうち少なくとも2つを同一のコンピュータによって実現してもよい。
また、上述した実施形態においては、有限要素法を用いた構造解析における境界条件(接触条件)の検証を行なう例を示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、熱伝導解析における輻射面の定義チェックや、境界要素法解析における、面で定義される境界についてのチェックに適用することができる。
そして、本発明は、以下に示すように要約することができる。
(付記1) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部とをそなえることを特徴とする、数値解析支援装置。
(付記2) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部をそなえることを特徴とする、数値解析支援装置。
(付記3) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部と、
該マスタ面の法線方向と、該スレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部とをそなえることを特徴とする、数値解析支援装置。
(付記4) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、
複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより3次元的に配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部をそなえることを特徴とする、数値解析支援装置。
(付記5) 複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより、3次元的配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部をそなえることを特徴とする、付記1〜付記3のいずれか1項に記載の数値解析支援装置。
(付記6) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援方法であって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断ステップと、
該空間判断ステップにおける判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断ステップとをそなえることを特徴とする、数値解析支援方法。
(付記7) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援方法であって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出ステップと、
該法線角度算出ステップにより算出された該角度に関する情報を通知する通知ステップとをそなえることを特徴とする、数値解析支援方法。
(付記8) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援方法であって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断ステップと、
該空間判断ステップにおける判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断ステップと、
該マスタ面の法線方向と、該スレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出ステップとをそなえることを特徴とする、数値解析支援方法。
(付記9) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムであって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラム。
(付記10) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムであって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラム。
(付記11) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムであって、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部と、
該マスタ面の法線方向と、該スレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラム。
(付記12) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムであって、
複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより3次元的に配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラム。
(付記13) 複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより、3次元的配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、付記9〜付記11のいずれか1項に記載の数値解析支援用プログラム。
(付記14) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
該数値解析支援用プログラムが、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
(付記15) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
該数値解析支援用プログラムが、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
(付記16) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
該数値解析支援用プログラムが、
前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部と、
該マスタ面の法線方向と、該スレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
(付記17) 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
該数値解析支援用プログラムが、
複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより3次元的に配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
(付記18) 該数値解析支援用プログラムが、複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより、3次元的配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、付記14〜付記16のいずれか1項に記載の数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
なお、本発明の各実施形態が開示されていれば、本発明を当業者によって実施・製造することが可能である。
例えば、熱伝導解析における輻射面の定義チェックや、境界要素法解析における、面で定義される境界についてのチェックにも適用することができる。
本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて数値シミュレーションを行なう解析モデルの例を示す図である。 図2に示す解析モデルの側面図である。 図2に示す解析モデルの平面図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおけるデータ読込画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムの空間判断部により形成されるチェック空間の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列FILEの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列ELEMの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列MATの定義例を示す図である。 3次元配列構造を説明するための図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列NODEの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列CONSURFの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列CONTACTの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列CONNODEの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列RESの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列RESVの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおいて用いられる配列ELEMENTの定義例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける選択画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおけるリスト画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける要素確認画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける接触画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける接触リスト画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおけるエラー詳細画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける履歴画面の例を示す図である。 (a),(b)は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける履歴リスト画面の例を示す図である。 (a),(b)は本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける結果リスト表示画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおけるシミュレーションの全体的な流れを説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける解析モデル取得部による解析モデルデータの取得にかかる処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける要素グループデータの作成手法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムの空間判断部による接触面および垂直面の生成手法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける接点対接触面の作成手法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける法線角度算出部による法線方向のチェック手法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態としての数値シミュレーションシステムにおける履歴データの変更チェック手法を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
1 数値シミュレーションシステム
2 プリプロセッサ
3 ソルバー
4 ポストプロセッサ
10 数値シミュレーション装置
11 空間判断部
12 干渉判断部
13 法線角度算出部
14 データ管理部
15 表示制御部
16 配列FILE
17 配列ELEM
18 配列MAT
19 配列NODE
20 配列CONSURF
21 配列CONTACT
22 配列CONNODE
23 配列RES
24 配列RESV
25 配列ELEMENT
100 CPU
101 キーボード
102 マウス
103 ディスプレイ
104 ハードディスク
1031 データ読込画面
1032 選択画面
1033 リスト画面
1034 要素確認画面
1034a チェックボタン
1035 接触画面
1036 接触リスト画面
1037 エラー詳細画面
1038 履歴画面
1039 履歴リスト画面
1040 解析結果

Claims (10)

  1. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、
    前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
    該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部とをそなえることを特徴とする、数値解析支援装置。
  2. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、
    前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部をそなえることを特徴とする、数値解析支援装置。
  3. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、
    前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
    該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部と、
    該マスタ面の法線方向と、該スレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部とをそなえることを特徴とする、数値解析支援装置。
  4. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援装置であって、
    複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより3次元的に配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部をそなえることを特徴とする、数値解析支援装置。
  5. 複数種類の項目のデータを相互に対応付けたデータ列を複数そなえることによりマトリクス状のデータセットを構成し、該データセットを複数そなえることにより、3次元的配列したデータ群として、該要素に関する情報を管理するデータ管理部をそなえることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の数値解析支援装置。
  6. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援方法であって、
    前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断ステップと、
    該空間判断ステップにおける判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断ステップとをそなえることを特徴とする、数値解析支援方法。
  7. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援方法であって、
    前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出ステップと、
    該法線角度算出ステップにより算出された該角度に関する情報を通知する通知ステップとをそなえることを特徴とする、数値解析支援方法。
  8. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムであって、
    前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
    該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラム。
  9. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
    該数値解析支援用プログラムが、
    前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面について、当該マスタ面をその法線方向に投射して形成されるチェック空間に、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面を構成するスレーブ節点が含まれるか否かを判断する空間判断部と、
    該空間判断部による判断の結果、該チェック空間に該スレーブ節点が含まれると判断された場合に、該マスタ面と当該スレーブ節点との距離を算出し、該距離が0よりも小さい場合に干渉が生じていると判断する干渉判断部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
  10. 2以上の要素に要素分割された部品をそなえて構成される解析モデルにおける、2面間の境界条件定義がされた2つの該要素について、これらの各要素における対となる面どうしの境界条件を検証する数値解析支援機能をコンピュータに実行させるための数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
    該数値解析支援用プログラムが、
    前記対となる2つの面のうち検証対象のマスタ面の法線方向と、前記対となる2つの面のうち該マスタ面以外のスレーブ面の法線方向とに基づいて、前記マスタ面の法線と前記スレーブ面の法線とがなす法線角度を算出する法線角度算出部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、数値解析支援用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008090766A (ja) * 2006-10-05 2008-04-17 Hitachi Ltd 形状モデル作成装置
JP2009123000A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Fujitsu Ltd 有限要素法解析における要素のグループ化方法及びプログラム
JP2014102798A (ja) * 2012-11-22 2014-06-05 Fujitsu Ltd 設定方法、及び情報処理装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8719714B2 (en) * 2009-07-08 2014-05-06 Steelseries Aps Apparatus and method for managing operations of accessories
US9687730B2 (en) 2013-03-15 2017-06-27 Steelseries Aps Gaming device with independent gesture-sensitive areas
JP6098330B2 (ja) * 2013-04-19 2017-03-22 富士通株式会社 数値計算プログラム、数値計算方法及び情報処理装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5546327A (en) * 1990-12-27 1996-08-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for calculating geometrical view factor
JPH06325136A (ja) 1993-05-14 1994-11-25 Hitachi Ltd 数値解析支援装置
JPH08108768A (ja) 1994-10-07 1996-04-30 Daihatsu Motor Co Ltd 自動車の4輪駆動装置
US6232980B1 (en) * 1998-03-18 2001-05-15 Silicon Graphics, Inc. System and method for generating planar maps of three-dimensional surfaces
US6195625B1 (en) * 1999-02-26 2001-02-27 Engineering Dynamics Corporation Method for simulating collisions
JP3212287B2 (ja) * 1999-03-01 2001-09-25 富士通株式会社 物体断面表示装置及び方法並びにプログラム記録媒体
US6560570B1 (en) * 1999-11-22 2003-05-06 Sandia Corporation Method and apparatus for connecting finite element meshes and performing simulations therewith
JP2002092646A (ja) * 2000-09-14 2002-03-29 Minolta Co Ltd 3次元形状データから面を抽出する方法および装置並びに記録媒体
DE602004029867D1 (de) * 2003-03-04 2010-12-16 Nippon Telegraph & Telephone Positionsinformationsschätzeinrichtung, verfahren dafür und programm
DE10326228A1 (de) * 2003-06-11 2004-12-30 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Erkennung von verbindbaren Flächen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008090766A (ja) * 2006-10-05 2008-04-17 Hitachi Ltd 形状モデル作成装置
JP2009123000A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Fujitsu Ltd 有限要素法解析における要素のグループ化方法及びプログラム
JP2014102798A (ja) * 2012-11-22 2014-06-05 Fujitsu Ltd 設定方法、及び情報処理装置

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