JP2006293432A - Method for creating three-dimensional numerical analysis model, device for creating three-dimensional numerical analysis model, and program for creating three-dimensional numerical analysis model - Google Patents
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Description
本発明は、トロイダル状の構造物を有限個の要素でモデル化した３次元数値解析モデルの作成装置、３次元数値解析モデルの作成装置及び３次元数値解析モデルの作成プログラムに関する。 The present invention relates to a three-dimensional numerical analysis model creation device, a three-dimensional numerical analysis model creation device, and a three-dimensional numerical analysis model creation program in which a toroidal structure is modeled by a finite number of elements.
従来、空気入りタイヤ等のトロイダル状の物体を、有限個の要素でモデル化して３次元数値解析モデルを作成し、有限要素法(Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ(ＦＥＭ))を用いて解析する方法が知られている。 Conventionally, a method of modeling a toroidal object such as a pneumatic tire with a finite number of elements to create a three-dimensional numerical analysis model and analyzing it using the finite element method (FEM) is known. ing.
空気入りタイヤ等のトロイダル状物体の３次元数値解析モデルを作成する方法として、まず始めに、回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデルを作成し、次に、この２次元数値解析モデルを回転軸に対して回転させることによって作成する方法がある(例えば、特許文献１参照)。また、このような３次元数値解析モデルを作成する場合には、解析に用いるソフトウェアに付随する専用のプリプロセッサ(以下において、専用プリプロセッサ)、若しくは、汎用のプリプロセッサ(以下において、汎用プリプロセッサ)を用いることが一般的である。
しかしながら、上記のような、専用プリプロセッサ及び汎用プリプロセッサには、それぞれ短所がある。 However, the dedicated preprocessor and the general-purpose preprocessor as described above have disadvantages.
例えば、専用プリプロセッサを用いる場合、３次元数値解析モデルを作成する場合に必要となる境界条件や材料特性等の全ての情報を、解析に用いるソフトウェアに伝達することは可能であるが、一般的に、３次元数値解析モデルを作成する場合に用いたソフトウェアとは異なるソフトウェアの入力ファイルを作成することはできないため、人力を用いて作成することが必要となる。 For example, when using a dedicated preprocessor, it is possible to transmit all the information such as boundary conditions and material properties necessary for creating a three-dimensional numerical analysis model to the software used for analysis. Since it is not possible to create an input file of software different from the software used when creating a three-dimensional numerical analysis model, it is necessary to create it using human power.
また、汎用プリプロセッサを用いる場合、解析に用いる主要のソフトウェアに伝達することは可能であるが、複雑な境界条件や材料特性等の完全な互換性を得ることができないため、人力で修正を加えることが必要となる。 In addition, when using a general-purpose preprocessor, it is possible to transfer it to the main software used for analysis, but it is impossible to obtain complete compatibility such as complicated boundary conditions and material characteristics, so it is necessary to make corrections manually. Is required.
さらに、解析に用いるソフトウェアに応じて、１つの条件を表現するのに必要な内容が異なる場合や、解析に費やす時間が異なることによって断面数等を変更する必要が発生する場合等がある。 Furthermore, depending on the software used for the analysis, there are cases where the content necessary to express one condition is different, or when the number of cross-sections or the like needs to be changed due to different time spent for analysis.
上記のように、解析に用いられるソフトウェアに適した変換を、人力を用いて行わなければならない場合があるため、製品開発における期間及び人手による労力を増大させていた。 As described above, the conversion suitable for the software used for the analysis may have to be performed manually, which increases the time required for product development and the manual labor.
そこで、本発明は、上述の問題に鑑み、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる３次元数値解析モデルの作成方法、３次元数値解析モデルの作成装置及び３次元数値解析モデルの作成プログラムを提供することを目的とする。 Accordingly, in view of the above-described problems, the present invention provides a method for creating a three-dimensional numerical analysis model that can shorten the period of product development and save labor, a three-dimensional numerical analysis model creating apparatus, and a three-dimensional numerical analysis model. The purpose is to provide a creation program.
本発明の第１の特徴は、トロイダル状の構造物を有限個の要素でモデル化した３次元数値解析モデルの作成方法において、構造物の回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデルを作成する２次元数値解析モデル作成ステップと、２次元数値解析モデルを回転軸に対して回転させることにより、３次元数値解析モデルを作成する３次元数値解析モデル作成ステップと、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、３次元数値解析モデルを数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択ステップと、選択ステップにおいて選択された幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力ステップとを有することを特徴とする３次元数値解析モデルの作成方法であることを要旨とする。 A first feature of the present invention is a method for creating a three-dimensional numerical analysis model in which a toroidal structure is modeled by a finite number of elements, and represents a geometric characteristic of a cross section parallel to the rotation axis of the structure. A two-dimensional numerical analysis model creating step for creating a three-dimensional numerical analysis model; a three-dimensional numerical analysis model creating step for creating a three-dimensional numerical analysis model by rotating the two-dimensional numerical analysis model with respect to the rotation axis; Combination of multiple numerical analysis software and multiple numerical analysis methods for numerical analysis of 3D numerical analysis models from registered geometric information, boundary conditions and material properties of 3D numerical analysis models and contact object models A selection step of selecting geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to the geometric information selected in the selection step, the boundary conditions; An output step of outputting the material characteristics and the three-dimensional numerical analysis model according to the input format of the numerical analysis software to be used, and a summary method for creating a three-dimensional numerical analysis model, To do.
かかる特徴によれば、３次元数値解析モデルの作成方法が、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択ステップと、選択ステップにおいて選択された幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力ステップとを有するため、単一の２次元数値解析モデルから、様々な解析を行うための複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法に応じたデータを短時間に、かつ間違いなく取得し、３次元数値解析モデルを作成することが可能となることにより、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 According to such a feature, a method for creating a three-dimensional numerical analysis model includes a plurality of numerical analysis software selected from pre-registered geometric information, boundary conditions, and material properties of a three-dimensional numerical analysis model and a contact object model. And a selection step for selecting geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis methods, and geometric information selected in the selection step, the boundary conditions, the material properties and the three-dimensional numerical analysis And an output step for outputting the model according to the input format of the numerical analysis software to be used. Therefore, a plurality of numerical analysis software and a plurality of numerical values for performing various analyzes from a single two-dimensional numerical analysis model. It is possible to acquire data according to the analysis method in a short time and without mistake and create a 3D numerical analysis model The Rukoto, shortening the period in product development, it is possible to save labor.
ここで、複数の数値解析ソフトウェアとは、例えば、ＡＮＳＹＳ、ＡＤＩＮＡ、ＡＢＡＱＵＳ、ＤＹＴＲＡＮ、ＬＳ−ＤＹＮＡ、ＭＡＲＣ、ＮＡＳＴＲＡＮ、ＰＡＭ ＤＲＡＳＨ等が挙げられる。 Here, examples of the plurality of numerical analysis software include ANSYS, ADINA, ABAQUS, DYTRAN, LS-DYNA, MARC, NASTRAN, and PAM DRASH.
また、複数の数値解析手法とは、例えば、静的な釣合解析、動的な運動や振動を伴う解析、熱伝導や流体との連成を伴う解析、音の伝播を扱う音響解析、音響解析と構造解析の連成解析等が挙げられる。 The multiple numerical analysis methods include, for example, static balance analysis, analysis involving dynamic motion and vibration, analysis involving heat conduction and fluid coupling, acoustic analysis dealing with sound propagation, For example, coupled analysis of structural analysis and structural analysis.
また、幾何学情報とは、接触物体モデルの形状、大きさ、及び位置、角度を示す情報である。ここで、位置、角度は、絶対位置、絶対角度の場合や、３次元数値解析モデルに対する相対位置、相対角度の場合がある。 The geometric information is information indicating the shape, size, position, and angle of the contact object model. Here, the position and the angle may be an absolute position or an absolute angle, or may be a relative position or a relative angle with respect to the three-dimensional numerical analysis model.
また、境界条件とは、３次元数値解析モデル又は接触物体モデルの境界における物理量を規定する条件及び外力として働く体積力を指定する条件である。 The boundary condition is a condition for defining a physical quantity at the boundary of the three-dimensional numerical analysis model or the contact object model and a condition for specifying a volume force acting as an external force.
また、材料特性とは、３次元数値解析モデル又は接触物体モデルに用いられる材料の特性であり、例えば、ヤング率、ポアソン比、質量密度、熱伝導率等が挙げられる。 The material property is a property of a material used for a three-dimensional numerical analysis model or a contact object model, and examples thereof include Young's modulus, Poisson's ratio, mass density, and thermal conductivity.
また、境界条件は、３次元数値解析モデルと接触物体モデルとの摩擦特性に関することが好ましい。境界条件が、解析の着眼点等によって変更させることが多い３次元数値解析モデルと接触物体モデルとの摩擦特性に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 In addition, the boundary condition is preferably related to the friction characteristics between the three-dimensional numerical analysis model and the contact object model. Because the boundary conditions are related to the frictional characteristics between the 3D numerical analysis model and the contact object model that are often changed depending on the point of analysis, etc., it can be automatically handled without using human power every time it is changed. Can be shortened to save labor.
例えば、３次元数値解析モデルが空気入りタイヤである場合には、接触物体モデルとなる路面(粗い路面、滑らかな路面等)や突起物等、様々な物体との摩擦特性の解析が必要とされる。 For example, when the three-dimensional numerical analysis model is a pneumatic tire, it is necessary to analyze the friction characteristics with various objects such as road surfaces (rough road surface, smooth road surface, etc.) and protrusions as contact object models. The
また、境界条件は、３次元数値解析モデル内部の空気圧に関することが好ましい。境界条件が、解析の着眼点等によって変更されることが多い３次元数値解析モデル内部の空気圧に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 The boundary condition is preferably related to the air pressure inside the three-dimensional numerical analysis model. Since the boundary conditions are related to the air pressure inside the 3D numerical analysis model, which is often changed depending on the point of analysis, etc., it can be handled automatically without using human power every time it is changed, shortening the period of product development, Labor saving can be achieved.
また、境界条件は、３次元数値解析モデル又は接触物体モデルに負荷される表面力、体積力又は集中力の時間変化に関することが好ましい。境界条件が、解析の着眼点等によって変更されることが多い３次元数値解析モデル又は接触物体モデルに負荷される表面力、体積力又は集中力の時間変化に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 Further, the boundary condition is preferably related to a time change of the surface force, volume force or concentration force applied to the three-dimensional numerical analysis model or the contact object model. Since the boundary condition is related to the time change of the surface force, volume force or concentration force applied to the three-dimensional numerical analysis model or contact object model that is often changed depending on the point of analysis, etc., human power is used for each change. It can be automatically handled without any problem, shortening the period of product development and saving labor.
ここで、表面力とは、３次元数値解析モデルの内部の空気圧により３次元数値解析モデルの表面に作用する力のことである。 Here, the surface force is a force acting on the surface of the three-dimensional numerical analysis model due to the air pressure inside the three-dimensional numerical analysis model.
また、体積力とは、変形や接触を伴わずに体積に応じて負荷される力であり、例えば、磁力が挙げられる。なお、３次元数値解析モデルが空気入りタイヤである場合においては、重力と遠心力とが挙げられる。 Moreover, the body force is a force applied according to the volume without deformation or contact, and includes, for example, a magnetic force. In addition, when a three-dimensional numerical analysis model is a pneumatic tire, gravity and centrifugal force are mentioned.
また、集中力とは、３次元数値解析モデル又は接触物体モデルの一部に対して集中的に働く力のことである。例えば、３次元数値解析モデルがタイヤであり、接触物体モデルがホイール及び路面の場合には、ホイール中心に負荷される軸力等がこれに当たる。 The concentration force is a force that acts intensively on a part of the three-dimensional numerical analysis model or the contact object model. For example, when the three-dimensional numerical analysis model is a tire and the contact object model is a wheel and a road surface, an axial force or the like applied to the center of the wheel corresponds to this.
また、境界条件は、３次元数値解析モデル又は接触物体モデルの絶対的な又は相対的な変位、速度、加速度の時間変化に関することが好ましい。境界条件が、解析の着眼点等によって変更されることが多い３次元数値解析モデル又は接触物体モデルの絶対的な又は相対的な変位、速度、加速度の時間変化に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 In addition, the boundary condition is preferably related to a temporal change in absolute or relative displacement, velocity, and acceleration of the three-dimensional numerical analysis model or the contact object model. Since the boundary conditions are related to the temporal changes in absolute or relative displacement, speed, and acceleration of the three-dimensional numerical analysis model or contact object model, which is often changed depending on the point of analysis, etc. It can be handled automatically without using it, shortening the period of product development and saving labor.
また、接触物体の幾何学情報は、３次元数値解析モデル及び接触物体の相対位置又は相対角度、若しくは絶対位置又は絶対角度に関することが好ましい。接触物体の幾何学情報が、解析の着眼点等によって変更されることが多い３次元数値解析モデル及び接触物体の相対位置又は相対角度、若しくは絶対位置又は絶対角度に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 The geometric information of the contact object is preferably related to the three-dimensional numerical analysis model and the relative position or relative angle of the contact object, or the absolute position or absolute angle. Since the geometrical information of the contact object is related to the three-dimensional numerical analysis model and the relative position or relative angle, or the absolute position or absolute angle of the contact object, which are often changed depending on the point of analysis, etc. It can be handled automatically without using it, shortening the period of product development and saving labor.
例えば、３次元数値解析モデルが空気入りタイヤである場合には、この空気入りタイヤが鉛直方向に荷重する解析、車輌進行方向に転動する解析、この空気入りタイヤがキャンバー角を有して路面と接触する解析、スリップアングルを有して路面上を転動する解析など、様々な接触物体の相対位置又は相対角度、若しくは絶対位置又は絶対角度に関して解析することが必要とされる。 For example, when the three-dimensional numerical analysis model is a pneumatic tire, an analysis in which the pneumatic tire is loaded in the vertical direction, an analysis in which the pneumatic tire rolls in the vehicle traveling direction, and the pneumatic tire has a camber angle and has a road surface. It is necessary to analyze the relative position or relative angle, or the absolute position or absolute angle of various contact objects, such as the analysis of contact with the roller and the analysis of rolling on the road surface with a slip angle.
また、接触物体の幾何学情報は、接触物体の形状、大きさに関することが好ましい。接触物体の幾何学情報が、解析の着眼点等によって変更されることが多い接触物体の形状、大きさに関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 Further, the geometric information of the contact object is preferably related to the shape and size of the contact object. Since the geometric information of the contact object is related to the shape and size of the contact object, which is often changed depending on the point of analysis, etc., it can be handled automatically without using human power every time it is changed. Shortening and labor saving can be achieved.
例えば、３次元数値解析モデルが空気入りタイヤであり、接触物体モデルが路面である場合には、このタイヤが路面上を転動する解析をする際に、様々な形や大きさの突起や凹凸を有する路面や、タイヤ用の室内実験設備を模してドラム状の回転体の路面を用いて解析する必要がある。 For example, when the three-dimensional numerical analysis model is a pneumatic tire and the contact object model is a road surface, projections and irregularities of various shapes and sizes are used when analyzing the tire rolling on the road surface. It is necessary to analyze using a road surface of a drum-like rotating body, imitating a road surface having a tire and an indoor experimental facility for tires.
本発明の第２の特徴は、トロイダル状の構造物を有限個の要素でモデル化した３次元数値解析モデルの作成装置において、構造物の回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデルを作成する２次元数値解析モデル作成部と、２次元数値解析モデルを回転軸に対して回転させることにより、３次元数値解析モデルを作成する３次元数値解析モデル作成部と、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び３次元数値解析モデルと接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、３次元数値解析モデルを数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択部と、選択部が選択した幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力部とを有することを特徴とする３次元数値解析モデルの作成装置であることを要旨とする。 A second feature of the present invention is a three-dimensional numerical analysis model creation apparatus in which a toroidal structure is modeled by a finite number of elements, and represents a geometric characteristic of a cross section parallel to the rotation axis of the structure. A two-dimensional numerical analysis model creating unit for creating a three-dimensional numerical analysis model, a three-dimensional numerical analysis model creating unit for creating a three-dimensional numerical analysis model by rotating the two-dimensional numerical analysis model with respect to a rotation axis, Multiple numerical analysis software for numerical analysis of 3D numerical analysis models from registered geometrical information, boundary conditions and material properties of 3D numerical analysis models and contact object models in contact with 3D numerical analysis models And a selection unit for selecting geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis methods, geometric information selected by the selection unit, the boundary conditions, The gist of the invention is an apparatus for creating a three-dimensional numerical analysis model, comprising: an output unit that outputs material characteristics and the three-dimensional numerical analysis model according to an input format of the numerical analysis software to be used. .
かかる特徴によれば、３次元数値解析モデルの作成装置が、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、複数の数値解析ソフトウェア及び複数の解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択部と、選択部が選択した幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力部とを有するため、単一の２次元数値解析モデルから、様々な解析を行うための複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法に応じたデータを短時間に、かつ間違いなく取得し、３次元数値解析モデルを作成することが可能となることにより、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 According to such a feature, a three-dimensional numerical analysis model creation device can store a plurality of numerical analysis software from pre-registered geometric information, boundary conditions, and material characteristics of a three-dimensional numerical analysis model and a contact object model. And a selection unit that selects geometric information, boundary conditions, and material properties corresponding to a combination of a plurality of analysis methods, and geometric information selected by the selection unit, the boundary conditions, the material properties, and the three-dimensional numerical analysis model. A plurality of numerical analysis software and a plurality of numerical analysis methods for performing various analyzes from a single two-dimensional numerical analysis model. Data can be acquired in a short time and without fail, and a 3D numerical analysis model can be created. To shorten the period, it is possible to achieve labor saving.
本発明の第３の特徴は、トロイダル状の構造物を有限個の要素でモデル化した３次元数値解析モデルの作成プログラムにおいて、構造物の回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデルを作成する２次元数値解析モデル作成手順と、２次元数値解析モデルを回転軸に対して回転させることにより、３次元数値解析モデルを作成する３次元数値解析モデル作成手順と、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び３次元数値解析モデルに接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、３次元数値解析モデルを数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択手順と、選択手順が選択した幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力手順とを実行させることを特徴とする３次元数値解析モデルの作成プログラムであることを要旨とする。 According to a third feature of the present invention, in a program for creating a three-dimensional numerical analysis model in which a toroidal structure is modeled by a finite number of elements, a geometric characteristic of a cross section parallel to the rotation axis of the structure is expressed. 2D numerical analysis model creation procedure for creating a 3D numerical analysis model, 3D numerical analysis model creation procedure for creating a 3D numerical analysis model by rotating the 2D numerical analysis model with respect to the rotation axis, Multiple numerical analysis software that numerically analyzes a 3D numerical analysis model from the registered 3D numerical analysis model and geometric information, boundary conditions, and material properties of the contact object model that contacts the 3D numerical analysis model And geometric information corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis methods, a selection procedure for selecting boundary conditions and material properties, and geometric information selected by the selection procedure, An output program for outputting a boundary condition, the material properties, and the three-dimensional numerical analysis model according to an input format of the numerical analysis software to be used. This is the gist.
かかる特徴によれば、３次元数値解析モデルの作成プログラムが、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び３次元数値解析モデルに接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、３次元数値解析モデルを数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択手順と、選択手順が選択した幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力手順とを実行させるため、単一の２次元数値解析モデルから、様々な解析を行うための複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法に応じたデータを短時間に、かつ間違いなく取得し、３次元数値解析モデルを作成することが可能となることにより、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 According to such a feature, a program for creating a three-dimensional numerical analysis model is stored in the geometric information, boundary conditions, and material properties of a pre-registered three-dimensional numerical analysis model and a contact object model that contacts the three-dimensional numerical analysis model. A selection procedure for selecting geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis software and a plurality of numerical analysis methods for numerical analysis of a three-dimensional numerical analysis model, and a geometry selected by the selection procedure An output procedure for outputting the scientific information, the boundary conditions, the material properties, and the three-dimensional numerical analysis model according to the input format of the numerical analysis software to be used, from a single two-dimensional numerical analysis model , Multiple numerical analysis software for performing various analyzes and data corresponding to multiple numerical analysis methods in a short time and mistakes Ku acquired by it is possible to create a three-dimensional numerical analysis model, to shorten the period in product development, it is possible to save labor.
本発明によると、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる３次元数値解析モデルの作成方法、３次元数値解析モデルの作成装置及び３次元数値解析モデルの作成プログラムを提供することができる。 According to the present invention, a method for creating a three-dimensional numerical analysis model that can shorten the period of product development and save labor can be provided, a three-dimensional numerical analysis model creation device, and a three-dimensional numerical analysis model creation program. Can do.
(３次元数値解析モデルの作成装置の構成)
以下において、本実施形態における３次元数値解析モデルの作成装置２００について、図面を参照しながら説明する。
(Configuration of 3D numerical analysis model creation device)
Hereinafter, a three-dimensional numerical analysis model creation apparatus 200 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
本実施形態における３次元数値解析モデルの作成装置２００は、図１に示すように、入力部２１１と、処理部２１２と、記憶部２１３と、表示部２１４と、プログラム保持部２１５とを備える。 As illustrated in FIG. 1, the three-dimensional numerical analysis model creation apparatus 200 according to the present embodiment includes an input unit 211, a processing unit 212, a storage unit 213, a display unit 214, and a program storage unit 215.
入力部２１１は、キーボード及びマウス等の機器であり、３次元数値解析モデルを作成するための必要な情報を入力する。入力部２１１に対して入力操作が行われることにより、対応する必要なキー情報や位置情報が処理部２１２に伝達される。 The input unit 211 is a device such as a keyboard and a mouse, and inputs necessary information for creating a three-dimensional numerical analysis model. By performing an input operation on the input unit 211, the corresponding necessary key information and position information are transmitted to the processing unit 212.
処理部２１２は、各種情報設定部２１２aと、２次元数値解析モデル作成部２１２ｂと、３次元数値解析モデル作成部２１２ｃと、選択部２１２ｄと、出力部２１２ｅとから構成されている。 The processing unit 212 includes various information setting units 212a, a two-dimensional numerical analysis model creation unit 212b, a three-dimensional numerical analysis model creation unit 212c, a selection unit 212d, and an output unit 212e.
具体的に、各種情報設定部２１２ａは、入力部２１１に入力された各種情報を、記憶部２１３にデータとして設定する。 Specifically, the various information setting unit 212a sets various information input to the input unit 211 as data in the storage unit 213.
ここで、各種情報とは、作成する３次元数値解析モデルの形状、大きさ、材質、重量等である。３次元数値解析モデルが、例えば空気入りタイヤである場合においては、この空気入りタイヤに用いられるゴムやコードの材料やその特性、空気圧や荷重等である。 Here, the various information includes the shape, size, material, weight, and the like of the three-dimensional numerical analysis model to be created. In the case where the three-dimensional numerical analysis model is a pneumatic tire, for example, the material of rubber or cord used for the pneumatic tire, its characteristics, air pressure, load, and the like.
２次元数値解析モデル作成部２１２ｂは、各種情報設定部２１２ａによって設定された各種情報や形状や構造等を示す設計データに基づいて、構造物の回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデル１を作成する。 The two-dimensional numerical analysis model creation unit 212b expresses geometric characteristics of a cross section parallel to the rotation axis of the structure based on various information set by the various information setting unit 212a and design data indicating the shape and structure. A two-dimensional numerical analysis model 1 is created.
３次元数値解析モデル作成部２１２ｃは、２次元数値解析モデル作成部２１２ｂにおいて作成された２次元数値解析モデル１を、回転軸Ｃに対して回転させることにより、３次元数値解析モデル１０を作成する。 The three-dimensional numerical analysis model creation unit 212c creates the three-dimensional numerical analysis model 10 by rotating the two-dimensional numerical analysis model 1 created by the two-dimensional numerical analysis model creation unit 212b with respect to the rotation axis C. .
選択部２１２ｄは、予め登録されている、３次元数値解析モデル１０及び３次元数値解析モデルに接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、３次元数値解析モデル１０を数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する。 The selection unit 212d selects the 3D numerical analysis model 10 from the geometric information, boundary conditions, and material characteristics of the 3D numerical analysis model 10 and the contact object model contacting the 3D numerical analysis model, which are registered in advance. Select geometric information, boundary conditions, and material properties corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis software and a plurality of numerical analysis methods for numerical analysis.
ここで、予め登録されている、３次元数値解析モデル１０及び接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性は、例えば、一覧表に示されている。この一覧表については、後に詳述する。 Here, the geometric information, boundary conditions, and material characteristics of the three-dimensional numerical analysis model 10 and the contact object model registered in advance are shown in a list, for example. This list will be described in detail later.
また、境界条件とは、３次元数値解析モデルと接触物体モデルとの摩擦特性や、３次元数値解析モデル内部の空気圧に関すること、３次元数値解析モデル又は接触物体モデルに負荷される表面力、体積力又は集中力の時間変化に関すること、３次元数値解析モデル又は接触物体モデルの絶対的な又は相対的な変位、速度、加速度の時間変化に関すること等である。 The boundary conditions are the friction characteristics between the 3D numerical analysis model and the contact object model, the air pressure inside the 3D numerical analysis model, the surface force and volume applied to the 3D numerical analysis model or the contact object model. It relates to the time change of force or concentration force, or to the time change of absolute or relative displacement, velocity, acceleration of the three-dimensional numerical analysis model or the contact object model.
また、接触物体の幾何学情報は、３次元数値解析モデル及び接触物体の相対位置又は相対角度、若しくは絶対位置又は絶対角度に関すること、又は、接触物体の形状、大きさに関することである。 Further, the geometric information of the contact object is related to the relative position or relative angle of the contact object and the absolute position or absolute angle, or the shape and size of the contact object.
出力部２１２ｅは、選択部２１２ｄが選択した幾何学情報、境界条件、材料特性及び３次元数値解析モデルを、使用する数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する。 The output unit 212e outputs the geometric information, boundary conditions, material characteristics, and the three-dimensional numerical analysis model selected by the selection unit 212d according to the input format of the numerical analysis software to be used.
出力とは、表示部２１４に表示することに限定されることはなく、紙等に印刷されても、音として出力されてもよい。 The output is not limited to display on the display unit 214, and may be printed on paper or the like or output as sound.
記憶部２１３は、入力部２１１に入力され、各種情報設定部２１２ａによって設定されたデータ、及び上述したような一覧表を記憶する。 The storage unit 213 stores data input to the input unit 211 and set by the various information setting unit 212a and the list as described above.
表示部２１４は、出力部２１２ｅによって出力された結果を表示する。また、この表示部２１４は、入力部２１１に入力された情報を表示してもよい。 The display unit 214 displays the result output by the output unit 212e. The display unit 214 may display information input to the input unit 211.
プログラム保持部２１５は、３次元数値解析モデル作成処理などを処理部２１２に実行させるための３次元数値解析モデルの作成プログラムを保存する記憶媒体である。記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープ等が挙げられる。このようなプログラムを保持した記録媒体によれば、プログラムの保存、運搬、販売等を容易に行うことができる。 The program storage unit 215 is a storage medium that stores a three-dimensional numerical analysis model creation program for causing the processing unit 212 to execute a three-dimensional numerical analysis model creation process and the like. Examples of the storage medium include a RAM, a hard disk, a flexible disk, a compact disk, an IC chip, and a cassette tape. According to the recording medium holding such a program, the program can be easily stored, transported, sold, and the like.
なお、３次元数値解析モデル１０は、一例として空気入りタイヤを挙げているが、これに限定されるものではなく、トロイダル状の構造物であればよい。 In addition, although the three-dimensional numerical analysis model 10 has mentioned the pneumatic tire as an example, it is not limited to this, What is necessary is just a toroidal structure.
(３次元数値解析モデルの作成方法)
次に、本実施形態に係る３次元数値解析モデルの作成方法について、図２を用いて説明する。
(How to create a 3D numerical analysis model)
Next, a method for creating a three-dimensional numerical analysis model according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図２のステップ１０において、各種情報設定部２１２ａは、入力部２１１に入力された各種情報を、記憶部２１３にデータとして設定する。 In step 10 of FIG. 2, the various information setting unit 212 a sets various information input to the input unit 211 as data in the storage unit 213.
ステップ２０において、２次元数値解析モデル作成部２１２ｂは、構造物の回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデルを作成する。 In step 20, the two-dimensional numerical analysis model creation unit 212b creates a two-dimensional numerical analysis model that expresses the geometric characteristics of the cross section parallel to the rotation axis of the structure.
図３は、本実施形態における２次元数値解析モデル１を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a two-dimensional numerical analysis model 1 in the present embodiment.
なお、同図は、空気入りタイヤの回転軸Ｃに平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデル１であり、有限個の要素でモデル化したものである。 This figure is a two-dimensional numerical analysis model 1 representing the geometric characteristics of a cross section parallel to the rotation axis C of the pneumatic tire, and is modeled with a finite number of elements.
ステップ３０において、３次元数値解析モデル作成部２１２ｃは、２次元数値解析モデル作成部２１２ｂにおいて作成された２次元数値解析モデル１を、回転軸Ｃに対して回転させることにより、３次元数値解析モデル１０を作成する。 In step 30, the three-dimensional numerical analysis model creation unit 212 c rotates the two-dimensional numerical analysis model 1 created in the two-dimensional numerical analysis model creation unit 212 b with respect to the rotation axis C, thereby rotating the three-dimensional numerical analysis model. 10 is created.
ステップ４０において、選択部２１２ｄは、予め登録されている、３次元数値解析モデル１０及び３次元数値解析モデルに接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、３次元数値解析モデル１０を数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する。 In step 40, the selection unit 212d selects a three-dimensional numerical value from the geometric information, boundary conditions, and material characteristics of the contact object model that contacts the three-dimensional numerical analysis model 10 and the three-dimensional numerical analysis model registered in advance. Geometric information, boundary conditions, and material characteristics corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis software for numerically analyzing the analysis model 10 and a plurality of numerical analysis methods are selected.
予め登録されている、３次元数値解析モデル１０及び接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性は、上述したように、例えば一覧表であり、この一覧表は記憶部２１３に記憶されている。 The geometric information, boundary conditions, and material properties of the three-dimensional numerical analysis model 10 and the contact object model registered in advance are, for example, a list as described above, and this list is stored in the storage unit 213. Yes.
図４の一覧表に示すように、複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性は、予め決められている。 As shown in the list of FIG. 4, geometric information, boundary conditions, and material properties corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis software and a plurality of numerical analysis methods are determined in advance.
例えば、動的な数値解析を行うソフトウェアＡである動解析ソフトウェアＡを用いるには、幾何学情報においては相対位置を与える必要があり、境界条件においては摩擦特性を与える必要があり、材料特性においては質量密度を与える必要があることを示している。この複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せの中から、選択部２１２ｄが、使用する数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法に対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する。 For example, in order to use the dynamic analysis software A which is software A for performing dynamic numerical analysis, it is necessary to give a relative position in the geometric information, it is necessary to give a friction characteristic in the boundary condition, Indicates that the mass density needs to be given. The selection unit 212d selects geometric information, boundary conditions, and material properties corresponding to the numerical analysis software to be used and the plurality of numerical analysis methods from the combination of the plurality of numerical analysis software and the plurality of numerical analysis methods.
ステップ５０において、出力部２１２ｅは、選択部２１２ｄが選択した幾何学情報、境界条件、材料特性及び３次元数値解析モデルを、使用する数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する。 In step 50, the output unit 212e outputs the geometric information, boundary conditions, material properties, and three-dimensional numerical analysis model selected by the selection unit 212d according to the input format of the numerical analysis software to be used.
使用する数値解析ソフトウェアのインプット形式は、予め記憶部２１３に記憶されており、図４に示すように、一覧表に示されていてもよい。 The input format of the numerical analysis software to be used is stored in the storage unit 213 in advance, and may be shown in a list as shown in FIG.
(本実施形態に係る３次元数値解析モデルの作成方法、３次元数値解析モデルの作成装置及び３次元数値解析モデルの作成プログラムの作用・効果)
本発明の３次元数値解析モデルの作成方法によれば、３次元数値解析モデルの作成方法が、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択ステップと、選択ステップにおいて選択された幾何学情報、境界条件、材料特性及び３次元数値解析モデルを、使用する数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力ステップとを有するため、単一の２次元数値解析モデルから、様々な解析を行うための複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法に応じたデータを短時間に、かつ間違いなく取得し、３次元数値解析モデルを作成することが可能となることにより、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。
(Operation and Effect of 3D Numerical Analysis Model Creation Method, 3D Numerical Analysis Model Creation Device, and 3D Numerical Analysis Model Creation Program)
According to the creation method of the three-dimensional numerical analysis model of the present invention, the three-dimensional numerical analysis model creation method is a pre-registered geometric information, boundary condition, and material property of the three-dimensional numerical analysis model and the contact object model. Selection step for selecting geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis software and a plurality of numerical analysis methods, and geometric information, boundary conditions and materials selected in the selection step Since there is an output step for outputting the characteristics and the 3D numerical analysis model according to the input format of the numerical analysis software to be used, a plurality of numerical analyzes for performing various analyzes from a single 2D numerical analysis model 3D numerical analysis model is created by acquiring data according to software and multiple numerical analysis methods in a short time and without fail. DOO By becomes possible to shorten the period in product development, it is possible to save labor.
また、境界条件が、解析の着眼点等によって変更させることが多い３次元数値解析モデルと接触物体モデルとの摩擦特性に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 In addition, since the boundary conditions are related to the friction characteristics between the three-dimensional numerical analysis model and the contact object model, which are often changed depending on the point of analysis, etc., each change can be handled automatically without using human power. It is possible to shorten the period of time and save labor.
また、境界条件が、解析の着眼点等によって変更されることが多い３次元数値解析モデル内部の空気圧に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 In addition, since the boundary conditions are related to the air pressure inside the three-dimensional numerical analysis model, which is often changed depending on the point of analysis, etc., it can be handled automatically without using human power every time it is changed, shortening the time required for product development Thus, labor saving can be achieved.
また、境界条件が、解析の着眼点等によって変更されることが多い３次元数値解析モデル又は接触物体モデルに負荷される表面力、体積力又は集中力の時間変化に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 In addition, since the boundary condition relates to the temporal change of surface force, volume force or concentration force applied to the three-dimensional numerical analysis model or contact object model, which is often changed depending on the point of analysis, etc. Can be handled automatically without using, reducing the period of product development and saving labor.
また、境界条件が、解析の着眼点等によって変更されることが多い３次元数値解析モデル又は接触物体モデルの絶対的な又は相対的な変位、速度、加速度の時間変化に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 In addition, since the boundary conditions are related to temporal changes in absolute or relative displacement, velocity, and acceleration of the three-dimensional numerical analysis model or contact object model that is often changed depending on the point of analysis, etc. It is possible to respond automatically without using human power, shorten the period of product development, and save labor.
また、接触物体の幾何学情報が、解析の着眼点等によって変更されることが多い３次元数値解析モデル及び接触物体の相対位置又は相対角度、若しくは絶対位置又は絶対角度に関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 Further, since the geometric information of the contact object relates to the three-dimensional numerical analysis model and the relative position or relative angle, or the absolute position or absolute angle of the contact object, which are often changed depending on the point of analysis, etc. It is possible to respond automatically without using human power, shorten the period of product development, and save labor.
また、接触物体の幾何学情報が、解析の着眼点等によって変更されることが多い接触物体の形状、大きさに関するため、変更の度に人力を用いることなく自動的に対応でき、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 In addition, since the geometric information of the contact object is related to the shape and size of the contact object that is often changed depending on the point of analysis, etc., it can be handled automatically without using human power every time it is changed. The period can be shortened to save labor.
本発明の３次元数値解析モデルの作成装置によれば、３次元数値解析モデルの作成装置が、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、複数の数値解析ソフトウェア及び複数の解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択部と、選択部が選択した幾何学情報、境界条件、材料特性及び３次元数値解析モデルを、使用する数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力部とを有するため、単一の２次元数値解析モデルから、様々な解析を行うための複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法に応じたデータを短時間に、かつ間違いなく取得し、３次元数値解析モデルを作成することが可能となることにより、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 According to the three-dimensional numerical analysis model creating apparatus of the present invention, the three-dimensional numerical analysis model creating apparatus includes the pre-registered geometric information, boundary conditions, and material characteristics of the three-dimensional numerical analysis model and the contact object model. A selection unit that selects geometric information, boundary conditions, and material characteristics corresponding to a combination of a plurality of numerical analysis software and a plurality of analysis methods, and geometric information selected by the selection unit, boundary conditions, material characteristics, and A plurality of numerical analysis software for performing various analyzes from a single two-dimensional numerical analysis model, and an output unit that outputs a three-dimensional numerical analysis model according to the input format of the numerical analysis software to be used; It is possible to acquire data corresponding to multiple numerical analysis methods in a short time and without mistakes, and to create a three-dimensional numerical analysis model. To shorten the period in the development, it is possible to reduce the labor-saving.
本発明の３次元数値解析モデルの作成プログラムによれば、３次元数値解析モデルの作成プログラムが、予め登録されている、３次元数値解析モデル及び３次元数値解析モデルに接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、３次元数値解析モデルを数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択手順と、選択手順が選択した幾何学情報、境界条件、材料特性及び３次元数値解析モデルを、使用する数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力手順とを実行させるため、単一の２次元数値解析モデルから、様々な解析を行うための複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法に応じたデータを短時間に、かつ間違いなく取得し、３次元数値解析モデルを作成することが可能となることにより、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 According to the three-dimensional numerical analysis model creation program of the present invention, the three-dimensional numerical analysis model creation program stores a pre-registered three-dimensional numerical analysis model and the geometry of a contact object model that contacts the three-dimensional numerical analysis model. Selection of geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to combinations of multiple numerical analysis software and multiple numerical analysis methods for numerical analysis of 3D numerical analysis models from scientific information, boundary conditions and material properties In order to execute the procedure and the output procedure for outputting the geometric information selected by the selection procedure, the boundary conditions, the material properties, and the 3D numerical analysis model according to the input format of the numerical analysis software to be used, a single 2 Shorten data according to multiple numerical analysis software and multiple numerical analysis methods to perform various analyzes from a dimensional numerical analysis model During, and acquires definitely, by making it possible to create a three-dimensional numerical analysis model, to shorten the period in product development, it is possible to save labor.
以下において、本実施形態に係る３次元数値解析モデルの作成方法、３次元数値解析モデルの作成装置及び３次元数値解析モデルの作成プログラムを用いて作成した実施例について、説明する。 In the following, a method for creating a three-dimensional numerical analysis model according to the present embodiment, an example created using a three-dimensional numerical analysis model creation device and a three-dimensional numerical analysis model creation program will be described.
なお、以下において説明する実施例１乃至実施例５は、空気入りタイヤを例に挙げたものである。 Examples 1 to 5 described below are examples of pneumatic tires.
(実施例１)
実施例１は、図５に示すように、静的な数値解析を行う静解析ソフトウェア用に出力したデータに基づいて作成された３次元数値解析モデル１０である。この３次元数値解析モデル１０は、路面との静的な接地特性を詳細に把握するために、接地付近１１の要素１２の分割が細密になっている。
(Example 1)
As shown in FIG. 5, the first embodiment is a three-dimensional numerical analysis model 10 created based on data output for static analysis software that performs static numerical analysis. In this three-dimensional numerical analysis model 10, in order to grasp in detail the static contact characteristics with the road surface, the elements 12 near the contact 11 are finely divided.
(実施例２)
実施例２は、図６に示すように、静的な数値解析を行う静解析ソフトウェア用に出力したデータに基づいて作成された３次元数値解析モデル２０である。この３次元数値解析モデル２０は、連続した転動解析のために、要素２１によるタイヤ周方向の分割は、粗く、均一となっている。
(Example 2)
Example 2 is a three-dimensional numerical analysis model 20 created based on data output for static analysis software that performs static numerical analysis, as shown in FIG. In the three-dimensional numerical analysis model 20, the division in the tire circumferential direction by the elements 21 is rough and uniform for continuous rolling analysis.
(実施例３)
実施例３は、図７に示すように、静的な数値解析を行う静解析ソフトウェア用に出力したデータに基づいて作成された３次元数値解析モデル３０である。この３次元数値解析モデル３０は、空気入りタイヤにおけるビード部３１の挙動に注目するために、リムフランジ３２も有限個の要素を用いてモデル化されている。
Example 3
As shown in FIG. 7, the third embodiment is a three-dimensional numerical analysis model 30 created based on data output for static analysis software that performs static numerical analysis. In the three-dimensional numerical analysis model 30, the rim flange 32 is also modeled using a finite number of elements in order to pay attention to the behavior of the bead portion 31 in the pneumatic tire.
(実施例４)
実施例４は、図８に示すように、動的な数値解析を行う動解析ソフトウェア用に出力したデータに基づいて作成された３次元数値解析モデル４０及び接触物体モデル４１である。ここで、接触物体モデル４１は、突起部４２を有する路面を、有限個の要素でモデル化したものである。
Example 4
Example 4 is a three-dimensional numerical analysis model 40 and a contact object model 41 created based on data output for dynamic analysis software that performs dynamic numerical analysis, as shown in FIG. Here, the contact object model 41 is obtained by modeling the road surface having the protrusion 42 with a finite number of elements.
同図においては、突起部４２付き路面の幾何学特性、３次元数値解析モデル４０と接触物体モデル４１との接触特性、３次元数値解析モデル４０と接触物体モデル４１との双方の位置の時間変化が設定される。また、３次元数値解析モデル４０の内面には、内部空気圧による表面力を受ける部分がモデル化されている。 In the figure, the geometric characteristics of the road surface with the protrusion 42, the contact characteristics between the three-dimensional numerical analysis model 40 and the contact object model 41, and the temporal changes in the positions of both the three-dimensional numerical analysis model 40 and the contact object model 41 are shown. Is set. Further, on the inner surface of the three-dimensional numerical analysis model 40, a portion that receives surface force due to internal air pressure is modeled.
(実施例５)
実施例５は、図９に示すように、動的な数値解析を行う静解析ソフトウェア用に出力したデータに基づいて作成された３次元数値解析モデル５０である。この３次元数値解析モデル５０は、キャンバー角を与えたものである。
(Example 5)
Example 5 is a three-dimensional numerical analysis model 50 created based on data output for static analysis software that performs dynamic numerical analysis, as shown in FIG. This three-dimensional numerical analysis model 50 is provided with a camber angle.
上述したように、本発明における３次元数値解析モデルの作成方法、３次元数値解析モデルの作成装置及び３次元数値解析モデルの作成プログラムを用いることにより、製品開発における期間を短縮し、省力化を図ることができる。 As described above, by using the 3D numerical analysis model creation method, 3D numerical analysis model creation apparatus, and 3D numerical analysis model creation program according to the present invention, the product development period can be shortened and labor can be saved. Can be planned.
１…２次元数値解析モデル
１０、２０、３０、４０、５０…３次元数値解析モデル
１１…接地付近
１２、２１…要素
３１…ビード部
３２…リムフランジ
４１…接触物体モデル
４２…突起部
２００…３次元数値解析モデルの作成装置
２１１…入力部
２１２…処理部
２１２a…各種情報設定部
２１２ｂ…２次元数値解析モデル作成部
２１２ｃ…３次元数値解析モデル作成部
２１２ｄ…選択部
２１２ｅ…出力部
２１３…記憶部
２１４…表示部
２１５…プログラム保持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Two-dimensional numerical analysis model 10, 20, 30, 40, 50 ... Three-dimensional numerical analysis model 11 ... Ground contact 12, 21 ... Element 31 ... Bead part 32 ... Rim flange 41 ... Contact object model 42 ... Protrusion part 200 ... 3D numerical analysis model creation device 211 ... input unit 212 ... processing unit 212a ... various information setting unit 212b ... 2D numerical analysis model creation unit 212c ... 3D numerical analysis model creation unit 212d ... selection unit 212e ... output unit 213 ... Storage unit 214 ... display unit 215 ... program holding unit
Claims (9)
前記構造物の回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデルを作成する２次元数値解析モデル作成ステップと、
前記２次元数値解析モデルを回転軸に対して回転させることにより、前記３次元数値解析モデルを作成する３次元数値解析モデル作成ステップと、
予め登録されている、前記３次元数値解析モデル及び前記３次元数値解析モデルに接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、前記３次元数値解析モデルを数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択ステップと、
前記選択ステップにおいて選択された前記幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力ステップとを有することを特徴とする３次元数値解析モデルの作成方法。 In a method for creating a three-dimensional numerical analysis model in which a toroidal structure is modeled with a finite number of elements,
A two-dimensional numerical analysis model creating step for creating a two-dimensional numerical analysis model expressing geometric characteristics of a cross section parallel to the rotation axis of the structure;
A three-dimensional numerical analysis model creating step for creating the three-dimensional numerical analysis model by rotating the two-dimensional numerical analysis model with respect to a rotation axis;
A plurality of numerical analyzes of the three-dimensional numerical analysis model from the geometric information, boundary conditions, and material properties of the three-dimensional numerical analysis model and the contact object model that are in contact with the three-dimensional numerical analysis model registered in advance. A selection step of selecting geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to a combination of numerical analysis software and a plurality of numerical analysis methods;
An output step of outputting the geometric information selected in the selection step, the boundary conditions, the material properties, and the three-dimensional numerical analysis model according to an input format of the numerical analysis software to be used. A method for creating a three-dimensional numerical analysis model.
前記構造物の回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデルを作成する２次元数値解析モデル作成部と、
前記２次元数値解析モデルを回転軸に対して回転させることにより、前記３次元数値解析モデルを作成する３次元数値解析モデル作成部と、
予め登録されている、前記３次元数値解析モデル及び前記３次元数値解析モデルに接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、前記３次元数値解析モデルを数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択部と、
前記選択部が選択した前記幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力部とを有することを特徴とする３次元数値解析モデルの作成装置。 In a 3D numerical analysis model creation device that models a toroidal structure with a finite number of elements,
A two-dimensional numerical analysis model creating unit for creating a two-dimensional numerical analysis model that expresses a geometric characteristic of a cross section parallel to the rotation axis of the structure;
A three-dimensional numerical analysis model creating unit that creates the three-dimensional numerical analysis model by rotating the two-dimensional numerical analysis model with respect to a rotation axis;
A plurality of numerical analyzes of the three-dimensional numerical analysis model from the geometric information, boundary conditions, and material properties of the three-dimensional numerical analysis model and the contact object model that are in contact with the three-dimensional numerical analysis model registered in advance. A selection unit for selecting geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to a combination of numerical analysis software and a plurality of numerical analysis methods;
An output unit that outputs the geometric information selected by the selection unit, the boundary conditions, the material properties, and the three-dimensional numerical analysis model according to an input format of the numerical analysis software to be used; 3D numerical analysis model creation device.
前記構造物の回転軸に平行な断面の幾何学特性を表現する２次元数値解析モデルを作成する２次元数値解析モデル作成手順と、
前記２次元数値解析モデルを回転軸に対して回転させることにより、前記３次元数値解析モデルを作成する３次元数値解析モデル作成手順と、
予め登録されている、前記３次元数値解析モデル及び前記３次元数値解析モデルに接触する接触物体モデルの幾何学情報、境界条件及び材料特性の中から、前記３次元数値解析モデルを数値解析する複数の数値解析ソフトウェア及び複数の数値解析手法の組み合せに対応する幾何学情報、境界条件及び材料特性を選択する選択手順と、
前記選択手順が選択した前記幾何学情報、前記境界条件、前記材料特性及び前記３次元数値解析モデルを、使用する前記数値解析ソフトウェアのインプット形式に応じて出力する出力手順とを実行させることを特徴とする３次元数値解析モデルの作成プログラム。 In a program for creating a three-dimensional numerical analysis model that models a toroidal structure with a finite number of elements,
A two-dimensional numerical analysis model creation procedure for creating a two-dimensional numerical analysis model expressing the geometric characteristics of a cross section parallel to the rotation axis of the structure;
A three-dimensional numerical analysis model creation procedure for creating the three-dimensional numerical analysis model by rotating the two-dimensional numerical analysis model with respect to a rotation axis;
A plurality of numerical analyzes of the three-dimensional numerical analysis model from the geometric information, boundary conditions, and material properties of the three-dimensional numerical analysis model and the contact object model that are in contact with the three-dimensional numerical analysis model registered in advance. A selection procedure for selecting geometric information, boundary conditions and material properties corresponding to a combination of numerical analysis software and a plurality of numerical analysis methods;
An output procedure for outputting the geometric information selected by the selection procedure, the boundary conditions, the material properties, and the three-dimensional numerical analysis model according to an input format of the numerical analysis software to be used. A program for creating a three-dimensional numerical analysis model.
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