JP2007206792A - 解析モデル生成装置，解析モデル生成方法および解析モデル生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】解析モデルを容易に簡略化することにより、数値解析に関する処理時間を短縮し、設計作業を効率化することができるようにする。
【解決手段】形状モデルに基づいて、形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成部１５と、形状モデルに基づいて、形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成部１６と、最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域生成部１７と、詳細メッシュモデルと基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、解析モデルを生成する重ね合わせ処理部１８とをそなえる。
【選択図】図１

Description

本発明は、形状モデルを数値解析するための解析モデルであって、特に簡略化された解析モデルを生成する技術に関する。

近年、設計の過程において、３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）によって作成されたモデリングデータ（形状データ，３次元ＣＡＤデータ）を用いて、設計対象物の形状等を数値解析するための解析モデル（メッシュモデル）を作成することにより、解析モデルの作成に要する時間を短縮し、設計作業を効率化することが行なわれている。
例えば、下記特許文献１に示されるVPS/Simulation-HUB（富士通）においては、３次元ＣＡＤデータを解析モデル（メッシュ構造）に変換する機能をそなえている。

図２１（ａ），（ｂ），（ｃ）は従来の解析モデル生成手法によって生成される解析モデルを説明するための斜視図であり、図２１（ａ）は３次元ＣＡＤによって作成された形状モデルの例を示す斜視図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示す形状モデルに基づいて従来手法によって生成された解析モデルの例を示す斜視図、図２１（ｃ）は図２１（ｂ）の部分拡大図である。なお、これらの図２１（ｂ），（ｃ）に示す例においては、六面体形状を有するメッシュ（直交メッシュという場合もある）によって生成された解析モデルの例を示している。

このような従来の解析モデル生成手法によって生成された解析モデルにおいては、例えば、図２１（ｃ）に示すような曲面部分等ではメッシュ数が増大する。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解析モデルを生成する際に、モデリングデータの形状を忠実に再現するために、曲面部分等に多数の小さなメッシュ形状が生成され、これにより、メッシュ情報（分割）が多くなるのである。

従って、携帯電話や携帯型ＰＣ（Personal Computer）のように、デザイン上、その表面形状に曲面が多用されている製品においては解析モデルが大規模化する。
例えば、図２１（ｂ），（ｃ）に示した解析モデルは、５０００万メッシュを超える大規模なものである。
植田 晃，浦木 靖司，青木 健一郎著 「VPS/Simulation-HUBの実現と高速モデリング (PDF)」雑誌 富士通 2004-5月号(VOL.55,NO.3)

しかしながら、一般に、解析規模（解析処理時間）は、メッシュ分割数の２乗に比例すると言われており、このような従来の解析モデルの生成手法によって生成された大規模な解析モデルをソルバー（解析ツール）により解析処理（数値解析）することは、計算機のハードウェア性能や制限の観点から現実的ではなく、例えば解析モデルにおいて細かな形状変更は避けられない。

例えば、前述した図２１（ｂ），（ｃ）に示すような解析モデルについては、解析処理を行なうために、現実的な解析規模である５００万メッシュ程度になるまで、手作業により解析モデルの簡略化を行なう必要がある。
従来、このような解析モデルの簡略化は、図２１（ｂ）に示すような詳細なメッシュが形成された解析モデルをテンプレート（見本）にして、作業者が形状修正を行なうことにより作成しており、このような解析モデルの簡略化の作業が煩雑であるという課題がある。

また、例えば、上述したVPS/Simulation-HUBにおいては、メッシュ数の増加を低減するために、解析に影響しない微小部品や解析対象外にする部品を取り除く機能をそなえており、例えば、ユーザが指定したサイズ以下の部品を削除することにより不要部品の削除を行ない、メッシュ数を削減することができるようになっているが、解析モデルの簡略化をより効率良く行なうことが要求されている。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、解析モデルを容易に簡略化することにより、数値解析に関する処理時間を短縮し、設計作業を効率化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、本発明の解析モデル生成装置（請求項１）は、形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成装置であって、該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成部と、該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成部と、該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域生成部と、該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理部とをそなえることを特徴としている。

なお、該形状モデルを複数の部分形状モデルに分割可能な形状モデル分割部をそなえ、該詳細メッシュモデル生成部が、前記複数の部分形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルをそれぞれ生成し、該最大外形メッシュモデル生成部が、前記複数の部分形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルをそれぞれ生成し、該肉厚領域生成部が、該部分形状モデル毎に該基本肉厚領域を生成し、該重ね合わせ処理部が、該部分形状モデル毎に該解析モデルを生成し、該重ね合わせ処理部によって生成された該解析モデルを結合する結合部をそなえてもよい（請求項２）。

そして、該形状モデルが、その構成面上に突起をそなえる場合において、該突起の投影先の該構成面を投影面として指定可能な投影面指示入力部をそなえ、該投影面指示入力部によって指示された該投影面が該解析モデルの外形を構成する面となるように該解析モデルが生成されてもよい（請求項３）。
また、本発明の解析モデル生成方法（請求項４）は、形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成方法であって、該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成ステップと、該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成ステップと、該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域設定ステップと、該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理ステップとをそなえることを特徴としている。

さらに、本発明の解析モデル生成プログラム（請求項５）は、形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成機能をコンピュータに実行させるための解析モデル生成プログラムであって、該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成部と、該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成部と、該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域生成部と、該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理部として、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、以下の少なくともいずれか１つの効果ないし利点が得られる。
（１）簡略化した解析モデルを容易に作成することができ、解析モデルの作成時間を短縮することができる。
（２）解析モデル規模を抑制することにより下流工程である解析ツールにおける解析処理時間を短縮することができる。

（３）解析に関わる処理時間を短縮することができ、又、例えば、形状モデルの良し悪しの判断等、設計上流での設計方針の決定・判断の早期化にも有効である。
（４）複雑な形状の形状モデルについても、形状モデルの形状と最大外形メッシュモデルや解析モデルとの乖離を最小限にすることができ、下流工程の解析ツールにおける解析処理の精度を向上させることができる。

（５）解析モデルから、解析の結果に与える影響が少ないと判断できる突起を迅速かつ容易に除外することができ利便性が高い。

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解析モデル生成装置の構成を模式的に示す図である。
本解析モデル生成装置１０は、形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成するものであって、３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）３１等によって作成された3次元ＣＡＤデータ（形状モデル）に基づいて、簡略化された解析モデルを生成するようになっている。

そして、本解析モデル生成装置１０によって生成された解析モデルは、ソルバ（solver）等の解析ツール３２に渡され、この解析ツール３２において種々の解析処理が行なわれるようになっている。
また、本解析モデル生成装置１０は、例えば携帯電話やノートパソコンの筐体のように、特定の肉厚をそなえた板状部材を組み合わせて構成された形状モデルの解析モデルの生成に好適であり、特に中空の（箱型）の形状を有する形状モデルの解析モデルの生成に好適である。

３次元ＣＡＤ３１は、設計対象物の形状に関する情報をコンピュータ上において３次元空間上の形状モデル（モデリングデータ）として生成するものであり、この３次元ＣＡＤ３１としては種々のものが知られている。なお、本実施形態においては、この３次元ＣＡＤ３１として特定のプログラムや製品等に限定されるものではなく、又、形状モデルにおいても特定のデータ形式等に限定されるものではない。

そして、３次元ＣＡＤ３１によって生成された形状モデルは、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信手段や、メモリや磁気ディスクのような記憶媒体を経由する等、種々の手法で本解析モデル生成装置１０に渡されるようになっており、又、この形状モデルの本解析モデル生成装置１０への受け渡しは特定の手法に限定されるものではない。
解析ツール３２は、本解析モデル生成装置１０によって生成された解析モデルに基づいて種々の解析処理（演算処理）を行なうものであって、本実施形態においては、例えば熱流体解析や電磁波解析を行なうようになっている。

図２は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０として機能する情報処理装置（コンピュータシステム）のハードウェア構成を模式的に示す図である。本解析モデル生成装置１０は、この図２に示すような情報処理装置１００によって実現される。
情報処理装置１００は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１，ＲＯＭ１０２，ＲＡＭ１０３，ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０４，表示制御部１０５，ディスプレイ１０６，キーボード１０７およびマウス１０８をそなえて構成されている。

そして、情報処理装置１００のＣＰＵが、解析モデル生成プログラムを実行することにより、後述する、形状モデル分割部１４，詳細メッシュモデル生成部１５，最大外形メッシュモデル生成部１６，肉厚領域生成部１７，重ね合わせ処理部１８および結合部１９として機能するようになっている。又、この情報処理装置１００がプログラムを実行することにより、３次元ＣＡＤ３１として機能してもよい。

なお、これらの形状モデル分割部１４，詳細メッシュモデル生成部１５，最大外形メッシュモデル生成部１６，肉厚領域生成部１７，重ね合わせ処理部１８および結合部１９としての機能を実現するためのプログラム（解析モデル生成プログラム）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。

形状モデル分割部１４，詳細メッシュモデル生成部１５，最大外形メッシュモデル生成部１６，肉厚領域生成部１７，重ね合わせ処理部１８および結合部１９としての機能を実現する際には、内部記憶装置（本実施形態では情報処理装置１００のＲＡＭ１０３やＲＯＭ１０２）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ＣＰＵ１０１）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１００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。

本解析モデル生成装置１０は、図１に示すように、分割指示入力部１１，投影面指示入力部１２，肉厚入力部１３，形状モデル分割部１４，詳細メッシュモデル生成部１５，最大外形メッシュモデル生成部１６，肉厚領域生成部１７，重ね合わせ処理部１８および結合部１９をそなえて構成されている。
詳細メッシュモデル生成部１５は、３次元ＣＡＤ３１によって作成された形状モデルに基づいて、形状モデルの詳細メッシュモデルを生成するものである。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０によって生成される解析モデルを説明するための図であり、図３（ａ）は形状モデルの例を示す側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す形状モデルに基づいて生成される詳細メッシュモデルの例を示す側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）に示す形状モデルに基づいて生成される最大外形メッシュモデルの例を示す側面図、図３（ｄ）は図３（ｃ）に示す最大外形メッシュモデルに基づいて生成される基本肉厚領域の例を示す側面図、図３（ｅ）は本解析モデル生成装置１０によって生成される解析モデルの例を示す側面図である。

なお、これらの図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）においては、３次元形状を有する形状モデル５０，詳細メッシュモデル６０，最大外形メッシュモデル７０，基本肉厚領域８０，解析モデル９０を、それぞれ一の面から見た状態（側面図）を示しており、その紙面に対する奥行き方向については便宜上省略している。
詳細メッシュモデル生成部１５は、３次元ＣＡＤ３１によって形成された形状モデル（図３（ａ）参照）に基づいて要素分割を行なって数値解析用メッシュを生成するものであって、形状モデル５０に基づいて、複数の直方体形状を有するメッシュ（キューボイド，直方六面体，メッシュ；以下、本明細書中においては直交メッシュという）の組み合わせとして構成された詳細メッシュモデル６０（図３（ｂ）参照）を生成するようになっている。

この詳細メッシュモデル生成部１５によって生成される詳細メッシュモデル６０は、図３（ｂ）に示すように、形状モデル５０の形状を忠実に再現するように種々の大きさの直交メッシュ６１を組み合わせて構成され、特に、その曲面部分等に多数の小さな直交メッシュ６１が生成されている。
なお、この詳細メッシュモデル生成部１５による直交メッシュの生成手法としては、既知の種々の手法を用いることができる。

最大外形メッシュモデル生成部１６は、３次元ＣＡＤ３１によって形成された形状モデルに基づいて、この形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデル７０を生成するものである。
具体的には、最大外形メッシュモデル生成部１６は、形状モデルの最大外形を調べ、この最大外形に合わせて（内包するもしくは同寸の）直方体を最大外形メッシュモデル７０（図３（ｃ）参照）として生成するようになっている。

肉厚領域生成部１７は、最大外形メッシュモデル７０を構成する少なくとも一部の面から、最大外形メッシュモデル７０の内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域８０を生成するものである。
具体的には、肉厚領域生成部１７は、最大外形メッシュモデル７０を構成する各面を、最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さ（図３（ｄ）の例ではｔ；肉厚）分だけ、それぞれ最大外形メッシュモデル７０の内側に向かって平行移動することにより形成される領域を、基本肉厚領域８０として生成する。このようにして構成された基本肉厚領域８０は、所定の厚さ（肉厚）をそなえ、内部に最大外形メッシュモデル７０と相似の直方体形状の空洞が形成された領域として構成される場合がある。

なお、肉厚領域生成部１７は、最大外形メッシュモデル７０を構成する面のうち、少なくとも一部の面（例えば、図３（ｃ）の面７１，７２）を、それぞれ所定肉厚（図３（ｄ）の例ではｔ）分だけ最大外形メッシュモデルの内側に向かって平行移動することにより形成される空間を、基本肉厚領域８０として生成してもよい。図３（ｄ）に示す例においては、図３（ｃ）の面７１，７２を平行移動することによって形成された基本肉厚領域８０を示している。

肉厚入力部１３は、例えばオペレータが、上述した基本肉厚領域の厚さを肉厚として入力可能な手段であって、例えば、キーボード１０７やマウス１０８等によって実現される。又、この肉厚入力部１３によって入力された値は、ＲＡＭ１０３やＨＤＤ１０４等に格納され、上記肉厚領域生成部１７により基本肉厚領域の所定厚さ（図３（ｄ）の例ではｔ）として用いられる。

重ね合わせ処理部１８は、詳細メッシュモデル生成部１５によって生成された詳細メッシュモデル６０と肉厚領域生成部１７によって生成された基本肉厚領域８０とを重ね合わせることにより、解析モデル９０（図３（ｅ）参照）を生成するものである。この重ね合わせ処理部１８は、肉厚領域生成部１７によって生成された基本肉厚領域を複数の部分領域に分割し、これらの複数の部分領域のうち詳細メッシュモデル６０との間で重合箇所がある部分領域を組み合わせることにより、解析モデル９０を生成するようになっている。

ここで、図４（ａ），（ｂ），（ｃ），図５〜図８を参照して、本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０における重ね合わせ処理部１８による解析モデル９０の生成手法を説明する。
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０の重ね合わせ処理部１８の処理を説明するための図であって、図４（ａ）は形状モデルの例を示す側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す形状モデルに基づいて生成された詳細メッシュモデルの例を示す図、図４（ｃ）は重ね合わせ処理部１８によって生成される複数の部分領域の例を示す図である。

なお、図４（ｂ）に示す詳細メッシュモデルにおいては、説明の便宜上、一部のメッシュを簡略化して示しており、例えば、図３（ｂ）に示した詳細メッシュモデル６０を参照することにより、ある程度簡略化して示されていることがわかる。又、各直交メッシュおよび各部分領域は直方体形状を有しているものであるが、これらの図４（ａ），（ｂ），（ｃ）においては、便宜上、Ｚ軸方向（紙面奥行き方向）の情報を省略して示している。

図５は図４（ｂ）に示す詳細メッシュモデルを構成する各メッシュの形状（サイズ）や位置を示す図、図６は図４（ｃ）に示す各部分領域の形状（サイズ）や位置を示す図、図７は本解析モデル生成装置１０により生成された解析モデルの形状を示す側面図、図８は図７に示した解析モデルを構成する各部分領域の形状（サイズ）や位置を示す図である。
例えば、図４（ａ）に示すような、５ｍｍの肉厚を有するＬ字形の断面形状の形状モデル５０の解析モデル９０を作成する場合について説明すると、詳細メッシュモデル生成部１５は、この形状モデル５０に基づいて、図４（ｂ）に示すような詳細メッシュモデル６０を作成する。

この詳細メッシュモデル６０は、直交メッシュ６１の組み合わせることにより構成され、図４（ａ）に示す形状モデル５０の形状を近似的に形成するものであって、直交メッシュ６１−０１，６１−０２，６１−０３，６１−０４，６１−０５，６１−０６の６個の直交メッシュをそなえて構成されている。なお、以下、図４（ｂ）に示す詳細メッシュモデル６０を形成する直交メッシュを示す符号としては、複数の直交メッシュのうち１つを特定する必要があるときには符号６１−０１〜６１−０６を用いるが、任意の直交メッシュを指すときには符号６１を用いる。

これらの直交メッシュ６１−０１，６１−０２，６１−０３，６１−０４，６１−０５，６１−０６の各位置やサイズは、図５に示すように表（直交メッシュ情報）として表すことができ、本解析モデル生成装置１０においては、この図５に示すような直交メッシュ情報をＨＤＤ１０４やＲＡＭ１０３等の記憶装置に格納するようになっている。
なお、図５中におけるＮｏ．は各直交メッシュ６１を特定するための番号であり、各直交メッシュを表わす符号６１−０１〜６１−０６のハイフン以下の数字に対応している。又、この表中における各数値は、図４（ｂ）における直交メッシュ６１−０１の左下側の頂点を原点（０，０，０）とした場合における座標値を示しており、各直交メッシュ６１を構成する各面のＸ座標値，Ｙ座標値およびＺ座標値を示している。なお、この図５に示す例においても、便宜上、Ｚ軸座標に関する情報を省略して示している。

例えば、図５中において、直交メッシュ６１−０１は、Ｘ−Ｙ系の平面座標において、点（０，０），点（５，０），点（５，３０）および点（０，３０）を各頂点とする長方形として表すことができ、又、Ｘ＝０，Ｘ＝５，Ｙ＝０およびＹ＝３０で表される各線に環囲される領域であることがわかる。
図４（ｃ）においては、最大外形メッシュモデル７０を構成する面７１〜７４を、それぞれ最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さ（図４（ｃ）の例ではｔ＝５ｍｍ）分だけ、最大外形メッシュモデル７０の内側に向かって平行移動させ、これらの平行移動後の状態を示す面を、各平行移動前の面を示す符号の尾部に「′（ダッシュ）」を付して示している。又、これらの最大外形メッシュモデル７０を構成する各面７１，７２，７３，７４とこれらの平行移動後の面７１′，７２′，７３′，７４′とによって区切られる各領域にそれぞれ符号８１−１，８１−２，８１−３，８１−４，８１−５，８１−６，８１−７，８１−８，８１−９を付して示している。なお、以下、図４（ｃ）における各領域を示す符号としては、複数の領域のうち１つを特定する必要があるときには符号８１−１〜８１−９を用いるが、任意の領域を指すときには符号８１を用いる。

これらの領域８１−１，８１−２，８１−３，８１−４，８１−５，８１−６，８１−７，８１−８，８１−９の各位置やサイズは、図６に示すように表（領域情報）として表すことができ、本解析モデル生成装置１０においては、この図６に示すような領域情報をＨＤＤ１０４やＲＡＭ１０３等の記憶装置に格納するようになっている。
なお、図６中におけるＮｏ．は各領域８１を特定するための番号であり、各領域を表わす符号８１−１〜８１−９のハイフン以下の数字に対応している。又、この表中における各数値は、図４（ｃ）における領域８１−１の左下側の頂点を原点（０，０，０）とした場合における座標値を示しており、各領域８１を構成する各面のＸ座標値，Ｙ座標値およびＺ座標値を示している。なお、この図６に示す例においても、便宜上、Ｚ軸座標に関する情報を省略して示している。

例えば、領域８１−１は、Ｘ−Ｙ系の平面座標において、点（０，０），点（５，０），点（５，５）および点（０，５）を各頂点とする長方形として表すことができ、又、Ｘ＝０，Ｘ＝５，Ｙ＝０およびＹ＝５で表される各線に環囲される領域であることがわかる。
そして、図４（ｃ）中における領域８１−１，８１−２，８１−３，８１−４，８１−６，８１−７，８１−８および８１−９からなる領域が、肉厚領域生成部１７によって生成される基本肉厚領域に相当するものであり、この基本肉厚領域を構成する領域８１−１，８１−２，８１−３，８１−４，８１−６，８１−７，８１−８および８１−９のそれぞれが部分領域に相当するものである。

重ね合わせ処理部１８は、図４（ｂ）に示した詳細メッシュモデル６０と図４（ｃ）に示した基本肉厚領域８０とを重ね合わせ、基本肉厚領域８０を構成する部分領域８１のうち、詳細メッシュモデル６０と重合する部分のみを抽出する（データとして残す）ことにより（乗算）、解析モデル９０を生成する。
なお、重ね合わせ処理部１８は、図５に示した各直交メッシュ６１の位置やサイズと、図６に示した各領域８１の位置やサイズに基づいて、各領域８１に重合する直交メッシュ６１を特定することができる。

図６中において、項目「重ね合わせ」には、上述した重ね合わせの結果、各領域８１に重合する直交メッシュ６１を特定する番号が登録されるようになっている。例えば、この図６に示す例においては、領域８１−１に直交メッシュ６１−０１が、領域８１−４に直交メッシュ６１−０１，６１−０２，６１−０３が、領域８１−７に直交メッシュ６１−０２，６１−０３，６１−０４，６１−０５が、領域８１−８に直交メッシュ６１−０５，６１−０６が、領域８１−９に直交メッシュ６１−０６がそれぞれ重合していることを示している。又、図６に示す例においては、領域８１−５は基本肉厚領域８０が不在の空間であるので、重ね合わせの対象から除外されている。

このように、基本肉厚領域８０において詳細メッシュモデル６０と重合する領域（部分領域）のみを抽出して組み合わせることにより、図７に示すような解析モデル９０が生成される。又、この生成された解析モデル９０を構成する各領域８１の形状やサイズ，位置は、図８を参照することにより取得することができる。なお、この図８に示す情報は、図６中において項目「重ね合わせ」に直交メッシュ６１が登録されているものを抽出することにより取得することができる。

そして、本解析モデル生成装置１０においては、この図８に示すような情報を、生成した解析モデル９０を構成する情報として、ＨＤＤ１０４やＲＡＭ１０３等の記憶装置に格納するようになっている。
分割指示入力部１１は、オペレータが形状モデル５０を複数の部分形状モデルに分割するための指示を入力するものであり、例えば、キーボード１０７やマウス１０８によって実現され、オペレータがこの分割指示入力部１１によって入力する分割指示に従って、後述する形状モデル分割部１４が形状モデルを複数の部分形状モデルに分割するようになっている。

分割指示は、例えば、ディスプレイ１０６に表示された形状モデル５０の画像上において、形状モデル５０上での分割位置を示す分割線を入力・設定したり、分割する部分を領域を入力として入力するための選択領域を入力することにより行なう。
例えば、分割線は、水平線や垂直線の他、任意の始点と終点とからなる線分であってもよい。分割線が水平線や垂直線の場合には、オペレータは、分割指示入力部１１を介してこれらの線が通過する位置を入力することが望ましく、又、分割線が任意の線分である場合には、オペレータは、分割指示入力部１１を介してその線分の始点と終点とを入力することが望ましい。

また、選択領域としては、例えば矩形形状を用いることができ（図１７参照）、オペレータが、分割指示入力部１１を介して、この矩形を形成する２つの対角の位置を順次入力することにより指定してもよい。又、選択領域として矩形以外の任意の形状を有する領域を用いてもよく、オペレータが、分割指示入力部１１を介して、この領域の外形線が通過する位置（通過点）を順次入力することにより指定してもよい。

なお、本実施形態においては、ディスプレイ１０６上等においてＺ軸方向の表示を省略しているが、分割指示をディスプレイ１０６上において分割線や分割領域の２次元の情報として入力することにより、実際には、これらの分割線や分割領域がＺ軸方向の情報を有するものとして取り扱われることは言うまでもない。
形状モデル分割部１４は、形状モデルを複数の部分形状モデルに分割するものであり、分割指示入力部１１によって入力された分割指示（分割位置）に従って、形状モデル５０を複数の部分形状モデルに分割するようになっている。なお、この形状モデル分割部１４による形状モデル５０の分割手法には、既知の種々の手法を用いることができる。

また、本実施形態においては、形状モデル５０を２つの部分形状モデル５０１，５０２（図１０参照）に分割する例を示しているが、これに限定されるものではなく、３以上の部分形状モデルに分割してもよい。
図９は複雑な形状モデル５０の例を示す斜視図、図１０は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０における形状モデル５０の分割例を示す図であり、図９に示した形状モデル５０を２つの部分形状モデル５０１，５０２に分割する例を示す図である。なお、この図１０においても、便宜上、Ｚ軸方向（紙面奥行き方向）の情報を省略して示している。

この図１０に示す例においては、形状モデル５０において突出している部分を矩形の分割領域１２１によって環囲することにより、この分割領域１２１によって環囲された部分形状モデル５０１と、この部分形状モデル５０１以外の部分である部分形状モデル５０２とに分割した例を示している。
図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０における分割された形状モデル５０に基づく解析モデル９０の生成手法を説明するための図であり、図１１（ａ）は部分形状モデル５０１，５０２に分割された形状モデル５０の例を示す図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示した各部分形状モデル５０１，５０２に基づいてそれぞれ生成された部分解析モデル９０１，９０２の例を示す図、図１１（ｃ）は生成された解析モデル９０の例を示す図である。なお、これらの図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）においても、便宜上、Ｚ軸方向（紙面奥行き方向）の情報を省略して示している。

本解析モデル生成装置１０においては、形状モデル分割部１４が形状モデル５０を複数の部分形状モデル５０１，５０２に分割した場合には、詳細メッシュモデル生成部１５は、これらの部分形状モデル５０１，５０２のそれぞれに基づいて、前述した手法を用いて、各部分形状モデル５０１，５０２に対応する詳細メッシュモデル（図示省略）をそれぞれ生成するようになっている。なお、以下、このように、部分形状モデルに基づいて生成された詳細メッシュモデルを部分詳細メッシュモデルという場合がある。

同様に、最大外形メッシュモデル生成部１６は、これらの部分形状モデル５０１，５０２のそれぞれに基づいて、前述した手法を用いて、各部分形状モデル５０１，５０２の外形に対応する最大外形メッシュモデル（図示省略）をそれぞれ生成するようになっており、以下、このように、部分形状モデルに基づいて生成された最大外形メッシュモデルを部分最大外形メッシュモデルという場合がある。

さらに、肉厚領域生成部１７は、これらの部分最大外形メッシュモデルに基づいて、前述した手法を用いて、各部分最大外形メッシュモデルに対応する基本肉厚領域（図示省略）をそれぞれ生成するようになっている。すなわち、肉厚領域生成部１７は、部分形状モデル毎に基本肉厚領域を生成するようになっている。なお、以下、このように、部分最大外形メッシュモデルに基づいて生成された基本肉厚領域を部分基本肉厚領域という場合がある。

そして、重ね合わせ処理部１８は、これらの部分形状モデル５０１，５０２のそれぞれについて、前述した手法を用いて、部分詳細メッシュモデルと部分基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、解析モデル９０１，９０２をそれぞれ生成するようになっている。すなわち、重ね合わせ処理部１８は、部分形状モデル毎に解析モデルを生成するようになっている。なお、以下、このように、部分形状モデルに基づいて生成された解析モデルを部分解析モデルという場合がある。

なお、図１１（ａ），（ｂ）に示す例においては、部分形状モデル５０１に基づいて部分解析モデル９０１が生成され、部分形状モデル５０２に基づいて部分解析モデル９０２が生成された例を示している。
結合部１９は、重ね合わせ処理部１８によって生成された解析モデル（部分解析モデル）を結合するものであって、図１１（ｂ）に示すような、複数の部分解析モデル９０１，９０２を結合して、１つの解析モデル９０を生成するようになっている。なお、この結合部１９による部分解析モデル９０１，９０２の結合手法には、既知の種々の手法を用いることができる。

投影面指示入力部１２は、形状モデル５０がその構成面上に部分的に突出する突起をそなえる場合であって、解析処理においてこの突起を無視する場合に、この突起の投影先の構成面を投影面として指定するものであり、例えば、キーボード１０７やマウス１０８によって実現される。そして、オペレータがこの投影面指示入力部１２によって入力する投影指示に従って、指示された投影面が解析モデル９０の外形を構成する面となるように解析モデル９０が生成されるようになっている。

具体的には、本実施形態においては、結合部１９は、複数の部分解析モデルの結合を行なう際に、これらの部分解析モデルの大小関係を判断して、小さい方の部分解析モデルを大きい方の部分解析モデルに埋没させて、小さい方の部分解析モデルの突出している側の面（図１２（ｃ）における面９１１）が前記投影面（図１２（ａ）における投影面５１２）と同一面上になるように、移動（データオフセット）することにより、指示された投影面が解析モデル９０の外形を構成する面となるように解析モデル９０が生成されるようになっている。

これにより、解析モデル９０から部分解析モデル９０３を単に除去することによって、部分解析モデル９０３の除去後に解析モデル９０に穴が形成されることを防止することができる。
図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０における形状モデル５０に対する投影指示によって解析モデル９０の簡略化を行なう手法を説明するための図であり、図１２（ａ）は形状モデル５０における投影面の例を示す図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示した投影面によって分割することにより生成された部分形状モデル５０３，５０４および部分詳細メッシュモデル７０３，７０４の例を示す図、図１２（ｃ）は一部の部分詳細メッシュモデル９０３をオフセットした状態を示す図、図１２（ｄ）は生成された解析モデル９０の例を示す図である。なお、これらの図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）においても、便宜上、Ｚ軸方向（紙面奥行き方向）の情報を省略して示している。

上述した図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を参照しながら、本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０における形状モデル５０に対する投影指示によって解析モデル９０の簡略化を行なう手法を、図１３に示すフローチャート（ステップＡ１０〜Ａ６０）に従って説明する。
オペレータが、投影面指示入力部１２を用いて、形状モデル５０の構成面上における突起の先端部分（図１２（ａ）に示す例においては面５１１）を、投影面（構成面；図１２（ａ）に示す例においては面５１２）に投影する旨の指示入力（投影面指示）を行なうと（ステップＡ１０）、形状モデル分割部１４が、この指示された投影面５１２を分割線として形状モデル５０を複数の部分形状モデル（図１２（ｂ）の例においては部分形状モデル５０３，５０４）に分割する（ステップＡ２０）。

そして、このようにして生成された部分形状モデル５０３，５０４に基づいて、詳細メッシュモデル生成部１５，最大外形メッシュモデル生成部１６，肉厚領域生成部１７，重ね合わせ処理部１８等が部分解析モデル９０３，９０４を生成する（ステップＡ３０）。
具体的には、詳細メッシュモデル生成部１５が、これらの部分形状モデル５０３，５０４に基づいて部分詳細メッシュモデル（図示省略）を生成し、又、最大外形メッシュモデル生成部１６が、これらの部分形状モデル５０３，５０４に基づいて部分最大外形メッシュモデル７０３，７０４を生成し、更に、肉厚領域生成部１７が、基本肉厚を用いて部分基本肉厚領域（図示省略）を生成する。

そして、重ね合わせ処理部１８が、詳細メッシュモデル生成部１５によって作成された詳細メッシュモデルと、肉厚領域生成部１７によって生成された基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、各部分基本肉厚領域を構成する部分領域のうち、部分詳細メッシュモデルと重合する部分を抽出することにより、部分解析モデル９０３，９０４をそれぞれ作成する。

その後、結合部１９が、これらの部分解析モデル９０３，９０４の大小関係を判断して（ステップＡ４０）、小さい方（従）の部分解析モデル９０３を大きい方（主）の部分解析モデル９０４に埋没させるように、小さい方の部分解析モデルの突出している側の面（図１２（ｃ）における面９１１）が前記投影面５１２と同一面上になるように、移動（データオフセット）した後（ステップＡ５０；図１２（ｃ）参照）、これらの部分解析モデル９０３，９０４をマージすることにより（ステップＡ６０；図１２（ｄ）参照）、解析モデル９０を生成する。

上述の如く構成された本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０における解析モデルの生成手法を、図１４に示すフローチャート（ステップＢ１０〜Ｂ６０）にしたがって説明する。
先ず、３次元ＣＡＤ３１によって作成された形状モデル５０を取得し（ステップＢ１０）、詳細メッシュモデル生成部１５が、この形状モデル５０に基づいて詳細メッシュモデル６０を生成し（ステップＢ２０）、又、最大外形メッシュモデル生成部１６が、この形状モデル５０に基づいて最大外形メッシュモデル７０を生成する（ステップＢ３０）。

また、オペレータがキーボード１０７やマウス１０８を用いて基本肉厚値の入力を行なったり、予めデフォルトの値として設定された基本肉厚値を用いることにより、基本肉厚指示を行ない（ステップＢ４０）、肉厚領域生成部１７が、この基本肉厚を用いて基本肉厚領域８０を生成する。
重ね合わせ処理部１８は、詳細メッシュモデル生成部１５によって作成された詳細メッシュモデル６０と、肉厚領域生成部１７によって生成された基本肉厚領域８０とを重ね合わせて（ステップＢ５０）、基本肉厚領域８０を構成する部分領域８１のうち、詳細メッシュモデル６０と重合する部分を抽出することにより解析モデル９０を作成する（ステップＢ６０）。

次に、本解析モデル生成装置１０における、複雑な形状を有する形状モデル５０の解析モデルの生成手法を、図１５に示すフローチャート（ステップＣ１０〜Ｃ８０）に従って説明する。
先ず、オペレータが、例えば、ディスプレイ１０６に表示された複数の形状モデル５０の中から、特定の形状モデル５０を選択することにより、解析モデル９０の生成を行なう形状モデル５０の選択（部品選択）を行ない（ステップＣ１０）、更に、この選択した形状モデル５０について、分割処理を行なうか否かの判断を行なう（ステップＣ２０）。

分割処理を行なわない場合には（ステップＣ２０の“無”ルート参照）、詳細メッシュモデル生成部１５が、この形状モデル５０に基づいて詳細メッシュモデル６０を生成し（ステップＣ５０）、又、最大外形メッシュモデル生成部１６が、この形状モデル５０に基づいて最大外形メッシュモデル７０を生成する（ステップＣ６０）。
また、オペレータがキーボード１０７やマウス１０８を用いて基本肉厚値の入力を行なったり、予めデフォルトの値として設定された基本肉厚値を用いることにより、基本肉厚指示を行ない（ステップＣ７０）、肉厚領域生成部１７が、この基本肉厚を用いて基本肉厚領域８０を生成する。

そして、重ね合わせ処理部１８は、詳細メッシュモデル生成部１５によって作成された詳細メッシュモデル６０と、肉厚領域生成部１７によって生成された基本肉厚領域８０とを重ね合わせて（ステップＣ８０）、基本肉厚領域８０を構成する部分領域８１のうち、詳細メッシュモデル６０と重合する部分を抽出することにより解析モデル９０を作成する。

一方、分割処理を行なう場合には（ステップＣ２０の“有”ルート参照）、オペレータは、キーボード１０７やマウス１０８を用いて分割領域の指示・入力を行なう（ステップＣ３０）。又、形状モデル５０において、その構成面（投影面）に投影（埋没）させる突起がある場合には、オペレータは、キーボード１０７やマウス１０８を用いて、投影面指示を行なう（ステップＣ４０）。

形状モデル分割部１４は、入力された分割指示や投影指示に従って、複数の形状モデル５０を部分形状モデルに分割し、ステップＣ５０に移行する。なお、以下、ステップＣ５０〜Ｃ８０においては、これの複数の部分形状モデルのそれぞれに対して各処理が行なわれ、生成された部分解析モデルが、結合部１９により結合され、解析モデル９０が生成される。

図１６〜図１８はそれぞれ本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０のディスプレイ１０６に表示される入力画面の例を示す図であり、図１６は基本肉厚や分割指示，投影指示を入力する入力画面の例を示す図、図１７は分割領域の入力画面の例を示す図、図１８は投影面の指示入力画面の例を示す図である。なお、本実施形態においては、表示制御部１０５が、これらの画面をディスプレイ１０６に表示させるよう制御するようになっている。

オペレータは、例えば図１６に示すような入力画面において、基本肉厚の値を数値として入力したり、分割指示を水平線や垂直線，矩形選択のいずれの手法で入力するかを選択したり、投影面指示を行なう旨の入力を行なうことができる。
そして、オペレータが、例えば、図１６に示す入力画面において、分割指示の「矩形選択」を選択した後に、決定ボタン１０６１を選択することにより，ディスプレイ１０６に図１７に示すような分割領域の入力画面が表示され、オペレータは、この分割領域の入力画面において形状モデル５０の一部を矩形の分割領域１２１によって環囲することにより分割指示が行なわれる。

また、オペレータが、例えば、図１６に示す入力画面において、面選択を行なう旨の選択を行なった後に、決定ボタン１０６１を選択することにより、ディスプレイ１０６に図１８に示すような投影面５１２の指示入力画面が表示され、オペレータは、この投影面５１２の指示入力画面において形状モデル５０の一部の構成面を選択することにより投影面指示が行なわれる。

このように、本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置１０によれば、簡略化した解析モデル９０を容易に作成することができ、解析モデル９０の作成時間を短縮することができる。例えば、従来手法においては簡略化した解析モデルを製造するために２．５日かかっていたところを、本解析モデル生成装置１０によれば０．３日で行なうことができ、１／８の時間に短縮することができる。

また、本解析モデル生成装置１０によれば、解析モデル規模を抑制することにより下流工程である解析ツール３２における解析処理時間を短縮することができる。
図１９は図９に示した形状モデルに基づいて生成された詳細メッシュモデル６０の例を示す斜図、図２０は図９に示した形状モデルに基づいて本解析モデル生成装置１０により生成した解析モデル９０の例を示す斜視図である。

例えば、従来においては、解析ツール３２において、図１９に示すような詳細メッシュモデル６０の解析処理に８．０時間かかっていたところを、図２０に示すような、本解析モデル生成装置１０によって作成された簡素化された解析モデル９０では、解析ツール３２はその解析処理を１．５時間で行なうことができ、１／５の時間に短縮することができる。

このように、本解析モデル生成装置１０によれば、解析に関わる処理時間を短縮することができ、又、例えば、形状モデルの良し悪しの判断等、設計上流での設計方針の決定・判断の早期化にも有効である。
また、本解析モデル生成装置１０においては、例えば、凹凸を有する複雑な形状の形状モデル５０については、オペレータが分割指示入力部１１を介して形状モデル５０を複数の部分形状モデルに分割するための指示を入力し、形状モデル分割部１４が分割指示入力部１１によって入力された分割指示（分割位置）に従って、形状モデル５０を複数の部分形状モデルに分割したり、オペレータが投影面指示入力部１２を介して形状モデル５０の突起を投影する投影面を指示・入力し、指示された投影面が解析モデル９０の外形を構成する面となるように解析モデル９０を生成することにより、形状モデル５０の形状と最大外形メッシュモデル７０と生成される解析モデル９０との乖離を最小限にすることができ、下流工程の解析ツール３２における解析処理の精度を向上させることができる。

さらに、オペレータが投影面指示入力部１２を介して形状モデル５０の突起を投影する投影面を指示・入力し、指示された投影面が解析モデル９０の外形を構成する面となるように解析モデル９０を生成することにより、その突起が存在しないものとして無視することができ、解析モデル９０から、解析の結果に与える影響が少ないと判断できる突起を迅速かつ容易に除外することができ、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、詳細メッシュモデル生成部１５が、形状モデルに基づいて、立方体形状のメッシュ（直交メッシュ）を生成しているが、これに限定されるものではなく、種々の形状のメッシュを生成してもよい。

また、上述した実施形態においては、詳細メッシュモデル６０を構成する各直交メッシュ６１の形状（サイズ）や位置を図５に示したような情報として保存するとともに、基本肉厚領域８０を構成する部分領域８１の形状（サイズ）や位置を図６に示したような情報として保存し、更に、成した解析モデル９０を構成する情報を図８に示したような情報として保存しているが、これらに限定されるものではなく、これらに類する情報や他の情報を種々の形態で保存してもよい。

さらに、上述した実施形態においては、肉厚領域生成部１７が、最大外形メッシュモデル７０に基づいて均一の肉厚の基本肉厚領域８０を生成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、肉厚入力部１３から複数種類の肉厚を入力することにより、基本肉厚領域８０において部分的に異なる肉厚を設定してもよい。
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） 形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成装置であって、
該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成部と、
該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成部と、
該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域生成部と、
該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理部とをそなえることを特徴とする、解析モデル生成装置。

（付記２） 該重ね合わせ処理部が、
該基本肉厚領域を複数の部分領域に分割し、当該複数の部分領域のうち該詳細メッシュモデルとの間で重合箇所がある該部分領域を組み合わせることにより、該解析モデルを生成することを特徴とする、付記１記載の解析モデル生成装置。
（付記３） 該基本肉厚領域の厚さを肉厚として入力可能な肉厚入力部をそなえ、
該肉厚領域生成部が、該肉厚入力部によって入力された該肉厚を該基本肉厚領域の該所定厚さとすることを特徴とする、付記１又は付記２記載の解析モデル生成装置。

（付記４） 該形状モデルを複数の部分形状モデルに分割可能な形状モデル分割部をそなえ、
該詳細メッシュモデル生成部が、前記複数の部分形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルをそれぞれ生成し、
該最大外形メッシュモデル生成部が、前記複数の部分形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルをそれぞれ生成し、
該肉厚領域生成部が、該部分形状モデル毎に該基本肉厚領域を生成し、
該重ね合わせ処理部が、該部分形状モデル毎に該解析モデルを生成し、
該重ね合わせ処理部によって生成された該解析モデルを結合する結合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項に記載の解析モデル生成装置。

（付記５） 該形状モデルが、その構成面上に突起をそなえる場合において、
該突起の投影先の該構成面を投影面として指定可能な投影面指示入力部をそなえ、
該投影面指示入力部によって指示された該投影面が該解析モデルの外形を構成する面となるように該解析モデルが生成されることを特徴とする、付記１〜付記３のいずれか１項に記載の解析モデル生成装置。

（付記６） 形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成方法であって、
該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成ステップと、
該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成ステップと、
該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域設定ステップと、
該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理ステップとをそなえることを特徴とする、解析モデル生成方法。

（付記７） 該重ね合わせ処理ステップにおいて、
該基本肉厚領域を複数の部分領域に分割し、当該複数の部分領域のうち該詳細メッシュモデルとの間で重合箇所がある該部分領域を組み合わせることにより、該解析モデルを生成することを特徴とする、付記６記載の解析モデル生成方法。
（付記８） 該基本肉厚領域の厚さを肉厚として入力可能な肉厚入力ステップをそなえ、
該肉厚領域生成ステップにおいて、該肉厚入力ステップにおいて入力された該肉厚を該基本肉厚領域の該所定厚さとすることを特徴とする、付記６又は付記７記載の解析モデル生成方法。

（付記９） 該形状モデルを複数の部分形状モデルに分割可能な形状モデル分割ステップをそなえ、
該詳細メッシュモデル生成ステップにおいて、前記複数の部分形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルをそれぞれ生成し、
該最大外形メッシュモデル生成ステップにおいて、前記複数の部分形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルをそれぞれ生成し、
該肉厚領域生成部が、該部分形状モデル毎に該基本肉厚領域を生成し、
該重ね合わせ処理ステップにおいて、該部分形状モデル毎に該解析モデルを生成し、
該重ね合わせ処理ステップにおいて生成された該解析モデルを結合する結合ステップをそなえることを特徴とする、付記６〜付記８のいずれか１項に記載の解析モデル生成方法。

（付記１０） 該形状モデルが、その構成面上に突起をそなえる場合において、
該突起の投影先の該構成面を投影面として指定可能な投影面指示入力ステップをそなえ、
該投影面指示入力ステップにおいて指示された該投影面が該解析モデルの外形を構成する面となるように該解析モデルが生成されることを特徴とする、付記６〜付記８のいずれか１項に記載の解析モデル生成方法。

（付記１１） 形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成機能をコンピュータに実行させるための解析モデル生成プログラムであって、
該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成部と、
該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成部と、
該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域生成部と、
該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、解析モデル生成プログラム。

（付記１２） 該重ね合わせ処理部として該コンピュータを機能させる際に、
該基本肉厚領域を複数の部分領域に分割し、当該複数の部分領域のうち該詳細メッシュモデルとの間で重合箇所がある該部分領域を組み合わせることにより、該解析モデルを生成するように該コンピュータを機能させることを特徴とする、付記１１記載の解析モデル生成プログラム。

（付記１３） 該基本肉厚領域の厚さを肉厚として入力可能な肉厚入力部として該コンピュータを機能させるとともに、
該肉厚領域生成部として該コンピュータを機能させる際に、該肉厚入力部によって入力された該肉厚を該基本肉厚領域の該所定厚さとすることを特徴とする、付記１１又は付記１２記載の解析モデル生成プログラム。

（付記１４） 該形状モデルを複数の部分形状モデルに分割可能な形状モデル分割部として該コンピュータを機能させるとともに、
該詳細メッシュモデル生成部として該コンピュータを機能させる際に、前記複数の部分形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルをそれぞれ生成し、
該最大外形メッシュモデル生成部として該コンピュータを機能させる際に、前記複数の部分形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルをそれぞれ生成し、
該肉厚領域生成部として該コンピュータを機能させる際に、該部分形状モデル毎に該基本肉厚領域を生成し、
該重ね合わせ処理部として該コンピュータを機能させる際に、該部分形状モデル毎に該解析モデルを生成し、
該重ね合わせ処理部によって生成された該解析モデルを結合する結合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１１〜付記１３のいずれか１項に記載の解析モデル生成プログラム。

（付記１５） 該形状モデルが、その構成面上に突起をそなえる場合において、
該突起の投影先の該構成面を投影面として指定可能な投影面指示入力部として該コンピュータを機能させ、
該投影面指示入力部によって指定された該投影面が該解析モデルの外形を構成する面となるように該解析モデルが生成されるように、該コンピュータを機能させることを特徴とする、付記１１〜付記１３のいずれか１項に記載の解析モデル生成プログラム。

（付記１６） 形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成機能をコンピュータに実行させるための解析モデル生成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、
該解析モデル生成プログラムが、
該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成部と、
該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成部と、
該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域生成部と、
該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、解析モデル生成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） 該解析モデル生成プログラムが、
該重ね合わせ処理部として該コンピュータを機能させる際に、
該基本肉厚領域を複数の部分領域に分割し、当該複数の部分領域のうち該詳細メッシュモデルとの間で重合箇所がある該部分領域を組み合わせることにより、該解析モデルを生成するように該コンピュータを機能させることを特徴とする、付記１６記載の解析モデル生成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） 該解析モデル生成プログラムが、
該基本肉厚領域の厚さを肉厚として入力可能な肉厚入力部として該コンピュータを機能させるとともに、
該肉厚領域生成部として該コンピュータを機能させる際に、該肉厚入力部によって入力された該肉厚を該基本肉厚領域の該所定厚さとすることを特徴とする、付記１６又は付記１７記載の解析モデル生成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１９） 該解析モデル生成プログラムが、
該形状モデルを複数の部分形状モデルに分割可能な形状モデル分割部として該コンピュータを機能させるとともに、
該詳細メッシュモデル生成部として該コンピュータを機能させる際に、前記複数の部分形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルをそれぞれ生成し、
該最大外形メッシュモデル生成部として該コンピュータを機能させる際に、前記複数の部分形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルをそれぞれ生成し、
該肉厚領域生成部として該コンピュータを機能させる際に、該部分形状モデル毎に該基本肉厚領域を生成し、
該重ね合わせ処理部として該コンピュータを機能させる際に、該部分形状モデル毎に該解析モデルを生成し、
該重ね合わせ処理部によって生成された該解析モデルを結合する結合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１６〜付記１８のいずれか１項に記載の解析モデル生成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２０） 該解析モデル生成プログラムが、
該形状モデルが、その構成面上に突起をそなえる場合において、
該突起の投影先の該構成面を投影面として指定可能な投影面指示入力部として該コンピュータを機能させ、
該投影面指示入力部によって指定された該投影面が該解析モデルの外形を構成する面となるように該解析モデルが生成されるように、該コンピュータを機能させることを特徴とする、付記１６〜付記１８のいずれか１項に記載の解析モデル生成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。

本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置として機能する情報処理装置（コンピュータシステム）のハードウェア構成を模式的に示す図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置によって生成される解析モデルを説明するための図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置の重ね合わせ処理部の処理を説明するための図である。 図４（ｂ）に示す詳細メッシュモデルを構成する各メッシュの形状（サイズ）や位置を示す図 図４（ｃ）に示す各部分領域の形状（サイズ）や位置を示す図である。 本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置によって生成された解析モデルの形状を示す側面図である。 図７に示した解析モデルを構成する各部分領域の形状（サイズ）や位置を示す図である。 複雑な形状モデルの例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置における形状モデルの分割例を示す図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置における分割された形状モデルに基づく解析モデルの生成手法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置における形状モデルに対する投影指示によって解析モデルの簡略化を行なう手法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解析モデル生成装置における形状モデルに対する投影指示によって解析モデルの簡略化を行なう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解析モデル生成装置における解析モデル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解析モデル生成装置における、複雑な形状を有する形状モデルの解析モデル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解析モデル生成装置のディスプレイに表示される入力画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置のディスプレイに表示される入力画面の例を示す図である。 本発明の一実施形態としての解析モデル生成装置のディスプレイに表示される入力画面の例を示す図である。 図９に示した形状モデルに基づいて生成された詳細メッシュモデルの例を示す斜視図である。 図９に示した形状モデルに基づいて本解析モデル生成装置により生成した解析モデルの例を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ従来の解析モデル生成手法によって生成される解析モデルを説明するための斜視図である。

符号の説明

１０ 解析モデル生成装置
１１ 分割指示入力部
１２ 投影面指示入力部
１３ 肉厚入力部
１４ 形状モデル分割部
１５ 詳細メッシュモデル生成部
１６ 最大外形メッシュモデル生成部
１７ 肉厚領域生成部
１８ 重ね合わせ処理部
１９ 結合部
３１ ３次元ＣＡＤ
３２ 解析ツール
５０ 形状モデル
６０ 詳細メッシュモデル
６１，６１−０１〜６１−０６ 直交メッシュ
７０ 最大外形メッシュモデル
７１〜７４ 面
８０ 基本肉厚領域
８１，８１−１〜８１−９ 領域
９０ 解析モデル
１００ 情報処理装置
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＨＤＤ
１０５ 表示制御部
１０６ ディスプレイ
１０７ キーボード
１０８ マウス
１２１ 分割領域
５１１，９１１ 面
５１２ 面（投影面）
５０１〜５０４ 部分形状モデル
７０３，７０４ 部分最大外形メッシュモデル
９０１，９０２ 部分解析モデル
１０６１ 決定ボタン

Claims (5)

1. 形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成装置であって、
   該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成部と、
   該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成部と、
   該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域生成部と、
   該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理部とをそなえることを特徴とする、解析モデル生成装置。
2. 該形状モデルを複数の部分形状モデルに分割可能な形状モデル分割部をそなえ、
   該詳細メッシュモデル生成部が、前記複数の部分形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルをそれぞれ生成し、
   該最大外形メッシュモデル生成部が、前記複数の部分形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルをそれぞれ生成し、
   該肉厚領域生成部が、該部分形状モデル毎に該基本肉厚領域を生成し、
   該重ね合わせ処理部が、該部分形状モデル毎に該解析モデルを生成し、
   該重ね合わせ処理部によって生成された該解析モデルを結合する結合部をそなえることを特徴とする、請求項１記載の解析モデル生成装置。
3. 該形状モデルが、その構成面上に突起をそなえる場合において、
   該突起の投影先の該構成面を投影面として指定可能な投影面指示入力部をそなえ、
   該投影面指示入力部によって指示された該投影面が該解析モデルの外形を構成する面となるように該解析モデルが生成されることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の解析モデル生成装置。
4. 形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成方法であって、
   該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成ステップと、
   該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成ステップと、
   該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域設定ステップと、
   該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理ステップとをそなえることを特徴とする、解析モデル生成方法。
5. 形状モデルを数値解析するための解析モデルを生成する解析モデル生成機能をコンピュータに実行させるための解析モデル生成プログラムであって、
   該形状モデルに基づいて、該形状モデルの詳細メッシュモデルを生成する詳細メッシュモデル生成部と、
   該形状モデルに基づいて、当該形状モデルの外形に対応する最大外形メッシュモデルを生成する最大外形メッシュモデル生成部と、
   該最大外形メッシュモデルを構成する少なくとも一部の面から、該最大外形メッシュモデルの内側に向かって所定厚さの基本肉厚領域を生成する肉厚領域生成部と、
   該詳細メッシュモデルと該基本肉厚領域とを重ね合わせることにより、該解析モデルを生成する重ね合わせ処理部として、該コンピュータを機能させることを特徴とする、解析モデル生成プログラム。

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