JP2007213258A - 数値解析データ作成方法及び装置並びにプログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、数値解析データ作成方法及び装置並びにプログラム及び記憶媒体に関し、解析済みの解析データを再利用することで、解析データの作成時間を短縮することを目的とする。
【解決手段】解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成する数値解析データ作成方法において、データベース部に格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成するか否かを判定し、格納済みのデータを用いて対象物の数値解析データを作成する場合には対象物に関する情報に基づいてデータベース部を検索して検索結果を表示し検索結果に利用可能なデータがあれば必要に応じて修正してから対象物の数値解析データを作成してデータベースに格納し、データベース部に格納済みのデータは、既に解析済みの対象物に対する数値解析データ、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データを含むように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、数値解析データ作成方法及び装置並びにプログラム及び記憶媒体に係り、特にＣＡＥ（Computer Aided Engineering）システム等において数値解析データを作成する数値解析データ作成方法及び装置、並びにコンピュータにそのような数値解析データ作成方法で数値解析データを作成させるプログラム、及びそのようなプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体にも関する。

数値解析を実施する際、類似した装置、製品、モジュール、部品等の対象物を過去に解析実施済みであっても、設計図面やＣＡＤ（Computer Aided Design）データ等の設計情報と解析内容に従って解析メッシュモデルを最初からＣＡＥシステム等を用いて作成している。これは対象物が各種部品の組み合わせであっても、接着、ネジ、リベット、溶接などで組み上げられた一体物として解析データが作成されているため、構成部品の１つに修正や形状変更があると再び解析モデルを最初から作成し、解析条件の設定を行うためである。従って、類似の解析対象物が存在していても新たに解析モデルと解析データを作成するため、結果を得るまでに多く時間を必要としていた。

特許文献１〜７には、各種解析方法が提案されている。
特開２００１−１３４７８３号公報 特開２００３−１１９０４１号公報 特開平１１−６６１２５号公報 特開２００３−２２２８８号公報 特開２００１−２６５８３６号公報 特開平９−１３８８１２号公報 特開平８−２９２９７４号公報

従来は、解析対象物毎に解析モデルと解析データを作成するため、解析データの作成時間を短縮することは難しいという問題があった。

そこで、本発明は、解析済みの解析データを再利用することで、解析データの作成時間を短縮可能な数値解析データ作成方法及び装置並びにプログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。

上記の課題は、解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成する数値解析データ作成方法であって、データベース部に格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成するか否かを判定する判定ステップと、該格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成する場合には、該対象物に関する情報に基づいて該データベース部を検索して検索結果を表示する検索ステップと、該検索結果に利用可能なデータがあれば、必要に応じて修正してから該対象物の数値解析データを作成して該データベースに格納する作成ステップとを含み、該データベース部に格納済みのデータは、既に解析済みの対象物に対する数値解析データ、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データを含むことを特徴とする数値解析データ作成方法によって達成できる。

上記の課題は、コンピュータに、解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成させるプログラムであって、上記数値解析データ作成方法の各ステップを実行させる手順を含むことを特徴とするプログラムによっても達成できる。

上記の課題は、上記プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体によっても達成できる。

上記の課題は、解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成する数値解析データ作成装置であって、データベース部に格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成するか否かを判定する判定手段と、該格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成する場合には、該対象物に関する情報に基づいて該データベース部を検索して検索結果を表示する検索手段と、該検索結果に利用可能なデータがあれば、必要に応じて修正してから該対象物の数値解析データを作成して該データベースに格納する作成手段とを備え、該データベース部に格納済みのデータは、既に解析済みの対象物に対する数値解析データ、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データを含むことを特徴とする数値解析データ作成装置によっても達成できる。

本発明によれば、解析済みの解析データを再利用し、解析データの作成時間を短縮可能な数値解析データ作成方法及び装置並びにプログラム及び記憶媒体を実現することができる。

本発明では、新たな解析対象物があると、解析済みの解析データを再利用し、過去に既に求めた解析モデル、材料、相互関連条件、拘束条件、負荷条件、熱解析、連成解析等のデータを最大限利用することにより、解析データを作成する。

これにより、解析データの作成時間を短縮することができる。

以下に、本発明になる数値解析データ作成方法及び装置並びにプログラム及び記憶媒体の各実施例を、図面と共に説明する。

本発明になる数値解析データ作成解析装置の一実施例は、本発明になる数値解析データ作成方法の一実施例、本発明になるプログラムの一実施例及び本発明になる記憶媒体の一実施例を用いる。本実施例では、本発明がコンピュータシステムに適用されている。図１は、本実施例において本発明が適用されるコンピュータシステムを示す斜視図である。

図１に示すコンピュータシステム１００は、ＣＰＵやディスクドライブ等を内蔵した本体部１０１、本体部１０１からの指示により表示画面１０２ａ上に画像を表示するディスプレイ１０２、コンピュータシステム１００に種々の情報を入力するためのキーボード１０３、ディスプレイ１０２の表示画面１０２ａ上の任意の位置を指定するマウス１０４及び外部のデータベース等にアクセスして他のコンピュータシステムに記憶されているプログラム等をダウンロードするモデム１０５を有する。

ディスク１１０等の可搬型記録媒体に格納されるか、モデム１０５等の通信装置を使って他のコンピュータシステムの記録媒体１０６からダウンロードされる、コンピュータシステム１００にＣＡＤ機能或いはＣＡＤ機能の少なくとも数値解析データ作成機能を持たせるプログラム（ＣＡＤソフトウェア或いは数値解析データ作成ソフトウェア）の本実施例は、コンピュータシステム１００に入力されてコンパイルされる。プログラムの本実施例は、コンピュータシステム１００（即ち、後述するＣＰＵ２０１）をＣＡＤ機能を有するＣＡＤ装置の本実施例として動作させる。記憶媒体の本実施例は、プログラムの本実施例を格納した、例えばディスク１１０等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からなる。記録媒体の本実施例は、ディスク１１０、ＩＣカードメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体に限定されるものではなく、モデム１０５やＬＡＮ等の通信装置や通信手段を介して接続されるコンピュータシステムでアクセス可能な各種記録媒体を含む。

図２は、コンピュータシステム１００の本体部１０１内の要部の構成を説明するブロック図である。同図中、本体部１０１は、バス２００により接続されたＣＰＵ２０１、ＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリ部２０２、ディスク１１０用のディスクドライブ２０３及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０４からなる。本実施例では、ディスプレイ１０２、キーボード１０３及びマウス１０４も、バス２００を介してＣＰＵ２０１に接続されているが、これらは直接ＣＰＵ２０１に接続されていても良い。又、ディスプレイ１０２は、入出力画像データの処理を行う周知のグラフィックインタフェース（図示せず）を介してＣＰＵ２０１に接続されていても良い。

尚、コンピュータシステム１００の構成は図１及び図２に示す構成に限定されるものではなく、代わりに各種周知の構成を使用しても良い。

図３は、本実施例の数値解析データ作成装置の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ９の処理は、プログラムの手順に対応し、例えば解析対象となる装置（ユニット）や部品（以下、解析対象物と言う）についてＣＰＵ２０１により、即ち、コンピュータシステム１００の対応する手段により実行される。

図３に示す処理は、数値解析要求に応答して開始される。数値解析要求は、ユーザによりキーボード１０３等から入力されても、コンピュータシステム１００のＣＡＤソフトウェア等から発行されたものであっても、外部のコンピュータシステム等から発行されたものであっても良い。ステップＳ１は、解析対象物に関する事業分野名、ユニット名、部品名等の情報を入力する。ステップＳ１で入力される情報は、ユーザによりキーボード１０３等から入力されても、キーボード１０３等からの指示に基づいてメモリ部２０２等から読み出されても良い。ステップＳ２は、数値解析要求により要求された数値解析データとして、過去のデータを利用するか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＮＯであると、ステップＳ３は、新たに数値解析データを作成して後述するデータベース部２１に格納し、処理は終了する。具体的には、ステップＳ３は、解析モデルデータを作成し、材料特性データや属性情報データを付加することで数値解析データを作成してデータベース部２１に格納（登録）すると共に、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データをデータベース部２１に格納する。データベース部２１は、コンピュータシステム１００内のメモリ部２０２等の記憶部により構成されても、及び／又は、コンピュータシステム１００以外のコンピュータシステムの記憶部により構成されても良い。例えば、数値解析データ、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データは、データベース部２１の別々のデータベースに格納される。

他方、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ４は、ステップＳ１で入力された情報及びデータベース部２１に格納されている属性情報データに基づいて、データベース部２１に格納されている数値解析データ、解析モデルデータ及び材料特性データを検索する。ステップＳ５は、検索により見つかった検索結果項目をディスプレイ１０２の表示画面１０２ａに表示する。ステップＳ６は、表示された検索結果項目のうち、ユーザによりマウス１０４等から指定された検索結果項目に対応する検索結果内容の詳細を表示画面１０２ａに表示する。例えば、指定された検索結果項目が解析モデルであれば、その解析モデルが表示画面１０２ａに表示され、それ以外であれば、対応するテキストデータが表示画面１０２ａに表示される。ステップＳ７は、表示された検索結果内容の詳細で利用可能なデータが有るか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理は上記ステップＳ３へ進む。

ステップＳ７の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ８は、利用可能な検索結果内容の詳細をコピーし、必要に応じて対話的に修正してからデータベース部２１に格納する。例えば、利用可能な検索結果内容の詳細が解析モデルであれば、コピーされた解析モデルデータが必要に応じて対話的に修正されてからデータベース部２１に格納されると共に、その解析モデルデータを用いて解析を実行して得られる数値解析データ及び対応する属性情報データがデータベース部２１に格納される。例えば専門的な知識のあるユーザであれば、利用可能な検索結果内容の詳細が数値解析データの場合に、必要に応じて対話的に直接数値解析データを修正して得られる数値解析データ及び対応する属性情報データをデータベース部２１に格納することもできる。ステップＳ９は、過去のデータの利用の有無を履歴としてコンピュータシステム１００内のメモリ部２０２等の記憶部に格納、及び／又は、データベース部２１に格納し、処理は終了する。

図４は、本実施例の数値解析データ作成装置の機能ブロック図である。図４に示す数値解析データ作成装置は、数値解析データ作成部１１、数値解析データ分離・分類・格納部１２、解析モデル作成部１３、材料特性データ管理部１４及び属性情報管理部１５からなる。データベース部２１は、全て数値解析データ作成装置内に設けられていても、全て外部装置内に設けられていても、部分的に数値解析データ作成装置内と外部装置内に設けられていても良い。データベース部２１は、三次元形状データベース２１１、数値解析データベース２１２、解析モデルデータベース２１３、材料特性データベース２１４、属性情報データベース２１５及び結果評価基準データベース２１６からなる。

三次元形状データベース２１１は、対象物を含む装置や部品の三次元形状データを格納する。三次元形状データは、コンピュータシステム１００のキーボード１０３等の入力部から入力されて三次元形状データベース２１１に格納されても、他のコンピュータシステムからダウンロードされて三次元形状データベース２１１に格納されても良い。数値解析データベース２１２は、対象物を含む装置や部品の数値解析データを格納する。解析モデルデータベース２１３は、対象物を含む装置や部品の解析モデルデータを格納する。材料特性データベース２１４は、装置や部品の材料特性データを格納する。属性情報データベース２１５は、対象物を含む装置や部品の事業分野名、製品名、モジュール名、部品名、材料名、三次元形状データベース２１１内の三次元形状データの格納アドレス、数値解析データベース２１２内の数値解析データの格納アドレス、解析モデルデータベース２１３内の解析モデルデータの格納アドレス、材料特性データベース２１４内の材料特性データの格納アドレス、属性情報データベース２１５内の別装置や部品との接触・結合等を示す相互関連条件（又はデータ）、拘束条件（又はデータ）、負荷条件（又はデータ）等の格納アドレスを、属性情報としてツリー構造で格納する。

数値解析データ作成部１１は、図３に示す処理により新たに数値解析データを作成するか、或いは、過去のデータを必要に応じて修正することで作成する。数値解析データ分離・分類・格納部１２は、作成された数値解析データを、後述する構造情報、熱情報、連成情報等の解析情報種別毎に分離・分類し、数値解析データベース２１２に格納する。具体的には、数値解析データ分離・分類・格納部１２は、数値解析済みか、或いは、数値解析データのチェックや数値解析を実行することで数値解析データが妥当であると判断できた段階で、解析情報種別毎に分離・分類した数値解析データを数値解析データベース２１２に格納する。

解析モデル作成部１３は、対象物の解析モデルを作成し、解析モデルデータを解析モデルデータベース２１３に格納する。対象物を含む装置や部品の解析モデルデータは、対象物を構成する要素集合別に、構成節点座標値データと要素構成節点データを含めて解析モデルデータベース２１３に格納する。解析モデルの作成が対象物を含む装置や部品毎に行われ、その解析モデルの作成手順がデータとして存在していれば、その作成手順も解析モデルデータベース２１３に格納する。メッシングが三次元形状データベース２１１に格納されている三次元ＣＡＤモデルに基づいて行われる場合には、その三次元ＣＡＤモデルの三次元形状データベース２１１内の格納アドレスを、解析モデルデータベース２１３内に一緒に格納する。

材料特性データ管理部１４は、対象物を含む装置や部品を構成する材料の特性を示す材料特性データを材料特性データベース２１４に格納して管理する。属性情報管理部１５は、対象物を含む装置や部品の属性情報を属性情報データベース２１５に格納して管理する。

結果評価基準データベース２１６には、数値解析データ作成部１１が作成した数値解析データを評価する際に基準として使用する結果評価基準データが格納される。

このように、対象物を含む装置や部品の数値解析データを解析情報種別毎にデータベースに格納して管理すると共に、属性情報もデータベースに格納して管理することで、対象物の数値解析を行う際に、過去の数値解析データの中から類似の（又は、最も近い）対象物の数値解析データを容易に検索して必要に応じて修正（又は編集）することができるので、数値解析データ作成時間の短縮化を図ることが可能となる。

新たな対象物を解析するには、対象物の事業分野名、製品名、モジュール名、部品名、材料名等の情報のうち少なくとも１つの情報をキーワードにして既存、或いは、類似の対象物に対するデータが存在するか否かを属性情報データベース２１５を検索することで判断する。製品名やモジュール名が同じであれば、その三次元形状データを三次元形状データベース２１１から、或いは、解析モデルデータを解析モデルデータベース２１３から読み出してディスプレイ１０２に表示して寸法を確認する。寸法を変更することで既存の解析モデルデータが利用可能であれば、解析モデルデータを修正してメッシングを行う。材料についても同様に確認し、変更が必要であれば、材料特性データベース２１４を検索して対象物に新たな材料名や特性等を示す材料特性データを付与する。装置や部品同士の接触・結合の組み合わせの変更や、新たな組み合わせが必要であれば、表示画面１０２ａ上で対話的に対象物の位置合わせや面同士を指示した相互関連条件、拘束条件や負荷条件の付与を行う。付与された相互関連条件、拘束条件や負荷条件に応じて数値解析データ上に結合・接触定義データを作成する。更に、後述する熱解析条件や連成解析条件のデータも必要があれば対象物に付与される。このようにして作成された対象物の数値解析データは、数値解析データベース２１２に格納される。

従って、複数のコンピュータシステム（又は、ユーザ）からアクセス可能なデータベース部２１に様々な解析モデルを登録しておけば、各ユーザが様々な解析モデルを共有化することができ、解析モデル作成時間を短縮することができる。又、接触解析や連成解析といった専門的な知識のないユーザであっても、容易に対象物の解析が可能となり、数値解析データを各種構造を有する対象物のメカニズムの検証等に利用できる。更に、数値解析データ作成部１１を対話的にデータを修正可能な構成にすることで、スムーズに数値解析データを作成することが可能となる。

図５は、数値解析データ作成部１１の機能ブロック図である。図５に示すように、数値解析データ作成部１１は、構造解析部３１、熱解析部３２、連成解析部３３及び制御部３４からなる。構造解析部３１は、第１の解析モデル作成部３１１、第２の解析モデル作成部３１２、材料データ選択部３１３、接触・結合定義部３１４、解析条件指定部３１５、解析実行部３１６及び解析評価部３１７からなる。熱解析部３２は、熱解析条件設定部３２１、解析実行部３２２及び解析評価部３２３からなる。連成解析部３３は、連成解析条件設定部３３１、解析実行部３３２及び解析評価部３３３からなる。

構造解析部３１、熱解析部３２及び連成解析部３３は、図４に示す数値解析データ分離・分類・格納部１２、解析モデル作成部１３、材料特性データ管理部１４及び属性情報管理部１５を構成する制御部３４を介してデータベース部２１に接続されている。図５は、数値解析データ作成部１１が作成した数値解析データ（即ち、解析結果）を評価する場合を示しているので、データベース部２１に結果評価基準データベース２１６が含まれている。又、各データベース２１３，２１４，２１６は、構造解析部３１、熱解析部３２及び連成解析部３３に対応する３つのデータベース部分からなる。図５では、データベース部２１の図示された以外のデータベースの図示は省略する。

先ず、構造解析部３１について説明する。

図６は、構造解析部３１の第１の解析モデル作成部３１１の動作を説明するフローチャートである。第１の解析モデル作成部３１１は、解析の対象となる対象物が単一の装置又は部品からなる場合の解析モデルを作成する。図６及び後述する図７及び図１４では、説明の便宜上、各ステップにおいてディスプレイ１０２の表示画面１０２ａに表示される画面を示す。又、各ステップにおける選択項目の選択は、例えばマウス１０４を用いて「項番選択」ボタンを選択後に選択項目の「項番」を選択し、その後に「確定」ボタンを選択することで行われるものとする。

図６において、ステップＳ１１では、解析の対象となる対象物のモデル全体（１／１サイズ）を作成するか、或いは、対称境界条件を用いて１／２又は１／４サイズで作成するかを指定する。ステップＳ１２では、対象物の分野を予め登録されている分野から選択する。ステップＳ１１において例えば項番「１」の１／１サイズが選択されていると、分野を「サーバ系」、「モバイル機器系」、「ＨＤＤ系」及び「その他」から選択する。ステップＳ１３では、対象物のカテゴリを予め登録されているカテゴリから選択する。ステップＳ１２において項番「１」のサーバ系が選択されていると、カテゴリを「基板」、「チップ」、「アンダーフィル」等から選択する。ここでは、説明の便宜上、カテゴリとして項番「２」のチップが選択されるものとする。ステップＳ１４では、新規の解析モデル作成であるか、或いは、データベース部２１から条件に合う、又は、条件に近い解析モデルを検索して利用するかを選択する。ここでは説明の便宜上、ステップＳ１３において項番「２」のチップが選択されているものとする。ステップＳ１４において項番「１」の新規作成が選択されると、処理はステップＳ１５へ進み、項番「２」のデータベース検索が選択されていると、処理は後述するステップＳ２１へ進む。

ステップＳ１５では、ステップＳ１３で選択されたカテゴリに対応する対象物の標準解析モデルと寸法入力項目が表示される。対象物の標準解析モデルは、例えばステップＳ１５の左側に示すように、横寸法がａ、縦寸法がｂ、高さ（厚み）寸法がｔの平行六面体であり、表示画面１０２ａには標準解析モデルとこれらの寸法ａ，ｂ，ｔの入力項目も表示される。従って、ユーザが寸法ａ，ｂ，ｔを入力することで、解析モデルが作成される。ステップＳ１６では、対象物の反りやうねり、表面温度等の実測データがあれば読み込ませる（利用する）か否かを決定する。ステップＳ１６において項番「１」のＹＥＳが選択されると、ステップＳ１５で作成された解析モデルの形状を実測データに基づいて修正する。

ステップＳ１７では、作成する解析メッシュタイプの選択とメッシュサイズの入力を行う。ここでは、説明の便宜上、メッシュタイプとして項番「１」のテトラ（４面体）メッシュと項番「２」のケキサ（６面体）メッシュが選択可能であり、メッシュサイズのデフォルトはサイズ「１」であるものとする。

ステップＳ１８では、作成した解析モデルを解析モデルデータベース１３に保存するか否かを決定する。作成した解析モデルを解析モデルデータベース１３に保存する場合には、項番「１」のＹＥＳを選択すると共にファイル名を指定する。項番「２」のＮＯが選択されると、作成された解析モデルは解析モデルデータベース１３に保存されない。

他方、ステップＳ１４において項番「２」のデータベース検索が選択されると、ステップＳ２１では、ステップＳ１２で選択された分野とステップＳ１３で選択されたカテゴリの解析モデルを解析モデルデータベース１３から取り出し、ユーザにより入力された寸法ａ，ｂ，ｔとメッシュタイプに基づいて取り出した解析モデルを絞り込む。解析モデルの絞り込みは、寸法ａ，ｂ，ｔとメッシュタイプを入力後に「検索実行」ボタンを選択することで行われる。ステップＳ２２では、ステップＳ１２で選択された分野及び／又はステップＳ１３で選択されたカテゴリの解析モデルを解析モデルデータベース１３から取り出すことができない場合に、類似した分野及び／又はカテゴリの解析モデルのファイル名を項目別に表示することで、ファイル名の選択をユーザに促す。これにより、ステップＳ２３では、解析モデルデータベース１３から取り出されて絞り込まれた解析モデル、又は、類似した分野及び／又はカテゴリの解析モデルのうち選択されたもののファイル名を表示して、ユーザにファイル名の選択を促す。ここでは、項番「１」がfile1なるファイル名、項番「２」がfile2なるファイル名、項番「３」がfile3なるファイル名、項番「４」が新規作成を指定する。ステップＳ２３において項番「４」の新規作成が選択されると、処理は上記ステップＳ１５へ戻り、解析モデルが新規作成される。

ステップＳ２３において項番「１」〜「３」のいずれかが選択されると、ステップＳ２４では、選択されたファイル名の解析モデルの修正の要否、及びモデルサイズ、寸法、実測データの読み込み、メッシュタイプ等の各項目に関する変更内容をユーザの指定に基づいて決定することで選択された解析モデルを修正する。表示画面１０２ａには、ステップＳ２４の左側に示すように、選択された解析モデルとその寸法ａ，ｂ，ｔの入力項目も表示されるので、ユーザは表示画面１０２ａを確認しながら必要に応じて対話的に選択された解析モデルを修正することができる。ステップＳ２４の後、処理は上記ステップＳ１８へ進む。

図７は、構造解析部３１の第２の解析モデル作成部３１２の動作を説明するフローチャートである。第２の解析モデル作成部３１２は、解析の対象となる対象物が複数の装置又は部品の組み合わせからなる場合の解析モデルを作成する。図７において、ステップＳ３１〜Ｓ３４は、図６に示すステップＳ１１〜Ｓ１４と同じであるため、その説明は省略する。ステップＳ３３では、説明の便宜上、項番「１」の基板が選択されるものとする。ステップＳ３４において項番「１」の新規作成が選択されると、処理はステップＳ３５へ進み、項番「２」のデータベース検索が選択されていると、処理は後述するステップＳ４１へ進む。

ステップＳ３５では、ステップＳ３３で選択された基板（Ｂ）と組み合わせる（又は、アセンブルする）装置又は部品のカテゴリを予め登録されているカテゴリから選択すると共に、組み合わせる部品Ｂ，Ａの設置面及び部品Ｂ，Ａの設置位置を入力する。ここでは、説明の便宜上、ユーザが項番「１」のチップ（Ａ）を選択し、基板（Ｂ）の上面とチップ（Ａ）の下面が互いに接触する設置面として入力し、基板（Ｂ）とチップ（Ａ）の夫々の中心が一致するような原点からの設置位置が入力されるものとする。従って、基板（Ｂ）とチップ（Ａ）の組み合わせからなる標準解析モデルが表示画面１０２ａ上に例えばステップＳ３５の左側に示すように表示されるので、ユーザは表示画面１０２ａ上で確認しながら標準解析モデル（基板（Ｂ））の形状の修正、メッシュタイプの選択、メッシュサイズの入力を対話的に行うことができる。

ステップＳ３６では、作成した解析モデルを解析モデルデータベース１３に保存するか否かを決定する。作成した解析モデルを解析モデルデータベース１３に保存する場合には、項番「１」のＹＥＳを選択すると共にファイル名を指定する。項番「２」のＮＯが選択されると、作成された解析モデルは解析モデルデータベース１３に保存されない。

他方、ステップＳ３４において項番「２」のデータベース検索が選択されると、ステップＳ４１では、ステップＳ３２で選択された分野とステップＳ３３で選択されたカテゴリの解析モデル（基板（Ｂ））を含む組み合わせ（又は、アセンブル）済みの解析モデルを解析モデルデータベース１３から取り出し、ユーザにより入力された基板（Ｂ）の寸法ａ，ｂ，ｔとメッシュタイプに基づいて取り出した組み合わせ済みの解析モデルを絞り込む。組み合わせ済みの解析モデルの絞り込みは、寸法ａ，ｂ，ｔとメッシュタイプを入力後に「検索実行」ボタンを選択することで行われる。ステップＳ４２では、ステップＳ３２で選択された分野及び／又はステップＳ３３で選択されたカテゴリの解析モデルを含む組み合わせ済みの解析モデルを解析モデルデータベース１３から取り出すことができない場合に、類似した分野及び／又はカテゴリの解析モデルを含む組み合わせ済みの解析モデルのファイル名を項目別に表示することで、ファイル名の選択をユーザに促す。これにより、ステップＳ４３では、解析モデルデータベース１３から取り出されて絞り込まれた組み合わせ済みの解析モデル、又は、類似した分野及び／又はカテゴリの解析モデルを含む組み合わせ済みの解析モデルのうち選択されたもののファイル名を表示して、ユーザにファイル名の選択を促す。ここでは、項番「１」がfile1なるファイル名、項番「２」がfile2なるファイル名、項番「３」がfile3なるファイル名、項番「４」が新規作成を指定する。ステップＳ４３において項番「４」の新規作成が選択されると、処理は上記ステップＳ３５へ戻り、組み合わせ済みの解析モデルが新規作成される。

ステップＳ４３において項番「１」〜「３」のいずれかが選択されると、ステップＳ４４では、選択されたファイル名の組み合わせ済みの解析モデルの修正の要否、及び組み合わせる部品Ｂ，Ａの設置面及び部品Ｂ，Ａの設置位置に関する変更内容をユーザの指定に基づいて決定することで選択された組み合わせ済みの解析モデルを修正する。表示画面１０２ａには、ステップＳ４４の左側に示すように、選択された組み合わせ済みの解析モデルが表示されるので、ユーザは表示画面１０２ａを確認しながら必要に応じて選択された組み合わせ済みの解析モデルを対話的に修正することができる。ステップＳ４４の後、処理は上記ステップＳ３６へ進む。

図８及び図９は、構造解析部３１の材料データ選択部３１３の動作を説明する図である。例えば、図９に示す部品Ｂ，Ａが組み合わせ済みの解析モデルが作成されてディスプレイ１０２の表示画面１０２ａ上に表示された状態で、材料データ選択部３１３は表示画面１０２ａ上に図８に示す如き画面を更に表示してユーザに各部品Ａ，Ｂの材料の選択を促す。各部品Ａ，Ｂに対しては、図９に示す解析モデルを表示画面１０２ａ上で確認しながら、材料特性データベース２１４から読み出された材料（又は、物性）リスト中の材料が対話的に選択可能であり、材料リストから１つの材料を選択して「確定」ボタンを選択することにより、各部品Ａ，Ｂの材料が選択される。

図１０及び図１１は、構造解析部３１の接触・結合定義部３１４の動作を説明する図である。接触・結合定義部３１４は、例えば図１０に示す画面をディスプレイ１０２の表示画面１０２ａ上に表示してユーザに接触・結合定義の選択を促す。接触定義が選択されると、図１１（ａ）に示す解析モデルの断面図が表示画面１０２ａに更に表示されて、この断面図で確認しながらハイライトされた（図１１では太字で示す）部品Ａ，Ｂ間の接触面や部品Ｂ，Ｃ間の接触面が対話的に選択できる。他方、結合（Tied）が選択されると、図１１（ｂ）に示す解析モデルの平面透視図が表示画面１０２ａに更に表示されて、この断面図で確認しながらハイライトされた（図１１では太字で示す）部品Ａ，Ｂ間の結合や部品Ｂ，Ｃ間の結合が対話的に選択できる。ここでは、部品Ａ，Ｂ間の結合や部品Ｂ，Ｃ間の結合が、接触する面上のノードを選択することで選択される。尚、部品Ａ，Ｂ間の結合は、接着剤による結合、溶接による結合等を含み、結合方法は特に限定されない。

図１２及び図１３は、構造解析部３１の解析条件指定部３１５の動作を説明する図である。解析条件指定部３１５は、例えば図１２に示す画面をディスプレイ１０２の表示画面１０２ａ上に表示してユーザに解析条件の選択を促す。図１２は、解析条件として、温度サイクルが負荷条件として選択可能であり、ねじ締め位置が拘束条件として選択可能な場合を示す。解析条件として項目「１」の温度サイクル解析が選択されると、ユーザに温度変化と時間の関係等で示される温度サイクルの入力を促し、ユーザにより温度サイクルが入力される。解析条件として項目「２」のねじ締め解析が選択されると、図１３に示す解析モデルの平面透視図等が表示画面１０２ａに更に表示されて、この平面透視図で確認しながらハイライトされた（図１３では太字で示す）ねじ締め位置が対話的に選択できる。

尚、解析条件指定部３１５が指定する解析条件は、上記温度サイクル及びねじ締め位置に限定されるものではなく、圧力、加重、温度、発熱量等の負荷条件を与える順序を指定しても良く、プロセスの解析の場合であれば、部品の消去と発現の順序を指定しても良い。

構造解析部３１の解析実行部３１６は、第１及び第２の解析モデル作成部３１１，３１２で作成された解析モデルを、材料データ選択部３１３で選択された材料、接触・結合定義部３１４で定義された部品の接触・結合及び解析条件指定部３１５で指定された負荷・拘束条件を含む構造解析条件に従って解析し、解析評価部３１７は、結果評価基準データベース２１６内の結果評価基準データに基づいて解析結果を評価して、評価された解析結果を数値解析データとして数値解析データベース２１２に格納する。尚、解析実行部３１６の解析結果をそのまま数値解析データとして数値解析データベース２１２に格納するようにしても良い。

既に数値解析データベース２１２に格納されている数値解析データを利用する際には、対象物がユーザにより選択されると、その対象物を含む装置或いはモジュール（要素集合体）単位で関連部品モデル全体の解析モデルデータが解析モデルデータベース２１３から取り出されるようにしても良い。

次に、熱解析部３２について説明する。

図１４は、熱解析部３２の熱解析条件設定部３２１の動作を説明するフローチャートである。図１４において、ステップＳ５１では、例えば右側に示す部品Ａ，Ｂが組み合わせ済みの解析モデルがディスプレイ１０２の表示画面１０２ａ上に表示された状態で、部品Ａ，Ｂを確認しながらエリア分割するべき部品の選択をユーザに促す。ここでは、説明の便宜上、部品Ｂがエリア分割するべき部品として選択されるものとする。ステップＳ５２では、選択された部品Ｂのエリアを自動的に分割し、例えば右側に示すように部品Ｂのエリアがディスプレイ１０２の表示画面１０２ａ上に表示されて確認可能な状態で、各エリアに認識記号が自動的に割り振られる。ステップＳ５３では、認識記号で示される部品Ｂの各エリアに対して熱伝達係数と雰囲気温度を設定する。具体的には、各項番で示される認識記号を選択し、雰囲気温度を入力し、熱伝達係数を入力してから「実行」ボタンを選択する。

ステップＳ５４では、組み合わせ済みの各部品Ａ，Ｂの材料の熱伝導率のタイプを指定する。具体的には、「部材選択」ボタンにより各部品Ａ，Ｂを選択して「確定」ボタンを選択することで各部品Ａ，Ｂを指定し、次に熱伝導率のタイプが等方性であるか直交異方性であるかを指定する。ステップＳ５４において項番「１」を選択することで等方性の熱伝導率が指定されると、ステップＳ５５では、「熱伝導率」ボタンを選択し、熱伝導率を入力してから「確定」ボタンを選択することで熱伝導率を決定し、処理は後述するステップＳ５７へ進む。他方、ステップＳ５４において項番「２」を選択することで直交異方性の熱伝導率が指定されると、ステップＳ５６では、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の熱伝導率を決定する。具体的には、「熱伝導率Ｘ」ボタンを選択してからＸ方向の熱伝導率を入力し、「熱伝導率Ｙ」ボタンを選択してからＹ方向の熱伝導率を入力し、「熱伝導率Ｚ」ボタンを選択してからＺ方向の熱伝導率を入力してから「確定」ボタンを選択することでＸ，Ｙ，Ｚ方向の熱伝導率を決定する。ステップＳ５６の後、処理はステップＳ５７へ進む。

ステップＳ５７では、熱源となる部品を選択する。具体的には、項番により熱源となる部品を選択すると、選択された部品の面積が自動的に計算される。説明の便宜上、ステップＳ５７において項番「１」により部品Ａが熱源として選択されるとすると、ステップＳ５８では、熱源となる部材Ａの発熱量を識別記号で示される各エリア（面）に対して設定する。「発熱量」ボタンを選択し、発熱量を入力してから「確定」ボタンを選択すると、熱源となる部材の単位面積当たりの熱流束値が自動的に計算される。ステップＳ５９では、「表示」ボタンを選択することで計算された熱流束値が表示され、「確定」ボタンをすることで熱源となる部材Ａの単位面積当たりの熱流束値が計算された熱流束値に決定される。ステップＳ６０では、「温度入力」ボタンを選択し、初期雰囲気温度を入力してから「確定」ボタンを選択することで、初期雰囲気温度を設定する。

熱解析部３２の解析実行部３２２は、熱解析条件設定部３２１で設定された熱解析条件に従って解析し、解析評価部３２３は、結果評価基準データベース２１６内の結果評価基準データに基づいて解析結果を評価して、評価された解析結果を数値解析データとして数値解析データベース２１２に格納する。尚、解析実行部３２２の解析結果をそのまま数値解析データとして数値解析データベース２１２に格納するようにしても良い。

次に、連成解析部３３について説明する。

図１５は、連成解析部３３の連成解析条件設定部３３１の動作を説明する図である。連成解析条件設定部３３１は、構造解析部３１により作成済みの構造解析用ファイルを選択し、熱解析部３２により作成済みの熱解析用ファイルを選択することで、連成解析条件を設定する。構造解析用ファイル及び熱解析用ファイルは、いずれも作成されて数値解析データベース２１２に格納された数値解析データからなる。又、熱解析用ファイルのどの熱伝導解析結果を用いて構造熱応力解析を行う順序を指定するようにしても良い。

連成解析部３３の解析実行部３３２は、図１５に示す画面において連成解析条件を設定後に「連成解析実行」ボタンを選択されると、連成解析条件設定部３３１で設定された連成解析条件に従って解析を行い、解析評価部３３３は、結果評価基準データベース２１６内の結果評価基準データに基づいて解析結果を評価して、評価された解析結果を数値解析データとして数値解析データベース２１２に格納する。尚、解析実行部３３２の解析結果をそのまま数値解析データとして数値解析データベース２１２に格納するようにしても良い。

尚、本発明は、以下に付記する発明をも包含するものである。
（付記１） 解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成する数値解析データ作成方法であって、
データベース部に格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成するか否かを判定する判定ステップと、
該格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成する場合には、該対象物に関する情報に基づいて該データベース部を検索して検索結果を表示する検索ステップと、
該検索結果に利用可能なデータがあれば、必要に応じて修正してから該対象物の数値解析データを作成して該データベースに格納する作成ステップとを含み、
該データベース部に格納済みのデータは、既に解析済みの対象物に対する数値解析データ、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データを含むことを特徴とする、数値解析データ作成方法。
（付記２） 前記数値解析データは、少なくとも対象物を構成する要素集合別に、構造情報、熱情報及び連成情報を含む解析情報種別毎に分離・分類して前記データベース部に格納されることを特徴とする、付記１記載の数値解析データ作成方法。
（付記３） 前記属性情報は、対象物を含む装置や部品の事業分野名、製品名、モジュール名、部品名、材料名、前記データベース部内の三次元形状データの格納アドレス、数値解析データの格納アドレス、解析モデルデータの格納アドレス、材料特性データの格納アドレス、別装置や部品との接触・結合を示す相互関連条件、拘束条件、負荷条件等の格納アドレスを含み、該データベースにツリー構造で格納されていることを特徴とする、付記１又は２記載の数値解析データ作成方法。
（付記４） 前期検索ステップは、前記対象物の分野及びカテゴリに基づいて前記データベース部内の前記対象物又は類似の対象物に対するデータを検索することを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の数値解析データ作成方法。
（付記５） 前記検索ステップは、前記対象物の事業分野名、製品名、モジュール名、部品名、材料名の情報のうち少なくとも１つの情報をキーワードにして前記データベース部内の前記対象物又は類似の対象物に対するデータを検索することを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項記載の数値解析データ作成方法。
（付記６） 前記作成ステップは、前記対象物又は該対象物を構成する要素の反りやうねり又は表面温度の実測データが前記データベースに格納されていれば、該実測データを前記解析モデルデータに反映させることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項記載の数値解析データ作成方法。
（付記７） 前記作成ステップは、前記対象物を構成する要素間の接触・結合定義する相互関連条件、及び各要素の拘束条件、負荷条件、熱解析条件及び連成解析条件のうち、少なくとも１つの条件を前記解析モデルデータに反映させることを特徴とする、付記１〜６のいずれか１項記載の数値解析データ作成方法。
（付記８） 前記作成ステップは、前記少なくとも１つの条件を前記解析モデルデータに対話的に反映させることを特徴とする、付記７記載の数値解析データ作成方法。
（付記９） コンピュータに、解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成させるプログラムであって、
付記１〜８のいずれか１項記載の数値解析データ作成方法の各ステップを実行させる手順を含むことを特徴とする、プログラム。
（付記１０） 前記プログラムを格納したことを特徴とする、付記９記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
（付記１１） 解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成する数値解析データ作成装置であって、
データベース部に格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成するか否かを判定する判定手段と、
該格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成する場合には、該対象物に関する情報に基づいて該データベース部を検索して検索結果を表示する検索手段と、
該検索結果に利用可能なデータがあれば、必要に応じて修正してから該対象物の数値解析データを作成して該データベースに格納する作成手段とを備え、
該データベース部に格納済みのデータは、既に解析済みの対象物に対する数値解析データ、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データを含むことを特徴とする、数値解析データ作成装置。
（付記１２） 前記数値解析データは、少なくとも対象物を構成する要素集合別に、構造情報、熱情報及び連成情報を含む解析情報種別毎に分離・分類して前記データベース部に格納されることを特徴とする、付記１１記載の数値解析データ作成装置。
（付記１３） 前記属性情報は、対象物を含む装置や部品の事業分野名、製品名、モジュール名、部品名、材料名、前記データベース部内の三次元形状データの格納アドレス、数値解析データの格納アドレス、解析モデルデータの格納アドレス、材料特性データの格納アドレス、別装置や部品との接触・結合を示す相互関連条件、拘束条件、負荷条件等の格納アドレスを含み、該データベースにツリー構造で格納されていることを特徴とする、付記１１又は１２記載の数値解析データ作成装置。
（付記１４） 前期検索手段は、前記対象物の分野及びカテゴリに基づいて前記データベース部内の前記対象物又は類似の対象物に対するデータを検索することを特徴とする、付記１１〜１３のいずれか１項記載の数値解析データ作成装置。
（付記１５） 前記検索手段は、前記対象物の事業分野名、製品名、モジュール名、部品名、材料名の情報のうち少なくとも１つの情報をキーワードにして前記データベース部内の前記対象物又は類似の対象物に対するデータを検索することを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項記載の数値解析データ作成装置。
（付記１６） 前記作成手段は、前記対象物又は該対象物を構成する要素の反りやうねり又は表面温度の実測データが前記データベースに格納されていれば、該実測データを前記解析モデルデータに反映させることを特徴とする、付記１１〜１５のいずれか１項記載の数値解析データ作成装置。
（付記１７） 前記作成手段は、前記対象物を構成する要素間の接触・結合定義する相互関連条件、及び各要素の拘束条件、負荷条件、熱解析条件及び連成解析条件のうち、少なくとも１つの条件を前記解析モデルデータに反映させることを特徴とする、付記１１〜１６のいずれか１項記載の数値解析データ作成装置。
（付記１８） 前記作成手段は、前記少なくとも１つの条件を前記解析モデルデータに対話的に反映させることを特徴とする、付記１７記載の数値解析データ作成装置。
（付記１９） 前記データベース部の少なくとも一部を備えたことを特徴とする、付記１１〜１８のいずれか１項記載の数値解析データ作成装置。

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。

本発明が適用されるコンピュータシステムを示す斜視図である。 コンピュータシステムの本体部内の要部の構成を説明するブロック図である。 数値解析データ作成装置の実施例の動作を説明するフローチャートである。 数値解析データ作成装置の機能ブロック図である。 数値解析データ作成部の機能ブロック図である。 第１の解析モデル作成部の動作を説明するフローチャートである。 第２の解析モデル作成部の動作を説明するフローチャートである。 材料データ選択部の動作を説明する図である。 材料データの選択を説明する図である。 接触・結合定義部の動作を説明する図である。 接触定義及び結合定義を説明する図である。 解析条件指定部の動作を説明する図である。 ねじ締め解析を説明する図である。 熱解析条件設定部の動作を説明するフローチャートである。 連成解析ファイル設定部の動作を説明する図である。

符号の説明

１ 数値解析データ作成装置
１１ 数値解析データ作成部
１２ 数値解析データ分離・分類・格納部
１３ 解析モデル作成部
１４ 材料特性データ管理部
１５ 属性情報管理部
２１ データベース部
１００ コンピュータシステム
２０２ ＣＰＵ

Claims (10)

1. 解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成する数値解析データ作成方法であって、
   データベース部に格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成するか否かを判定する判定ステップと、
   該格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成する場合には、該対象物に関する情報に基づいて該データベース部を検索して検索結果を表示する検索ステップと、
   該検索結果に利用可能なデータがあれば、必要に応じて修正してから該対象物の数値解析データを作成して該データベースに格納する作成ステップとを含み、
   該データベース部に格納済みのデータは、既に解析済みの対象物に対する数値解析データ、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データを含むことを特徴とする、数値解析データ作成方法。
2. 前記数値解析データは、少なくとも対象物を構成する要素集合別に、構造情報、熱情報及び連成情報を含む解析情報種別毎に分離・分類して前記データベース部に格納されることを特徴とする、請求項１記載の数値解析データ作成方法。
3. 前記属性情報は、対象物を含む装置や部品の事業分野名、製品名、モジュール名、部品名、材料名、前記データベース部内の三次元形状データの格納アドレス、数値解析データの格納アドレス、解析モデルデータの格納アドレス、材料特性データの格納アドレス、別装置や部品との接触・結合を示す相互関連条件、拘束条件、負荷条件等の格納アドレスを含み、該データベースにツリー構造で格納されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の数値解析データ作成方法。
4. 前期検索ステップは、前記対象物の分野及びカテゴリに基づいて前記データベース部内の前記対象物又は類似の対象物に対するデータを検索することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の数値解析データ作成方法。
5. 前記作成ステップは、前記対象物を構成する要素間の接触・結合定義する相互関連条件、及び各要素の拘束条件、負荷条件、熱解析条件及び連成解析条件のうち、少なくとも１つの条件を前記解析モデルデータに反映させることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の数値解析データ作成方法。
6. 前記作成ステップは、前記少なくとも１つの条件を前記解析モデルデータに対話的に反映させることを特徴とする、請求項５記載の数値解析データ作成方法。
7. コンピュータに、解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成させるプログラムであって、
   請求項１〜６のいずれか１項記載の数値解析データ作成方法の各ステップを実行させる手順を含むことを特徴とする、プログラム。
8. 解析の対象となる対象物を解析して得られる数値解析データを作成する数値解析データ作成装置であって、
   データベース部に格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成するか否かを判定する判定手段と、
   該格納済みのデータを用いて該対象物の数値解析データを作成する場合には、該対象物に関する情報に基づいて該データベース部を検索して検索結果を表示する検索手段と、
   該検索結果に利用可能なデータがあれば、必要に応じて修正してから該対象物の数値解析データを作成して該データベースに格納する作成手段とを備え、
   該データベース部に格納済みのデータは、既に解析済みの対象物に対する数値解析データ、解析モデルデータ、材料特性データ及び属性データを含むことを特徴とする、数値解析データ作成装置。
9. 前記検索手段は、前記対象物の事業分野名、製品名、モジュール名、部品名、材料名の情報のうち少なくとも１つの情報をキーワードにして前記データベース部内の前記対象物又は類似の対象物に対するデータを検索することを特徴とする、請求項８記載の数値解析データ作成装置。
10. 前記データベース部の少なくとも一部を備えたことを特徴とする、請求項８又は９記載の数値解析データ作成装置。

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