JP2007257656A - 連成解析方法及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】対象モデルを複数種類の物理シュミレーションモデルで解析する連成解析の解析条件設定方法に関し、対象モデルのグループと境界の解析条件の設定を容易にする。
【解決手段】対象モデルの要素の集合である要素グループと、要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表（１１０）を画面に表示するステップと、表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、決定された前記物理モデルに対応する要素グループに含まれる要素の境界である境界データを、要素グループと境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、検索された境界データと、境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表（１２０）を画面に表示するステップとを有する。連成解析の解析条件設定において、対象モデルの要素グループと境界の対応つけが自動的に行われ、解析条件の設定が容易且つ正確に実行できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数種類の物理シュミレーションモデルを用いて、対象モデルを解析する連成解析方法及びそのプログラムに関し、特に、対象モデルの解析条件を設定するための連成解析方法及びそのプログラムに関する。

近年、設計モデルの検証のため、コンピュータにより、設計モデルの物理的動作をシミュレーションすることが盛んに行われている。例えば、熱伝導解析、流体解析、構造解析、電磁場解析、電磁波解析等である。近年、解析対象モデルの複雑化に伴い、対象モデルに複数種類のシミュレーションを適用する場合が増加している。これを連成解析という。

図２５は、従来の解析方法の説明図、図２６は、従来の解析条件設定手順の説明図、図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、対象モデル例の説明図である。図２５に示すように、ＣＡＤシステムでモデルのデータを作成する。例えば、図２７（Ａ）のモデルである。

解析システムは、このデータを読み込む(一般的にデータは非構造形式のものである)。解析の前に、物理シュミレーションモデル（物理モデルという）の選択を行い、続いて対象モデルの各要素グループの解析条件の設定と、要素グループの境界の解析条件の設定を行う。このように、解析条件が設定された後、解析計算を行う。

図２７（Ａ）のモデル例で具体的に説明する。図２７（Ａ）は、熱一流体解析用のモデルの概念図である。モデルの要素の集合であるグループ１が筐体内の流体の領域、グループ２が発熱体、そしてグループ３が断熱体である。図の左側の流入境界から空気が流入して、右側の流出境界から空気が流出する。

このモデルに対して要素（メッシュ）分割したのが、図２７（Ｂ）である。要素グループは要素の集合であり、境界は連続した要素境界の集合である。境界は、複数の要素グループに渡っていてもよく、また、必ずしも要素グループの境界に存在するものでもない。図２７（Ｂ）において、境界２、４は流体の壁、境界５は、断熱体の壁、境界１は流入、境界３は流出の境界、境界６は、断熱体と流体の境界、境界７は、発熱体と流体の境界である。

この要素グループと境界に対し、解析条件の設定を行う。解析条件は、解析種類と、解析の性質（熱伝導率等）である。図２７（Ｂ）の場合には、グループ１は、熱伝導と流体の性質があるので、物理モデルには熱伝導と流体を設定する。グループ２は、固体の発熱体であるので、物理モデルには熱伝導のみを設定する。グループ３は、断熱体であるので、何も設定しなくてよい。更に、各グループに熱伝導率等のグループの性質を設定する。同様に、図２７（Ｂ）に示す各境界に対し、物理モデルと、境界の性質を設定する。

この設定のため、従来は、図２６に示すように、グループと境界の名前を異なる１次元リストに表示し、各グループや境界を選択して、グループ、境界別々に、条件設定を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−０５７１２７号公報

しかし、物理モデルが２つ以上になると、要素グループに複数の物理変数を設定する必要があるため、１次元的リストを使用した場合、設定作業が煩雑となる。又、境界条件の設定の際には、どの境界がどの物理モデルに対応しているかを、要素グループへの設定状況を考慮しながら、境界条件の設定を行う必要があり、作業は更に複雑化する。

近年、対象モデルが複雑化しており、多数の物理モデルを使用する解析が増加しており、多数のグループ、境界の条件設定、多数の物理モデルの設定が必要となり、条件設定作業が複雑で困難となるという問題が生じていた。又、グループと境界との設定状況の把握も容易でなく、一層、条件設定作業を複雑化するという問題があった。

例えば、本来同じ物理モデルを共有するグループと境界の関連が明らかではないため、１つのグループ（例えば、「solid2」）に、静電場の物理モデルを用いて解析条件を設定したのに、他のグループ（例えば、「solid1」）に属する境界に、同じ静電場の境界条件を与えてしまうことがある。

従って、本発明の目的は、複数の物理モデルを用いる連成解析システムにおいて、対象モデルのグループと境界との条件設定を容易に行うための連成解析方法及びそのプログラムを提供することにある。

又、本発明の他の目的は、対象モデルのグループと境界との物理モデルの共通性を利用して、グループと境界との条件設定を容易にするための連成解析方法及びそのプログラムを提供することにある。

更に、本発明の他の目的は、条件設定と対象モデルとを画面でリンクして、条件設定を容易にするための連成解析方法及びそのプログラムを提供することにある。

この目的の達成のため、本発明の連成解析方法は、物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析方法において、前記対象モデルの要素の集合である要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された前記物理モデルに対応する要素グループに含まれる要素の境界の集合である境界データを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、前記検索された境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップとを有する。

又、本発明の連成解析方法の他の側面は、物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析方法において、前記対象モデルの要素の集合である要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された物理変数に基づいて、物理モデルを設定するステップと、前記物理モデルの設定を行った要素グループに対応する前記対象モデルの境界データを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、前記検索された境界データに対応する識別名と、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップと、前記表示された第２の対応表において、前記境界データに対して物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における物理変数に基づいて、解析条件を設定するステップと、前記設定された物理モデル及び解析条件を用いて、前記対象モデルを解析するステップとを有する。

更に、本発明の連成解析方法の他の側面は、前記物理モデルを設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記物理モデルを設定する設定画面を表示する。

更に、本発明の連成解析方法の他の側面は、前記解析条件を設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記解析条件を設定する設定画面が自動的に表示する。

更に、本発明の連成解析方法の他の側面は、物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析方法において、前記対象モデルの要素の境界の集合である境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における境界データに対応する前記対象モデルの要素の集合である要素グループを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、前記検索された要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップとを有する。

更に、本発明の連成解析方法の他の側面は、物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析方法において、前記対象モデルの要素の境界の集合である境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における境界データに基づいて、解析条件を設定するステップと、前記解析条件の設定を行った境界データに対応する前記対象モデルの要素の集合である要素グループを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、前記検索された要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップと、前記表示された第２の対応表において、前記要素グループに対する物理モデルに対して入力された物理変数に基づいて、物理モデルを設定するステップと、前記設定された解析条件及び物理モデルを用いて、前記対象モデルを解析するステップとを有する。

グループと境界の相関を境界条件設定画面に反映するため、グループの物理モデルを設定すると、自動的にそのグループに対応する境界を検索し、境界条件設定画面にその境界の解析条件を設定するようにした。これにより、連成解析の解析条件設定において、対象モデルの要素グループと境界の対応つけが自動的に行われ、シミュレーションのユーザが、解析条件の設定が容易且つ正確に実行できる。

以下、本発明の実施の形態を、連成解析システム、解析条件設定方法、他の実施の形態の順で、図面に基づいて説明する。

［連成解析システム］
図１は、本発明の一実施の形態の連成解析システムの構成図、図２は、図１の設定画面の説明図、図３は、その要素グループの解析条件設定画面の説明図、図４は、その境界の解析条件設定画面の説明図である。

図１に示すように、連成解析システムは、ＣＰＵ（プロセッサ）１と、デイスプレイ２と、マウス等の入力デバイス３と、ファイル装置（記憶装置）４とで構成されている。この解析システムは、周知のパーソナルコンピュータを使用できる。

ＣＰＵ１は、ＣＡＤモデル作成処理１０と、メッシュ作成処理１１と、リスト登録処理１２と、要素グループの解析条件設定処理１３と、要素境界の解析条件設定処理１４と、物理モデルのシミュレーション計算処理１５と、計算結果の表示処理１６とを行う。各処理は、モジュール化されており、汎用のモジュールを一部使用できる。

ＣＡＤモデル作成処理１０は、数値計算を行うためのモデルを作成する。メッシュ作成処理１１は、作成されたモデルに対して、メッシュ（要素）分割する。この際に、各メッシュ（要素）のグループと境界が定義される。

リスト登録処理１２は、グループをグループリスト４１に、境界を境界リスト４２に登録し、グループと境界との対応関係を対応リスト４０に登録する。対応リスト４０は、図１では、ファイル装置４に設けられ、グループ番号と、対応する境界番号を格納する。

要素グループの解析条件設定処理１３及び要素境界の解析条件設定処理１４は、メッシュ分割したメッシュ（要素）のグループと境界に対して解析条件を設定する。例えば、熱伝導解析では、要素グループに対して熱伝導率、境界に対しては温度や熱伝達率を設定する。又、構造解析では、要素グループに対してヤング率等、境界に対しては荷重等の条件を設定する。本発明の一つの特徴として、両解析条件設定処理１３、１４は、互いにリンクしている。

図２、図３及び図４により、解析条件設定処理を説明する。図２は、デイスプレイ２の解析条件設定画面１００を示す。解析条件設定画面１００は、３つの領域１１０、１２０、１３０が設けられている。第１の領域１１０は、物理モデルと要素グループ名の２次元的リストを表示する。第２の領域１２０は、物理モデルと境界名の２次元的リストを表示する。第３の領域１３０は、対象モデル形状を表示する。

要素グループ設定用の２次元リスト１１０は、各要素グループ名と、このシステムで指定可能な物理シュミレーションモデルの表である。図２及び図３の例では、対象モデル（図２の第３の領域１３０）の３つのグループ１、２、３と、５つの指定可能な物理モデル（熱伝導、流体、構造解析、静電磁場、電磁場）との表で構成される。

物理モデルの選択においては、２次元リスト１１０において、物理モデルと要素グルーブの交わる領域をクリック(またはダブルクリック)することで、要素グループの物理モデルが選択され、対応する物理モデルの物理変数人カ画面１１２、１１４が開き、変数の入力ができる。

図３の例では、２次元リスト１１０の熱伝導をクリックすることにより、熱伝導解析の変数設定画面１１２が開き、熱伝導率、比熱等の入力を行うことができる。又、２次元リスト１１０の流体をクリックすることにより、流体解析の変数設定画面１１４が開き、粘性係数、質量密度等の入力を行うことができる。２次元リスト１１０の設定された欄には、丸印が表示される。

境界条件設定用の２次元リスト１２０は、各境界名と、このシステムで指定可能な物理シュミレーションモデルの表である。図２及び図４の例では、対象モデル（図２の第３の領域１３０）の境界１、２、３、４と、５つの指定可能な物理モデル（熱伝導、流体、構造解析、静電磁場、電磁場）との表で構成される。

境界条件の選択においては、２次元リスト１２０において、物理モデルと境界の交わる領域をクリック(またはダブルクリック)することで、対応する物理モデルの物理変数人カ画面１２２、１２４が開き、変数の入力ができる。

図４の例では、２次元リスト１２０の熱伝導をクリックすることにより、熱伝導解析の境界条件設定画面１２２が開き、熱流束、熱伝達率等の入力を行うことができる。又、２次元リスト１２０の流体をクリックすることにより、流体解析の境界条件設定画面１２４が開き、圧力、流速等の入力を行うことができる。

本発明の一つの特徴として、物理モデルと境界名の２次元的なリスト表示機能を有し、前述のファイル４の対応リスト４０を参照し、各要素グループの物理モデルの割り当て状況を境界リスト１２０に表示する。境界リスト１２０において、条件設定が必要とされる境界(物理モデルと境界の交わる領域)が自動的にチェックされる。例えば、丸印で表示する。チェックされている境界名の領域をクリック(またはダブルクリック)することで、各境界が対応する物理モデルの境界条件の設定ができる。

また、物理モデルと要素グループ名の２次元的リスト表示と物理モデルと境界名の２次元的リスト表示とモデル形状の表示とを１画面に並べて同時表示することで、容易に解析の設定状況の把握ができる。

このように、２次元リスト１１０により、複数の物理モデルを伴う達成解析において、要素グループヘの物理変数の設定が容易になる。又、要素グループヘの物理変数の設定状況を判別し、設定が必要な境界条件を自動的にチェックし、境界リスト１２０で設定可能状態にするので、境界条件設定が容易になる。更に、要素グループリストと境界リストとモデル形状を同時に出力できるので、解析の設定状況の把握が容易になる。

図１に戻り、計算処理１５は、メッシュ分割されたモデルと解析条件を用いて計算を実行して、解を求める。この計算処理１５は、汎用の熱解析プログラム、構造解析プログラム、流体解析プログラム等を使用できる。結果表示処理１６は、計算処理で求められた計算結果を画面に出力する。

［解析条件設定方法］
次に、リスト登録処理１２、解析条件設定処理１３、１４を、図５乃至図９により説明する。図５は、図１のリスト登録、解析条件設定処理フロー図、図６は、図５の要素と境界の関係図、図７は、図５の境界データの作成処理フロー図、図８は、図５の境界データの修正処理フロー図、図９は、図１のリンク処理フロー図である。

図５により、登録、設定処理を説明する。

（Ｓ１）要素グループデータ構造を作成する。図１の例では、読み込んだ要素グループをグループリスト４１に登録する。

（Ｓ２）読み込んだ要素グループ又は要素グループと要素境界データから、要素境界データ構造を作成する。図６に示すように、境界Ａが、要素Ａ，Ｂ，Ｃに跨ることがある。このような場合、境界Ａを、境界Ａ−Ｂと、境界Ａ−Ｃに分割する。このようにすることにより、１つの境界は、片側に１つの要素、又は両側に１つづつの要素を有していると定義でき、境界と要素との相関を用いる解析条件設定が可能となる。図１の例では、この境界を境界リスト４２に登録し、且つグループと境界の相関関係を対応リスト４０に登録する。この処理は、後述する図７及び図８で詳細に説明する。

（Ｓ３）図２のように、解析条件設定画面１００を表示し、領域１１０の要素グループと物理モデルとの２次元リストから、要素グループの物理モデルを選択する。図２、図３で示すと、グループと物理モデルの交点の領域をクリックする。これに応じて、選択した要素グループが有する要素境界を、対応リスト４０により自動検索する。領域１２０の要素境界と物理モデルとの２次元リストの要素境界の物理モデルは、クリックした物理モデルに決定される。この処理を、後述する図９で詳細に説明する。

（Ｓ４）同様に、図２のように、解析条件設定画面１００の領域１２０の要素境界と物理モデルとの２次元リストから、要素境界の物理モデルを選択する。図２、図４で示すと、要素境界と物理モデルの交点の領域をクリックする。これに応じて、選択した要素境界を境界とする要素グループを、対応リスト４０により自動検索する。領域１１０の要素グループと物理モデルとの２次元リストの要素グループの物理モデルは、クリックした物理モデルに決定される。

（Ｓ５）図３及び図４のように、各々の物理モデルの解析条件設定画面１１２、１１４、１２２、１２４が開き、解析条件を設定（入力）する。

図７により、図５及び図６で説明した境界データの作成処理を説明する。図７は、要素グループだけ読み込んだ場合の境界データの作成処理を示す。

（Ｓ１０）要素グループデータ（要素グループとその要素）を読み込んだ後、要素グループのポインタＮを「１」に初期化する。

（Ｓ１１）要素のポインタＭを「１」に初期化する。

（Ｓ１２）N番目の要素グループに属するＭ番目の要素に対し、その隣接する要素データを検索する。

（Ｓ１３）要素グループＪに隣接要素があった場合には、境界［Ｎ，Ｊ］のデータに、Ｍ番目の要素と、要素境界面位置を登録する。

（Ｓ１４）一方、隣接要素が無い場合には、境界［Ｎ，０］のデータに、M番目の要素と、要素境界面の位置を登録する。

（Ｓ１５）要素ポインタＭを、「Ｍ＋１」にインクリメントし、要素ポインタＭが、最大値Ｍｍａｘを越えたかを判定する。越えていないと、ステップＳ１２に戻る。

（Ｓ１６）越えていると、要素グループポインタＮが、最大値Nｍａｘを越えたかを判定する。越えていないと、ステップＳ１１に戻る。越えていると、全ての要素グループの境界検索が終了したため、終了する。
尚、境界データが与えられる場合は、図７の処理は、必要ない。

次に、図８により、図６で説明した境界データの修正処理を説明する。

（Ｓ２０）要素グループデータ（要素グループとその要素）と要素境界データを読み込んだ後、要素境界のポインタＮを「１」に初期化する。

（Ｓ２１）Ｎ番目の要素境界に属する要素グループ数をカウントする。

（Ｓ２２）要素グループ数が、３以上である場合には、Ｎ番目の要素境界データを複数に分割し、新たに、要素境界データを作成する。

（Ｓ２３）要素グループ数が２以下である場合には、分割しない。即ち、要素グループ数が２以下である場合と、ステップＳ２２で要素グループ数を２以下に修正した場合には、要素境界のポインタＮが、最大値Ｎｍａｘを越えたかを判定する。越えていないと、ステップＳ２１に戻る。越えていると、全ての要素境界の処理が完了したため、終了する。

このようにして、１つの境界は、片側に１つの要素、又は両側に１つづつの要素を有していると定義でき、境界と要素との相関を用いる解析条件設定が可能となる。

次に、図５の条件設定処理における要素グループと境界とのリンク処理を、図９により、説明する。

（Ｓ３０）図２の境界グループの２次元リスト１１０で、Ｎ番目の要素グループの物理モデルを選択すると、Ｎ番目の要素グループをグループリスト１１０に丸印で表示する。

（Ｓ３１）対応リスト４０を参照して、選択グループに対する境界を検索する。検索でヒットした境界要素を境界リスト１２０に丸印で表示する。

このようにして、図２で説明したように、選択グループと境界との対応が、自動的にチェックされ、解析条件の設定に反映される。

次に、解析条件設定方法を、図１０乃至図１７により説明する。

図１０は、解析条件設定の初期画面図である。図１０において、アイコン１４０は、図１のモデル作成処理を指定するためのもの、アイコン１５０は、図１のメッシュ作成処理を指定するためのもの、アイコン１６０は、解析条件設定処理を指定するためのもの、アイコン１７０は、計算処理を指定するためのもの、アイコン１８０は、結果表示処理を指定するためのものである。

解析条件設定処理のアイコン１６０をクリックすると、図１０のように、画面領域１３０に、対象モデル形状が表示され、画面領域１１０に、グループの２次元リスト１１０が表示され、画面領域１２０に、境界の２次元リスト１２０が表示される。

この例では、２次元リスト１１０の縦軸に、グループ番号を、横軸に、閲覧（Ｖｉｅｗ），グループ名、物理モデル（熱伝導、静電場、流体）を並べてある。そして、対象モデルのグループは、「ｓｏｌｉｄ １」と、「ｓｏｌｉｄ ２」の２つであることを示す。

同様に、２次元リスト１２０の縦軸に、境界番号を、横軸に、閲覧（Ｖｉｅｗ），境界名、物理モデル（熱伝導、静電場、流体）を並べてある。そして、対象モデルの境界は、グループ「ｓｏｌｉｄ １」の境界「ｓｌｆ １」〜「ｓｌｆ
６」と、「ｓｏｌｉｄ ２」の境界「ｓ２ｆ １」〜「ｓ２ｆ ３」であることを示す。

次に、図１１乃至図１３により、グループ選択処理を説明する。図１０及び図１３に示すグループ選択モード１９０をクリックすることにより、グループ選択、即ち、各グループの物理的性質を選択する。選択方法は、グループ名と物理モデルで作成されるリスト１１０の交わる領域をマウスでクリック（又はダブルクリック）すると、図１１及び図１３に示すように、丸印（○）が表示され、グループ名に対する物理的性質が決定される。この際、選択したグループの境界が自動的にチェックされ、図１１及び図１３に示すように、グループと同じ物理的性質が決定される。更に、境界リストに丸印（○）が表示される。また、グループリストの丸印（○）が表示された領域をマウスでクリック（又はダブルクリック）すると、丸印（○）の表示が消えて設定が解除される。

具体的には、図１３に示すように、「グループ」と「物理モデル」の交わる領域Ａをマウスでクリック（又はダブルクリック）すると、そのグループの境界Ｂが自動的にチェックされる。例えば、グループの物理的性質が仮に「熱伝導」と決まれば、そのグループの境界の性質が「熱伝導」の性質を持つことが一意的に決まる（グループと境界との相関関係）ということを利用して、グループリスト１１０、境界リスト１２０上に自動的に反映させる。

境界の数が複数存在する場合には、どの境界がどのような物理的性質を有しているかが、わかりにくいが、このグループ・境界リスト１１０、１２０を用いることで、ユーザが誤らずにかつ容易に解析条件設定を行うことが可能になる。

同様に、図１２に示すように、グループ「solid ２」についても、物理的性質が仮に「熱伝導」と決まれば、そのグループの境界の性質が「熱伝導」の性質を持つことが一意的に決まり、グループリスト１１０、境界リスト１２０上に自動的に反映される。

次に、解析条件の設定に移り、図１０、図１３の設定アイコン２００をクリックする。選択モードで選択され物理的性質が決まっている丸印（○）が表示された領域をマウスでクリック（又はダブルクリック）すると、物理的性質に対応する解析条件設定画面（図３〜図４）が表示され、解析条件の設定を行うことができる。解析条件設定画面が表示されている間（設定待ち）は、図１１、図１２のように対応するグループ又は境界が強調表示される。

更に、ユーザが設定進行状況を一目で把握できるように、解析条件設定後には、リストの丸印（○印）を二重丸（◎）印に変える。以前に設定した設定個所の解析条件を後で変化させて計算する場合（例えば熱伝導率を２倍にする）等には、設定個所の特定が非常に容易になる。

更に、グループ、境界描画モードも可能である。図１４及び図１５で示すように、リスト１１０の閲覧（View）列の白四角（□）をクリックすると表示が黒四角（■）になり、対応するグループが画面に異なる色等で強調表示される。同様に、境界についても、リスト１２０の閲覧（View）列の白四角（□）をクリックすると、表示が黒四角（■）になり、図１６乃至図１８に示すように、対応する境界が画面に異なる色等で強調表示される。

この強調表示されたモデル描画画面上の領域をマウスでクリック（又はダブルクリック）すると、解析条件設定画面（図３〜図４）が表示され、解析条件の設定を行うことも可能である。即ち、リストを用いた設定と描画画面を用いた設定の両方が可能となる。

前述の実施の形態では、グループリスト１１０と境界リスト１２０を同時に画面に表示しているが、片方を表示し、切り替えにより、他方を表示してもよい。

［他の実施の形態］
図１９及び図２０は、本発明の他の実施の形態の変数設定画面の説明図である。図１９では、熱伝導解析の変数設定画面と流体解析の変数設定画面が１つの設定画面１１６で構成される。この画面１１６で、熱伝導率、比熱、粘性係数、質量密度等の入力を行うことができる。

図２０では、熱伝導解析の境界条件設定画面と流体解析の境界条件設定画面が１つの設定画面１２６で構成され、熱流束、熱伝達率、圧力、流速等の入力を行うことができる。

図２１乃至図２４は、本発明の他の実施の形態の振動乃至移動するモデルを例にした説明図である。図２２に示すように、固体（グループ２）が流体（グループ１）で移動するモデルや、図２４に示すように、固体（グループ２）が電磁波領域（グループ１）で振動するモデルでは、解析条件として、更に、境界の移動方法を設定する必要がある。例えば、点対象の移動、面対象の移動、軸方向の移動等である。

この場合に、図２１、図２３、図２４に示すように、移動グループ、移動境界を、非移動グループ、非移動境界と区別するように、例えば、二重丸で表示し、対応する設定画面を呼び出すようにする。これにより、移動、振動モデルにおいても、区別して、グループと境界をリンクできる。

以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形が可能であり、これらを本発明の技術的範囲から排除するものではない。

あるグループとそのグループの境界は共通の物理モデルの性質を有するという原理を用いて、グループと境界の相関を境界条件設定画面に反映するため、グループの物理モデルを設定すると、自動的にそのグループに対応する境界を検索し、境界条件設定画面にその境界の解析条件を設定するようにした。これにより、連成解析の解析条件設定において、対象モデルの要素グループと境界の対応つけが自動的に行われ、解析条件の設定が容易且つ正確に実行できる。

本発明の一実施の形態のシステム構成図である。 図１のシステムの解析条件設定画面の説明図である。 図２の要素グループリストの構成図である。 図２の要素境界リストの構成図である。 図１の解析条件設定処理フロー図である。 図５の境界分割処理の説明図である。 図５の境界検出処理フロー図である。 図５の境界修正処理フロー図である。 図５のリンク処理フロー図である。 図１の解析条件設定画面の説明図である。 図１０の画面において、要素グループの設定の説明図である。 図１０の画面において、他の要素グループの設定の説明図である。 図１０の画面のグループ及び境界リストの拡大図である。 図１０の画面において、要素グループの設定時のモデル描画説明図である。 図１０の画面において、他の要素グループの設定のモデル描画説明図である。 図１０の画面において、境界設定時のモデル描画説明図である。 図１０の画面において、他の境界設定時のモデル描画説明図である。 図１０の画面において、更に他の境界設定時のモデル描画説明図である。 本発明の他の実施の形態の解析変数設定画面の説明図である。 本発明の他の実施の形態の境界条件設定画面の説明図である。 本発明の他の実施の形態の解析条件設定画面の説明図である。 本発明の他の実施の形態の対象モデルの説明図である。 本発明の更に他の実施の形態の解析条件設定画面の説明図である。 本発明の更に他の実施の形態の対象モデルの説明図である。 従来技術の説明図である。 従来の解析条件設定画面の説明図である。 解析対象モデルの説明図である。

符号の説明

１ ＣＰＵ
２ デイスプレイ
３ 入力デバイス
４ ファイル装置
１０ ＣＡＤモデル作成処理
１１ メッシュ作成処理
１２ リスト登録処理
１３ 要素グループの解析条件設定処理
１４ 要素境界の解析条件設定処理
１５ 計算実行処理
１６ 結果表示処理
４０ グループー境界対応リスト

Claims (16)

1. 物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析方法において、
   前記対象モデルの要素の集合である要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、
   前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された前記物理モデルに対応する要素グループに含まれる要素の境界の集合である境界データを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、
   前記検索された境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップとを有する
   ことを特徴とする連成解析方法。
2. 物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析方法において、
   前記対象モデルの要素の集合である要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、
   前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された物理変数に基づいて、物理モデルを設定するステップと、
   前記物理モデルの設定を行った要素グループに対応する前記対象モデルの境界データを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、
   前記検索された境界データに対応する識別名と、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップと、
   前記表示された第２の対応表において、前記境界データに対して物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における物理変数に基づいて、解析条件を設定するステップと、
   前記設定された物理モデル及び解析条件を用いて、前記対象モデルを解析するステップとを有する
   ことを特徴とする連成解析方法。
3. 前記物理モデルを設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記物理モデルを設定する設定画面を表示する
   ことを特徴とする請求項２記載の連成解析方法。
4. 前記解析条件を設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記解析条件を設定する設定画面が自動的に表示する
   ことを特徴とする請求項２又は３記載の連成解析方法。
5. 物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析方法において、
   前記対象モデルの要素の境界の集合である境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、
   前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における境界データに対応する前記対象モデルの要素の集合である要素グループを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、
   前記検索された要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップとを有する
   ことを特徴とする連成解析方法。
6. 物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析方法において、
   前記対象モデルの要素の境界の集合である境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、
   前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における境界データに基づいて、解析条件を設定するステップと、
   前記解析条件の設定を行った境界データに対応する前記対象モデルの要素の集合である要素グループを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、
   前記検索された要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップと、
   前記表示された第２の対応表において、前記要素グループに対する物理モデルに対して入力された物理変数に基づいて、物理モデルを設定するステップと、
   前記設定された解析条件及び物理モデルを用いて、前記対象モデルを解析するステップとを有する
   ことを特徴とする連成解析方法。
7. 前記物理モデルを設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記物理モデルを設定する設定画面を表示する
   ことを特徴とする請求項６記載の連成解析方法。
8. 前記解析条件を設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記解析条件を設定する設定画面を自動的に表示する
   ことを特徴とする請求項６又は７記載の連成解析方法。
9. 物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析プログラムにおいて、
   前記対象モデルの要素の集合である要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、
   前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された前記物理モデルに対応する要素グループに含まれる要素の境界の集合である境界データを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、
   前記検索された境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップとを、コンピュータに実行させる
   ことを特徴とする連成解析プログラム。
10. 物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析プログラムにおいて、
    前記対象モデルの要素の集合である要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、
    前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された物理変数に基づいて、物理モデルを設定するステップと、
    前記物理モデルの設定を行った要素グループに対応する前記対象モデルの境界データを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、
    前記検索された境界データに対応する識別名と、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップと、
    前記表示された第２の対応表において、前記境界データに対して物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における物理変数に基づいて、解析条件を設定するステップと、
    前記設定された物理モデル及び解析条件を用いて、前記対象モデルを解析するステップとを、コンピュータに実行させる
    ことを特徴とする連成解析プログラム。
11. 前記連成解析プログラムにおいて、
    前記物理モデルを設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記物理モデルを設定する設定画面を表示する
    ことを特徴とする請求項１０記載の連成解析プログラム。
12. 前記連成解析プログラムにおいて、
    前記解析条件を設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記解析条件を設定する設定画面を自動的に表示する
    ことを特徴とする請求項１０又は１１記載の連成解析プログラム。
13. 物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析プログラムにおいて、
    前記対象モデルの要素の境界の集合である境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、
    前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における境界データに対応する前記対象モデルの要素の集合である要素グループを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、
    前記検索された要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップとを、コンピュータに実行させる
    ことを特徴とする連成解析プログラム。
14. 物理特性のシミュレーションモデルである物理モデルを用いて、シミュレーション対象である対象モデルを解析する連成解析プログラムにおいて、
    前記対象モデルの要素の境界の集合である境界データと、前記境界データに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第１の対応表を画面に表示するステップと、
    前記表示された第１の対応表において、物理モデルを決定し、前記決定された物理モデルに対して入力された境界条件における境界データに基づいて、解析条件を設定するステップと、
    前記解析条件の設定を行った境界データに対応する前記対象モデルの要素の集合である要素グループを、前記要素グループと前記境界データとの対応関係を示す対応リストから検索するステップと、
    前記検索された要素グループと、前記要素グループに対して指定可能な物理モデルとの関係を示す第２の対応表を画面に表示するステップと、
    前記表示された第２の対応表において、前記要素グループに対する物理モデルに対して入力された物理変数に基づいて、物理モデルを設定するステップと、
    前記設定された解析条件及び物理モデルを用いて、前記対象モデルを解析するステップとを、コンピュータに実行させる
    ことを特徴とする連成解析プログラム。
15. 前記連成解析プログラムにおいて、
    前記物理モデルを設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記物理モデルを設定する設定画面を表示する
    ことを特徴とする請求項１４記載の連成解析プログラム。
16. 前記連成解析プログラムにおいて、
    前記解析条件を設定するステップにおいて、物理モデルが決定された場合に、前記解析条件を設定する設定画面を自動的に表示する
    ことを特徴とする請求項１４又は１５記載の連成解析プログラム。

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