JP2009003529A - モデル生成装置、モデル生成方法およびモデル生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】その接着面の幅に比較して厚みの小さい接着部材を介して２つの構造部材が接着された構造体について、規模の増大を抑制しつつ精度を高めた解析モデルを生成するモデル生成装置、モデル生成方法およびモデル生成プログラムを提供する。
【解決手段】本実施の形態に従うモデル生成装置によって得られる解析モデルは、第１構造部材２１０と第３構造部材２３０との接着領域に対応する第１構造部材２１０における第１接着面にある接着点と、第２構造部材２２０と第３構造部材２３０との接着領域に対応する第２構造部材２２０における第２接着面にある接着点とを、第３構造部材２３０の物理的特性に応じた関係式に従って拘束することで生成される。
【選択図】図４

Description

この発明は、解析対象の構造体の実モデルから前記構造体の解析モデルを生成するモデル生成装置、モデル生成方法およびモデル生成プログラムに関する。

近年、製品の設計段階などにおいて、複数の設計案に対して数値解析シミュレーションを実行し、それらのシミュレーション結果を参照して、設計案の優劣を比較検討する手法がとられている。このようなコンピュータを用いて物理現象を数値的に模擬する技術は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）とも称され、代表的に有限差分法や有限体積法、有限要素法などが知られている。このような数値解析シミュレーションは、解析対象の構造体を複数の領域に分割した解析モデルを用いて行なわれる。

たとえば、数値解析シミュレーションの代表例である有限要素法（ＦＥＭ：Finite Element Method）は、解析対象の構造体の実モデルを複数の要素に分割し、各要素について有限な値を持つ関数を用いて区分的に解を近似した解析モデルを生成し、この解析モデルを用いて全体の解を求める方法である。有限要素法は、解析対象の実モデルを任意の大きさの要素に分割できるために、複雑な形状を有する構造体を解析する場合に有利である。

そのため、有限要素法は、構造解析の分野において広く利用されており、部材単位の構造解析だけでなく、複数の部材が熱や荷重などの負荷により接触して発生する応力や変形を数値計算によって求める接触解析にも適用されている（たとえば、特許文献１）。

このような複数の設計案についての検討を行なう際、設計案の製品全体に関わる力学的特性を調べたい場合であっても、製品全体についての実モデルはその規模が大きくなりすぎるために、コンピュータリソースの制約などから、実モデルを解析モデルとしてそのまま取扱うことは困難である場合が多い。そのため、現実的な計算量となるように、設計案の製品全体の実モデルを簡略化して、数値解析シミュレーションを行なうための解析モデルを生成することが必要となる。この場合、解析すべき本質を反映するように解析モデルを生成することが重要である。

たとえば、複数の構造部材からなるアセンブリモデルに対する数値解析では、計算量を削減するために、構造部材同士をつなぐ非常に薄い両面テープなどの接着部材（もしくは粘着部材）を無視して解析モデルを生成することが一般的であった。
特開２００１−３０６６３４号公報 特開２００１−２６５８３６号公報

しかしながら、携帯電話などの携帯端末機器では、主要な部材間に多数の接着部材や粘着部材が利用されているが、近年、非常に小さな筐体に多くの部材が隙間なく配置されるようになっており、このような接着部材や粘着部材の厚みが無視できなくなってきている。

ここで、このような接着部材や粘着部材の厚みを考慮した精度の高い解析モデルを生成しようとすると、接着部材や粘着部材はその面積に比較して非常に薄いため、厚みを基準にして所定のアスペクト比を維持するように要素分割を行なうと、非常に多数の要素に分割する必要がある。そのため、解析モデルの規模が大きくなりすぎるという問題があった。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、その接着面の幅に比較して厚みの小さい接着部材を介して２つの構造部材が接着された構造体について、規模の増大を抑制しつつ精度を高めた解析モデルを生成するモデル生成装置、モデル生成方法およびモデル生成プログラムを提供することである。

この発明のある局面に従えば、解析対象の構造体の実モデルから構造体の解析モデルを生成するモデル生成装置であって、構造体は、第１および第２の構造部材と、その二つの面においてそれぞれ第１および第２の構造部材と接着される第３の構造部材とを含む。モデル生成装置は、予め定められた第１および第２の構造部材の形状を示す形状データを格納する格納手段と、形状データに基づいて、第１の構造部材と第３の構造部材との接着領域に対応する第１の構造部材における第１の接着面を指定するとともに、第２の構造部材と第３の構造部材との接着領域に対応する第２の構造部材における第２の接着面を指定する接着領域指定手段と、構造体における位置関係に対応するように、第１の構造部材と第２の構造部材との位置関係を規定する位置関係規定手段と、構造体における位置関係に基づいて、第１の接着面にある第１の接着点と、第１の接着点に対応する第２の接着面にある第２の接着点とを抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出された第１の接着点と第２の接着点とを第３の構造部材の物理的特性に応じた関係式に従って拘束する拘束手段とを備える。

好ましくは、抽出手段は、複数の第１の接着点を順次抽出するとともに、複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点を順次抽出し、拘束手段は、抽出手段によって抽出された複数の第１の接着点と複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点とをそれぞれ関係式に従って拘束する。

好ましくは、第１および第２の構造部材を複数の要素に分割する要素分割手段をさらに備える。

好ましくは、関係式は、第１の接着点と第２の接着点との間の距離を一定に維持する。
好ましくは、関係式は、弾性項を含む。

好ましくは、関係式は、粘性項を含む。
この発明の別の局面に従えば、演算装置と記憶装置とを含むコンピュータを用いて、解析対象の構造体の実モデルから構造体の解析モデルを生成するモデル生成方法であって、構造体は、第１および第２の構造部材と、その二つの面においてそれぞれ第１および第２の構造部材と接着される第３の構造部材とを含み、記憶装置は、予め定められた第１および第２の構造部材の形状を示す形状データを格納している。モデル生成方法は、演算装置が、形状データに基づいて、第１の構造部材と第３の構造部材との接着領域に対応する第１の構造部材における第１の接着面を指定するとともに、第２の構造部材と第３の構造部材との接着領域に対応する第２の構造部材における第２の接着面を指定するステップと、演算装置が、構造体における位置関係に対応するように、第１の構造部材と第２の構造部材との位置関係を規定するステップと、演算装置が、構造体における位置関係に基づいて、第１の接着面にある第１の接着点と、第１の接着点に対応する第２の接着面にある第２の接着点とを抽出するステップと、演算装置が、抽出した第１の接着点と第２の接着点とを第３の構造部材の物理的特性に応じた関係式に従って拘束するステップとを備える。

好ましくは、抽出するステップは、複数の第１の接着点を順次抽出するとともに、複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点を順次抽出するステップを含み、拘束するステップは、抽出した複数の第１の接着点と複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点とをそれぞれ関係式に従って拘束するステップを含む。

好ましくは、演算装置が、第１および第２の構造部材を複数の要素に分割するステップをさらに備える。

好ましくは、関係式は、第１の接着点と第２の接着点との間の距離を一定に維持する。
好ましくは、関係式は、弾性項を含む。

好ましくは、関係式は、粘性項を含む。
この発明のさらに別の局面に従えば、解析対象の構造体の実モデルから構造体の解析モデルを生成するモデル生成プログラムであって、構造体は、第１および第２の構造部材と、その二つの面においてそれぞれ第１および第２の構造部材と接着される第３の構造部材とを含む。モデル生成プログラムは、予め定められた第１および第２の構造部材の形状を示す形状データを格納する格納手段と、形状データに基づいて、第１の構造部材と第３の構造部材との接着領域に対応する第１の構造部材における第１の接着面を指定するとともに、第２の構造部材と第３の構造部材との接着領域に対応する第２の構造部材における第２の接着面を指定する接着領域指定手段と、構造体における位置関係に対応するように、第１の構造部材と第２の構造部材との位置関係を規定する位置関係規定手段と、構造体における位置関係に基づいて、第１の接着面にある第１の接着点と、第１の接着点に対応する第２の接着面にある第２の接着点とを抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出された第１の接着点と第２の接着点とを第３の構造部材の物理的特性に応じた関係式に従って拘束する拘束手段とを、コンピュータに実行させる。

好ましくは、抽出手段は、複数の第１の接着点を順次抽出するとともに、複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点を順次抽出し、拘束手段は、抽出手段によって抽出された複数の第１の接着点と複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点とをそれぞれ関係式に従って拘束する。

好ましくは、第１および第２の構造部材を複数の要素に分割する要素分割手段を、さらにコンピュータに実行させる。

好ましくは、関係式は、第１の接着点と第２の接着点との間の距離を一定に維持する。
好ましくは、関係式は、弾性項を含む。

好ましくは、関係式は、粘性項を含む。

この発明によれば、その接着面の幅に比較して厚みの小さい接着部材を介して２つの構造部材が接着された構造体について、規模の増大を抑制しつつ精度を高めた解析モデルを生成できる。

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

（ハードウェア構成）
本発明の実施の形態に従うモデル生成装置は、代表的に、パーソナルコンピュータやワークステーションといったコンピュータ上で実行されるソフトウェアによって実現される。

図１は、この発明の実施の形態に従うモデル生成装置を実現するための代表的なハードウェア構成であるコンピュータ１を示す斜視図である。

図１を参照して、コンピュータ１は、ＦＤ（Flexible Disk）駆動装置１１１およびＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory)駆動装置１１３を備えたコンピュータ本体１０１と、モニタ１０２と、キーボード１０３と、マウス１０４とを含む。

図２は、コンピュータ１のハードウェア構成を示す概略構成図である。
図２を参照して、コンピュータ本体１０１は、図１に示すＦＤ駆動装置１１１およびＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３に加えて、相互にバスで接続された、演算装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０５と、メモリ１０６と、記憶装置である固定ディスク１０７と、通信インターフェース１０９とを含む。

ＦＤ駆動装置１１１にはＦＤ１１２が装着され、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３にはＣＤ−ＲＯＭ１１４が装着される。上述したように、本実施形態に従うモデル生成装置は、ＣＰＵ１０５がメモリ１０６などのコンピュータハードウェアを用いて、ソフトウェアを実行することで実現される。一般的に、このようなソフトウェアは、ＦＤ１１２やＣＤ−ＲＯＭ１１４などの記録媒体に格納されて、またはネットワークなどを介して流通する。そして、このようなソフトウェアは、ＦＤ駆動装置１１１やＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３などにより記録媒体から読取られて、または通信インターフェース１０９にて受信されて、固定ディスク１０７に格納される。さらに、固定ディスク１０７からメモリ１０６に読出されて、ＣＰＵ１０５により実行される。

モニタ１０２は、ＣＰＵ１０５が出力する情報を表示するための表示部であって、一例としてＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などから構成される。マウス１０４は、クリックやスライドなどの動作に応じたユーザから指令を受付ける。キーボード１０３は、入力されるキーに応じたユーザから指令を受付ける。ＣＰＵ１０５は、プログラムされた命令を順次実行することで、各種の演算を実施する演算処理部である。メモリ１０６は、ＣＰＵ１０５のプログラム実行に応じて、各種の情報を記憶する。通信インターフェース１０９は、コンピュータ１と他の装置との間の通信を確立するための装置であり、ＣＰＵ１０５が出力した情報をたとえば電気信号に変換して他の装置へ送出するとともに、他の装置から電気信号を受信してＣＰＵ１０５が利用できる情報に変換する。固定ディスク１０７は、ＣＰＵ１０５が実行するプログラムや予め定められたデータなどを記憶する不揮発性の記憶装置である。また、コンピュータ１には、必要に応じて、プリンタなどの他の出力装置が接続されてもよい。

（解析モデル）
まず、図３を参照して、先行技術による解析モデルの生成処理について説明する。

図３は、先行技術による解析モデルを示す概略図である。図３（ａ）には、解析対象の構造体の一例として、第１構造部材２１０および第２構造部材２２０とその二面においてそれぞれ構造部材２１０および２２０と接着された第３構造部材２３０とからなる構造体を示す。

先行技術を用いてこのような構造体の解析モデルを生成する場合には、図３（ｂ）に示すように、第３構造部材２３０の厚みを無視し、第１構造部材２１０と第２構造部材２２０との間の境界条件として第３構造部材２３０に相当する定義がなされる。

より具体的には、図３（ｃ）に示すように、第１構造部材２１０および第２構造部材２２０のそれぞれの中立面にシェル要素２１２および２２２を設定し、このシェル要素２１２および２２２上に複数の節点２１４および２２４を規定する。これらの複数の節点２１４と対応する複数の節点２２４とを両者間の距離が一定であるとの境界条件下で、解析モデルを生成する。

このような先行技術に従う解析モデルによれば、接着部材である第３構造部材２３０の物理的特性を十分に反映することができない。すなわち、接着部材である第３構造部材２３０の粘着性に起因する節点間の変位変動や節点間の力学的作用などを反映した解析モデルを生成することができなかった。

次に、図４を参照して、本実施の形態に従うモデル生成装置によって得られる解析モデルについて説明する。

図４は、本実施の形態に従うモデル生成装置によって得られる解析モデルを示す概略図である。図４を参照して、本実施の形態に従うモデル生成装置によって得られる解析モデルは、第１構造部材２１０と第３構造部材２３０との接着領域に対応する第１構造部材２１０における第１接着面にある接着点と、第２構造部材２２０と第３構造部材２３０との接着領域に対応する第２構造部材２２０における第２接着面にある接着点とを、第３構造部材２３０の物理的特性に応じた関係式に従って拘束することで生成される。すなわち、本実施の形態に従うモデル生成装置によって得られる解析モデルは、第１構造部材２１０の接着面および第２構造部材２２０の接着面を規定するとともに、接着面間を所定の関係式に従って拘束することで、接着部材である第３構造部材の物理的特性を反映した解析モデルを規模の増大を抑制しつつ生成できる。以下、このような解析モデルの生成処理およびそれを実現するための構成について詳細に説明する。

なお、数値解析シミュレーションは、多くの場合において３次元空間として取扱われるが、以下では説明をより容易にするために、主に２次元座標としてその処理動作を説明する。なお、３次元空間であっても、２次元座標と同様に適用することが可能である。

また、本明細書において、「接着」とは、第３構造部材２３０として代表的に接着材を用いて第１構造部材２１０と第３構造部材２３０とを接着する構成、および第３構造部材２３０として代表的に粘着材を用いて第１構造部材２１０と第３構造部材２３０とを粘着する構成のいずれをも含む概念である。

（機能ブロック）
図５は、この発明の実施の形態に従うモデル生成装置の機能ブロック図である。

図５を参照して、本実施の形態に従うモデル生成装置は、データ格納部２０と、接着領域指定部２１と、位置関係規定部２２と、抽出部２３と、拘束部２４と、要素分割部２５とをその機能として含む。これらの機能ブロックのうち、データ格納部２０は固定ディスク１０７によって実現され、接着領域指定部２１、位置関係規定部２２、抽出部２３、拘束部２４、および要素分割部２５についてはＣＰＵ１０５でプログラムが実行されることで実現される。なお、ＣＰＵ１０５で実現される機能の一部または全部が専用のハードウェアによって構成されてもよい。

データ格納部２０は、予め定められた第１および第２構造部材の形状を示す形状データなどを格納する。このデータ格納部２０に格納される形状データは、ユーザや図示しない外部の装置などから入力される。具体的には、データ格納部２０は、被接着部材データ２０ａと、接着部材データ２０ｂと、接着情報データ２０ｃと、関係式データ２０ｄとを含む。

被接着部材データ２０ａは、図４に示すような接着される構造部材の形状を示す形状データを格納しており、代表的に構造部材の部品名・部品形状情報・接着面情報・接着面位置情報などを含む。

図６は、図５に示す被接着部材データ２０ａのデータ構造およびそのデータ内容の一例を示す図である。図６を参照して、被接着部材データ２０ａには、「部品名」、「部品形状情報」、「接着面情報」、「接着面位置情報」の４つのフィールドが規定されるとともに、各レコードには接着される構造部材を特定するためのデータが格納される。すなわち、「部品名」フィールドには、対応する構造部材の名称（一例として、「部品Ａ」）が格納され、「部品形状情報」フィールドには、対応する構造部材の形状を特定する情報（一例として、座標（０，０）を始点とする、長さが「１０」で高さが「３」の矩形形状）が格納され、「接着面情報」フィールドには、対応する構造部材の接着される面を特定する識別情報（一例として、ＩＤ値として「３１０」）が格納され、「接着面位置情報」フィールドには、対応する構造部材の接着面の領域を特定する情報（一例として、相対的な座標（３）を始点とする、接着幅が「４」の線形状）が格納される。

なお、この被接着部材データ２０ａには、その一面で接着部材と接着するもの、および接着面を持たないものが含まれていてもよい。

以下では、第１構造部材２１０を「部品Ａ」、第２構造部材２２０を「部品Ｂ」、および第３構造部材２３０を「接着シート」という名称が付されているとして説明を行なう。また、第３構造部材２３０（名称「接着シート」）の物理的特性（接着特性）に「粘性Ａ」という名称が付されているとする。

接着部材データ２０ｂは、図４に示すような被接着部材同士を接着する構造部材（接着部材）の形状を示す形状データを格納しており、代表的に構造部材の部品名・部品形状情報・接着面情報・接着面位置情報・接着変換情報などを含む。

図７は、図５に示す接着部材データ２０ｂのデータ構造およびそのデータ内容の一例を示す図である。図７を参照して、接着部材データ２０ｂには、「部品名」、「部品形状情報」、「Ａ接着面情報」、「Ａ接着面位置情報」、「Ｂ接着面情報」、「Ｂ接着面位置情報」、「接着変換情報」の７つのフィールドが規定されるとともに、各レコードには接着部材を特定するためのデータが格納される。

すなわち、「部品名」フィールドには、対応する構造部材の名称（一例として、「接着テープ」）が格納され、「部品形状情報」フィールドには、対応する構造部材の形状を特定する情報（一例として、相対的な座標（３，３）を始点とする、長さが「４」で高さが「１」の矩形形状）が格納される。また、「Ａ接着面情報」フィールドには、対応する構造部材が被接着部材と接着される一方の面を特定する識別情報（一例として、ＩＤ値として「３３０」）が格納され、「Ａ接着面位置情報」フィールドには、対応する構造部材が被接着部材と接着される一方の面の領域を特定する情報（一例として、座標（０）を始点とする、接着幅が「４」の線形状）が格納され、「Ｂ接着面情報」フィールドには、対応する構造部材が被接着部材と接着される他方の面を特定する識別情報（一例として、ＩＤ値として「３４０」）が格納され、「Ｂ接着面位置情報」フィールドには、対応する構造部材が被接着部材と接着される他方の面の領域を特定する情報（一例として、座標（０）を始点とする、接着幅が「４」の線形状）が格納される。さらに、「接着変換情報」フィールドには、対応する構造部材の物理的特性（一例として、「粘性Ａ」）が格納される。

接着情報データ２０ｃは、図４に示すような構造体の位置関係を示す被接着部材と接着部材との対応関係を示す対応関係データを格納しており、代表的に接着部品名および被接着部品名などを含む。

図８は、図５に示す接着情報データ２０ｃのデータ構造およびそのデータ内容の一例を示す図である。図８を参照して、接着情報データ２０ｃには、「接着部品名」、「第１の被接着部品名」、「第２の接着部品名」の３つのフィールドが規定されるとともに、各レコードには互いに接着される一組の構造部材間の関係を特定するためのデータが格納される。すなわち、「接着部品名」フィールドには、対応する接着部材を特定する名称（一例として、「接着テープ」）が格納され、「第１の被接着部品」および「第２の被接着部品」フィールドには、対応する被接着部材を特定する名称（一例として、「部品Ａ」および「部品Ｂ」）が格納される。

関係式データ２０ｄは、図７の「接着変換情報」フィールドに格納される値に対応する関係式を格納している。

図９は、図５に示す関係式データ２０ｄのデータ構造およびそのデータ内容の一例を示す図である。図９を参照して、関係式データ２０ｄには、「接着変換情報」および「関係式」の２つのフィールドが規定されるとともに、各レコードには互いに対応付けられた接着部材の物理的特性に応じた関係式が格納される。すなわち、「接着変換情報」フィールドには、図７の「接着変換情報」フィールドに格納される値（一例として、「粘性Ａ」など）が格納され、「関係式」フィールドには、対応する物理的特性に応じた関係式（一例として、「−ｋ_１（ｕＡ−ｕＢ）」や「ｃ_１（ｖＡ−ｖＢ）」など）が格納される。なお、この関係式の技術的意味については後述する。

再度、図５を参照して、接着領域指定部２１は、データ格納部２０に格納された各形状データに基づいて、第１構造部材２１０と第３構造部材２３０との接着領域に対応する第１構造部材２１０における第１接着面を指定する。同時に、接着領域指定部２１は、データ格納部２０に格納された各形状データに基づいて、第２構造部材２２０と第３構造部材２３０との接着領域に対応する第２構造部材２２０における第２接着面を指定する。

図１０は、図５に示す接着領域指定部２１における処理を説明するための図である。
図１０（ａ）を参照して、まず、接着領域指定部２１は、データ格納部２０に格納された被接着部材データ２０ａに基づいて、被接着部材である第１構造部材２１０を指定する。具体的には、接着領域指定部２１は、図６に示す被接着部材データ２０ａの「部品Ａ」に対応するレコードの「部品形状情報」フィールドのデータを読出す。そして、座標（０，０）の始点２１６から長さ方向（紙面右方向）に「１０」の長さをもち、かつ高さ方向（紙面上方向）に「３」の長さをもつ矩形形状として第１構造部材２１０を指定する。

そして、接着領域指定部２１は、図６に示す被接着部材データ２０ａの「部品Ａ」に対応するレコードの「接着面位置情報」フィールドのデータを読出す。そして、相対座標（３）の始点３１２から長さ方向（紙面右方向）に「４」の長さをもつ線形状として第１接着面３１０を指定する。

同様に、接着領域指定部２１は、データ格納部２０に格納された被接着部材データ２０ａに基づいて、被接着部材である第２構造部材２２０を指定する。図１０（ｂ）を参照して、接着領域指定部２１は、図６に示す被接着部材データ２０ａの「部品Ｂ」に対応するレコードの「部品形状情報」フィールドのデータを読出して、始点２２６を基準とした矩形形状として第２構造部材２２０を指定する。また、接着領域指定部２１は、図６に示す被接着部材データ２０ａの「部品Ｂ」に対応するレコードの「接着面位置情報」フィールドのデータを読出して、始点３２２を基準とした線形状として第２接着面３２０を指定する。

このように指定された第１接着面３１０は、第１構造部材２１０と第３構造部材２３０との接着領域に対応する第１構造部材２１０における接着面に相当し、第２接着面３２０は、第２構造部材２２０と第３構造部材２３０との接着領域に対応する第２構造部材２２０における接着面に相当する。

さらに、接着領域指定部２１は、データ格納部２０に格納された接着部材データ２０ｂに基づいて、接着部材である第３構造部材２３０を指定する。具体的には、接着領域指定部２１は、図７に示す接着部材データ２０ｂの「接着テープ」に対応するレコードの「部品形状情報」フィールドのデータを読出す。そして、座標（３，３）の始点３３２から長さ方向（紙面右方向）に「４」の長さをもち、かつ高さ方向（紙面上方向）に「１」の長さをもつ矩形形状として第３構造部材２３０を指定する。

そして、接着領域指定部２１は、図７に示す接着部材データ２０ｂの「接着テープ」に対応するレコードの「Ａ接着面位置情報」フィールドのデータを読出す。そして、相対座標（０）の始点３３２から長さ方向（紙面右方向）に「４」の長さをもつ線形状としてＡ接着面３３０を指定する。同様に、接着領域指定部２１は、図７に示す接着部材データ２０ｂの「接着テープ」に対応するレコードの「Ｂ接着面位置情報」フィールドのデータを読出して、相対座標（０）の始点３４２から長さ方向（紙面左方向）に「４」の長さをもつ線形状としてＢ接着面３４０を指定する。

再度、図５を参照して、位置関係規定部２２は、解析対象の構造体における位置関係に対応するように、第１構造部材２１０と第２構造部材２２０との位置関係を規定する。

図１１は、図５に示す位置関係規定部２２における処理を説明するための図である。
図１１を参照して、位置関係規定部２２は、図６に示す被接着部材データ２０ａの「部品Ａ」および「部品Ｂ」に対応するレコードの「部品形状情報」フィールドのデータ、ならびに図７に示す接着部材データ２０ｂの「接着テープ」に対応するレコードの「部品形状情報」フィールドのデータを読出す。そして、位置関係規定部２２は、各部材の座標データに基づいて、解析対象の構造体における位置関係に対応するように、第１構造部材２１０、第２構造部材２２０および第３構造部材２３０を配置する。なお、図１１では、説明の便宜上、第１接着面３１０とＡ接着面３３０との間、および第２接着面３２０とＢ接着面３３０との間が接触していない状態を図示するが、実際にはそれぞれの面間は接触して配置される。

再度、図５を参照して、抽出部２３は、解析対象の構造体における位置関係に基づいて、第１接着面３１０にある接着点と、当該接着点に対応する第２接着面３２０にある接着点とを順次抽出する。

図１２は、図５に示す抽出部２３における処理を説明するための図である。
図１２を参照して、抽出部２３は、第１構造部材２１０の第１接着面３１０に対して、複数の接着点３５２を順次抽出する。そして、抽出部２３は、第２構造部材２２０の第２接着面３２０において、順次抽出する接着点３５２に対応する接着点３６２を抽出する。ここで、接着点３５２は任意に抽出することが可能であるが、数値解析シミュレーションを行なう観点からは、接着部材である第３構造部材２３０の厚みを考慮して、その厚みと同程度の間隔で発生させることが好ましい。また、その抽出方向は、２次元の場合には第１接着面３１０の接着幅方向（紙面横方向）に沿って所定間隔で抽出することが好ましく、３次元の場合は各軸方向で同等の間隔で抽出することが好ましい。さらに、全くランダムに接着点を抽出してもよいし、接着面上に発生させる接着点の数を予め決めておき、接着点間が均一になるように抽出してもよい。このような場合には、入力データとしてこれらの情報を入力する。なお、接着点の抽出順序を入れ替えて、第２構造部材２２０の第２接着面３２０に対して複数の接着点３６２を順次抽出した上で、対応する接着点３５２を順次抽出してもよい。

また、図１２において、接着点３５２と接着点３６２との対応付けとは、第１接着面３１０および第２接着面３２０の接着幅方向の位置を共通することを意味する。

再度、図５を参照して、拘束部２４は、抽出部２３が抽出した複数の接着点３５２と対応する複数の接着点３６２とを第３構造部材２３０の物理的特性に応じた関係式に従って拘束する。なお、本明細書において、「拘束する」とは、２点間の相対的な物理的な関係を規定することであり、一方の点における挙動によって他方の点の位置や挙動が定まることを意味する。

図１３は、図５に示す拘束部２４における処理を説明するための図である。
図１３を参照して、拘束部２４は、抽出部２３が抽出した複数の接着点３５２および接着点３６２の各組に対して、第３構造部材２３０の物理的特性に応じた関係式に従って拘束する。具体的には、拘束部２４は、図７に示す接着部材データ２０ｂの「接着変換情報」フィールドのデータを参照して、第３構造部材２３０の物理的特性（本実施例では、「粘性Ａ」）を取得する。そして、拘束部２４は、図９に示す関係式データ２０ｄを参照して、「接着変換情報」フィールドの値が取得した第３構造部材２３０の物理的特性（本実施例では、「粘性Ａ」）に対応するレコードの「関係式」フィールドに格納されている関係式を取得する。

図１４は、本実施の形態に従う接着部材の力学モデルを説明するための図である。
図１４（ａ）は、接着部材を弾性体として扱う場合の力学モデルを示す。図１４（ｂ）は、接着部材を粘性体として扱う場合の力学モデルを示す。図１４（ｃ）は、接着部材をタイイング結合体として扱う場合の力学モデルを示す。

図１４（ａ）を参照して、接着部材である第３構造部材２３０を弾性体として扱う場合には、いわゆる「ばねモデル」を用いてモデル化を行なうことができる。このモデルでは、系に与えられる力に応じて、第１接着面３１０上の接着点３５２の変位と第２接着面３２０上の接着点３６２の変位との間に所定の偏差が生じる。具体的には、接着点３５２の変位をｕＡとし、接着点３６２の変位をｕＢとすると、接着点３５２に与えられる力ｆ１に対して、（１）式のような関係が成立する。

ｆ１＝−ｋ（ｕＡ−ｕＢ） ・・・（１）
ここで、ｋは、第３構造部材２３０の物理的特性に応じた値をもつばね係数である。すなわち、接着部材である第３構造部材２３０を弾性体として扱う場合には、（１）式に従って、第１接着面３１０上の接着点３５２と第２接着面３２０上の接着点３６２とが拘束される。なお、この（１）式の関係は弾性項である。

なお、ばね係数ｋは、第３構造部材２３０の材料係数、接着点３５２および接着点３６２の密度、第３構造部材２３０の厚みなどのパラメータを含む関数で表現することが可能である。このばね係数ｋは、ユーザや外部の装置などから処理毎に入力されてもよいし、予め格納される形状データの基づいて動的に演算してもよい。また、第３構造部材２３０の材料係数は、公知の有限要素法（ＦＥＭ）において提供される値を利用することもできる。

図１４（ｂ）を参照して、接着部材である第３構造部材２３０を粘性体として扱う場合には、いわゆる「ダッシュポットモデル」を用いてモデル化を行なうことができる。このモデルでは、系に与えられる力に応じて、第１接着面３１０上の接着点３５２の速度と第２接着面３２０上の接着点３６２の速度との間に所定の偏差が生じる。具体的には、接着点３５２の速度をｖＡとし、接着点３６２の速度をｖＢとすると、接着点３５２に与えられる力ｆ２に対して、（２）式のような関係が成立する。

ｆ２＝−ｃ（ｖＡ−ｖＢ） ・・・（２）
ここで、ｃは、第３構造部材２３０の物理的特性に応じた値をもつ粘性係数である。このように、接着部材である第３構造部材２３０を粘性体として扱う場合には、（２）式に従って、第１接着面３１０上の接着点３５２と第２接着面３２０上の接着点３６２とが拘束される。なお、この（２）式の関係は粘性項である。

なお、粘性係数ｃは、第３構造部材２３０の材料係数、接着点３５２および接着点３６２の密度、第３構造部材２３０の厚みなどのパラメータを含む関数で表現することが可能である。このばね係数ｋは、ユーザや外部の装置などから処理毎に入力されてもよいし、予め格納される形状データの基づいて動的に演算してもよい。

図１４（ｃ）を参照して、接着部材である第３構造部材２３０をタイイング結合体として扱う場合には、第１接着面３１０上の接着点３５２の位置と第２接着面３２０上の接着点３６２の位置との間の距離が一定に保たれる。具体的には、接着点３５２の位置をＡとし、接着点３６２の位置をＢとすると、（３）式のような関係が成立する。

ｄ＝（Ａ−Ｂ） ・・・（３）
ここで、ｄは、第３構造部材２３０の厚みに相当する定数値である。このように、接着部材である第３構造部材をタイイング結合体として扱う場合には、（３）式に従って、第１接着面３１０上の接着点３５２と第２接着面３２０上の接着点３６２とが拘束される。

なお、厚みｄは、接着部材データ２０ｂに格納された第３構造部材２３０の形状値などから取得される。

なお、上述の図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示す関係式を組み合わせてもよい。
以上のように、拘束部２４が複数の接着点３５２と対応する複数の接着点３６２とを第３構造部材２３０の物理的特性に応じた関係式に従って拘束することで、図４に示すような力学モデルベースの解析モデルが生成される。このような力学モデルベールの解析モデルのままでは、数値解析シミュレーションに適さない。そこで、図５に示すように、要素分割部２５（図５）が第１構造部材２１０および第２構造部材２２０を複数の要素に分割し、計算モデルベースの解析モデルを生成する。

図１５は、図５に示す要素分割部２５によって生成される計算モデルベースの解析モデルを視覚的に示す図である。

図１５を参照して、要素分割部２５は、第１構造部材２１０および第２構造部材２２０を複数の要素に分割する。このとき、要素間は、節点によって区分される。なお、このような要素分割の方法については、公知の手段を用いることもできる。

再度、図５を参照して、要素分割部２５によって生成される計算モデルベースの解析モデルは、図示しない数値解析シミュレーション装置などに出力される。そして、当該数値解析シミュレーション装置によって数値解析処理が実行される。

なお、上記のような手順によって得られた解析モデルは、代表的に、有限要素法（ＦＥＭ）や境界要素法などの数値解析シミュレーションに用いることができるが、特にこれらの方法に限定されることなく、他の数値解析方法にも適用できるし、力学モデルベースの解析モデルのままとして用いてもよい。

（処理フロー）
上述した各機能ブロックによる処理手順について、図１６を参照して説明する。

図１６は、この発明の実施の形態に従うモデル生成処理の手順を示すフローチャートである。

図５および図１６を参照して、まず、ＣＰＵ１０５は、外部入力される解析対象の構造体の実モデルに係るデータを受入れて、固定ディスク１０７に形成されるデータ格納部２０に格納する（ステップＳ２）。なお、実モデルに係るデータは、ユーザがキーボード１０３やマウス１０４を操作することで入力され、もしくは通信インターフェース１０９を介して接続される外部の装置などから伝送されることで入力される。また、実モデルに係るデータは、上述した被接着部材データ２０ａと、接着部材データ２０ｂと、接着情報データ２０ｃと、関係式データ２０ｄを含む。

次に、接着領域指定部２１として機能するＣＰＵ１０５は、第１構造部材２１０における第１接着面３１０および第２構造部材２２０における第２接着面３２０を指定するため、接着領域指定サブルーチンを実行する（ステップＳ４）。

次に、位置関係規定部２２として機能するＣＰＵ１０５は、解析対象の構造体における位置関係に対応するように、第１構造部材２１０と第２構造部材２２０との位置関係を規定するため、位置関係規定サブルーチンを実行する（ステップＳ６）。

次に、抽出部２３として機能するＣＰＵ１０５は、解析対象の構造体における位置関係に基づいて、第１接着面３１０にある接着点３５２と、この接着点に対応する２接着面３２０にある接着点３６２とを抽出するための抽出サブルーチンを実行する（ステップＳ８）。

次に、拘束部２４として機能するＣＰＵ１０５は、ステップＳ８において抽出された第１接着面３１０にある接着点３５２と第２接着面３２０にある接着点３６２とを第３構造部材２３０の物理的特性に応じた関係式に従って拘束するために、拘束サブルーチンを実行する（ステップＳ１０）。このステップＳ１０によって、力学モデルベースの解析モデルが生成される。

さらに、要素分割部２５として機能するＣＰＵ１０５は、ステップＳ１０において生成された力学モデルベースの解析モデルに対して、第１構造部材２１０および第２構造部材２２０を複数の要素に分割し、計算モデルベースの解析モデルを生成する（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ１０５は、生成した解析モデルを出力して、処理を終了する。

図１７は、図１６に示す接着領域指定サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。

図５および図１７を参照して、ＣＰＵ１０５は、データ格納部２０に格納されている被接着部材データ２０ａを読出す（ステップＳ１００）。そして、ＣＰＵ１０５は、被接着部材データ２０ａに格納されているすべての構造部材（被接着部材）に対して、以下のステップＳ１０４〜ステップＳ１０６の処理を繰返す（ステップＳ１０２）。

ＣＰＵ１０５は、被接着部材データ２０ａの「部品形状情報」フィールドのデータに基づいて、対応する構造部材を指定する（ステップＳ１０４）。続いて、ＣＰＵ１０５は、同一のレコードの「接着面位置情報」フィールドのデータに基づいて、当該構造部材の接着面を指定する（ステップＳ１０６）。

次に、ＣＰＵ１０５は、データ格納部２０に格納されている接着部材データ２０ｂを読出す（ステップＳ１０８）。そして、ＣＰＵ１０５は、接着部材データ２０ｂに格納されているすべての構造部材（接着部材）に対して、以下のステップＳ１１２〜ステップＳ１１６の処理を繰返す（ステップＳ１１０）。

ＣＰＵ１０５は、接着部材データ２０ｂの「部品形状情報」フィールドのデータに基づいて、対応する構造部材を指定する（ステップＳ１１２）。続いて、ＣＰＵ１０５は、同一のレコードの「Ａ接着面位置情報」フィールドのデータに基づいて、当該構造部材の一方側の接着面を指定する（ステップＳ１１４）。また、ＣＰＵ１０５は、同一のレコードの「Ｂ接着面位置情報」フィールドのデータに基づいて、当該構造部材の他方側の接着面を指定する（ステップＳ１１６）。

その後、処理は図１６に示すメインルーチンに戻る。
図１８は、図１６に示す位置関係規定サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。

図５および図１８を参照して、ＣＰＵ１０５は、データ格納部２０に格納されている接着情報データ２０ｃを読出す（ステップＳ２００）。そして、ＣＰＵ１０５は、接着情報データ２０ｃに格納されているすべての対応関係（すべてのレコード）に対して、以下のステップＳ２０４〜ステップＳ２０６の処理を繰返す（ステップＳ２０２）。

接着情報データ２０ｃの「接着部品名」フィールドに格納されている構造部材の位置情報を、接着部材データ２０ｂの「部品形状情報」フィールドから読出して、この位置情報に従って接着部材を配置する（ステップＳ２０４）。

接着情報データ２０ｃの「第１被接着部材」フィールドに格納されている構造部材の位置情報を、被接着部材データ２０ａの「部品形状情報」フィールドから読出して、この位置情報に従って第１被接着部材を配置する（ステップＳ２０６）。また、接着情報データ２０ｃの対応する「第２被接着部材」フィールドに格納されている構造部材の位置情報を、被接着部材データ２０ａの対応する「部品形状情報」フィールドから読出して、この位置情報に従って第２被接着部材を配置する（ステップＳ２０８）。

その後、処理は図１６に示すメインルーチンに戻る。
図１９は、図１６に示す抽出サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。

図５および図１９を参照して、ＣＰＵ１０５は、図１７に示す接着領域指定サブルーチンを実行することで得られた接着面の組（第１接着面および第２接着面）のすべてに対して、以下のステップＳ３０２〜ステップＳ３０６の処理を繰返す（ステップＳ３００）。

まず、ＣＰＵ１０５は、第１接着面にある少なくとも１つの第１接着点を抽出する（ステップＳ３０２）。そして、ＣＰＵ１０５は、ステップＳ３０２で抽出したすべての第１接着点に対して、以下のステップＳ３０６の処理を繰返す（ステップＳ３０４）。

ＣＰＵ１０５は、第１接着点に対応する第２接着面にある第２接着点を抽出する（ステップＳ３０６）。

その後、処理は図１６に示すメインルーチンに戻る。
図２０は、図１６に示す拘束サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。

図５および図２０を参照して、ＣＰＵ１０５は、図１９に示す抽出サブルーチンを実行することで得られた第１接着点と第２接着点とのすべての組に対して、以下のステップＳ４０２〜ステップＳ４０４の処理を繰返す（ステップＳ４００）。

まず、ＣＰＵ１０５は、データ格納部２０に格納されている関係式データ２０ｄを参照して、第１接着点と第２接着点との間の接着部材の物理的特性に対応する関係式を読出す（ステップＳ４０２）。そして、ＣＰＵ１０５は、読出した関係式に従って第１接着点と第２接着点とを拘束する（ステップＳ４０４）。

その後、処理は図１６に示すメインルーチンに戻る。
以上のような処理によって、解析モデルが生成される。

（変形例１）
上述の説明では、解析対象の構造体として、第１構造部材と第２構造部材とが第３構造部材（接着部材）によって１対１に接着される場合について例示したが、本願発明は、一つの構造部材が複数の構造部材に接着される、すなわち１対ｎに接着される場合について適用可能である。

図２１は、本実施の形態の変形例１に従うモデル生成装置によって得られる解析モデルを示す概略図である。図２１を参照して、本実施の形態の変形例１に従う解析モデルは、構造部材２５０が接着部材２８０を介して、構造部材２６０および２７０と接着されたものである。このような場合には、構造部材２５０と構造部材２６０との間の部分的な解析モデルを生成するとともに、構造部材２５０と構造部材２７０との間の部分的な解析モデルを生成し、それぞれを結合して総合的な解析モデルを生成することができる。

（変形例２）
上述の説明では、被接着部材データ２０ａ（図６）には、被接着部材における接着面位置情報が規定されるとともに、接着部材データ２０ｂ（図７）には、対応する接着部材における接着面位置情報が規定される。このようなデータ構造を採用する以上、対応する接着面同士は、互いに同一の大きさに設定すべきであるが、誤ったデータが入力され、両者の間で整合が取れていない場合も考えられる。単位面積当たりの接着力が一定であるとすると、接着力は接着面の面積に略比例することになるから、接着面積が適切でなければ接着力を正確に評価できない。そのため、数値解析シミュレーションにおける誤差要因となり得る。

そこで、接着部材の接着面と対応する各構成部材の接着面との間で整合性をとるように処理を行ってもよい。

図２２は、本実施の形態の変形例２に従う接着領域指定に係る処理を説明するための図である。

図２２を参照して、接着部材である第３構造部材２３０のＡ接着面３３０を第１構造部材２１０に投射して、第１構造部材２１０上の第１投射面３５０を得る。なお、このＡ接着面３３０は、接着部材データ２０ｂ（図７）に格納される形状データに基づいて規定される。そして、この第１投射面３５０と第１構造部材２１０の第１接着面３１０との重複する領域を新たな第１接着面として取扱う。

同様に、接着部材である第３構造部材２３０のＢ接着面３４０を第２構造部材２２０に投射して、第２構造部材２２０上の第２投射面３６０を得る。なお、このＢ接着面３４０は、接着部材データ２０ｂ（図７）に格納される形状データに基づいて規定される。そして、この第２投射面３６０と第２構造部材２２０の第２接着面３２０との重複する領域を新たな第２接着面として取扱う。

本実施の形態の変形例２に従うモデル生成処理は、図１６に示す本実施の形態に従うモデル生成処理において接着領域指定サブルーチンの処理内容を変更したものであり、その他の処理は図１６と同様である。そのため、接着領域指定サブルーチンの処理内容を除いて、詳細な説明は繰返さない。

図２３は、この発明の実施の形態の変形例２に従う接着領域指定サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。

図２２および図２３を参照して、ＣＰＵ１０５は、データ格納部２０に格納されている被接着部材データ２０ａを読出す（ステップＳ５００）。そして、ＣＰＵ１０５は、被接着部材データ２０ａに格納されているすべての構造部材（被接着部材）に対して、以下のステップＳ５０４〜ステップＳ５０６の処理を繰返す（ステップＳ５０２）。

ＣＰＵ１０５は、被接着部材データ２０ａの「部品形状情報」フィールドのデータに基づいて、対応する構造部材を指定する（ステップＳ５０４）。続いて、ＣＰＵ１０５は、同一のレコードの「接着面位置情報」フィールドのデータに基づいて、当該構造部材の接着面を指定する（ステップＳ５０６）。

次に、ＣＰＵ１０５は、データ格納部２０に格納されている接着部材データ２０ｂを読出す（ステップＳ５０８）。そして、ＣＰＵ１０５は、接着部材データ２０ｂに格納されているすべての構造部材（接着部材）に対して、以下のステップＳ５１２〜ステップＳ５２０の処理を繰返す（ステップＳ５１０）。

ＣＰＵ１０５は、接着部材データ２０ｂの「部品形状情報」フィールドのデータに基づいて、対応する構造部材を指定する（ステップＳ５１２）。続いて、ＣＰＵ１０５は、同一のレコードの「Ａ接着面位置情報」フィールドのデータに基づいて、当該構造部材の一方側の接着面を指定する（ステップＳ５１４）とともに、この接着面を対応する構造部材に投射して、対応する構造部材上に投射面を指定する（ステップＳ５１６）。また、ＣＰＵ１０５は、同一のレコードの「Ｂ接着面位置情報」フィールドのデータに基づいて、当該構造部材の他方側の接着面を指定する（ステップＳ５１８）とともに、この接着面を対応する構造部材に投射して、対応する構造部材上に投射面を指定する（ステップＳ５２０）。

さらに、ＣＰＵ１０５は、すべての被接着部材についてステップＳ５２４の処理を繰返す（ステップＳ５２２）。

ＣＰＵ１０５は、対応の被接着部材の接着面と投射面との重複する領域を新たな接着面として指定する（ステップＳ５２４）。

その後、処理は図１６に示すメインルーチンに戻る。
（適用例）
次に、上述したこの発明の実施の形態に従うモデル生成装置によって生成される解析モデルを用いて、製品設計に適用する場合の一例を説明する。

図２４は、この発明の実施の形態に従うモデル生成装置を適用する製品の実モデルの概略図である。

図２４を参照して、適用対象としては、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などに搭載されるタッチパネル機能を付加されたディプレイである。タッチパネル機能は、ユーザ操作によって生じる押圧を検知して入力とするものであり、各部材がユーザ入力による荷重によって発生する応力や変形を予め解析しておく必要がある。

そして、解析対象の構造体としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）部４１８と、ＬＣＤ部４１８を収納するＬＣＤフォルダ４１２と、ＬＣＤ部４１８の上部に配置されるタッチパネル部４１６と、タッチパネル部４１６を支持する接着部材４１３，４１４とを含む。また、試験用の治具４１０がタッチパネル部４１６の表面上に配置される。

治具４１０、タッチパネル部４１６およびＬＣＤフォルダ４１２は、それぞれ鉄、ガラスおよびアルミなど相対的に硬い材料からなり、接着部材４１３，４１４は代表的に両面テープであり、樹脂や粘着材などの相対的に軟らかい材料からなる。そのため、ＬＣＤフォルダ４１２を固定し、治具４１０から下方向に荷重をかけると、相対的に軟らかい接着部材４１３，４１４は押しつぶされてしまう。そのため、接着部材４１３，４１４を考慮しないと、このような押しつぶされる挙動を再現することはできない。また、接着部材４１３，４１４の接触面を考慮しないと、ＬＣＤ部４１８への荷重を正確に考慮することができないという問題もある。そこで、接着部材４１３，４１４を考慮した解析モデルを生成する必要がある。

図２５は、図２４に示す構造体についての解析モデルを生成する過程を示す図である。ＬＣＤフォルダ４１２とタッチパネル部４１６との間の接着部材４１４を、一例として弾性体として取扱うと図２５に示すような解析モデルを生成することができる。

図２６は、図２４に示す構造体についての解析モデルを示す概略図である。図２５に示すような解析モデルに対して要素分割することで、図２６に示すような算モデルベースの解析モデルが生成される。

この発明の実施の形態によれば、２つの被接着部材が接着部材を介して接着されているような構造体を解析するにあたり、被接着部材と接着部材との接着面のそれぞれにおいて対応する接着点の組を抽出するとともに、これらの接着点の各組を接着部材の物理的特性に応じた関係式に従って拘束する。これにより、接着部材の厚みを反映した解析モデルを生成できるとともに、接着部材を要素分割する必要がないので、解析モデルの規模が増大することを抑制できる。これにより、その接着面の幅に比較して厚みの小さい接着部材を介して２つの構造部材が接着された構造体について、規模の増大を抑制しつつ高精度の解析モデルを生成できる。

さらに、このような解析モデルを用いることで、薄い接着部材を含んで構成されるアセンブリされた製品に対して高精度の解析が可能となるとともに、必要な計算リソースの増大を抑制して計算時間を短縮することもできる。

なお、本実施の形態に従うモデル生成装置によって生成された解析モデルは、そのままの形で数値解析シミュレーションを実行してもよいし、公知の解析モデルと組み合わせ用いてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態に従うモデル生成装置を実現するための代表的なハードウェア構成であるコンピュータを示す斜視図である。 コンピュータのハードウェア構成を示す概略構成図である。 先行技術による解析モデルを示す概略図である。 本実施の形態に従うモデル生成装置によって得られる解析モデルを示す概略図である。 この発明の実施の形態に従うモデル生成装置の機能ブロック図である。 図５に示す被接着部材データのデータ構造およびそのデータ内容の一例を示す図である。 図５に示す接着部材データのデータ構造およびそのデータ内容の一例を示す図である。 図５に示す接着情報データのデータ構造およびそのデータ内容の一例を示す図である。 図５に示す関係式データのデータ構造およびそのデータ内容の一例を示す図である。 図５に示す接着領域指定部における処理を説明するための図である。 図５に示す位置関係規定部における処理を説明するための図である。 図５に示す抽出部における処理を説明するための図である。 図５に示す拘束部における処理を説明するための図である。 本実施の形態に従う接着部材の力学モデルを説明するための図である。 図５に示す要素分割部によって生成される計算モデルベースの解析モデルを視覚的に示す図である。 この発明の実施の形態に従うモデル生成処理の手順を示すフローチャートである。 図１６に示す接着領域指定サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 図１６に示す位置関係規定サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 図１６に示す抽出サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 図１６に示す拘束サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 本実施の形態の変形例１に従うモデル生成装置によって得られる解析モデルを示す概略図である。 本実施の形態の変形例２に従う接着領域指定に係る処理を説明するための図である。 この発明の実施の形態の変形例２に従う接着領域指定サブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態に従うモデル生成装置を適用する製品の実モデルの概略図である。 図２４に示す構造体についての解析モデルを生成する過程を示す図である。 図２４に示す構造体についての解析モデルを示す概略図である。

符号の説明

１ コンピュータ、２０ データ格納部、２０ａ 被接着部材データ、２０ｂ 接着部材データ、２０ｃ 接着情報データ、２０ｄ 関係式データ、２１ 接着領域指定部、２２ 位置関係規定部、２３ 抽出部、２４ 拘束部、２５ 要素分割部、１０１ コンピュータ本体、１０２ モニタ、１０３ キーボード、１０４ マウス、１０６ メモリ、１０７ 固定ディスク、１０９ 通信インターフェース、１１１ ＦＤ駆動装置、１１２ ＦＤ、１１３ ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、１１４ ＣＤ−ＲＯＭ、２１０，２２０，２３０，２５０，２６０，２７０ 構造部材、２１２ シェル要素、２１４，２２４ 節点、２１６，２２６，３１２，３２２，３３２，３４２ 始点、２８０ 接着部材、３１０，３２０，３３０，３４０ 接着面、３５０，３６０ 投射面、３５２，３６２ 接着点、４１０ 治具、４１２ ＬＣＤフォルダ、４１３，４１４ 接着部材、４１６ タッチパネル部、４１８ ＬＣＤ部。

Claims (18)

1. 解析対象の構造体の実モデルから前記構造体の解析モデルを生成するモデル生成装置であって、
   前記構造体は、第１および第２の構造部材と、その二つの面においてそれぞれ前記第１および第２の構造部材と接着される第３の構造部材とを含み、
   前記モデル生成装置は、
   予め定められた前記第１および第２の構造部材の形状を示す形状データを格納する格納手段と、
   前記形状データに基づいて、前記第１の構造部材と前記第３の構造部材との接着領域に対応する前記第１の構造部材における第１の接着面を指定するとともに、前記第２の構造部材と前記第３の構造部材との接着領域に対応する前記第２の構造部材における第２の接着面を指定する接着領域指定手段と、
   前記構造体における位置関係に対応するように、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材との位置関係を規定する位置関係規定手段と、
   前記構造体における位置関係に基づいて、前記第１の接着面にある第１の接着点と、前記第１の接着点に対応する前記第２の接着面にある第２の接着点とを抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段によって抽出された前記第１の接着点と前記第２の接着点とを前記第３の構造部材の物理的特性に応じた関係式に従って拘束する拘束手段とを備える、モデル生成装置。
2. 前記抽出手段は、複数の前記第１の接着点を順次抽出するとともに、前記複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の前記第２の接着点を順次抽出し、
   前記拘束手段は、前記抽出手段によって抽出された前記複数の第１の接着点と前記複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点とをそれぞれ前記関係式に従って拘束する、請求項１に記載のモデル生成装置。
3. 前記第１および第２の構造部材を複数の要素に分割する要素分割手段をさらに備える、請求項１または２に記載のモデル生成装置。
4. 前記関係式は、前記第１の接着点と前記第２の接着点との間の距離を一定に維持する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモデル生成装置。
5. 前記関係式は、弾性項を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモデル生成装置。
6. 前記関係式は、粘性項を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のモデル生成装置。
7. 演算装置と記憶装置とを含むコンピュータを用いて、解析対象の構造体の実モデルから前記構造体の解析モデルを生成するモデル生成方法であって、
   前記構造体は、第１および第２の構造部材と、その二つの面においてそれぞれ前記第１および第２の構造部材と接着される第３の構造部材とを含み、
   前記記憶装置は、予め定められた前記第１および第２の構造部材の形状を示す形状データを格納しており、
   前記モデル生成方法は、
   前記演算装置が、前記形状データに基づいて、前記第１の構造部材と前記第３の構造部材との接着領域に対応する前記第１の構造部材における第１の接着面を指定するとともに、前記第２の構造部材と前記第３の構造部材との接着領域に対応する前記第２の構造部材における第２の接着面を指定するステップと、
   前記演算装置が、前記構造体における位置関係に対応するように、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材との位置関係を規定するステップと、
   前記演算装置が、前記構造体における位置関係に基づいて、前記第１の接着面にある第１の接着点と、前記第１の接着点に対応する前記第２の接着面にある第２の接着点とを抽出するステップと、
   前記演算装置が、抽出した前記第１の接着点と前記第２の接着点とを前記第３の構造部材の物理的特性に応じた関係式に従って拘束するステップとを備える、モデル生成方法。
8. 前記抽出するステップは、複数の前記第１の接着点を順次抽出するとともに、前記複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の前記第２の接着点を順次抽出するステップを含み、
   前記拘束するステップは、抽出した前記複数の第１の接着点と前記複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点とをそれぞれ前記関係式に従って拘束するステップを含む、請求項７に記載のモデル生成方法。
9. 前記演算装置が、前記第１および第２の構造部材を複数の要素に分割するステップをさらに備える、請求項７または８に記載のモデル生成方法。
10. 前記関係式は、前記第１の接着点と前記第２の接着点との間の距離を一定に維持する、請求項７〜９のいずれか１項に記載のモデル生成方法。
11. 前記関係式は、弾性項を含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のモデル生成方法。
12. 前記関係式は、粘性項を含む、請求項７〜１１のいずれか１項に記載のモデル生成方法。
13. 解析対象の構造体の実モデルから前記構造体の解析モデルを生成するモデル生成プログラムであって、
    前記構造体は、第１および第２の構造部材と、その二つの面においてそれぞれ前記第１および第２の構造部材と接着される第３の構造部材とを含み、
    前記モデル生成プログラムは、
    予め定められた前記第１および第２の構造部材の形状を示す形状データを格納する格納手段と、
    前記形状データに基づいて、前記第１の構造部材と前記第３の構造部材との接着領域に対応する前記第１の構造部材における第１の接着面を指定するとともに、前記第２の構造部材と前記第３の構造部材との接着領域に対応する前記第２の構造部材における第２の接着面を指定する接着領域指定手段と、
    前記構造体における位置関係に対応するように、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材との位置関係を規定する位置関係規定手段と、
    前記構造体における位置関係に基づいて、前記第１の接着面にある第１の接着点と、前記第１の接着点に対応する前記第２の接着面にある第２の接着点とを抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段によって抽出された前記第１の接着点と前記第２の接着点とを前記第３の構造部材の物理的特性に応じた関係式に従って拘束する拘束手段とを、コンピュータに実行させる、モデル生成プログラム。
14. 前記抽出手段は、複数の前記第１の接着点を順次抽出するとともに、前記複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の前記第２の接着点を順次抽出し、
    前記拘束手段は、前記抽出手段によって抽出された前記複数の第１の接着点と前記複数の第１の接着点にそれぞれ対応する複数の第２の接着点とをそれぞれ前記関係式に従って拘束する、請求項１３に記載のモデル生成プログラム。
15. 前記第１および第２の構造部材を複数の要素に分割する要素分割手段を、さらにコンピュータに実行させる、請求項１３または１４に記載のモデル生成プログラム。
16. 前記関係式は、前記第１の接着点と前記第２の接着点との間の距離を一定に維持する、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のモデル生成プログラム。
17. 前記関係式は、弾性項を含む、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載のモデル生成プログラム。
18. 前記関係式は、粘性項を含む、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のモデル生成プログラム。

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