JP2011165035A - モデル構築システム、モデル構築方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モデル構築システム10は、対象物に対する解析空間もしくは解析モデル自体を、入力情報記憶部26の幾何学情報記憶部52に基づいて、設定軸に直交する面で区切って複数の区間に分割する区間分割部21と、対象物の実形状に依存する特性値を、材料情報記憶部51に記憶されている対象物の材料情報と幾何学情報記憶部52に記憶されているCAD等の対象物の幾何学情報に基づいて、設定軸に沿った座標の関数を用いて変換し、区間分割部21によって分割された区間Vi毎の対象物の解析要素に、変換した特性値を割り付ける特性値割付部22と、を備えている。
【選択図】図5
Description
本発明の第1の態様にかかるモデル解析システムは、コンピュータを使用して、はり要素モデルまたはシェル要素モデルにより断面形状の不均一な対象物を解析するためのモデル構築システムであって、前記対象物に対する解析空間もしくは解析モデル自体を、前記対象物の幾何学情報に基づいて、設定した軸に直交する面で区切って複数の区間に分割する区間分割手段と、前記対象物の実形状に依存する特性値を、前記対象物の材料情報及び幾何学情報に基づいて、前記軸に沿った座標の関数を用いて変換し、前記区間分割手段によって分割された前記区間毎の前記対象物の解析要素に、変換した特性値を割り付ける特性値割付手段と、を備えていることを特徴とする。
前記特性値割付手段が、前記材料情報及び前記幾何学情報に基づいて、前記特性値を、前記軸設定手段によって設定した前記軸に沿った座標の関数で表した特性値に変換する特性値変換手段と、前記特性値変換手段によって変換された前記特性値と、前記要素位置設定手段によって設定した前記区間毎の前記要素位置とを対応付ける特性値対応付手段と、を備えていることを特徴とする。
前記工程(b)が、(b1)前記材料情報及び前記幾何学情報に基づいて、前記特性値を、前記工程(a1)によって設定した前記軸に沿った座標の関数で表した特性値に変換する工程と、(b2)前記工程(b1)によって変換された前記特性値と、前記工程(a2)によって設定した前記区間毎の前記要素位置とを対応付ける工程と、を備えていることを特徴とする。
対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状ではない場合には、特徴点取得部33によって取得した特徴点に基づいて、要素位置における設定軸(X軸)に沿った座標に対応づけられた対象物1の断面形状(対象物の肉厚等の形状)を取得し、取得した断面形状と材料情報とに基づいて、特性値を設定軸(X軸)に沿った座標に対応づけられた特性値に変換する。
対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状である場合には、対象物の形状を、設定軸(X軸)に沿った座標の関数で表し、対象物の材料情報に基づいて、特性値を設定軸(X軸)に沿った座標の関数で表した特性値に変換する。
図8は、本発明の一実施形態にかかるモデル構築方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムの処理手順を示すフローチャート図の一例である。図8では、図1及び図6に示した対象物1の応力解析を行うときの処理手順を例に挙げて説明する。
図10は、軸設定処理をコンピュータに実行させるプログラムの処理手順を示すフローチャート図の一例であり、図11は、図10の設定軸探索処理(ステップS306)をコンピュータに実行させるプログラムの処理手順を示すフローチャート図の一例である。
10 : モデル構築システム
21 : 区間分割部
22 : 特性値割付部
23 : 入力部
24 : 出力部
25 : 軸設定ルール記憶部
26 : 入力情報記憶部
27 : 解析情報記憶部
31 : 軸設定部
32 : 要素位置設定部
33 : 特徴点取得部
41 : 特性値変換部
42 : 性値対応付部
51 : 材料情報記憶部
52 : 幾何学情報記憶部
Claims (17)
- コンピュータを使用して、はり要素モデルまたはシェル要素モデルにより断面形状の不均一な対象物を解析するためのモデル構築システムであって、
前記対象物に対する解析空間もしくは解析モデル自体を、前記対象物の幾何学情報に基づいて、設定した軸に直交する面で区切って複数の区間に分割する区間分割手段と、
前記対象物の実形状に依存する特性値を、前記対象物の材料情報及び幾何学情報に基づいて、前記軸に沿った座標の関数を用いて変換し、前記区間分割手段によって分割された前記区間毎の前記対象物の解析要素に、変換した特性値を割り付ける特性値割付手段と、
を備えていることを特徴とするモデル構築システム。 - 前記区間分割手段は、
所定の軸設定ルール及び前記幾何学情報に基づいて、前記対象物の解析に最適な前記軸を設定する軸設定手段と、
前記解析空間もしくは前記解析モデル自体を、前記幾何学情報に基づいて、前記軸設定手段によって設定された前記軸に直交する面で区切って複数の前記区間に分割して、前記区間毎の前記解析要素の前記軸における位置である要素位置を設定する要素位置設定手段と、
前記対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状ではない場合に、前記幾何学情報に基づいて、前記対象物の形状を特徴付ける特徴点を、前記区間毎に取得する特徴点取得手段と、
を備え、
前記特性値割付手段は、
前記材料情報及び前記幾何学情報に基づいて、前記特性値を、前記軸設定手段によって設定した前記軸に沿った座標の関数で表した特性値に変換する特性値変換手段と、
前記特性値変換手段によって変換された前記特性値と、前記要素位置設定手段によって設定した前記区間毎の前記要素位置とを対応付ける特性値対応付手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のモデル構築システム。 - 前記特性値変換手段は、
前記対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状ではない場合に、前記特徴点取得手段によって取得した前記特徴点に基づいて、前記要素位置における前記軸に沿った座標の関数で表した前記対象物の断面形状を取得し、取得した前記断面形状と前記材料情報とに基づいて、前記特性値を前記軸に沿った座標の関数で表した特性値に変換することを特徴とする請求項2に記載のモデル構築システム。 - 前記特性値変換手段は、
前記対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状である場合に、前記形状曲線または前記形状曲面の関数で表される前記対象物の形状を、前記軸に沿った座標の関数で表した前記対象物の形状に変換し、変換した前記対象物の形状と前記材料情報とに基づいて、前記特性値を前記軸に沿った座標の関数で表した特性値に変換することを特徴とする請求項2に記載のモデル構築システム。 - 前記要素位置設定手段は、
前記対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状ではない場合に、前記区間を、前記軸に対して略直交する前記対象物の断面形状が近似的に一定であると見なせる十分微小な領域となるように分割することを特徴とする請求項2に記載のモデル構築システム。 - 前記軸設定ルールは、前記対象物に対してはり要素モデルを適用できる場合、はり要素モデルのはりの所望の位置における接線を、前記軸に設定することを特徴とする請求項2に記載のモデル構築システム。
- 前記軸設定ルールは、前記対象物に対してシェル要素モデルが適用でき、かつ、前記対象物の形状が略軸対称である場合、前記対象物の形状の対称軸を、前記軸に設定することを特徴とする請求項2に記載のモデル構築システム。
- 前記軸設定ルールは、前記対象物に対してシェル要素モデルが適用でき、かつ、前記対象物の形状が略軸対称ではない場合、仮の軸に対して略直交する前記対象物の断面図形の数が最小となるような前記仮の軸を、前記軸に設定することを特徴とする請求項2に記載のモデル構築システム。
- コンピュータを使用して、はり要素モデルまたはシェル要素モデルにより断面形状の不均一な対象物を解析するためのモデル構築方法であって、
(a)前記対象物に対する解析空間もしくは解析モデル自体を、前記対象物の幾何学情報に基づいて、設定した軸に直交する面で区切って複数の区間に分割する工程と、
(b)前記対象物の実形状に依存する特性値を、前記対象物の材料情報及び幾何学情報に基づいて、前記軸に沿った座標の関数を用いて変換し、前記工程(a)によって分割された前記区間毎の前記対象物の解析要素に、変換した特性値を割り付ける工程と、
を備えていることを特徴とするモデル構築方法。 - 前記工程は(a)は、
(a1)所定の軸設定ルール及び前記幾何学情報に基づいて、前記対象物の解析に最適な前記軸を設定する工程と、
(a2)前記解析空間もしくは前記解析モデル自体を、前記幾何学情報に基づいて、前記工程(a1)によって設定された前記軸に直交する面で区切って複数の前記区間に分割して、前記区間毎の前記解析要素の前記軸における位置である要素位置を設定する工程と、
(a3)前記対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状ではない場合に、前記幾何学情報に基づいて、前記対象物の形状を特徴付ける特徴点を、前記区間毎に取得する工程と、
を備え、
前記工程(b)は、
(b1)前記材料情報及び前記幾何学情報に基づいて、前記特性値を、前記工程(a1)によって設定した前記軸に沿った座標の関数で表した特性値に変換する工程と、
(b2)前記工程(b1)によって変換された前記特性値と、前記工程(a2)によって設定した前記区間毎の前記要素位置とを対応付ける工程と、
を備えていることを特徴とする請求項9に記載のモデル構築方法。 - 前記工程(b1)は、
前記対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状ではない場合に、前記工程(a3)によって取得した前記特徴点に基づいて、前記要素位置における前記軸に沿った座標の関数で表した前記対象物の断面形状を取得し、取得した前記断面形状と前記材料情報とに基づいて、前記特性値を前記軸に沿った座標の関数で表した特性値に変換することを特徴とする請求項10に記載のモデル構築方法。 - 前記工程(b1)は、
前記対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状である場合に、前記形状曲線または前記形状曲面の関数で表される前記対象物の形状を、前記軸に沿った座標の関数で表した前記対象物の形状に変換し、変換した前記対象物の形状と前記材料情報とに基づいて、前記特性値を前記軸に沿った座標の関数で表した特性値に変換することを特徴とする請求項10に記載のモデル構築方法。 - 前記工程(a2)は、
前記対象物が形状曲線または形状曲面の関数の形を割り出せる形状ではない場合に、前記区間を、前記軸に対して略直交する前記対象物の断面形状が近似的に一定であると見なせる十分微小な領域となるように分割することを特徴とする請求項10に記載のモデル構築方法。 - 前記軸設定ルールは、前記対象物に対してはり要素モデルを適用できる場合、はり要素モデルのはりの所望の位置における接線を、前記軸に設定することを特徴とする請求項10に記載のモデル構築方法。
- 前記軸設定ルールは、前記対象物に対してシェル要素モデルが適用でき、かつ、前記対象物の形状が略軸対称である場合、前記対象物の形状の対称軸を、前記軸に設定することを特徴とする請求項10に記載のモデル構築方法。
- 前記軸設定ルールは、前記対象物に対してシェル要素モデルが適用でき、かつ、前記対象物の形状が略軸対称ではない場合、仮の軸に対して略直交する前記対象物の断面図形の数が最小となるような前記仮の軸を、前記軸に設定することを特徴とする請求項10に記載のモデル構築方法。
- はり要素モデルまたはシェル要素モデルにより断面形状の不均一な対象物を解析するための処理を、コンピュータに実行させるプログラムであって、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載のモデル構築システムの各手段を実現させる処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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