JP2012208002A - Strength analyzing device, method and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately analyze strength of an article at high speed while considering diversified fixtures.SOLUTION: A strength analyzing device executes: a step (300) for reading a small-sized model 52 of a suspension member; steps (302 and 304) for setting a load weight applying position P, a fastening position and a stiffness identification point A between the suspension member and a fixture; a step (306) for obtaining reaction force F when the load weight is applied to the suspension member; a step (314) for reading actual displacement magnitude D; steps (316 to 322) for repeating processes until a virtual spring with a spring constant K becomes available as a substitute for the fixture; and steps (324 and 326) for setting up the fixture as the virtual spring with the spring constant K. The steps realize a short-time and detailed analysis while securing analysis accuracy.

Description

本発明は、物品の強度を解析する強度解析装置、方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a strength analysis apparatus, method, and program for analyzing the strength of an article.

代表的な移動体としての車両には各種物品が具備されており、それらの物品には各種試験が実施される。例えば、部品の強度を把握するために、疲労強度試験装置などを用いて強度試験が実施される。近年、部品開発の効率向上と、開発コスト低減のために、コンピュータによる模擬的な試験が実施されている。例えば、部品の強度試験では、有限要素法(Finite Element Method, FEM)によるCAE(Computer Aided Engineering)解析による性能評価方法が用いられている。   Various articles are provided in a vehicle as a typical mobile body, and various tests are performed on these articles. For example, in order to grasp the strength of a part, a strength test is performed using a fatigue strength test apparatus or the like. In recent years, simulation tests using computers have been carried out in order to improve the efficiency of component development and reduce development costs. For example, in a component strength test, a performance evaluation method based on CAE (Computer Aided Engineering) analysis by a finite element method (FEM) is used.

特許文献1には、振動源を基体上に弾性支持する弾性支持体の剛性を同定する装置であって弾性支持体をバネ剛性でモデル化し振動源における力の釣り合い式から理論的剛性値を算出し剛性を同定する弾性支持体の剛性同定装置が記載されている。   Patent Document 1 discloses an apparatus for identifying the rigidity of an elastic support that elastically supports a vibration source on a base. The elastic support is modeled by spring rigidity, and a theoretical rigidity value is calculated from a force balance equation at the vibration source. An apparatus for identifying stiffness of an elastic support for identifying stiffness is described.

特開2006−317394号公報JP 2006-317394 A

ところで、実際の車両の部品を試験する場合においては、車両の部品を単体で固定治具に固定して試験する。従って、CAE解析により強度試験を実施する場合には、車両の部品のみならず、その部品を固定する固定治具についても、有限要素法による数値計算のための要素分割が必要になる。   By the way, when testing an actual vehicle component, the vehicle component is fixed to a fixing jig and tested. Therefore, when a strength test is performed by CAE analysis, not only parts of a vehicle but also a fixing jig for fixing the parts needs to be divided into elements for numerical calculation by a finite element method.

一方、CAE解析では、正確かつ高速に解析結果を得ることが望まれている。このために、微小な要素で分割する詳細メッシュによるモデル化をすることが行われている。しかし、固定治具の仕様や形状等が、多種多様であり、実施する試験毎に治具を変更することも頻繁にあるため、固定治具の詳細メッシュによるモデル化すなわち固定治具のメッシュモデル作成は多大な時間を要していた。   On the other hand, in CAE analysis, it is desired to obtain an analysis result accurately and at high speed. For this purpose, modeling using a detailed mesh divided by minute elements is performed. However, there are various specifications and shapes of fixing jigs, and the jigs are frequently changed for each test to be performed. Creation took a lot of time.

また、固定治具を詳細メッシュによるモデル化することにより、部品と固定治具の組み合わせによる全体のモデル規模が大きくなり、計算コストが膨大なものになっていた。   In addition, modeling the fixing jig with a detailed mesh increases the overall model size by combining the parts and the fixing jig, resulting in a huge calculation cost.

本発明は上記事実を考慮し、多様な固定治具を考慮しつつ、正確かつ高速に物品の強度を解析する強度解析装置、方法及びプログラムを得ることを課題とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a strength analysis apparatus, method, and program for analyzing the strength of an article accurately and at high speed while considering various fixing jigs.

請求項1に記載の発明の強度解析装置は、物品の強度を模擬的に解析するために、物品を、複数の要素に分割する有限要素法を用いた数値計算モデルに対応させて計算する解析モデルを大規模モデルとし、該大規模モデルの要素より大きい要素で前記物品を分割した解析モデルを小規模モデルとする各解析モデルを設定する設定手段と、前記物品を所定負荷により振動させた場合における該物品の変位を予め計測した変位量を読み取る読取手段と、前記物品の固定冶具を仮想バネとすると共に、前記物品の解析モデルを小規模モデルとし、前記小規模モデルを振動させ、固定状態とした仮想バネで発生する反力を求め、求めた反力と前記読み取った変位量とに基づいて前記仮想バネのバネ定数を同定する同定手段と、前記同定したバネ定数の仮想バネを固定治具とし、前記大規模モデルを有限要素法を用いて解析することにより前記物品の強度解析を行う解析手段と、を有する。   The strength analysis apparatus according to the first aspect of the present invention is an analysis in which an article is calculated in accordance with a numerical calculation model using a finite element method for dividing an article into a plurality of elements in order to simulate the strength of the article. When the model is a large-scale model, setting means for setting each analysis model in which the analysis model obtained by dividing the article by elements larger than the elements of the large-scale model is a small-scale model, and the article is vibrated by a predetermined load Reading means for measuring the displacement of the article in advance and a jig for fixing the article as a virtual spring, the analysis model of the article as a small model, the small model is vibrated, and the fixed state An identification means for identifying a spring constant of the virtual spring based on the obtained reaction force and the read displacement amount; The virtual spring and fixture, having an analyzing unit that performs intensity analysis of the article by analyzing the large model using the finite element method.

本発明の強度解析装置では、設定手段によって、物品について大規模モデルとする解析モデルと、大規模モデルの要素より大きい要素で物品を分割した小規模モデルとする解析モデルとが設定される。同定手段は、物品の固定冶具を仮想バネとして物品の小規模モデルを振動させ、仮想バネの反力と予め計測した実際の変位量とから仮想バネのバネ定数を同定する。解析手段は、同定したバネ定数の仮想バネを固定治具とし、大規模モデルを有限要素法を用いて解析することにより物品の強度解析を行う。   In the strength analysis apparatus of the present invention, the setting unit sets an analysis model that is a large-scale model for the article and an analysis model that is a small-scale model obtained by dividing the article by elements larger than the elements of the large-scale model. The identification unit vibrates a small-scale model of the article using the jig for fixing the article as a virtual spring, and identifies the spring constant of the virtual spring from the reaction force of the virtual spring and the actual displacement amount measured in advance. The analysis means analyzes the strength of the article by analyzing the large-scale model using the finite element method using the identified virtual spring having the spring constant as a fixing jig.

従って、本発明によれば、複雑な形状の対象部品について、剛性の影響を模擬するための大きい要素でメッシュ分割した小規模モデルを用いて、その対象部品専用の固定治具に代えて仮想バネを同定するため、短時間で同定処理を終了することができる。また、仮想バネにより固定治具剛性による影響を模擬するので、固定治具本体の詳細なモデル化は不要のため、モデル作成工数を削減できる。さらに、固定治具を仮想バネとするので、対象部品を詳細に解析する場合、対象部品の詳細なモデル(大規模モデル)と仮想バネによる固定治具によって解析が可能となり、解析精度を確保しつつ短時間で詳細解析が可能になる。   Therefore, according to the present invention, a virtual spring is used instead of a fixing jig dedicated to a target part using a small-scale model obtained by dividing a mesh with a large element for simulating the influence of rigidity on a target part having a complicated shape. Therefore, the identification process can be completed in a short time. In addition, since the influence of the fixing jig rigidity is simulated by the virtual spring, detailed modeling of the fixing jig main body is not necessary, so that the number of model creation steps can be reduced. In addition, since the fixing jig is a virtual spring, when analyzing the target part in detail, it is possible to analyze with a detailed model (large model) of the target part and the fixing jig with the virtual spring, ensuring analysis accuracy. However, detailed analysis is possible in a short time.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の強度解析装置において、前記同定手段は、反力を変位量で除算してバネ定数を求めることにより前記仮想バネのバネ定数を同定することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the strength analysis apparatus according to the first aspect, the identification means identifies the spring constant of the virtual spring by determining the spring constant by dividing the reaction force by the amount of displacement. It is characterized by.

同定手段は、反力を実測した変位量で除算してバネ定数を求めるので、同定する仮想バネは実際の固定治具の剛性が反映されたものになり、解析精度が向上する。   The identification means divides the reaction force by the actually measured displacement amount to obtain the spring constant, so that the virtual spring to be identified reflects the rigidity of the actual fixing jig, and the analysis accuracy is improved.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の強度解析装置において、前記同定手段は、同定したバネ定数による仮想バネを固定治具とし、前記小規模モデルを振動させたときの変位量を求め、該変位量が許容範囲に収まるまで前記バネ定数の同定を繰り返すことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the strength analysis apparatus according to the first or second aspect, the identification unit vibrates the small-scale model using a virtual spring based on the identified spring constant as a fixing jig. And the identification of the spring constant is repeated until the displacement is within an allowable range.

また、同定手段では、変位量が許容範囲に収まるまでバネ定数の同定を繰り返すことによって、さらに解析精度が向上する。   Further, the identification means further improves the analysis accuracy by repeating the identification of the spring constant until the displacement amount falls within the allowable range.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の強度解析装置において、前記許容範囲は、予め計測した変位量と演算結果の変位量との比率で定めることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the strength analysis apparatus according to the third aspect, the permissible range is determined by a ratio between a displacement amount measured in advance and a displacement amount of a calculation result.

バネ定数を同定する場合、予め計測した変位量と演算結果の変位量との比率で定めることにより、バネ定数を同定する演算について無限ループや発散させることがない。このため、短時間で同定処理を完了できる。   When identifying the spring constant, the calculation of identifying the spring constant does not cause an infinite loop or divergence by determining the ratio between the displacement amount measured in advance and the displacement amount of the calculation result. For this reason, the identification process can be completed in a short time.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の強度解析装置において、前記物品は、移動体へ固定する固定部、及び前記物品へ負荷を付与する付与部を有し、前記同定手段は、前記付与部に負荷を付与して前記小規模モデルを振動させ、前記固定部における反力を求めることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the strength analysis apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the article is a fixed portion that is fixed to a moving body, and a load that imparts a load to the article. The identification means is characterized in that a load is applied to the applying unit to vibrate the small-scale model to obtain a reaction force in the fixed unit.

本発明の強度解析装置で解析対象とする物品は、移動体へ固定する物品が好ましいものであり、この場合、移動体へ固定する固定部、及び物品へ負荷を付与する付与部を有するものである。そして、同定手段は、付与部に負荷を付与して小規模モデルを振動させ、固定部における反力を求めることによって、実際の物品に合致した解析のための仮想バネの同定が可能となる。   The article to be analyzed by the strength analysis apparatus of the present invention is preferably an article to be fixed to a moving body. In this case, the article has a fixing portion to be fixed to the moving body and an applying portion for applying a load to the article. is there. And the identification means can identify a virtual spring for analysis that matches the actual article by applying a load to the applying unit to vibrate the small-scale model and obtaining a reaction force in the fixed unit.

請求項6に記載の発明の強度解析方法は、物品の強度を模擬的に解析するために、物品を、複数の要素に分割する有限要素法を用いた数値計算モデルに対応させて計算する解析モデルを大規模モデルとし、該大規模モデルの要素より大きい要素で前記物品を分割した解析モデルを小規模モデルとする各解析モデルを設定する設定工程と、前記物品を所定負荷により振動させた場合における該物品の変位を予め計測した変位量を読み取る読取工程と、前記物品の固定冶具を仮想バネとすると共に、前記物品の解析モデルを小規模モデルとし、前記小規模モデルを振動させ、固定状態とした仮想バネで発生する反力を求め、求めた反力と前記読み取った変位量とに基づいて前記仮想バネのバネ定数を同定する同定工程と、前記同定したバネ定数の仮想バネを固定治具とし、前記大規模モデルを有限要素法を用いて解析することにより前記物品の強度解析を行う解析工程と、を有する。   The strength analysis method of the invention described in claim 6 is an analysis in which the article is calculated corresponding to a numerical calculation model using a finite element method for dividing the article into a plurality of elements in order to simulate the strength of the article. When the model is a large model, a setting step for setting each analysis model in which the analysis model obtained by dividing the article with elements larger than the elements of the large model is a small model, and the article is vibrated with a predetermined load A reading step of reading a displacement amount measured in advance of the displacement of the article, and a fixing jig for the article as a virtual spring, an analysis model of the article as a small-scale model, the small-scale model is vibrated, and a fixed state An identification step for obtaining a reaction force generated by the virtual spring, and identifying a spring constant of the virtual spring based on the obtained reaction force and the read displacement amount; and The virtual spring and fixture, having an analyzing step of performing a strength analysis of the article by analyzing the large model using the finite element method.

本発明の強度解析方法によれば、短時間で同定工程を終了でき、演算負荷を軽減できる。また、固定治具本体の詳細なモデル化は不要のため、モデル作成工数を削減できる。さらに、対象部品の詳細なモデルと仮想バネによる固定治具によって解析が可能となり、解析精度を確保しつつ短時間で詳細解析が可能になる。   According to the strength analysis method of the present invention, the identification process can be completed in a short time, and the calculation load can be reduced. In addition, since detailed modeling of the fixture main body is not required, the number of man-hours for model creation can be reduced. Furthermore, the analysis can be performed by the detailed model of the target part and the fixing jig using the virtual spring, and the detailed analysis can be performed in a short time while ensuring the analysis accuracy.

請求項7に記載の発明は、コンピュータによって物品の強度を解析する強度解析プログラムであって、物品の強度を模擬的に解析するために、物品を、複数の要素に分割する有限要素法を用いた数値計算モデルに対応させて計算する解析モデルを大規模モデルとし、該大規模モデルの要素より大きい要素で前記物品を分割した解析モデルを小規模モデルとする各解析モデルを設定する設定ステップと、前記物品を所定負荷により振動させた場合における該物品の変位を予め計測した変位量を読み取る読取ステップと、前記物品の固定冶具を仮想バネとすると共に、前記物品の解析モデルを小規模モデルとし、前記小規模モデルを振動させ、固定状態とした仮想バネで発生する反力を求め、求めた反力と前記読み取った変位量とに基づいて前記仮想バネのバネ定数を同定する同定ステップと、前記同定したバネ定数の仮想バネを固定治具とし、前記大規模モデルを有限要素法を用いて解析することにより前記物品の強度解析を行う解析ステップと、の各ステップをコンピュータに実行させる。   The invention according to claim 7 is a strength analysis program for analyzing the strength of an article by a computer, and uses a finite element method for dividing the article into a plurality of elements in order to analyze the strength of the article in a simulated manner. A setting step for setting each analysis model to be a large-scale model that is calculated in correspondence with the numerical calculation model, and to be a small-scale model that is obtained by dividing the article with elements larger than the elements of the large-scale model; A reading step for reading a displacement amount measured in advance when the article is vibrated by a predetermined load; a fixing jig for the article is a virtual spring; and an analysis model of the article is a small-scale model The small-scale model is vibrated to obtain a reaction force generated by a virtual spring in a fixed state, and based on the obtained reaction force and the read displacement amount, An identification step for identifying the spring constant of the imaginary spring, and an analysis step for analyzing the strength of the article by analyzing the large-scale model using a finite element method using the virtual spring of the identified spring constant as a fixing jig And causing the computer to execute each step.

本発明の強度解析プログラムによれば、コンピュータにおいて短時間で同定工程を終了させ、演算負荷を軽減させることができる。また、固定治具本体の詳細なモデル化は不要のため、コンピュータを用いたモデル作成工数を削減させることができる。さらに、対象部品の詳細なモデルと仮想バネによる固定治具によって解析が可能となり、コンピュータにおいて解析精度を確保させつつ短時間で詳細解析を実行させることができる。   According to the intensity analysis program of the present invention, the identification process can be completed in a short time in a computer, and the calculation load can be reduced. Further, since detailed modeling of the fixing jig main body is not required, the number of man-hours for model creation using a computer can be reduced. Furthermore, the analysis can be performed by the detailed model of the target part and the fixing jig using the virtual spring, and the detailed analysis can be executed in a short time while ensuring the analysis accuracy in the computer.

本発明は、複雑な形状の対象部品について、小規模モデルを用いて固定治具剛性の影響を模擬して仮想バネを設定するため、解析に当たって固定治具の詳細モデルの作成工数を削減できる。   According to the present invention, since the virtual spring is set by simulating the influence of the rigidity of the fixing jig using a small-scale model for a target object having a complicated shape, the number of steps for creating a detailed model of the fixing jig can be reduced in the analysis.

また、物品の変位を予め計測した変位量を用いて固定治具として仮想バネを設定するので、解析精度を確保しつつ短時間で詳細解析が可能になる。   Further, since the virtual spring is set as the fixing jig using the displacement amount obtained by measuring the displacement of the article in advance, detailed analysis can be performed in a short time while ensuring the analysis accuracy.

本発明の実施形態にかかる強度解析装置における固定治具剛性同定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the fixing jig rigidity identification process in the intensity | strength analysis apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる強度解析装置の概略を示すブロック図である。It is a block diagram showing the outline of the intensity analysis device concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる強度解析装置において実行される疲労強度解析処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the fatigue strength analysis process performed in the strength analysis apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる強度解析装置において実行される疲労強度解析処理の説明図であり、(A)は対象部品と固定治具の模式図、(B)は小規模メッシュモデルのイメージ図、(C)は大規模メッシュモデルのイメージ図である。It is explanatory drawing of the fatigue strength analysis process performed in the strength analysis apparatus concerning embodiment of this invention, (A) is a schematic diagram of an object part and a fixing jig, (B) is an image figure of a small-scale mesh model, C) is an image diagram of a large-scale mesh model. 本発明の実施形態にかかる強度解析装置で用いる変位データベースの作成処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a creation process of the displacement database used with the intensity | strength analysis apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる強度解析装置において解析する部品の一例であるサスペンションメンバの概略構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the suspension member which is an example of the component analyzed in the intensity | strength analysis apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる強度解析装置において実行される疲労強度解析処理の説明図であり、(A)は仮想バネと大規模メッシュモデルから解析するときのイメージ図、(B)は実測値と解析結果値とを示す線図である。It is explanatory drawing of the fatigue strength analysis process performed in the strength analysis apparatus concerning embodiment of this invention, (A) is an image figure when analyzing from a virtual spring and a large-scale mesh model, (B) is a measured value and analysis It is a diagram which shows a result value.

<強度解析装置>
図2に示すように、本実施の形態の強度解析装置10は、CPU14、RAM16,ROM18を含むコンピュータ本体12を備えている。コンピュータ本体12は、入出力インタフェース20を含んでおり、入出力インタフェース20は、CPU14、RAM16、ROM18とデータやコマンドを授受可能にバス22を介して接続されている。
<Strength analyzer>
As shown in FIG. 2, the strength analysis apparatus 10 according to the present embodiment includes a computer main body 12 including a CPU 14, a RAM 16, and a ROM 18. The computer main body 12 includes an input / output interface 20, and the input / output interface 20 is connected to the CPU 14, the RAM 16, and the ROM 18 via a bus 22 so as to be able to exchange data and commands.

入出力インタフェース20には、入出力装置26として、ポインティングデバイスであるマウスやキーボードが接続されており、また、データやコマンド、その他の各種画像を表示するためのディスプレイ24が接続されている。また、入出力インタフェース20には、同定部30,CAE解析部32、及び記録装置34が接続されている。   The input / output interface 20 is connected to a mouse or keyboard, which is a pointing device, as an input / output device 26, and a display 24 for displaying data, commands, and other various images. The input / output interface 20 is connected to an identification unit 30, a CAE analysis unit 32, and a recording device 34.

同定部30は、固定治具剛性同定処理を担当する処理部であり、強度解析の対象部品を固定する固定治具の剛性を同定する処理部である。この同定部30では、強度解析の対象部品について強度解析時の数値計算用に詳細メッシュで分割した解析モデル(大規模メッシュモデル:以下、大規模モデルという。)を用いるのではなく、粗いメッシュで分割した解析モデル(小規模メッシュモデル:以下、小規模モデルという。)を用いて同定処理を行う。   The identification unit 30 is a processing unit that takes charge of the fixing jig rigidity identification process, and is a processing unit that identifies the rigidity of the fixing jig that fixes the target component for strength analysis. The identification unit 30 does not use an analysis model (large-scale mesh model: hereinafter referred to as a large-scale model) divided by a detailed mesh for numerical calculation at the time of strength analysis of the target component for strength analysis, but with a coarse mesh. Identification processing is performed using the divided analysis model (small mesh model: hereinafter referred to as a small model).

また、同定部30では、強度解析するときに固定治具を数値計算用にメッシュモデルによりモデル化するのに代えて、固定治具を仮想バネに置き換えてその仮想バネのバネ定数を同定することによって、固定治具の剛性を同定する。この同定部30は、上述のハードウェア資源と後述するソフトウェア資源との複合的な動作により機能する装置である。すなわち、同定部30は詳細を後述する処理のフローチャートを実行させるためのプログラムを記憶したメモリを具備している。従って、ハードウェア資源とソフトウェア資源との構成及び複合的な処理によって、同定部30を含む強度解析装置10は、固定治具剛性同定装置として機能することになる。   Further, the identification unit 30 replaces the fixing jig with a virtual spring to identify the spring constant of the virtual spring instead of modeling the fixing jig with a mesh model for numerical calculation when performing strength analysis. To identify the rigidity of the fixture. The identification unit 30 is a device that functions by a combined operation of the hardware resources described above and software resources described later. That is, the identification unit 30 includes a memory that stores a program for executing a flowchart of a process whose details will be described later. Therefore, the strength analysis device 10 including the identification unit 30 functions as a fixing jig stiffness identification device by the configuration of hardware resources and software resources and a complex process.

CAE解析部32は、CAE解析処理を担当する処理部であり、対象部品について強度解析を含むCAE解析する処理部である。このCAE解析部32では、対象部品について大規模モデルを用いて解析する。また、固定治具として、同定部30で同定したバネ定数の仮想バネを用いて解析する。このCAE解析部32は、上述のハードウェア資源と後述するソフトウェア資源との複合的な動作により機能する装置である。すなわち、CAE解析部32は詳細を後述する処理のフローチャートを実行させるためのプログラムを記憶したメモリを具備している。従って、ハードウェア資源とソフトウェア資源との構成及び複合的な動作によって、CAE解析部32を含む強度解析装置10は、解析装置として機能することになる。   The CAE analysis unit 32 is a processing unit in charge of CAE analysis processing, and is a processing unit that performs CAE analysis including strength analysis on the target part. The CAE analysis unit 32 analyzes the target part using a large-scale model. The analysis is performed using a virtual spring having a spring constant identified by the identification unit 30 as a fixing jig. The CAE analysis unit 32 is a device that functions by a combined operation of the above-described hardware resources and software resources described later. That is, the CAE analysis unit 32 includes a memory that stores a program for executing a flowchart of a process whose details will be described later. Therefore, the strength analysis apparatus 10 including the CAE analysis unit 32 functions as an analysis apparatus by the configuration and the complex operation of hardware resources and software resources.

記録装置34は、解析モデルを格納した記録領域36、及び変位量を格納した記録領域38を含んでいる。記録装置34の記録領域36には、強度解析の複数の対象部品について強度解析時の数値計算用に詳細メッシュで分割した解析モデル(大規模モデル)と大規模モデルより粗いメッシュで分割した解析モデル(小規模モデル)の解析モデル対が格納されている。これら解析モデルは、各対象部品について節点や辺などから構成される大規模モデル及び小規模モデルを予め求めておき、その節点や辺などの数値計算データが格納される。   The recording device 34 includes a recording area 36 that stores an analysis model, and a recording area 38 that stores a displacement amount. In the recording area 36 of the recording device 34, an analysis model (large model) divided by a detailed mesh for numerical calculation at the time of strength analysis and an analysis model divided by a coarser mesh than the large model for a plurality of target parts for strength analysis. The analysis model pair (small model) is stored. As these analysis models, a large-scale model and a small-scale model composed of nodes, sides, and the like are obtained in advance for each target part, and numerical calculation data such as the nodes and sides are stored.

また、記録装置34の記録領域38には、対象部品を固定する固定治具毎に、対象部品に負荷加重を付与したときの変位量の実測値が格納されている。この実測値は、例えば対象部品について部品強度のベンチ試験等を行う疲労強度測定装置で計測されるものである。計測は、対象部品を固定治具に固定した状態で、対象部品と固定治具の固定位置(取付位置)について、対象部品に負荷加重を付与したときの変位量を計測することで行われる。すなわち、対象部品及び対象部品を固定する固定治具毎に、負荷加重値と変位量のデータセットが計測値として格納される。なお、負荷加重は、対象部品が振動するように付与してもよく、線形的に付与してもよい。また、対象部品の固定治具への固定位置(締付位置)及び対象部品へ付与する負荷加重の付与位置は、対象部品の形状や解析する性能等により変化するので、対象部品と固定治具との組み合わせによって予め設定されている。   Further, in the recording area 38 of the recording device 34, an actual measurement value of a displacement amount when a load load is applied to the target component is stored for each fixing jig for fixing the target component. The actual measurement value is measured by a fatigue strength measuring device that performs a bench test of the component strength on the target component, for example. The measurement is performed by measuring a displacement amount when a load load is applied to the target component with respect to a fixing position (attachment position) between the target component and the fixing jig in a state where the target component is fixed to the fixing jig. In other words, a load weight value and a displacement data set are stored as measurement values for each target part and each fixing jig for fixing the target part. The load weight may be applied so that the target part vibrates or may be applied linearly. In addition, the fixing position (clamping position) of the target part to the fixing jig and the load applying position to be applied to the target part vary depending on the shape of the target part, the performance to be analyzed, etc. It is preset by the combination.

なお、記録装置34の記録領域38は、記録領域40を備えている。この記録領域40は、同定部30において同定するときに仮想バネ62のバネ定数について適否を判定するための許容範囲を表す判定データが格納されている。この判定データの一例は、実際の変位量と計算による変位量との比率に対する範囲を採用でき、実際の変位量Dについて計算による変位量dが前後10パーセント内(0.9<d/D<1.10)を示すデータがある。   The recording area 38 of the recording device 34 includes a recording area 40. The recording area 40 stores determination data representing an allowable range for determining the suitability of the spring constant of the virtual spring 62 when the identification unit 30 performs identification. As an example of this determination data, a range with respect to the ratio between the actual displacement amount and the calculated displacement amount can be adopted, and the calculated displacement amount d is within 10 percent before and after the actual displacement amount D (0.9 <d / D < There is data showing 1.10).

図6は、対象部品の一例としてサスペンションメンバ51を示したものである。例えば、このサスペンションメンバ51について、大規模モデルとして強度解析の数値計算用にメッシュモデルを得るためには、約1200万個の要素数を超える多数の要素分割が必要である。一方、詳細は後述するが、小規模モデルは、剛性を再現できれば良いため、粗いメッシュ分割でよく、数万個程度の要素数による要素分割でよい。   FIG. 6 shows a suspension member 51 as an example of a target part. For example, for this suspension member 51, in order to obtain a mesh model for numerical calculation of strength analysis as a large-scale model, many element divisions exceeding about 12 million elements are required. On the other hand, as will be described in detail later, the small-scale model only needs to be able to reproduce the rigidity. Therefore, coarse mesh division may be used, and element division using about tens of thousands of elements may be used.

また、サスペンションメンバ51は、固定治具にネジ等による締め付けによって固定するために、4箇所の締付位置56(図6では、56A〜56D)を有している。また、サスペンションメンバ51は、対象部品に負荷加重を付与するための付与位置58を有している。この付与位置58は一例であり、サスペンションメンバ51の任意の位置に設定することができる。このサスペンションメンバ51については、節点や辺などの数値計算データから構成される大規模モデル及び小規模モデルの解析モデルが、記録領域36に格納される。また、例えば部品強度のベンチ試験等を行う強度試験装置で計測された、サスペンションメンバ51の付与位置58に負荷加重を付与したときの4箇所の締付位置56(56A〜56D)の変位量の実測値と負荷加重値のデータセットが記録領域38に格納される。また、許容範囲を表す判定データとして実際の変位量Dと計算による変位量dとの比率範囲(0.9<d/D<1.10)が、記録領域38に格納される。   In addition, the suspension member 51 has four fastening positions 56 (56A to 56D in FIG. 6) in order to be fixed to the fixing jig by fastening with screws or the like. The suspension member 51 has an application position 58 for applying a load load to the target part. This application position 58 is an example, and can be set at an arbitrary position of the suspension member 51. For the suspension member 51, a large-scale model and a small-scale model analysis model composed of numerical calculation data such as nodes and sides are stored in the recording area 36. Further, for example, the displacement amounts of the four tightening positions 56 (56A to 56D) measured when a load load is applied to the application position 58 of the suspension member 51, which is measured by a strength test apparatus that performs a bench test of the component strength or the like. A data set of actual measurement values and load weight values is stored in the recording area 38. Further, a ratio range (0.9 <d / D <1.10) between the actual displacement amount D and the calculated displacement amount d is stored in the recording area 38 as determination data representing the allowable range.

なお、入出力インタフェース20には、記録媒体としての磁気円盤が挿抜可能な記録装置や記録領域を備えた電子回路を具備する補助記憶装置が接続されるようにしてもよい。なお、後述する処理ルーチン等のプログラムは、記録装置や補助記憶装置を用いて磁気円盤や記録領域に対して読み書き可能である。従って、後述する処理ルーチン等のプログラムは、ROM18に記憶することなく、予め磁気円盤や記憶領域に記録しておき、記録装置や補助記憶装置を介して、予め記録された処理プログラムを実行してもよい。また、コンピュータ本体12には、ハードディスク装置等の大容量記憶装置(図示省略)を接続し、プログラムを大容量記憶装置(図示省略)へ格納(インストール)して実行するようにしてもよい。また、記録媒体としては、CD−ROM,MD,MO,DVD等のディスク、DAT等の磁気テープ、そして記録領域としてはフラッシュメモリ(flash memory)やSSD(Solid State Drive)などの補助記憶装置があり、これらを用いるときには、CD−ROM装置、MD装置、MO装置、DVD装置、DAT装置、補助記憶装置等を用いればよい。   The input / output interface 20 may be connected to a recording device in which a magnetic disk as a recording medium can be inserted and removed, or an auxiliary storage device having an electronic circuit having a recording area. A program such as a processing routine described later can be read from and written to the magnetic disk and the recording area using a recording device and an auxiliary storage device. Therefore, programs such as processing routines to be described later are recorded in advance in a magnetic disk or storage area without being stored in the ROM 18, and the processing program recorded in advance is executed via the recording device or auxiliary storage device. Also good. Further, a mass storage device (not shown) such as a hard disk device may be connected to the computer main body 12, and the program may be stored (installed) in the mass storage device (not shown) and executed. Also, recording media include disks such as CD-ROM, MD, MO, and DVD, magnetic tapes such as DAT, and auxiliary storage devices such as flash memory and SSD (Solid State Drive) as recording areas. Yes, when these are used, a CD-ROM device, MD device, MO device, DVD device, DAT device, auxiliary storage device or the like may be used.

<強度解析処理>
図3には強度解析処理の流れを示し、図4には対象部品50と固定治具60についての強度解析処理過程における模式図を示した。これら図3及び図4を参照して、本実施の形態の強度解析装置10の作動を説明する。なお、本実施形態では、強度解析の一例として疲労強度解析処理を行う場合を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、対象部品を治具に固定した状態を計算機上で再現して演算する、メッシュモデルを用いた解析処理や性能評価処理に適用可能である。
<Strength analysis processing>
FIG. 3 shows the flow of the strength analysis process, and FIG. 4 shows a schematic diagram of the strength analysis process for the target component 50 and the fixing jig 60. With reference to these FIG.3 and FIG.4, the action | operation of the intensity | strength analyzer 10 of this Embodiment is demonstrated. In this embodiment, the case where the fatigue strength analysis process is performed is described as an example of the strength analysis, but the present invention is not limited to this, and the state where the target part is fixed to the jig is reproduced on the computer. It can be applied to analysis processing and performance evaluation processing using a mesh model.

強度解析装置10の作動の概要は、次の4つのプロセスからなる。第1プロセスでは、解析モデルを作成する。すなわち、強度解析の対象となる部品(対象部品)の解析モデル(大規模モデルと小規模モデル)を作成し、記録装置34の記録領域36に格納する。第2プロセスでは、変位データベース(変位DB)を作成する。すなわち、実際の対象部品50(サスペンションメンバ51)を図示しない疲労強度測定装置に固定治具と共に固定し(締め付け)、締め付け位置の変位量を測定する。第3プロセスでは、固定治具剛性を同定する。すなわち、第1プロセスで作成した小規模モデル52を用いて仮想バネ62のバネ定数を同定する。第4プロセスでは、対象部品の疲労強度CAE解析する。すなわち、第1プロセスで作成した大規模モデル54に対して第3プロセスで同定したバネ定数による仮想バネ62を固定治具としてCAE解析を実行する。   The outline of the operation of the strength analyzer 10 includes the following four processes. In the first process, an analysis model is created. That is, an analysis model (a large-scale model and a small-scale model) of a part (target part) to be subjected to strength analysis is created and stored in the recording area 36 of the recording device 34. In the second process, a displacement database (displacement DB) is created. That is, the actual target component 50 (suspension member 51) is fixed to a fatigue strength measuring device (not shown) together with a fixing jig (tightening), and the displacement amount of the fastening position is measured. In the third process, the fixture rigidity is identified. That is, the spring constant of the virtual spring 62 is identified using the small model 52 created in the first process. In the fourth process, the fatigue strength CAE analysis of the target part is performed. That is, the CAE analysis is performed on the large-scale model 54 created in the first process using the virtual spring 62 based on the spring constant identified in the third process as a fixing jig.

図3に示すように、詳細には、本実施の形態の強度解析装置10では、対象部品50(例えばサスペンションメンバ51)について強度解析を可能とするため、解析処理ルーチンが実行される。ここで、対象部品50は固定治具60に締付点55で固定されている場合を想定する(図4(A)参照)。   As shown in FIG. 3, in detail, in the strength analysis apparatus 10 of the present embodiment, an analysis processing routine is executed to enable strength analysis of the target component 50 (for example, the suspension member 51). Here, it is assumed that the target component 50 is fixed to the fixing jig 60 at the fastening point 55 (see FIG. 4A).

ステップ100では、大規模モデルと小規模モデルの解析モデルを作成する。詳細には、このステップ100では、解析の対象となる対象部品例えばサスペンションメンバの設計案(形状、構造、材料など)を定める。なお、この設定は設計案に限定されるものではなく、現存する部品を解析する場合を含む。すなわち、現存する対象部品そのものを対象のモデルとして設定してもよい。そして、設計案を数値解析上のモデルに落とし込むための対象部品の解析モデルを作成する。この解析モデルの作成は、用いる数値解析手法により若干異なる。本実施の形態では数値解析手法として有限要素法(FEM)を用いている。従って、作成する解析モデルは、有限要素法(FEM)に対応した要素分割、例えば、メッシュ分割によって3角形等の任意の形状の複数の要素に分割され、部品を数値的・解析的手法に基づいて作成されたコンピュータプログラムヘのインプットデータ形式に数値化したものをいう。この要素分割とは対象部品を小さな幾つかの(有限の)小部分に分割することをいう。この小部分ごとに計算を行い全ての小部分について計算した後、全部の小部分を足し合わせることにより全体の応答を得ることができる。この解析モデルの作成処理は、メッシュ分割によって細かい複数の要素に分割された大規模モデル54(図4(C)参照)と、粗い複数の要素に分割された小規模モデル52(図4(B)参照)とを作成する。   In step 100, an analysis model of a large model and a small model is created. Specifically, in this step 100, a design plan (shape, structure, material, etc.) of a target part to be analyzed, for example, a suspension member is determined. This setting is not limited to the design plan, but includes a case where an existing part is analyzed. That is, the existing target part itself may be set as a target model. Then, an analysis model of the target part for creating the design plan into the model for numerical analysis is created. The creation of this analysis model differs slightly depending on the numerical analysis method used. In this embodiment, a finite element method (FEM) is used as a numerical analysis method. Therefore, the analysis model to be created is divided into a plurality of elements having an arbitrary shape such as a triangle by element division corresponding to the finite element method (FEM), for example, mesh division, and the parts are based on numerical and analytical methods. This is a digitized version of the input data format for a computer program created in this way. This element division refers to dividing the target part into several small (finite) small parts. After calculating every small part and calculating all the small parts, the whole response can be obtained by adding all the small parts. This analysis model creation process is performed by dividing a large-scale model 54 (see FIG. 4C) divided into a plurality of fine elements by mesh division and a small-scale model 52 divided into a plurality of coarse elements (FIG. 4B). )) And create.

ステップ100では、対象部品50の解析モデルとしてを作成する処理を説明するが、解析モデルは、予め他の装置で作成し、これを記録領域36に記憶させておくようにしても良い。   In step 100, the process of creating the analysis model of the target component 50 will be described. However, the analysis model may be created in advance by another device and stored in the recording area 36.

なお、実施形態では、解析モデルを作成する処理を説明するが、解析モデルは、予め他の装置で作成し、これを記録領域36に記憶させておくようにしても良い。   In the embodiment, the process of creating the analysis model will be described. However, the analysis model may be created in advance by another device and stored in the recording area 36.

次のステップ110では、対象部品の固定治具についての変位データベース(変位DB)を作成する。このステップ110では、実際の対象部品50(サスペンションメンバ51)を図示しない疲労強度測定装置に固定治具と共に固定し(締め付け)、締め付け位置の変位量を測定し、その変位量と負荷加重の組み合わせからデータセットを得て、記録領域38に格納する。   In the next step 110, a displacement database (displacement DB) for the fixture for the target part is created. In this step 110, the actual target component 50 (suspension member 51) is fixed to a fatigue strength measuring device (not shown) together with a fixing jig (clamping), the displacement amount of the tightening position is measured, and the combination of the displacement amount and the load weight is combined. To obtain a data set and store it in the recording area 38.

なお、実施形態では、解析モデルを作成する処理を説明するが、データセットは、予め他の装置で作成し、これを記録領域38に記憶させておくようにしても良い。   In the embodiment, the process of creating the analysis model will be described. However, the data set may be created in advance by another device and stored in the recording area 38.

次のステップ120では、詳細は後述するが(図1参照)、対象部品50(サスペンションメンバ51)の固定治具剛性を同定する。すなわち、ステップ100で作成した解析モデルとして小規模モデル52を用い、固定治具60を仮想バネ62としたときにおける仮想バネ62のバネ定数を同定することにより、固定治具剛性を同定する(図4(B)参照)。   In the next step 120, details of which will be described later (see FIG. 1), the fixing jig rigidity of the target component 50 (suspension member 51) is identified. That is, the rigidity of the fixing jig is identified by identifying the spring constant of the virtual spring 62 when the small scale model 52 is used as the analysis model created in step 100 and the fixing jig 60 is the virtual spring 62 (see FIG. 4 (B)).

次のステップ130では、対象部品の疲労強度CAE解析する。すなわち、ステップ100で作成した大規模モデル54に対してステップ120で同定したバネ定数による仮想バネ62を固定治具としてCAE解析を実行する(図4(C)参照)。   In the next step 130, the fatigue strength CAE analysis of the target part is performed. That is, CAE analysis is executed on the large-scale model 54 created in step 100 using the virtual spring 62 based on the spring constant identified in step 120 as a fixing jig (see FIG. 4C).

以上の処理によって、固定治具60を仮想バネ62とし、仮想バネ62のバネ定数Kを同定し、大規模モデル54に対してバネ定数Kによる仮想バネ62を固定治具として固定した場合について、疲労強度解析処理を行うことができる。これにより、固定治具をメッシュ分割してモデル化することなく、仮想バネによる単純な構成で解析することができ、計算負荷を軽減できる。また、固定治具のモデル化が不要にため、固定治具のモデルを解析するために要した時間が不要となり、疲労強度解析処理に要する処理時間を短縮することができる。   With the above processing, the fixing jig 60 is the virtual spring 62, the spring constant K of the virtual spring 62 is identified, and the virtual spring 62 with the spring constant K is fixed to the large-scale model 54 as the fixing jig. Fatigue strength analysis processing can be performed. Thereby, it is possible to perform analysis with a simple configuration using a virtual spring without dividing the fixing jig into a mesh and modeling, and the calculation load can be reduced. In addition, since it is not necessary to model the fixing jig, the time required to analyze the model of the fixing jig is not required, and the processing time required for the fatigue strength analysis process can be shortened.

上記ステップ100は、設定手段により設定するための解析モデルを作成する処理に対応し、ステップ110は、読取手段により読み取るための変位量を作成する処理に相当する。また、ステップ120は、同定手段の同定処理に対応し、ステップ130は、解析手段の強度解析処理に対応する。   Step 100 corresponds to a process of creating an analysis model for setting by the setting means, and step 110 corresponds to a process of creating a displacement amount for reading by the reading means. Step 120 corresponds to the identification process of the identification unit, and step 130 corresponds to the intensity analysis process of the analysis unit.

<変位データベース>
図5には、図3のステップ110の詳細として、強度解析装置で用いる変位データベース(変位DB)の作成処理の流れの一例を示した。この処理は、強度解析装置10で実施してもよく、他の装置で実施してもよい。
<Displacement database>
FIG. 5 shows an example of the flow of processing for creating a displacement database (displacement DB) used in the strength analysis apparatus as details of step 110 in FIG. This process may be performed by the strength analysis apparatus 10 or may be performed by another apparatus.

ステップ200では、疲労強度測定装置を用いて、対象部品50(実際の対象部品、例えばサスペンションメンバ51)の疲労強度試験(負荷加重付与)を開始する。次のステップ210では、負荷加重を付与したときの対象部品と固定治具の締付位置の変位を測定する。次のステップ220では、負荷加重値と締付位置毎の変位値を記録(データベース保存)する。   In step 200, a fatigue strength test (load weighting) of the target component 50 (actual target component, for example, the suspension member 51) is started using the fatigue strength measuring device. In the next step 210, the displacement of the tightening position between the target part and the fixing jig when the load weight is applied is measured. In the next step 220, the load weight value and the displacement value for each tightening position are recorded (database saved).

図6の例では、サスペンションメンバ51の4箇所の締付位置56(締付位置56A,56B,56C,56D)を、図示しない疲労強度測定装置の固定治具に締め付けて固定し、付与位置58に負荷加重を付与する。この測定時の負荷加重値と締付位置毎(締付位置56A,56B,56C,56D)の変位値を記録(データベース保存)する。これら締付位置(締付位置56A〜56D)毎に、負荷加重値との変位値からなるデータセットを、計測値として記録領域38に格納する。   In the example of FIG. 6, the four fastening positions 56 (tightening positions 56A, 56B, 56C, 56D) of the suspension member 51 are fastened and fixed to a fixing jig of a fatigue strength measuring device (not shown), and the application position 58 is fixed. Is given a load weight. The load weight value at the time of measurement and the displacement value for each tightening position (tightening positions 56A, 56B, 56C, 56D) are recorded (stored in a database). For each of these tightening positions (tightening positions 56 </ b> A to 56 </ b> D), a data set including a displacement value with a load weight value is stored in the recording area 38 as a measured value.

なお、このとき、許容範囲を表す判定データとして実際の変位量Dと計算による変位量dとの比率範囲(0.9<d/D<1.10)を、記録領域38に格納する。この許容範囲を表す判定データは、複数の同種の対象部品50を測定した計測値の平均値や、設計上許容できる範囲として予め定めた値を採用することができる。   At this time, a ratio range (0.9 <d / D <1.10) between the actual displacement amount D and the calculated displacement amount d is stored in the recording area 38 as determination data representing the allowable range. As the determination data representing the allowable range, an average value of measured values obtained by measuring a plurality of target parts 50 of the same type or a value determined in advance as an allowable range in design can be adopted.

<固定治具剛性同定処理>
図1には、図3のステップ120の詳細として、本発明にかかる固定治具剛性同定処理の流れの一例を示した。この処理は、強度解析装置10で実施してもよく、独立した装置で実施してもよい。本実施形態では、同定部30において実行される。
<Fixing jig rigidity identification process>
FIG. 1 shows an example of the flow of the fixing jig rigidity identification process according to the present invention as details of step 120 in FIG. This processing may be performed by the strength analysis apparatus 10 or may be performed by an independent apparatus. In the present embodiment, it is executed by the identification unit 30.

ステップ300では、固定治具剛性同定のための解析モデルを記録領域36から読み取る。ここでは、剛性を求めるのみであるため、剛性を求めるに十分な小規模モデル52を読み取る。次のステップ302では、解析モデルに対する、負荷加重の付与位置P、締付位置を設定する。ここでは、対象部品50としてサスペンションメンバ51を用いるので、固定治具にネジ等による締め付けによって固定する、4箇所の締付位置56A〜56D、及び負荷加重を付与するための付与位置58に対応する小規模モデル52上の位置が設定される(図6参照)。   In step 300, an analysis model for identifying the fixture rigidity is read from the recording area 36. Here, since only the rigidity is obtained, a small-scale model 52 sufficient for obtaining the rigidity is read. In the next step 302, a load weight application position P and a tightening position are set for the analysis model. Here, since the suspension member 51 is used as the target component 50, it corresponds to the four tightening positions 56A to 56D to be fixed to the fixing jig by tightening with screws or the like, and the applying position 58 for applying the load weight. A position on the small model 52 is set (see FIG. 6).

次に、ステップ304において剛性同定点Aを設定する。剛性同定点Aは、数値計算上の固定治具の剛性を同定するための対象部品50(サスペンションメンバ51)と固定治具60との締付点55である(図4(A)参照)。すなわち、4箇所の締付位置56A〜56Dである。なお、本実施形態では、締付位置毎に固定治具の剛性を同定する場合を説明する。従って、このステップ304では、4箇所の締付位置56A〜56Dのうち何れか1箇所の締付位置56が剛性同定点Aとして設定される。この剛性同定点Aの設定は、入出力装置26による入力によって設定してもよく、予め定めた優先順位による順序で設定したり、無作為(ランダム)に設定したりしてもよい。以下の説明では、締付位置56A,56B,56C,56Dの順に設定される場合を説明する。   Next, in step 304, a stiffness identification point A is set. The rigidity identification point A is a tightening point 55 between the target component 50 (suspension member 51) and the fixing jig 60 for identifying the rigidity of the fixing jig in numerical calculation (see FIG. 4A). That is, there are four tightening positions 56A to 56D. In the present embodiment, a case where the rigidity of the fixing jig is identified for each tightening position will be described. Therefore, in this step 304, any one of the four tightening positions 56A to 56D is set as the rigidity identification point A. The setting of the stiffness identification point A may be set by input from the input / output device 26, or may be set in an order based on a predetermined priority order or may be set randomly (randomly). In the following description, a case where the tightening positions 56A, 56B, 56C, and 56D are set in this order will be described.

なお、ここでは、締付位置毎に固定治具の剛性を同定(仮想バネのバネ定数を同定)する場合を説明するが、以下の説明において全締付位置を各ステップ内で処理するようにしても良い。つまり、各ステップにおいて締付位置の各々を求める処理に代えてもよい。   Here, the case of identifying the rigidity of the fixing jig for each tightening position (identifying the spring constant of the virtual spring) will be described. However, in the following description, all the tightening positions are processed within each step. May be. That is, you may replace with the process which calculates | requires each fastening position in each step.

また、剛性同定点Aは、締付位置56が領域や複数点を有する場合、締付位置56の複数点の何れか、領域内の何れかに設定することができる。例えば、サスペンションメンバ51のフロント側一方の締付位置56Aは、ネジ等を通すため、貫通孔56AHを有しており、その周囲に接触部56ATを有している(図6参照)。従って、接触部56ATが固定治具と接触することになるが、ここでは、接触部56ATの面とその面に連続する貫通孔56AHの面領域からなる締付領域内の1点を剛性同定点Aに設定する。例えば、接触部56ATの内周部分の1点、外周部分の1点、締付領域の重心点、または貫通孔56AHの面領域の中心点を設定する。すなわち、領域からなる締付位置56Aを1点として捉え、その1点を剛性同定点Aとする。また、負荷加重を付与する付与位置P(付与位置58)も同様に設定する。   Further, when the tightening position 56 has a region or a plurality of points, the rigidity identification point A can be set to any one of the plurality of points of the tightening position 56 or within the region. For example, one tightening position 56A on the front side of the suspension member 51 has a through hole 56AH for passing a screw or the like, and has a contact portion 56AT around it (see FIG. 6). Accordingly, the contact portion 56AT comes into contact with the fixing jig. Here, one point in the tightening region composed of the surface of the contact portion 56AT and the surface region of the through hole 56AH continuous with the surface is determined as a rigidity identification point. Set to A. For example, one point of the inner peripheral portion of the contact portion 56AT, one point of the outer peripheral portion, the center of gravity of the tightening region, or the center point of the surface region of the through hole 56AH is set. That is, the tightening position 56 </ b> A consisting of the region is regarded as one point, and that one point is set as the rigidity identification point A. Further, the application position P (application position 58) to which the load weight is applied is set similarly.

次のステップ306では、反力Fを算出する。このステップ306は、ステップ308〜312の3つの処理が実行される。まず、ステップ308では、解析モデル(小規模モデル52)の全締付位置は固定(完全拘束)に設定する。次のステップ310では、付与位置Pに所定の負荷加重付与を行う。このことは、サスペンションメンバ51の小規模モデル52を固定治具に固定した場合における疲労強度測定を模擬することになる。次に、ステップ312において、剛性同定点Aにおける反力Fを算出する。ここでは、サスペンションメンバ51を粗くメッシュ分割した要素ごとに計算を行い全ての小部分について計算した後、全部の小部分を足し合わせることにより全体の応答を得る。従って、付与位置Pに所定の負荷加重を付与したときの要素毎の計算を行い全体の応答を得たのちに、反力Fを求める。   In the next step 306, the reaction force F is calculated. In this step 306, three processes of steps 308 to 312 are executed. First, in step 308, all tightening positions of the analysis model (small model 52) are set to be fixed (completely constrained). In the next step 310, a predetermined load weight is applied to the application position P. This simulates the measurement of fatigue strength when the small-scale model 52 of the suspension member 51 is fixed to a fixing jig. Next, in step 312, the reaction force F at the stiffness identification point A is calculated. Here, calculation is performed for each element in which the suspension member 51 is roughly mesh-divided, and calculation is performed for all small parts. Then, the entire response is obtained by adding all the small parts. Therefore, after calculating for each element when a predetermined load weight is applied to the application position P and obtaining an overall response, the reaction force F is obtained.

反力Fが求まると、ステップ314へ進み、記録領域38に格納された変位データベース(変位DB)から締付位置56Aについての負荷加重値と実際の変位量Dのデータセットを読み取る。すなわち、強度試験装置で計測された、サスペンションメンバ51の付与位置58に負荷加重を付与したときの締付位置56A〜56Dの変位量の実測値と負荷加重値のデータセットを読み取る。   When the reaction force F is obtained, the process proceeds to step 314, and a data set of the load weight value and the actual displacement amount D for the tightening position 56A is read from the displacement database (displacement DB) stored in the recording area 38. That is, the data set of the measured values of the displacements at the tightening positions 56 </ b> A to 56 </ b> D when the load weight is applied to the application position 58 of the suspension member 51 and the load weight value measured by the strength test apparatus is read.

次のステップ316では、求めた反力Fと剛性同定点Aの実際の変位量Dから、バネ定数Kを算出する。ここでは一例としてフックの法則を用い、反力Fを変位量Dで除算した値をバネ定数Kとする(K=F/D)。なお、バネ定数Kの算出はフックの法則に限定されるものではなく、他の方法によりバネ定数Kを算出してもよい。バネ定数Kが求まると、ステップ318において、バネ定数Kを有する仮想バネ62を、締付位置56Aに対する固定治具として剛性同定点Aに取り付ける(図4(B)参照)。   In the next step 316, the spring constant K is calculated from the obtained reaction force F and the actual displacement D of the stiffness identification point A. Here, as an example, Hooke's law is used, and a value obtained by dividing the reaction force F by the displacement amount D is defined as a spring constant K (K = F / D). The calculation of the spring constant K is not limited to Hooke's law, and the spring constant K may be calculated by other methods. When the spring constant K is obtained, in step 318, the virtual spring 62 having the spring constant K is attached to the rigidity identification point A as a fixing jig for the tightening position 56A (see FIG. 4B).

次に、ステップ320では、FEMにより剛性同定点Aの変位量dと、その反力(F)を算出する。すなわち、小規模モデル52の締付位置56A以外の締付位置は固定(完全拘束)し、ステップ310と同様に付与位置Pに負荷加重付与を行うことで、サスペンションメンバ51の小規模モデル52を固定治具に固定した場合の疲労強度測定を、再度模擬する。そして、剛性同定点Aにおける反力Fを再度算出すると共に、剛性同定点Aの変位量dを算出する。   Next, in step 320, the displacement amount d of the stiffness identification point A and its reaction force (F) are calculated by FEM. That is, the tightening positions other than the tightening position 56A of the small model 52 are fixed (completely constrained), and the load model is applied to the applying position P in the same manner as in Step 310, whereby the small model 52 of the suspension member 51 is mounted. The fatigue strength measurement when fixed to a fixture is simulated again. Then, the reaction force F at the stiffness identification point A is calculated again, and the displacement amount d of the stiffness identification point A is calculated.

次のステップ322では、仮想バネ62が固定治具に代替できるか否かを判断する。この判断は、記録領域38に格納された許容範囲を表す判定データから、許容範囲内に収まっているか否かにより判別することにより行う。ここでは一例として、実際の変位量Dと計算による変位量dとの比率(d/D)を採用することができる。すなわち、ステップ322では実際の変位量Dと計算による変位量dとの比率を求めて、求めた比率が許容範囲(0.9<d/D<1.10)内に存在するか否かにより判別する。   In the next step 322, it is determined whether or not the virtual spring 62 can be replaced with a fixing jig. This determination is made by determining from the determination data representing the allowable range stored in the recording area 38 based on whether or not it is within the allowable range. Here, as an example, the ratio (d / D) between the actual displacement D and the calculated displacement d can be employed. That is, in step 322, a ratio between the actual displacement amount D and the calculated displacement amount d is obtained, and whether or not the obtained ratio is within the allowable range (0.9 <d / D <1.10). Determine.

なお、上記ステップ322では、実際の変位量Dと計算による変位量dとの比率により、仮想バネ62が固定治具に代替できるか否かを判断しているが、この比率に限定されるものではなく、変位量dそのものの範囲であってもよいことは勿論である。また、ステップ322では、変位量のみで判断しているが、反力を考慮してもよい。反力を考慮する場合には、ステップ312で求めた反力とステップ320で求めた反力Fとの比率が許容範囲内かにより判別することを考慮してもよい。   In step 322, whether or not the virtual spring 62 can be replaced with a fixing jig is determined based on the ratio between the actual displacement D and the calculated displacement d. However, the ratio is limited to this ratio. Of course, it may be within the range of the displacement amount d itself. In step 322, the determination is made based only on the amount of displacement, but the reaction force may be considered. When considering the reaction force, it may be considered to determine whether the ratio of the reaction force obtained in step 312 and the reaction force F obtained in step 320 is within an allowable range.

ステップ322で否定されると、ステップ316へ戻り、ステップ316〜320を繰り返す。この場合、反力Fをステップ312で求めたものから、直前のステップ320で求めた反力Fに対応するものに代えて再度ステップ316〜320を実行する。すなわち、ステップ312で求めた反力Fが、ステップ320で求めた反力Fより大きいときには、反力Fが小さくなるように、ステップ320で求めた反力Fから微減した反力F(=F−α)を設定する。一方、ステップ312で求めた反力Fが、ステップ320で求めた反力Fより大きいときには、反力Fが大きくなるように、ステップ320で求めた反力Fから微増した反力F(=F+α)を設定する。   If the result in Step 322 is negative, the process returns to Step 316 and Steps 316 to 320 are repeated. In this case, steps 316 to 320 are executed again instead of the reaction force F obtained in step 312 instead of the reaction force F obtained in step 320. That is, when the reaction force F obtained in step 312 is larger than the reaction force F obtained in step 320, the reaction force F (= F) slightly decreased from the reaction force F obtained in step 320 so that the reaction force F becomes smaller. -Α) is set. On the other hand, when the reaction force F obtained in step 312 is larger than the reaction force F obtained in step 320, the reaction force F slightly increased from the reaction force F obtained in step 320 (= F + α) so that the reaction force F becomes larger. ) Is set.

なお、上記のように、ステップ316から処理を繰り返す場合、実際の変位量Dと計算の変位量dとの比率を用いることもできる。すなわち、比率(d/D)が許容範囲を超える場合、計算の変位量dが大きいため、小さくなるように、ステップ320で求めた反力Fから微減した反力Fを設定する。一方、比率(d/D)が許容範囲未満の場合、計算の変位量dが小さいため、大きくなるように、ステップ320で求めた反力Fから微増した反力Fを設定する。   As described above, when the process is repeated from step 316, the ratio of the actual displacement D and the calculated displacement d can be used. That is, when the ratio (d / D) exceeds the allowable range, the calculated displacement amount d is large, so the reaction force F slightly reduced from the reaction force F obtained in step 320 is set so as to be small. On the other hand, when the ratio (d / D) is less than the allowable range, since the calculated displacement amount d is small, the reaction force F slightly increased from the reaction force F obtained in step 320 is set so as to increase.

一方、ステップ322で肯定されると、ステップ324へ進み、バネ定数Kを仮想バネ定数Kとして決定する。すなわち、サスペンションメンバ51の締付位置56Aに対する固定治具60を、バネ定数Kを有する仮想バネ62に代替可能に設定する。   On the other hand, when the result in step 322 is affirmative, the routine proceeds to step 324, where the spring constant K is determined as the virtual spring constant K. That is, the fixing jig 60 for the tightening position 56A of the suspension member 51 is set to be replaceable with a virtual spring 62 having a spring constant K.

次に、ステップ326において、全締付位置について上記処理が完了したか否かを判断し、否定された場合にはステップ304に戻り、残存する締付位置(56B〜56D)について上記処理を繰り返す。一方、ステップ326で肯定されると、本処理ルーチンを終了する。   Next, in step 326, it is determined whether or not the above processing has been completed for all tightening positions. If the result is negative, the processing returns to step 304 and the above processing is repeated for the remaining tightening positions (56B to 56D). . On the other hand, when the result in step 326 is affirmative, this processing routine is terminated.

なお、上記のように、締付位置毎に仮想バネを決定した場合、全ての締付位置が決定した後に、さらに、許容範囲に収まったかを判断してもよい。例えば、ステップ316〜320の各処理を、4箇所の締付位置56A〜56Dにおける仮想バネ62とした場合について求める。そして4箇所の締付位置56A〜56Dにおける仮想バネ62の各々の上記比率が許容範囲か否かを判断する。このようにすることによって、各締付位置で定めた仮想バネを全て組み入れた固定治具全体としての判断が可能となる。   As described above, when virtual springs are determined for each tightening position, it may be further determined whether all the tightening positions are determined and whether they are within an allowable range. For example, each process of steps 316 to 320 is obtained for the case where the virtual springs 62 are used at the four tightening positions 56A to 56D. Then, it is determined whether or not the ratio of each of the virtual springs 62 at the four tightening positions 56A to 56D is within an allowable range. By doing in this way, the judgment as the whole fixing jig incorporating all the virtual springs defined at each tightening position becomes possible.

このように、本実施の形態では、複雑な形状の対象部品を、例えばその対象部品専用の固定治具に固定して解析する解析処理を模擬的に行うにあたり、固定治具に対象部品を固定する位置毎に固定治具に代えて仮想バネを設定する。仮想バネを設定するにあたっては、固定治具剛性による影響を模擬すればよいので、固定治具本体の詳細なモデル化をすることなく、固定治具本体及び対象部品共に、より大きい要素によりメッシュ分割した小規模モデルにより同定することが可能になる。このように、小規模モデルにより仮想バネを同定するため、短時間で同定処理を終了することができる。また、この仮想バネにより固定治具剛性による影響を模擬するため、固定治具本体の詳細なモデル化(大規模モデル)は不要になる。このため、モデル作成工数を削減できる。さらに、解析の対象部品を固定する固定治具について、仮想バネに代替するので、対象部品について詳細な解析が必要な場合であっても、対象部品についてのみ詳細なモデル(大規模モデル)を用い、加えて仮想バネによる固定治具を採用することで、解析精度を確保しつつ短時間で詳細な解析をすることが可能になる。   As described above, in the present embodiment, when performing an analysis process for analyzing a target object having a complicated shape, for example, by fixing the target part to a fixing jig dedicated to the target part, the target part is fixed to the fixing jig. A virtual spring is set instead of the fixing jig for each position. When setting the virtual spring, it is only necessary to simulate the effect of the fixture rigidity, so both the fixture body and the target part can be divided into meshes by larger elements without detailed modeling of the fixture body. It becomes possible to identify by the small model. Thus, since the virtual spring is identified by the small model, the identification process can be completed in a short time. Further, since the effect of the fixing jig rigidity is simulated by this virtual spring, detailed modeling (large-scale model) of the fixing jig main body becomes unnecessary. For this reason, the man-hour for model creation can be reduced. Furthermore, because the fixture that fixes the target part for analysis is replaced with a virtual spring, a detailed model (large model) is used only for the target part even when detailed analysis is required for the target part. In addition, by using a fixing jig with virtual springs, it is possible to perform detailed analysis in a short time while ensuring analysis accuracy.

<サスペンションメンバの解析例>
図7には、上述した強度解析装置10を用いてサスペンションメンバ51を解析した結果と、サスペンションメンバ51を実際に試験した結果を示した。ここでは、サスペンションメンバ51としてアルミ鋳造サスメンを用いて、強度解析試験による効果検証を実施した。図7(A)に示すように、サスペンションメンバ51は締付位置56A〜56D及び付与位置58を有している。これら締付位置56A〜56D及び付与位置58には、剛性同定点A及び負荷加重の付与位置Pが定められ、締付位置56A〜56Dには、固定治具に代えて仮想バネ62(62A〜62D)が取り付けられる。
<Example of suspension member analysis>
FIG. 7 shows the result of analyzing the suspension member 51 using the above-described strength analysis apparatus 10 and the result of actually testing the suspension member 51. Here, an aluminum cast suspension was used as the suspension member 51, and the effect was verified by a strength analysis test. As shown in FIG. 7A, the suspension member 51 has tightening positions 56A to 56D and an applying position 58. The tightening positions 56A to 56D and the applying position 58 are set with a rigidity identification point A and a load applying position P, and the tightening positions 56A to 56D are replaced with virtual springs 62 (62A to 62A) instead of the fixing jig. 62D) is attached.

上述した強度解析装置10により、サスペンションメンバ51について求めた仮想バネ定数Kの結果を次の表に示す。

The following table shows the results of the virtual spring constant K obtained for the suspension member 51 by the strength analysis apparatus 10 described above.

図7(B)は、実測値と解析結果値とを示す特性図であり、横軸が実測したひずみ値を示し、縦軸がCAE解析による計算の結果のひずみ値を示す。ひずみ値の単位はμである。図7(B)から理解できるように、実測したひずみ値と、CAE解析による計算結果のひずみ値とは線形関係を有している。   FIG. 7B is a characteristic diagram showing actual measurement values and analysis result values. The horizontal axis indicates the actually measured strain value, and the vertical axis indicates the strain value obtained as a result of calculation by CAE analysis. The unit of the strain value is μ. As can be understood from FIG. 7B, the actually measured strain value and the strain value calculated by the CAE analysis have a linear relationship.

効果検証では、まず、固定治具との締付位置毎に仮想バネを設定する。仮想パネのバネ定数は上述の強度解析装置により同定する。今回の場合、バネ定数同定のイタレーション回数は5回で締付位置の変位量をプラスマイナス6パーセント以内に再現できた。小規模のモデルで使用したので、1回のイタレーション計算は約10分間で完了できた。全ての同定作業時間は2時間以内で終了した。通常の複雑な固定治具モデル作成が約3日間必要なので、約2.5日の作業時間を短縮できることを確認した。   In effect verification, first, a virtual spring is set for each tightening position with the fixing jig. The spring constant of the virtual panel is identified by the above-described strength analyzer. In this case, the number of iterations for identifying the spring constant was 5, and the displacement at the tightening position could be reproduced within 6%. Since it was used in a small model, one iteration calculation could be completed in about 10 minutes. All identification work times were completed within 2 hours. It was confirmed that the work time of about 2.5 days could be shortened because normal complex fixture model creation required about 3 days.

また、仮想バネによる固定治具本体のモデルを省いたため、解析モデル規模(自由度)を約10パーセント縮小した。1回の解析に費やしたスパコンのCPU時間は約30時間程度であり、約3時間短縮することができることを確認した。   In addition, since the model of the fixing jig main body using the virtual spring was omitted, the analysis model scale (degree of freedom) was reduced by about 10%. It was confirmed that the supercomputer CPU time spent for one analysis was about 30 hours and could be reduced by about 3 hours.

さらに、解析精度はひずみ測定値との比較検証結果(図7(B)参照)に示すようひずみ値は実測値をほぼ再現できたので、解析精度が高いことを確認した。   Furthermore, as shown in the results of comparison and verification with the strain measurement values (see FIG. 7B), the analysis accuracy was almost the same as the actual measurement values, so it was confirmed that the analysis accuracy was high.

このように、検証結果は解析精度を確保した上でモデル作成時間とスパコン(スーパーコンピュータ)の使用時間を短縮したので、計算コスト低減を実現した。   In this way, the verification results ensured the accuracy of analysis and reduced model creation time and supercomputer (supercomputer) use time, thus reducing calculation costs.

A 剛性同定点
F 反力
K バネ定数
P 負荷加重の付与位置
10 強度解析装置
12 コンピュータ本体
30 同定部
32 CAE解析部
34 記録装置
50 対象部品
51 サスペンションメンバ
52 小規模モデル
54 大規模モデル
55 締付点
56 締付位置
56A〜56D 締付位置
58 付与位置
60 固定治具
62 仮想バネ
A Stiffness identification point F Reaction force K Spring constant P Load applied position 10 Strength analysis device 12 Computer main body 30 Identification unit 32 CAE analysis unit 34 Recording device 50 Target component 51 Suspension member 52 Small model 54 Large model 55 Tightening Point 56 Tightening position 56A to 56D Tightening position 58 Application position 60 Fixing jig 62 Virtual spring

Claims (7)

物品の強度を模擬的に解析するために、物品を、複数の要素に分割する有限要素法を用いた数値計算モデルに対応させて計算する解析モデルを大規模モデルとし、該大規模モデルの要素より大きい要素で前記物品を分割した解析モデルを小規模モデルとする各解析モデルを設定する設定手段と、
前記物品を所定負荷により振動させた場合における該物品の変位を予め計測した変位量を読み取る読取手段と、
前記物品の固定冶具を仮想バネとすると共に、前記物品の解析モデルを小規模モデルとし、前記小規模モデルを振動させ、固定状態とした仮想バネで発生する反力を求め、求めた反力と前記読み取った変位量とに基づいて前記仮想バネのバネ定数を同定する同定手段と、
前記同定したバネ定数の仮想バネを固定治具とし、前記大規模モデルを有限要素法を用いて解析することにより前記物品の強度解析を行う解析手段と、
を有する強度解析装置。
In order to analyze the strength of an article in a simulated manner, an analysis model for calculating an article corresponding to a numerical calculation model using a finite element method that divides an article into a plurality of elements is a large-scale model, and elements of the large-scale model Setting means for setting each analysis model to be a small-scale model obtained by dividing the article by larger elements;
A reading means for reading a displacement amount obtained by measuring in advance the displacement of the article when the article is vibrated by a predetermined load;
The jig for fixing the article is a virtual spring, the analysis model of the article is a small model, the small model is vibrated, and the reaction force generated by the virtual spring in a fixed state is obtained. Identification means for identifying a spring constant of the virtual spring based on the read displacement amount;
Analyzing means for analyzing the strength of the article by analyzing the large-scale model using a finite element method with the identified virtual spring of the spring constant as a fixing jig,
Strength analysis apparatus having
前記同定手段は、反力を変位量で除算してバネ定数を求めることにより前記仮想バネのバネ定数を同定することを特徴とする請求項1に記載の強度解析装置。   The strength analysis apparatus according to claim 1, wherein the identification unit identifies a spring constant of the virtual spring by dividing a reaction force by a displacement amount to obtain a spring constant. 前記同定手段は、同定したバネ定数による仮想バネを固定治具とし、前記小規模モデルを振動させたときの変位量を求め、該変位量が許容範囲に収まるまで前記バネ定数の同定を繰り返すことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の強度解析装置。   The identification means uses a virtual spring with the identified spring constant as a fixing jig, obtains a displacement amount when the small-scale model is vibrated, and repeats identification of the spring constant until the displacement amount falls within an allowable range. The strength analysis apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned. 前記許容範囲は、予め計測した変位量と演算結果の変位量との比率で定めることを特徴とする請求項3に記載の強度解析装置。   The intensity analysis apparatus according to claim 3, wherein the allowable range is determined by a ratio between a displacement amount measured in advance and a displacement amount as a calculation result. 前記物品は、移動体へ固定する固定部、及び前記物品へ負荷を付与する付与部を有し、前記同定手段は、前記付与部に負荷を付与して前記小規模モデルを振動させ、前記固定部における反力を求めることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の強度解析装置。   The article has a fixing part for fixing to a moving body, and an attaching part for applying a load to the article, and the identification means applies a load to the applying part to vibrate the small-scale model, and the fixing The strength analysis apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a reaction force at the portion is obtained. 物品の強度を模擬的に解析するために、物品を、複数の要素に分割する有限要素法を用いた数値計算モデルに対応させて計算する解析モデルを大規模モデルとし、該大規模モデルの要素より大きい要素で前記物品を分割した解析モデルを小規模モデルとする各解析モデルを設定する設定工程と、
前記物品を所定負荷により振動させた場合における該物品の変位を予め計測した変位量を読み取る読取工程と、
前記物品の固定冶具を仮想バネとすると共に、前記物品の解析モデルを小規模モデルとし、前記小規模モデルを振動させ、固定状態とした仮想バネで発生する反力を求め、求めた反力と前記読み取った変位量とに基づいて前記仮想バネのバネ定数を同定する同定工程と、
前記同定したバネ定数の仮想バネを固定治具とし、前記大規模モデルを有限要素法を用いて解析することにより前記物品の強度解析を行う解析工程と、
を有する強度解析方法。
In order to analyze the strength of an article in a simulated manner, an analysis model for calculating an article corresponding to a numerical calculation model using a finite element method that divides an article into a plurality of elements is a large-scale model, and elements of the large-scale model A setting step for setting each analysis model to be a small-scale model obtained by dividing the article by larger elements;
A reading step of reading a displacement amount obtained by measuring in advance the displacement of the article when the article is vibrated by a predetermined load;
The jig for fixing the article is a virtual spring, the analysis model of the article is a small model, the small model is vibrated, and the reaction force generated by the virtual spring in a fixed state is obtained. An identification step of identifying a spring constant of the virtual spring based on the read displacement amount;
An analysis step of analyzing the strength of the article by analyzing the large-scale model using a finite element method with the identified virtual spring of the spring constant as a fixing jig;
Strength analysis method having
コンピュータによって物品の強度を解析する強度解析プログラムであって、
物品の強度を模擬的に解析するために、物品を、複数の要素に分割する有限要素法を用いた数値計算モデルに対応させて計算する解析モデルを大規模モデルとし、該大規模モデルの要素より大きい要素で前記物品を分割した解析モデルを小規模モデルとする各解析モデルを設定する設定ステップと、
前記物品を所定負荷により振動させた場合における該物品の変位を予め計測した変位量を読み取る読取ステップと、
前記物品の固定冶具を仮想バネとすると共に、前記物品の解析モデルを小規模モデルとし、前記小規模モデルを振動させ、固定状態とした仮想バネで発生する反力を求め、求めた反力と前記読み取った変位量とに基づいて前記仮想バネのバネ定数を同定する同定ステップと、
前記同定したバネ定数の仮想バネを固定治具とし、前記大規模モデルを有限要素法を用いて解析することにより前記物品の強度解析を行う解析ステップと、
の各ステップをコンピュータに実行させる強度解析プログラム。
A strength analysis program for analyzing the strength of an article by a computer,
In order to analyze the strength of an article in a simulated manner, an analysis model for calculating an article corresponding to a numerical calculation model using a finite element method that divides an article into a plurality of elements is a large-scale model, and elements of the large-scale model A setting step for setting each analysis model to be a small-scale analysis model obtained by dividing the article by larger elements;
A reading step of reading a displacement amount obtained by measuring in advance the displacement of the article when the article is vibrated by a predetermined load;
The jig for fixing the article is a virtual spring, the analysis model of the article is a small model, the small model is vibrated, and the reaction force generated by the virtual spring in a fixed state is obtained. An identification step of identifying a spring constant of the virtual spring based on the read displacement amount;
An analysis step for analyzing the strength of the article by analyzing the large-scale model using a finite element method with the identified virtual spring of the spring constant as a fixing jig;
An intensity analysis program that causes a computer to execute each step of.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107703748A (en) * 2017-10-09 2018-02-16 东南大学 A kind of heavy-load robot static rigidity discrimination method based on biasing plate design
CN114624015A (en) * 2022-05-11 2022-06-14 岚图汽车科技有限公司 Method, device, equipment and storage medium for testing strength of vehicle part

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