JP2013061837A - Flux line visual display system and device - Google Patents

Flux line visual display system and device Download PDF

Info

Publication number
JP2013061837A
JP2013061837A JP2011200277A JP2011200277A JP2013061837A JP 2013061837 A JP2013061837 A JP 2013061837A JP 2011200277 A JP2011200277 A JP 2011200277A JP 2011200277 A JP2011200277 A JP 2011200277A JP 2013061837 A JP2013061837 A JP 2013061837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force
line
point
flow
principal stress
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011200277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Okamura
宏 岡村
Okiaki Hayashida
興明 林田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2011200277A priority Critical patent/JP2013061837A/en
Publication of JP2013061837A publication Critical patent/JP2013061837A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To display flux lines by obtaining a flux line with a main stress vector in a structure obtained by a structural analysis result or the like used as a tangent line, using a numerical geometric method.SOLUTION: The flux line visual display system combines a main stress vector at a representative point of any structure element of the surface and the inside of a structure with a main stress vector at a point group adjacent thereto, and obtains a flux line that is so generated that a tangent line of the flux line passing through the point matches the main stress vector direction of the point, by a numerical geometric method. By taking account of a change in a parameter of a main stress due to a position of each point, a force flow in which the main stress vector becomes a tangent line of the flux line is drawn using a processing capacity of a computer. To further improve understanding of the drawn force flow, features of curves to become flux lines are obtained and a curvature of the curve at each point of the flux line, intensity of the main stress of the tangent line on the curve, and the like are visually expressed.

Description

本発明は、外力が加わる構造物内を伝達する力の流れを構造解析及び計測により特定する構造物の表現システムとそれを表示し協働する装置に関するものである。       The present invention relates to a structure expression system for specifying a flow of force transmitted through a structure to which an external force is applied by structural analysis and measurement, and an apparatus for displaying and cooperating with the structure expression system.

コンピュータの計算能力は、飛躍的に発展し、ものづくりを強度等を予測的に評価する解析ソフト類が実用化されている。ものづくりの対象物の形状や材質等が提案されれば、その構造に対する評価は、物が実現しない段階でも大略予測できるようになった。すなわち、予測的に変形や応力等の強度や機能に関する項目を演繹的に導き出すことができるようになり、構造が予め決まっておれば、予測的に構造の機能を把握することはできる。   The computing power of computers has been dramatically improved, and analysis software for predicting the strength of manufacturing is put into practical use. If the shape, material, etc. of an object to be manufactured are proposed, the evaluation of the structure can be roughly predicted even when the object is not realized. That is, items related to strength and function such as deformation and stress can be derived a priori, and if the structure is determined in advance, the function of the structure can be grasped predictably.

逆に、要求される機能から構造を見出す創造的作業は難しい。どのような構造がよいかを課題とすると、このような創造的な要求をこれらの構造解析等の解析ソフトから直接演繹的に導くことはほとんどできていない。現在存在するのは、応力や変形に対する剛性の感度等を用いるかまたは遺伝的アルゴリズムを用いた帰納法的な手法で、いろいろな構造を設定しては、その構造の持つ機能を調べて繰り返し、その傾向をルール化して最適な解を導く手法である。基本構造が大略決まっておれば、形状または寸法の最適化は繰り返し手法で求めることは可能になってきた。 Conversely, the creative work of finding the structure from the required functions is difficult. If the question is what kind of structure is good, it is almost impossible to derive such a creative requirement directly from analysis software such as structural analysis. Currently, there are inductive methods using the sensitivity of rigidity to stress and deformation, etc. or using genetic algorithms, various structures are set, the function of the structure is investigated and repeated, It is a technique to derive the optimal solution by making the tendency a rule. If the basic structure is roughly determined, the optimization of the shape or size can be obtained by an iterative method.

位相すなわち基本構造の最適化に関して、構造の変化をある程度幅広く設定し、その構造の有する機能を解析的に求める工程を繰り返すことによるソフトウェアは、いくつか現存する。しかし適切な解を得るためには、適切なモデル化や構造変更の程度等の設定によるものが多い。構造の変更を大きくすると、得られる解の不安定性、解釈の難しい現実離れしている複雑な構造解(作りにくい、使いにくい等)、最適唯一性への保障不明等の課題が出てくる。更に、一般にこれを達成するには、飛躍的に大きい計算規模とそれを扱うオペレーションが要求される。   Regarding the optimization of the phase, that is, the basic structure, some existing software exists by setting the change of the structure to a certain extent and repeating the process of analytically obtaining the function of the structure. However, in order to obtain an appropriate solution, there are many cases in which appropriate modeling and setting of the degree of structural change are performed. When the structural change is increased, problems such as instability of the obtained solution, complicated structural solutions that are difficult to interpret (difficult to make, difficult to use, etc.), and unclear security for optimal uniqueness appear. Furthermore, to achieve this generally requires a tremendously large computational scale and operations to handle it.

また、出来上がった解は、構造的になぜそのような形になったかは不明であり、設計上の制約からその一部を変更するとどうなるか等のノウハウは得られない。このように創造的検討は手探り状態である。したがって、更に適切な繰り返し解析手法を探りながら考えて実行する必要があり、自動的には予測的な構造の提案はできていない。 In addition, it is unclear why the resulting solution is structurally structured, and know-how such as what happens when a part of the solution is changed due to design constraints cannot be obtained. In this way, creative examination is a groping state. Therefore, it is necessary to think and execute it while searching for a more appropriate iterative analysis method, and a predictive structure cannot be automatically proposed.

効率的な創造的ものづくりを行うためには、提案しようとする構造の特徴やメカニズムを理解し、その構造の特徴の弱点を顕在化し、それを補う方法を演繹的に見つけ出してゆくことが求められる。対象となる構造物のあるべき本質を創造し、考え、把握する努力を行うプロセスが重要となる。本発明は、このようなシンキングを行うための支援ツールを実現するシステムおよび装置である。   In order to carry out efficient creative manufacturing, it is necessary to understand the features and mechanisms of the structure to be proposed, reveal the weaknesses of the features of the structure, and deductively find ways to compensate for them. . The process of creating, thinking, and grasping the essence of the target structure is important. The present invention is a system and apparatus for realizing a support tool for performing such a sinking.

特開平9-212683(数値解析結果の構成要素の挙動データから視覚化情報を計算し、表示画面上に表示するもの。具体的な挙動は特定していない。)Japanese Patent Laid-Open No. 9-212683 (visualization information is calculated from the behavior data of the constituent elements of the numerical analysis result and displayed on the display screen. Specific behavior is not specified.) 特開2001-236377(板要素の応力のみを図化する手段を持つ図化処理装置である)Japanese Patent Laid-Open No. 2001-236377 (a plotting apparatus having means for plotting only the stress of a plate element) 国際公開番号W02007/052784(国内:特願2005-321695) (構造解析データより荷重点から対象点までのたわみと内部剛性を求め、両者の関係式からその点の剛性指標U*を算出し、其の大きさの分布から荷重伝達経路を求める手法の提案である)International Publication Number W02007 / 052784 (Domestic: Japanese Patent Application 2005-321695) (Deformation from the load point to the target point and internal stiffness are obtained from the structural analysis data, and the stiffness index U * at that point is calculated from the relational expression between the two, It is a proposal of a method to find the load transmission path from the distribution of the size) 国際公開番号W02008/105221(国内:特願2007-49275) (構造解析データより荷重点から対象点までのたわみと荷重(応力)より局部的なひずみエネルギーを対象点の固定と非固定時比率からひずみエネルギー生じやすさをあらわすU**を算出して、その分布から荷重伝達経路を見出す手法の提案である)International Publication Number W02008 / 105221 (Domestic: Japanese Patent Application No. 2007-49275) (From the structural analysis data, the strain from the load point to the target point and the local strain energy from the load (stress) from the fixed and unfixed time ratio of the target point (It is a proposal of a method to find the load transmission path from the distribution by calculating U **, which indicates the ease of strain energy generation) 特開平8-83304(構造解析によって求まる応力等高線図から等高線に直交する方向にリブを付ける構造最適化の方法に関する提案)Japanese Patent Laid-Open No. 8-83304 (Proposal on structure optimization method with ribs in the direction perpendicular to the contour line from the stress contour map obtained by structural analysis)

岡村宏、林田興明著 「開発設計上流における機能から構造への アプローチ―シンキングCAE手法への試みー」 2002年度年次大会講演資料集 日本機械学会 (2002年)Hiroshi Okamura and Hiroaki Hayashida “Approach from Function to Structure in the Upper Stage of Development Design: A Trial to Thinking CAE Method” The Annual Meeting of the Japan Society of Mechanical Engineers (2002) 岡村宏、林田興明著 「シンキングCAEの勧め」シミュレーション 第25巻第4号 小特集 日本シミュレーション学会(2006年12月)Hiroshi Okamura and Koaki Hayashida “Sinking CAE Recommendation” Simulation Vol. 25, No. 4 Special Feature Japan Society for Simulation Technology (December 2006) 岡村宏、長谷川浩志著 「教育的見地からのシンキングCAE」計算工学講演会論文集 Vol.13 計算工学会(2008年5月)Prof. Hiroshi Okamura and Hiroshi Hasegawa “Thinking CAE from an Educational Perspective” Proceedings of Computational Engineering Vol.13 Computational Engineering Society (May 2008) 岡村宏、林田興明著 「ダイナミックシンキングCAE―機能から構造へのシンセシスー」No.03-04シンポジウム 自動車技術会(2004年1月)Hiroshi Okamura and Hiroaki Hayashida "Dynamic Thinking CAE-Synthesis from Function to Structure" No.03-04 Symposium Automobile Engineering Society (January 2004)

解決する課題は、新しい構造物を提案する創造的な検討において、その基本構造に際する変形や強度等に関する予測的な解析を行う際に、構造物に作用する力の流れを可視化することである。これを用いて、従来から用いられる応力分布図、主応力分布図(図14、図15)、ひずみエネルギー分布図等を併用することにより、力の作用するメカニズムを明示することができる。今までは、応力の等高線図から最も応力値が大きい点や領域を見つけ出し、対処療法的に剛性不足として補強する手法が多かった。特許文献5に見られるアイディアもこの手法の一つである。   The problem to be solved is to visualize the flow of force acting on the structure when performing a predictive analysis on the deformation and strength of the basic structure in a creative study proposing a new structure. is there. By using this together with conventional stress distribution diagrams, principal stress distribution diagrams (FIGS. 14 and 15), strain energy distribution diagrams, etc., it is possible to clarify the mechanism of force action. Up to now, there have been many methods for finding the point or region with the largest stress value from the stress contour map and reinforcing it as insufficient rigidity in coping therapy. The idea found in Patent Document 5 is one of these techniques.

また、特許文献3、特許文献4で提案されている荷重伝達経路に注目する手法もひずみに注目し、局部剛性や応力を加味するひずみエネルギーに関する特性による分布図から補強する手法も提案されている。これらは、適正な構造変更として有効な場合も多いが、かならずしもすべての構造適正化を網羅する手法とはいえない。近視眼的に補強することにより力の流れのバランスが変化して、高応力の箇所が発生してしまう事例も多い。 In addition, the method of paying attention to the load transmission path proposed in Patent Literature 3 and Patent Literature 4 also pays attention to the strain, and the method of reinforcing from the distribution map based on the characteristics relating to the strain energy taking into account the local rigidity and stress is also proposed. . These are often effective as appropriate structural changes, but are not necessarily methods that cover all structural optimizations. There are many cases where the balance of the flow of force changes due to myopic reinforcement and a high-stress portion is generated.

力の流れ方(図12)を把握し、その流れのパターン全体より適切な構造変更(図13)を検討すべきである。従来の構造解析結果の表示法だけでは、適切な検討を行うには、限度があり、思いつくまま色々な構造変更を数多くトライアルアンドエラーを繰り返すことになる。深い経験を持つ技術者では、多くの事例を知っているため、なんとか正解となる構造変更にたどり着くことができることも多いが、不確実であり、まだ経験の少ない技術者にとっては高いハードルとなっている。 The way of force flow (Fig. 12) should be understood and appropriate structural changes (Fig. 13) should be considered from the overall flow pattern. The conventional method of displaying the structural analysis results alone has a limit in conducting an appropriate examination, and many trials and errors are repeated as many structural changes as possible. Engineers with deep experience know many cases and can often get to the correct structural changes, but they are uncertain and are a high hurdle for engineers with little experience. Yes.

したがって、一般の構造変更へのより適切な手法が求められている。非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3に示すシンキングCAE(Computer Aid Engineering:技術計算
を活用する工学的手法)は、これまでに活用されている各種図表や分布図・等高線図を組み合わせ、対象物の構造の本質・特徴を考えることで把握してゆく手法を提案している。しかし、今までの線図では、構造にどのような荷重や変形が加わり、構造が結果としてどのようになったかはある程度明らかになるが、どうしてそのような結果になるかを明示するための支援手法が用意されていないのが現状での課題である。
Therefore, there is a need for a more appropriate technique for general structural changes. Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, and Non-Patent Document 3 Thinking CAE (Computer Aid Engineering: Engineering Method that Utilizes Technical Calculations) is a variety of charts, distribution maps, and contour maps that have been utilized so far. It proposes a method of grasping by combining and considering the essence and characteristics of the structure of the object. However, the conventional diagram shows to some extent what loads and deformations have been applied to the structure and what the structure has resulted in. However, it is helpful to clarify why this is the result. The current problem is that no method is available.

具体的には文献等に示すシンキングCAEの手法の中で、力の流れを把握することによる考え方の詳細が記述されている。シンキングCAEでは、力の流れを力線として作成することを推奨している。しかし、この力の流れを正確に、かつその構造の特徴を細かく調べて制作するには、手作業では膨大な作業量となり、実用的でなかった。場合によっては、間違った方向に力線を描く等の不正確で、不安定な作業となり、高度の判断能力のある技術者以外には取扱いが困難であった。図14、図15を見ると、これらの主応力線図から三次元の力線を正確に制作するのは、かなりの困難を伴うことが理解できる。 Specifically, details of the idea by grasping the flow of force are described in the method of thinking CAE shown in the literature. Sinking CAE recommends creating a force flow as a force line. However, it was not practical to create this work by accurately investigating the flow of this force and examining the characteristics of the structure in detail. In some cases, it was inaccurate and unstable work, such as drawing force lines in the wrong direction, and it was difficult to handle except for engineers with advanced judgment skills. 14 and 15, it can be understood that it is quite difficult to accurately produce a three-dimensional force line from these principal stress diagrams.

ここでは、構造体表面、内部の任意の構造要素1の代表点における主応力ベクトル(図2、図3)をその近傍の点群における主応力ベクトルと組み合わせて(図10)、其の点を通る力線の接線と其の点の主応力ベクトル方向が一致するように生成される力線(図9)を数値幾何学的手法を用いて求める。立体では、一点を通る力線はお互いに直交する三本(図2)が存在する。また、断面や表面での二次元的表現やモデルでは、直交する二本(図3)となる。力線の表示に当たっては、主応力ベクトルの大きさや符号も同時に表現できる各種方式を取り入れる方が、構造の理解を容易とすることができる。 Here, the principal stress vector (FIGS. 2 and 3) at the representative point of any structural element 1 on the surface of the structure is combined with the principal stress vector at the neighboring point group (FIG. 10), and the point is A force line (FIG. 9) generated so that the tangent line of the passing force line coincides with the principal stress vector direction of the point is obtained using a numerical geometric method. In a three-dimensional object, there are three lines of force (FIG. 2) perpendicular to each other that pass through one point. Further, in a two-dimensional expression or model on a cross section or surface, there are two orthogonal lines (FIG. 3). When displaying the lines of force, it is easier to understand the structure by adopting various methods that can simultaneously express the magnitude and sign of the principal stress vector.

また、力線の軌跡を計算する際に、有限要素法等の構造解析では、分割要素ごとにその代表点での主応力を得ることができる。一般には、分割要素のサイズと応力の変化の度合いとが適切な適合していれば、構造解析の結果への信頼性は確保できるが、同様に得られる主応力の分布を示す点群からの力線の作成精度も同様に評価することは可能である。しかし、力線の変化の大きい領域での点群の主応力の補間を行うことにより、より正確な力線を得ることができる。力線ではその曲率や大きさの変化は、重要な物理的意味があり、力線の微分要素成分の精度を向上させることは意味がある。 Moreover, when calculating the locus of the line of force, in the structural analysis such as the finite element method, the principal stress at the representative point can be obtained for each divided element. In general, if the size of the segmentation element and the degree of change in stress are adequately matched, the reliability of the structural analysis results can be ensured, but similarly, from the point cloud indicating the distribution of principal stress obtained. It is possible to similarly evaluate the accuracy of creating the field lines. However, a more accurate force line can be obtained by interpolating the principal stress of the point group in a region where the change of the force line is large. The change in curvature and size of the force line has an important physical meaning, and it is meaningful to improve the accuracy of the differential element component of the force line.

以下に、主応力ベクトルの分布から力線を作成する手法について述べる。
(1) 構造解析結果(場合によっては、一部測定値も活用して)等で求められる構造物内の主応力ベクトル(図2、図3)を構造物内の離散された点群の構造力学的パラメータとして把握し、各点の位置による主応力のパラメータの変化分を考慮して、主応力ベクトルが力線の接線となるような力の流れを計算機の処理能力を用いて描く(図9)。
In the following, a method for creating a force line from the distribution of principal stress vectors will be described.
(1) The principal stress vector (Figs. 2 and 3) in the structure obtained from the structural analysis results (in some cases, using some measured values), etc. Grasping it as a mechanical parameter and taking into account changes in the principal stress parameter due to the position of each point, draw the force flow so that the principal stress vector is tangent to the force line using the processing power of the computer (Fig. 9).

(2) これらの力の流れの表示は、断面、表面等の平面、曲面上の二次元で表す場合もあるが、原則として、三次元での表示となる。その際、力の流れの表示は、従来からの三次元表示法の手法を流用し、計算機のグラフィック画面に表示される。同様に、代表的な断面や表面での力の流れの表示も、従来の表示手法を活用し、可能である。 (2) The display of these force flows may be expressed in two dimensions on a plane such as a cross section, surface, or curved surface, but in principle, it is displayed in three dimensions. At that time, the display of the force flow is displayed on a graphic screen of a computer using a conventional three-dimensional display method. Similarly, the display of a representative cross section and the flow of force on the surface is also possible using the conventional display method.

(3)さらに、描かれた力の流れの理解を深めるため、力線となる曲線の特徴を捉え、力線上の各点における曲線の曲率、曲線上の接線の主応力の大きさ等を視覚的に表現することでより多くの情報をビジュアルに把握することができる。すなわち、力線の太さ、断面形状、色彩等を用いて、視覚的に定量的な情報を直接読み取ることが可能である。 (3) In addition, in order to deepen the understanding of the drawn force flow, the characteristics of the curve that becomes the force line are captured, and the curvature of the curve at each point on the force line, the magnitude of the principal stress of the tangent line on the curve, etc. By visually expressing it, more information can be grasped visually. That is, visually quantitative information can be directly read using the thickness of the force line, cross-sectional shape, color, and the like.

(4)また、三次元表示での三軸方向のお互いに独立した力線群がすべて表示されると、そこから構造の特性を読み取ることは困難である。力線の数や力線群の種類を適切に設定する機能も付与することは、実用的に重要である。  (4) In addition, when all the groups of force lines independent of each other in the three-axis direction in the three-dimensional display are displayed, it is difficult to read the characteristics of the structure from there. It is practically important to provide a function for appropriately setting the number of force lines and the type of force line group.

(5)ここで、力線の表現方法として、下記の二つの表現法がある。第一は、力線はその特性に応力(力/面積)の考え方を採用せず、断面積が無く、設定される一定値の力に関し正または負の符号及び大きさを持つ「単力線」として定義して表示する方式であり、力線はその接線方向で主応力ベクトルの方向である力の流れを表現し、主応力の大きさはその点での力線に垂直な単位断面積あたりの力線の数により表現される。第二は、力線は単位面積当たりの力の大きさ(応力)を特性として保有する「複力線」として定義して表示する方式を採用し、力線はその接線方向で主応力ベクトルの方向である力の流れを表現し、同時に力線上の各点は主応力の大きさの特性を有し、応力の大きさを力線の断面の面積や形状の大きさ、色彩、濃淡、透明度等で視覚的に表現される。 (5) Here, there are the following two expression methods as the expression method of the force line. First, the line of force does not adopt the concept of stress (force / area) in its characteristics, has no cross-sectional area, and has a positive or negative sign and magnitude with respect to a constant force that is set. The force line represents the force flow in the direction of the principal stress vector in the tangential direction, and the magnitude of the principal stress is the unit cross-sectional area perpendicular to the force line at that point. Expressed by the number of per-field lines. Second, the force line is defined and displayed as a “double-force line” that has the strength (stress) per unit area as a characteristic, and the force line is the tangential direction of the principal stress vector. It represents the direction of force flow, and at the same time, each point on the line of force has characteristics of the magnitude of the main stress, and the magnitude of the stress is the area of the cross section of the force line, the size of the shape, color, tint, transparency Etc. are expressed visually.

(6)「単力線」と「複力線」との関係は、構造物内のある力線上の点における力線に垂直な単位面積に「単力線」が何本入っているかにより「複力線」の主応力値が決まることになる。複力線には、正負両方の単力線が包含される場合も出てくる。また、主応力値の精度を上げ、有効数字桁数を上げるためには、「単力線」の力の一定値を小さくすることで達成できるが、逆に、力線が増加し視覚的には逆効果となる関係にある。 (6) The relationship between “single force lines” and “double force lines” depends on how many “single force lines” are included in the unit area perpendicular to the force lines at points on a certain force line in the structure. The principal stress value of the “double-force line” is determined. There are cases where double force lines include both positive and negative single force lines. In addition, to increase the accuracy of the main stress value and increase the number of significant digits, it can be achieved by reducing the constant value of the “single-strength line” force. Are in a reverse effect.

(7) 「単力線」、「複力線」共に、上述の手法で力線を描く場合、どこから力線を描き始めるかは課題である。本発明では、基本的な方式のみを請求範囲とし、自由に色々な方式が工夫されるものとして取り扱うものとする。力線の描画の出発点としては、荷重点または面、支持点または面、最大主応力または最小主応力の絶対値の最大値や局部的なピーク値、任意または一定の特性を有するの点、断面、集中応力部、構造ダメージのある領域等が考えられ、例えば、単一または複数点群から立体では3方向、面では2方向のお互いに直交する力線を伸ばし、またその力線上に、任意または一定の規則性を導入して再出発点を設定し網目状に力線を加えてゆく方法等である。 (7) When drawing a force line with the above-mentioned method for both “single force line” and “double force line”, where to start drawing the force line is an issue. In the present invention, only the basic system is claimed, and various systems can be freely devised. The starting point for drawing the lines of force is the load point or surface, the support point or surface, the maximum value of the maximum principal stress or the minimum principal stress, the local peak value, the point having an arbitrary or constant characteristic, A cross section, a concentrated stress portion, a region with structural damage, and the like are considered. For example, from a single or a plurality of point groups, three lines in a solid and two lines in a plane are extended to force lines perpendicular to each other, and on the force lines, For example, a starting point is set by introducing arbitrary or constant regularity, and a force line is added in a mesh pattern.

特に、単力線では、力線上またはその近傍でのローカルな主応力の大きさによって、または力線の持つ曲率によって力線生成の再出発点の発生ピッチを細かくし、主応力が大きい時は単力線が多数集まってくることで、視覚的な理解を得る方式となる。複力線では、単力線の接近や応力面の変化による直交する他の主応力との関係で複雑に変化する。定義をつめてゆくと、その挙動は複雑であるが、有限要素法等の構造要素のやや離散的点群での力線の作成で大きな異差はなく、対象の構造物の全体の力の流れを分かりやすく描画できるものである。 In particular, in the case of a single-strength line, when the principal stress is large, the pitch of the starting point for generating a force line is made fine by the magnitude of the local principal stress on or near the force line, or by the curvature of the force line. By gathering many single force lines, it becomes a method to get a visual understanding. In the double-force line, it changes in a complicated manner in relation to other principal stresses orthogonal to each other due to the approach of the single-force line and the change of the stress surface. The definition is complicated, but the behavior is complex, but there is no significant difference in the creation of force lines in the somewhat discrete point cloud of structural elements such as the finite element method, and the overall force of the target structure is not. The flow can be drawn in an easy-to-understand manner.

構造物の構造力学的特性は、主応力の配置パターンによって、引張・圧縮(図5)、せん断(図6)、曲げ(図8)、ねじり(図7)及びそれらの複合形態等を把握することにより、材料の強度、変形、耐久性、塑性等に対する評価を特定することができる。上述のような構造に対する負荷による挙動が全体または部分的に明らかになると、そのパターンにおける単純モデルでの典型的構造力学的本質をよく理解しておれば、複雑な実際の構造(図14、図15)における対応をシンキングすることは容易である。したがって、力線の表示による力の流れを正確に知ることで、構造の最適化への戦略を大略決めることが可能となる。思いつくまま色々な構造変更を繰り返すよりは、このような構造へのアプローチの戦略を支援する手法を用いることで、飛躍的に解析作業が効率化し、より高いレベルへ到達することができるだけでなく、検討時間も飛躍的に短縮することができ、更に、ベテランの技術者でなくても、対応が可能となる支援手法である。   The structural mechanical properties of the structure are grasped by tension / compression (FIG. 5), shear (FIG. 6), bending (FIG. 8), torsion (FIG. 7), and their combined form, etc., depending on the arrangement pattern of principal stresses. Thus, it is possible to specify the evaluation on the strength, deformation, durability, plasticity and the like of the material. Once the behavior due to loading on the structure as described above is fully or partially clarified, a complex actual structure (FIGS. 14, 14) can be obtained if the typical structural mechanical essence of the simple model in the pattern is well understood. It is easy to sink the response in 15). Therefore, by accurately knowing the flow of force due to the display of the force lines, it is possible to roughly determine the strategy for optimizing the structure. Rather than repeating various structural changes as you think, using techniques that support this approach to approaching the structure can dramatically improve the efficiency of analysis work and reach a higher level. This is a support method that can drastically reduce the examination time and can be handled even by non-expert engineers.

この発明によれば、図12のように、主応力の分布から力の流れが分かり、力線のパターンが把握できると、図13のように、主要な力線の軌跡に沿って基本構造の骨格を設定すると、負荷に対する強度が同等で、無駄な部分を削除する軽量化構造が得られる。   According to the present invention, as shown in FIG. 12, when the flow of force is known from the distribution of the main stress and the pattern of the force line can be grasped, the basic structure along the trajectory of the main force line as shown in FIG. When the skeleton is set, a light weight structure is obtained in which the strength against the load is equal and unnecessary portions are deleted.

また、図14、図15に示すような三次元に湾曲する厚板構造物の軽量化を目指すと上例(図12)のように単純ではなく、複雑なパターンを持っている力線が必要となる。ここでは、有限要素法で求めた主応力ベクトル分布から大略の力の流れが分かるため、大略の構造のメカニズムを説明する。外力の近傍では、せん断力の上に小さな曲げパターンが示されており、外力から離れた領域では、外力と外力までの距離を乗じる曲げモーメントにより曲げ主体のパターンが見られる。更に立体的に直角に曲がった領域は、図11で示したようなせん断応力が主体的で、ねじりパターンが主役である。その先、固定端に至る領域では、曲げとねじりが複合するパターンが見られる。各々の領域ごとに合理的な構造が存在する。力線が求まると、ここで述べた大略の構造の特性をより正確に把握でき、その分最適化へのより合理的な形状の取得や最適化への繰り返し回数の低減が可能である。 In addition, when aiming to reduce the weight of a three-dimensionally curved thick plate structure as shown in FIGS. 14 and 15, a force line having a complicated pattern is not necessary as in the above example (FIG. 12). It becomes. Here, since the rough force flow can be understood from the principal stress vector distribution obtained by the finite element method, the rough structure mechanism will be described. In the vicinity of the external force, a small bending pattern is shown above the shearing force, and in the region away from the external force, a bending-dominant pattern is seen due to the bending moment multiplied by the external force and the distance to the external force. Further, the region bent three-dimensionally at right angles is mainly shear stress as shown in FIG. 11, and the torsion pattern is the main role. From then on, in the region reaching the fixed end, a pattern in which bending and twisting are combined is seen. There is a reasonable structure for each region. When the force lines are obtained, the characteristics of the general structure described here can be grasped more accurately, and accordingly, a more rational shape for optimization can be obtained and the number of iterations for optimization can be reduced.

これらの具体的な事例は、一種のノウハウであり、ここでは提示しない。しかし、例えば、曲げが主体の構造領域では、三角状骨組構造であるトラス構造が有効である。トラス構造でも具体的にはどのようなパターンにするかは、多くの選択肢があり、力線が求まっているとより具体的な構造に到達することが可能である。


These specific examples are a kind of know-how and are not presented here. However, for example, a truss structure that is a triangular frame structure is effective in a structure region in which bending is mainly performed. There are many options for the pattern of the truss structure, and it is possible to reach a more specific structure when the line of force is obtained.



創造性の高いデザインへのアプローチApproach to highly creative design 立体構造の応力面での応力状態と主応力面Stress state and principal stress surface on the stress surface of the three-dimensional structure 平面構造の応力面での応力状態と主応力面Stress state and principal stress surface on stress surface of planar structure 主応力面と主せん断応力面の関係Relationship between principal stress surface and principal shear stress surface 外力と発生応力‥引張・圧縮External force and generated stress: tension / compression 外力と発生応力‥せん断力External force and generated stress: Shear force 外力と発生応力‥ねじりExternal force and generated stress: Torsion 外力と発生応力‥曲げExternal force and generated stress: bending 力線:丸穴付板材引張の場合Force line: In the case of pulling a plate with a round hole 主応力ベクトル分布:丸穴付板材引張の丸穴近傍Principal stress vector distribution: Near the round hole of plate tension with round hole 主応力ベクトル分布:せん断変形の場合Principal stress vector distribution: In case of shear deformation 主応力による力の流れForce flow due to principal stress 力の流れに沿った骨組み構造Frame structure along the flow of force 三次元湾曲厚板構造の複雑な主応力分布(1)Complex principal stress distribution of three-dimensional curved plank structure (1) 三次元湾曲厚板構造の複雑な主応力分布(2)Complex principal stress distribution of 3D curved thick plate structure (2)

この発明の一実施形態を、図9に示す。板状構造部材7の一端を固定支持し、それと相対する一端を均等な引張力で引っ張る場合を考える。この板材の中央に丸穴が無ければ、理論上からも容易に引張の最大主応力に関する力線は均一に左から右へ正目状に表示することができる。しかし、中央に丸穴があると、板の中央部を通過する力線は丸穴を避けるように其の軌跡を変えなくてはいけない。図10は力線の乱れる丸穴周りの有限要素法で算出した最大主応力ベクトル群を示したものである。この場合は、近接する主応力ベクトルを接線とする力線は、単純なパターンなため、容易に描くことができる。また、引張の力の流れに垂直方向に、最小主応力の力線が流れており、丸穴を避けて丸穴の周辺では左右に分かれて力線が流れている。厚みを持つ板材では、厚み方向に、中間主応力の力線が流れている。   One embodiment of the present invention is shown in FIG. Consider a case where one end of the plate-like structural member 7 is fixedly supported and one end opposite to the plate-like structural member 7 is pulled with an equal tensile force. If there is no round hole in the center of this plate material, the line of force relating to the maximum principal stress of tension can be displayed uniformly from left to right in a straight line from a theoretical point of view. However, if there is a round hole in the center, the line of force passing through the center of the plate must change its trajectory to avoid the round hole. FIG. 10 shows the maximum principal stress vector group calculated by the finite element method around the round hole where the line of force is disturbed. In this case, the line of force having a tangent to the adjacent principal stress vector is a simple pattern and can be easily drawn. In addition, the force line of the minimum principal stress flows in a direction perpendicular to the flow of the tensile force, and the force line flows separately from the right and left around the round hole avoiding the round hole. In a thick plate material, a line of intermediate principal stress flows in the thickness direction.

図11には、図9と同じ丸穴付板状構造体に引張の変わりにせん弾変形を加える場合の丸穴周りの主応力分布を示す。これは、図10とはかなり異なった主応力分布をしている。特徴として、丸穴の左右の領域11では、正と負の主応力がほぼ同じ大きさで交差している。図4に示すように、これは、主応力方向と45゜回転する方向に主せん断応力があることを表しており、これらの主応力をつなぐ力線のパターンにより、どんな外力が加わって、どのようなメカニズムが起きているかを調べることができる。 FIG. 11 shows a main stress distribution around a round hole when a plate-like structure with a round hole as in FIG. 9 is subjected to a shell deformation instead of tension. This has a principal stress distribution considerably different from that in FIG. As a feature, in the left and right regions 11 of the round hole, the positive and negative principal stresses intersect with each other with substantially the same magnitude. As shown in FIG. 4, this indicates that there is a main shear stress in the direction of 45 ° rotation with the main stress direction, and what external force is applied by which pattern of the force lines connecting these main stresses. It is possible to investigate whether such a mechanism is occurring.

わが国のように、資源の無い国は、もの造りによる付加価値の創生は不可欠である。構造解析の手法等の予測的なシミュレーションシステムが普及するようになり、設計・試作・実験・評価を何度も繰り返さなくとも、設計段階で予測的に評価が可能となってきた。このような計算手法は、もの造りの開発工程を短縮し、其の分構造の検討に時間をかけることが可能となり、製品の開発競争に多大の貢献をしている。しかし、同様な手法は多くのライバルにも同様な恩恵を与えており、競争に勝つためには、差別化が必要である。そのためには、より創造的な提案を可能とする必要がある。   Like Japan, countries with no resources need to create added value through manufacturing. Predictive simulation systems such as structural analysis methods have become widespread, and it has become possible to perform predictive evaluation at the design stage without repeating design, trial manufacture, experiment, and evaluation many times. Such a calculation method shortens the manufacturing process of manufacturing and makes it possible to spend more time on studying the structure, thereby greatly contributing to product development competition. However, similar approaches offer similar benefits to many rivals, and differentiation is necessary to win the competition. For that purpose, it is necessary to enable more creative proposals.

ここでは、技術者の持っているポテンシャルを最大限引き出す支援ツールが求められている。しかし、今までの構造解析等のシミュレーションは、結果を重視するばかり、自動で答えが得られる方向を向き、最適化ソフトウェアもより複雑なモデルでもこなせる自動化を試行してきた。 Here, a support tool that maximizes the potential of engineers is required. However, until now, simulations such as structural analysis have focused on results, and have turned to the direction in which answers can be obtained automatically, and have attempted automation that can handle optimization software and more complex models.

力線の取得は、それ自身が自動的に答えを提示するものではなく、シンキングCAEとして技術者の考え方と組み合わせて創造的開発を支援するもので、あまり重視されてこなかった分野である。力線を把握しながら構造の最適化を行うと、どうして得られた構造が合理的であるのかが明示されるため、他の相反する設計条件との融和を図るために何をすべきかが事前に理解することができる。このような木目の細かい創造的仕事を行い、わが国の文化の特徴を訴える差別化を推進する必要がある。その意味で、本発明は、大きな力となり、もの造りに貢献することができると考える。
The acquisition of the line of force is an area that has not been given much emphasis because it does not automatically present the answer itself, but supports creative development in combination with the thinking of engineers as a thinking CAE. When optimizing the structure while grasping the force lines, it is clearly shown why the obtained structure is reasonable, so in advance what should be done to achieve harmony with other conflicting design conditions Can understand. It is necessary to carry out such fine-grained creative work and promote differentiation that appeals to the characteristics of Japanese culture. In that sense, the present invention is a great force and can contribute to manufacturing.

1 立方体構造要素
2 応力面
3 主応力面
4 正方形構造要素
5 部材(対象構造物)
6 棒状部材(対象構造物)
7 板状部材(対象構造物)
8 固定端
9 力線
10 主応力ベクトル
11 正負主応力交差(せん断応力場)
12 骨組構造
1 Cubic structure element
2 Stress surface 3 Main stress surface
4 square structural elements 5 members (target structure)
6 Bar-shaped member (target structure)
7 Plate-shaped member (target structure)
8 Fixed end 9 Force line 10 Main stress vector 11 Cross of positive and negative main stress (shear stress field)
12 Frame structure

Claims (14)

構造物の構造解析結果・計測データ等により特定される主応力を構造物内の各点ごとに分布を把握し、それらの点群から主応力ベクトル方向を接線とする連続する線分である力線を求める方法により、構造物内の力の流れをコンピューター等のディスプレイ表示やプリントアウト等により表示し、構造を視覚的に理解できる任意の方向から力線を表現するシステム及びソフトウェアを搭載し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
The force, which is a continuous line segment with the principal stress vector direction tangent from the point group, grasping the distribution of the principal stress specified by the structural analysis results and measurement data of the structure at each point in the structure Equipped with a system and software that displays the flow of force in the structure by a display display such as a computer, printout, etc., by expressing the line of force from any direction that can visually understand the structure, Systems and devices that collaborate to visually represent the flow of force.
(請求項1)において、計算要素や測定位置により特定され点在する主応力点群における主応力の立体角ベクトル方向及び大きさに関して、点群間の位置による変化をなめらかに連続するように数学的処理(多点参照によるカーブ・曲面フィット、曲線・曲面のなめらかさの高次微係数の連続性維持等)により補間して点群を追加し点群の偏在を修正し、主応力ベクトル方向を接線とする連続する線分である力線を求める方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
In (Claim 1), with respect to the solid angle vector direction and the magnitude of the principal stress in the principal stress point group that is specified and scattered by the calculation element and the measurement position, the mathematics is performed so that the change due to the position between the point groups is smoothly continued. Main point vector direction by correcting the uneven distribution of the point group by interpolating by point processing (curve / curve fitting by multi-point reference, maintaining continuity of high-order derivative of smoothness of curve / curved surface, etc.) A system and apparatus that adopts a method for obtaining a line of force that is a continuous line segment with tangent as a tangent line and visually expresses a flow of force.
(請求項1)、(請求項2)において、主応力の立体角ベクトル方向の位置による変化をなめらかに連続するように数学的処理により補間する際に、主応力ベクトル方向を接線とする連続する線分である力線を形成する近傍の点在する点群データ領域からその中央部の力線の特性を設定し、この点群データ領域を順次移動させながら力線を求める方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。

In (Claim 1) and (Claim 2), when interpolation is performed by mathematical processing so that changes due to the position of the principal stress in the solid angle vector direction are smoothly continued, the principal stress vector direction is continuous as a tangent line. Set the characteristics of the force line in the center of the point cloud data area in the vicinity forming the line of force, which is a line segment, and adopt the method of finding the force line while moving this point cloud data area sequentially, Systems and devices that collaborate to visually represent the flow of force.

(請求項1),(請求項2)、(請求項3)において、主応力点群を組織的に設定し、力の流れを表す力線の表現法として、力線はその特性に応力(力/面積)の考え方を採用せず、断面積が無く、設定される一定値の力に関し正または負の符号及び大きさを持つ「単力線」として定義して表示する方式を採用し、力線はその接線方向で主応力ベクトルの方向である力の流れを表現し、主応力の大きさはその点での力線に垂直な単位断面積あたりの力線の数により表現することで、協働して視覚的に力線により力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
In (Claim 1), (Claim 2), and (Claim 3), the principal stress point group is systematically set, and as a method of expressing a force line representing the flow of force, a force line is stress ( (Force / area) concept is not adopted, and there is no cross-sectional area, and a method of defining and displaying as a “single force line” with a positive or negative sign and magnitude for a set constant value force, The force line represents the force flow that is the direction of the principal stress vector in the tangential direction, and the magnitude of the principal stress is represented by the number of force lines per unit cross-sectional area perpendicular to the force line at that point. , A system and apparatus that cooperates to visually express force flow using force lines.
(請求項1),(請求項2)、(請求項3)において、主応力点群を組織的に設定し、力の流れを表す力線の表現法として、力線は単位面積当たりの力の大きさ(応力)を特性として保有する「複力線」として定義して表示する方式を採用し、力線はその接線方向で主応力ベクトルの方向である力の流れを表現し、同時に力線上の各点は主応力の大きさの特性を有し、応力の大きさを力線の断面の面積や形状の大きさ、色彩、濃淡、透明度等で視覚的に表現することで、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
In (Claim 1), (Claim 2), and (Claim 3), the principal stress point group is systematically set, and the force line is a force per unit area as a method of expressing the force line representing the flow of force. Is used to define and display as a “double-force line” that possesses the magnitude of the stress (stress) as a characteristic, and the force line represents the flow of force that is the direction of the principal stress vector in the tangential direction, and at the same time the force Each point on the line has characteristics of the magnitude of the principal stress, and the stress is visually expressed in terms of area, shape, color, tint, transparency, etc. System and device that visually realize the flow of force.
(請求項1),(請求項2)、(請求項3)、(請求項4),(請求項5)の力線による力の流れを表現する方式において、力線の各点が持つ力または応力の値の正負符号を視覚的に見分けるような方式をとり、正負符号のちがいを力線の断面の形状、矢印、色彩等で視覚的に表現することで、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
(Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5) In the method of expressing the flow of force by the line of force, the force of each point of the line of force Or, by using a method that visually distinguishes the sign of the stress value and visually expressing the difference between the sign with the shape of the cross section of the line of force, arrows, colors, etc. Systems and devices that realize the expression of power flow.
(請求項1),(請求項2),(請求項3),(請求項4),(請求項5)、(請求項6)において、対象物の構造内に表現される力線において、力線上の任意の点における主応力の特性を図解的に表現する方法として、力線の接線、法線方向の主応力のベクトル方向、大きさ、力線の曲率等を表す一定の表示規則(矢印の種類・方向、太さ、長さ、色彩、力線の断面形状、数値表示等)にしたがって図示する方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
In (Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5), and (Claim 6), in the force lines expressed in the structure of the object, As a method of graphically expressing the characteristics of principal stress at any point on the force line, certain display rules (such as the tangent to the force line, the vector direction of the principal stress in the normal direction, the magnitude, the curvature of the force line, etc.) A system that realizes the expression of the flow of force visually by adopting the method illustrated in accordance with the type / direction of arrow, thickness, length, color, sectional shape of force line, numerical display, etc.) apparatus.
(請求項1)、(請求項2)、(請求項3)、(請求項4)、(請求項5)、(請求項6)、(請求項7)において、力線生成の出発点を単一または複数点から立体では3方向、面では2方向の主応力に力線の接線が各主応力のベクトル方向と一致するように描画し、更に生成する力線上に任意または一定の規則性を導入して再出発点を設定しそこから新しい力線を同様な手法で描画し、その工程を何階層繰り返し行うかを決め、対象の構造物の力線を表現する方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
(Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5), (Claim 6), and (Claim 7) A single or multiple points are drawn so that the tangent of the force line coincides with the principal direction of the principal stress in three directions for a solid and two directions for a surface and the vector direction of each principal stress, and arbitrary or constant regularity on the generated force line To set a restart point, draw a new force line from it using the same method, decide how many layers to repeat the process, and adopt a method to express the force line of the target structure. Systems and devices that work to achieve a visual representation of force flow.
(請求項1)、(請求項2)、(請求項3)、(請求項4)、(請求項5)、(請求項6)、(請求項7)、(請求項8)において、いくつか生成された力線に対して、その力線上に新しい力線生成用再出発点を設定する方式として、一定の幾何学的距離で設定する方法、設定区間での点群の発生ピッチの増加または減少等パターンを設定する方法、力線上での接線方向の主応力の大きさによって点群の発生ピッチを設定する方法、力線の曲率等その軌跡の特性と連動して点群の発生ピッチを設定する方法等の一定の規則性を自動または手動で行うことができる方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
(Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5), (Claim 6), (Claim 7), (Claim 8) For a generated force line, a method for setting a new starting point for generating a force line on the force line, a method of setting at a certain geometric distance, and an increase in the generation pitch of point clouds in the set interval Or a method of setting a pattern such as a decrease, a method of setting a point cloud generation pitch depending on the magnitude of the tangential principal stress on the force line, a point cloud generation pitch in conjunction with the trajectory characteristics such as the curvature of the force line A system and apparatus that adopts a method that can automatically or manually perform a certain regularity such as a method for setting a force and visually expresses a flow of force.
(請求項1)、(請求項2)、(請求項3)、(請求項4)、(請求項5)、(請求項6)、(請求項7)、(請求項8)、(請求項9)において、力線を形成する近傍の点在する主応力の立体角ベクトル方向の変化が大きい場合は、距離の移動による主応力ベクトル特性の変化を細かく補完し、接線から力線の線分を決定する幾何学的ピッチを細かくして、主応力の接線方向を結合する力線の軌跡を生成する方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
(Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5), (Claim 6), (Claim 7), (Claim 8), (Claim In item 9), when the change in the solid angle vector direction of the principal stress scattered in the vicinity forming the force line is large, the change in the principal stress vector characteristic due to the distance shift is complemented finely, and the line of force line from the tangent line A system that adopts a method of generating a line of force lines that combine the tangential directions of principal stresses by reducing the geometrical pitch that determines the minute, and visually realizing the expression of the force flow; apparatus.
(請求項1)、(請求項2)、(請求項3)、(請求項4)、(請求項5)、(請求項6)、(請求項7)、(請求項8)、(請求項9)、(請求項10)において、外力が対象物の構造内でどのように伝わるかを直接示す力線として、少なくともその端点の一つが荷重点、線、面または支持点、線、面である主たる力の流れである力線だけでなく、その端点が自由表面に垂直にぶつかるまたは端点を持たない従力線に関しても力の流れとしての力線を図示する方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
(Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5), (Claim 6), (Claim 7), (Claim 8), (Claim Item 9), (Claim 10), as a force line that directly indicates how an external force is transmitted in the structure of the object, at least one of its end points is a load point, line, surface or support point, line, surface In addition to the force line that is the main force flow, the end point of the force line collides perpendicularly to the free surface or the force line that does not have an end point adopts the method of illustrating the force line as the force flow and cooperates System and device that visually realize the flow of force.
(請求項1)、(請求項2)、(請求項3)、(請求項4)、(請求項5)、(請求項6)、(請求項7)、(請求項8)、(請求項9)、(請求項10)、(請求項11)において、設定するすべての力線を表示せずに、必要に応じて、必要な力線を選択して表示できるように設定する機能を兼ね備える方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
(Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5), (Claim 6), (Claim 7), (Claim 8), (Claim Item 9), (Claim 10), and (Claim 11), a function for setting so that necessary force lines can be selected and displayed as necessary without displaying all the force lines to be set. A system and apparatus that adopts a combination method and visually realizes the expression of the flow of force.
(請求項1)、(請求項2)、(請求項3)、(請求項4)、(請求項5)、(請求項6)、(請求項7)、(請求項8)、(請求項9)、(請求項10)、(請求項11)、(請求項12)において、対象物の表面または薄板構造等のシェル、殻、平面等の2次元で表せる解析モデルにおける主応力ベクトルに関する力線を図示する方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
(Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5), (Claim 6), (Claim 7), (Claim 8), (Claim (9), (Claim 10), (Claim 11), and (Claim 12), the principal stress vector in the analytical model that can be expressed in two dimensions such as the surface of the object or the shell, shell, plane, etc. A system and apparatus that adopts a method of illustrating force lines and visually realizes the expression of force flow.
(請求項1)、(請求項2)、(請求項3)、(請求項4)、(請求項5)、(請求項6)、(請求項7)、(請求項8)、(請求項9)、(請求項10)、(請求項11)、(請求項12)、(請求項13)において、コンピューターのディスプレイ表示やプリントアウトにより図示する表示において、アクティブシャッター同期式や偏光版方式のような3Dめがねを用い、左右の目の視野を各々注視する画面上に再現させる方式、左右目の視野を画像側で分離する裸眼立体視方式、陰影・濃淡・半透明等のペインティングの組合せによる立体視方式等の立体視野機能を組み込み、対象物の構造内の主応力線図や力線を立体視する機能を組み合わせる方式を採用し、協働して視覚的に力の流れの表現を実現するシステムおよび装置。
(Claim 1), (Claim 2), (Claim 3), (Claim 4), (Claim 5), (Claim 6), (Claim 7), (Claim 8), (Claim Item 9), (Claim 10), (Claim 11), (Claim 12), and (Claim 13), in the display shown by the computer display or printout, the active shutter synchronization system or the polarization plate system Using 3D glasses like the above, a method that reproduces the visual field of the left and right eyes on a gaze screen, a stereoscopic method that separates the visual fields of the left and right eyes on the image side, painting such as shading, shading, and translucency Incorporates a stereoscopic viewing function such as a stereoscopic viewing method in combination, and adopts a method that combines the main stress diagram in the structure of the object and the function to stereoscopically view the force lines, and visually expresses the flow of force System and equipment to realize.
JP2011200277A 2011-09-14 2011-09-14 Flux line visual display system and device Withdrawn JP2013061837A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011200277A JP2013061837A (en) 2011-09-14 2011-09-14 Flux line visual display system and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011200277A JP2013061837A (en) 2011-09-14 2011-09-14 Flux line visual display system and device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013061837A true JP2013061837A (en) 2013-04-04

Family

ID=48186450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011200277A Withdrawn JP2013061837A (en) 2011-09-14 2011-09-14 Flux line visual display system and device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013061837A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016134096A (en) * 2015-01-21 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 Structure design support device capable of discovering dynamic weak point of structure
WO2020192756A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 Method for planning 3d printing path of continuous fiber reinforced composite material
WO2022162807A1 (en) * 2021-01-27 2022-08-04 国立研究開発法人海洋研究開発機構 Method for connecting line segments, method for displaying second-order real symmetric tensor, and program for displaying second-order real symmetric tensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016134096A (en) * 2015-01-21 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 Structure design support device capable of discovering dynamic weak point of structure
WO2020192756A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 Method for planning 3d printing path of continuous fiber reinforced composite material
WO2022162807A1 (en) * 2021-01-27 2022-08-04 国立研究開発法人海洋研究開発機構 Method for connecting line segments, method for displaying second-order real symmetric tensor, and program for displaying second-order real symmetric tensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kineri et al. B-spline surface fitting by iterative geometric interpolation/approximation algorithms
Lai et al. Integrating CAD with Abaqus: a practical isogeometric analysis software platform for industrial applications
Chougrani et al. Lattice structure lightweight triangulation for additive manufacturing
JP5045853B2 (en) Calculation data generation apparatus, calculation data generation method, and calculation data generation program
US10169497B2 (en) Method and apparatus for analysis of shape optimization
Najafi et al. Shape optimization using a NURBS‐based interface‐enriched generalized FEM
CN104268322B (en) A kind of BORDER PROCESSING technology of WENO difference methods
Loseille et al. Vizir: High-order mesh and solution visualization using OpenGL 4.0 graphic pipeline
Koester et al. Conforming window functions for meshfree methods
CN105225272A (en) A kind of tri-dimensional entity modelling method based on the reconstruct of many outline lines triangulation network
CN111079326B (en) Two-dimensional anisotropic grid cell measurement tensor field smoothing method
JP2013061837A (en) Flux line visual display system and device
Aubry et al. A three-dimensional parametric mesher with surface boundary-layer capability
CN106875487B (en) Geological hexahedral mesh smoothing method based on neighborhood acting force
Shchurova A methodology to design a 3D graphic editor for micro-modeling of fiber-reinforced composite parts
JP4553601B2 (en) Visualization program
Petrov et al. On the problem of optimizing the door hinge of electro car by generative design methods
Cai et al. A robust algorithm for the generation of integration cells in Numerical Manifold Method
Farin Shape measures for triangles
Bahrainian et al. An automatic unstructured grid generation method for viscous flow simulations
CN107833274A (en) A kind of creation method and system of three-dimensional cable model
WO2020184460A1 (en) Machined surface property evaluating device, machined surface property evaluating method, and machine learning device
Zhu et al. A Simple Automatic Hexahedron Mesh Generation and Polyhedral Smoothed Finite Element Method for Mechanics Problems
Pacevič et al. Visualization of cracks by using the local Voronoi decompositions and distributed software
CN110111407A (en) A kind of the scheduling rendering method and system of magnanimity three-dimensional mesh data

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141202