JP2013250969A - 線溶接接続の数値モデリング - Google Patents

Abstract

【課題】線溶接接続の数値モデリングを提供すること。
【解決手段】２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するためのコンピュータ実装方法は、ユーザから線溶接特性を受け取るステップを含み、その特性は、線溶接経路を含む。コンピュータ実装方法はまた、線溶接経路に沿った離散点に複数の締結要素定義を配置するステップと、隣接する締結要素定義間にビーム要素定義を定義するステップと、締結要素定義およびビーム要素定義に基づいて、線溶接を解析するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本明細書で説明される実施形態は、一般に数値シミュレーションに関し、より詳細には部品間の線溶接接続のモデリングに関する。

線溶接は、一般に、様々な厚さのプレートを含む、いくつかの部品を接続するために使用される。少なくともいくつかの公知のプロセスは、線溶接ビード(lineweld bead)および互いに溶接されるプレートについての詳細な有限要素モデリング(finite element modeling)を使用する。しかしながら、この手法は、任意の変形モード(deformation modes)についての実験結果に対して較正を行うことが難しいことがあり得る。さらに、この手法は計算的な観点から非常にコストがかかり、および観測される線溶接破損挙動(failure behavior)を正確に予測できないことがある。別の公知のプロセスは、数値的「接着(gluing)」技法を使用して、２つのプレートを単に接続する。このプロセスは、より頑健であり、モデル化が簡単であり、および計算的により効率的であることができるが、その較正は難しく、および線溶接破損の予測における結果は信頼性の低いものになることがあり得る。

そのため、公知のプロセスは、複雑な変形パターンを正確に捕捉するのに必要とされる精巧さを欠いている。さらに、公知のプロセスは、実験結果に合致するように較正を行うことが難しい。さらに、公知のプロセスは、非効率であり、ならびに大量の処理時間および電力を必要とし、その場合でさえも、実際のシミュレーション結果の予測においては信頼性の低いものとなる。

一態様では、２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するためのコンピュータ実装方法が提供される。コンピュータ実装方法は、ユーザから線溶接特性(lineweld property)を受け取るステップを含み、当該特性は、線溶接経路(lineweld path)を含む。コンピュータ実装方法はまた、線溶接経路に沿った離散点(discrete point)に複数の締結要素定義(fastener definition)を配置するステップと、隣接する締結要素定義間にビーム要素定義(beam element definition)を定義するステップと、締結要素定義およびビーム要素定義に基づいて、線溶接を解析するステップとを含む。

別の態様では、２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用されるコンピュータが提供される。コンピュータは、線溶接経路を含む線溶接特性を格納するように構成されたメモリ領域と、メモリ領域に結合されたプロセッサとを含む。プロセッサは、線溶接経路に沿った離散点に複数の締結要素定義を配置し、隣接する締結要素定義間にビーム要素定義を定義し、締結要素定義およびビーム要素定義に基づいて、線溶接を解析するように構成される。

別の態様では、コンピュータプログラム製品は、２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用する、コンピュータ実行可能コンポーネントを有する、一つまたは複数の非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体を含む。コンピュータ実行可能コンポーネントは、プロセッサによって実行されたときに、プロセッサに、ユーザからの線溶接特性を受け取らせ、および線溶接特性をメモリ領域に記憶させる入力コンポーネントを含み、線溶接特性は少なくとも線溶接経路を含む。コンピュータ実行可能コンポーネントはまた、プロセッサに、線溶接経路に沿った離散点に複数の締結要素定義を定義させ、および配置させる締結要素定義コンポーネントと、プロセッサに、隣接する締結要素定義間にビーム要素定義を定義させるビーム要素定義コンポーネントと、プロセッサに、締結要素定義およびビーム要素定義に基づいて線溶接を解析させる解析コンポーネントとを含む。

本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細が、添付の図面および以下の説明において説明される。本発明の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかになろう。

本発明による、２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用される、例示的なコンピュータ実装方法を示すフローチャートである。 図１に示される方法のステップを図示する図である。 図１に示される方法のステップを図示する図である。 図１に示される方法のステップを図示する図である。 図１に示される方法のステップを図示する図である。 図１に示される方法のステップを図示する図である。 本明細書で説明される実施形態を実行するのに使用される、例示的なコンピュータネットワークの概略ブロック図である。 図３に示されるコンピュータデバイスとともに使用される、例示的なコンピュータアーキテクチャの概略ブロック図である。

本明細書では、２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用されるシステム、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品の例示的な実施形態について説明する。本明細書で説明する実施形態は、線溶接解析シミュレーションの効率性および正確性が拡張されることを促進する。線溶接をモデル化するのに使用される個々の特徴は、高度に非線形であるが、計算的には効率的である。さらに、本明細書で説明される実施形態は、自動車衝突への適用など、過酷な負荷が課されるシナリオに対しても、コンピュータでシミュレートされる線溶接の変形、強度、および破損に関して、モデリングの信頼性が拡張されることを促進する。

本明細書で説明されるシステム、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品の例示的な技術的効果は、（ａ）短い直線的な線溶接セグメントによって線溶接経路を近似して、元の線溶接の幾何学的形状の離散化された抽象表現を提供すること、（ｂ）非線形コネクタ要素を使用して、線溶接における可塑性、損傷、および破損の影響をモデル化すること、（ｃ）自己調整結合制約(self-tuning coupling constraint)を使用して、溶接されるプレートにコネクタを取り付けること、ならびに（ｄ）非線形ビーム要素を使用して、線溶接の曲げ挙動(bending behavior)のモデル化の正確性を拡張することのうちの少なくとも１つを含む。

図１は、２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用される例示的なコンピュータ実装方法を示す、フローチャート１００である。例示的な実施形態において、コンピュータは、例えば、２つのモデル化された部品の間の線溶接経路を含む１つまたは複数の線溶接特性を、ユーザから受信する（１０２）。代替的な実施形態において、コンピュータは、モデル化された部品の近似的な接合点(mating point)を決定することによって、線溶接経路を自動的に識別する。例示的な実施形態において、線溶接特性はメモリ領域に格納される（１０４）。いくつかの実施形態では、格納された当該特性は、本明細書で説明される特徴の有用性をより拡張するために、後で使用するときにユーザに提示され得る。図２Ａは、第１のモデル化された部品２０２と、第２のモデル化された部品２０４とを図示している。第１のモデル化された部品２０２は、第１の端部２０６と、反対側の第２の端部２０８とを含む。同様に、第２のモデル化された部品２０４は、第１の端部２１０と、第２の端部２１２とを含む。図２Ａに示されるように、第１および第２のモデル化された部品２０２、２０４は、第１の端部２０６、２１０および第２の端部２０８、２１２の間の所望の位置において結合（すなわち、溶接）される。さらに、第１および第２のモデル化された部品２０２、２０４は、第１のモデル化された部品２０２の底面２１４の一部と、第２のモデル化された部品２０４の上面２１６の一部とに沿って結合されることとなる。ユーザによって入力された線溶接経路が、図２Ａにおいて２１８として示されている。

再び図１を参照すると、例示的な実施形態において、複数の離散点が線溶接経路に沿って指定される（１０６）。一実施形態において、ユーザは、各離散点の空間座標のリストを含むファイルをインポートする。別の実施形態において、離散点は、ポインティングデバイスまたはキーボードを介してユーザによって識別され、およびコンピュータに入力される。また別の実施形態において、離散点は、コンピュータによって自動的に識別される。例えば、コンピュータは、線溶接経路に沿って按分された間隔を空けて離散点を定義することができる。あるいはまた、コンピュータは、互いから指定された距離に離散点を定義することができ、またはモデル化された部品のエッジから指定された距離のところで開始し、その後、互いから指定された距離に離散点を定義することができる。例示的な実施形態において、離散点の位置（すなわち、座標）は、メモリ領域に格納される（１０８）。図２Ｂは、線溶接経路２１８に沿って配置された複数の離散点２２０を図示する。図２Ｂの離散点２２０は、互いからほぼ等距離に表示されているが、離散点２２０が互いから等距離であること、あるいは第１および／または第２のモデル化された部品２０２、２０４のエッジから等距離であることは必要とされないことに留意されたい。

例示的な実施形態において、各離散点が接合部品(mating part)上に投影され、投影点間に締結要素が定義される（１１０）。より具体的には、２ノードコネクタが、線溶接経路に沿った各離散点の投影の間に定義される（１１２）。各コネクタ要素の端部が、その後、各モデル化されたオブジェクトに取り付けられる（１１４）。締結要素定義は、その後、メモリ領域に格納される（１１６）。例示的な実施形態において、コンピュータが各離散点の締結要素の投影を自動的に定義するように、締結要素の特性の定義は自動化される。例えば、コンピュータモデルは、各離散点で２ノードコネクタ要素を定義し、２つのノードの各々を、モデル化された部品のそれぞれの面に投影し、その後、投影されたノードをそれぞれのモデル化された部品に分布結合(distributed coupling)を介して取り付ける。モデリング目的において、コネクタは、計算的な効率性を提供し、および溶接における力とモーメントの相互作用を高度に結合された方法で表すことができる、高度に非線形なモデリングエンティティである。代替的実施形態において、ユーザは、上述の締結要素を手作業で定義する。図２Ｃは、線溶接経路２１８に沿ってそれぞれの離散点２２０に配置された締結要素定義２２２を図示している。図２Ｃはまた、締結要素の２ノードコネクタ要素表現の投影ノード２２４も図示している。

例示的な実施形態において、ビーム要素のペアが、線溶接経路に沿った隣接する締結要素ノード２２２間に定義される（１１８）。ビーム要素は、線溶接経路をたどり、線溶接自体の曲げ挙動をモデル化するのを支援する。一実施形態において、ビーム要素は、コンピュータによって自動的に識別され、配置される。例えば、コンピュータは、第１および／または第２のモデル化された部品２０２、２０４上のどの締結要素ノード２２２が隣接しているかを決定し、これらの隣接するノードペアをビーム要素と接続することができる。あるいはまた、ユーザは、例えば、ビーム要素の端点である隣接する締結要素ノードを指定することによって、ビーム要素を定義することができる。ビーム要素が定義された後、ビーム要素は、メモリ領域に格納される（１２０）。図２Ｄは、線溶接経路２１８に沿った隣接する締結要素ノード２２２間に定義されたビーム要素２２６のペアを図示している。図２Ｅは、締結要素ノード２２２およびビーム要素２２６の拡大図である。

例示的な実施形態において、様々なモデリング線溶接要素が定義された後、コンピュータは、線溶接を解析する（１２２）。例えば、コンピュータは、曲げ挙動、剥がし挙動、あるいは線溶接および／またはモデル化されたオブジェクトに加えられる外力が原因の線溶接の他の任意の挙動をモデル化し、解析することができる。いくつかの実施形態において、解析は、表示デバイスを介してユーザに出力され、および／または後で取り出すためにメモリ領域に格納される。

図３は、（図２Ａ〜図２Ｅに示された）モデル化された部品２０２、２０４など、２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用される、ならびに／あるいは上述したプロセスおよび／または上述したプロセスに関連し得る追加のプロセスを実行するのに使用される、例示的なコンピュータネットワーク３００の概略ブロック図である。例示的な実施形態において、メモリ領域３０２は、線溶接経路などの線溶接特性、線溶接経路に沿って定義された離散点の座標、各離散点における締結要素定義、締結要素ノードの間のビーム要素定義、線溶接解析もしくはモデリングの出力もしくは結果、または他の任意の適切なデータなどの、データを格納するのに使用される１つまたは複数の記憶デバイス３０４を含む。いくつかの実施形態において、メモリ領域３０２は、サーバシステム３０６に結合され、そして、サーバシステム３０６は、管理者システムおよび／またはユーザシステムなどのクライアントシステム３０８にネットワーク３１０を介して結合される。記憶デバイス３０４を、１つまたは複数のデータベースとして具体化することができ、単一もしくは複数の地理的サイトに配置することができ、またはサーバシステム３０６と統合することができる。

理解できるように、ネットワーク３１０は、インターネットなどのパブリックネットワーク、またはＬＡＮもしくはＷＡＮネットワークなどのプライベートネットワーク、あるいはそれらの任意の組み合わせとすることができ、ＰＳＴＮまたはＩＳＤＮサブネットワークを含むこともできる。ネットワーク３１０は、イーサネット（登録商標）ネットワークなどの有線とすることもでき、またはEDGE、３Ｇ、および４Ｇ無線セルラシステムを含むセルラネットワークなどの無線とすることもできる。無線ネットワークは、WiFi、Bluetooth（登録商標）、または公知の他の任意の形態の通信とすることができる。このように、ネットワーク３１０は、例示的なものにすぎず、および本発明の範囲を決して限定するものではない。

クライアントシステム３０８は、図４を参照して以下で説明されるコンピュータアーキテクチャ、または公知の他の任意のコンピューティングアーキテクチャなど、任意の適切なコンピュータアーキテクチャとすることができる。さらに、サーバシステム３０６は、上述のプロセスおよび／または上述のプロセスに関連し得る任意の追加のプロセスを実行するように構成されることを理解されたい。

サーバシステム３０６は、上述のプロセスを実行するためのコンピュータ読取可能命令を格納し、これらの命令をクライアントシステム３０８にネットワーク３１０を介して提供する。さらに、サーバシステム３０６は、クライアントシステム３０８が上述のプロセスを実行するように、必要に応じて、メモリ領域３０２からクライアントシステム３０８にデータを提供することもできる。そのため、図３は、クラウドコンピューティングおよび分散コンピューティングなどを介する、コンピュータシステム３００の実装を含む。

動作中には、図２Ａ〜図２Ｅおよび図３を参照すると、サーバシステム３０６は、クライアントシステム３０８から、例えば、第１のモデル化された部品２０２および第２のモデル化された部品２０４などの２つのモデル化された部品間の線溶接経路２１８を含む、１つまたは複数の線溶接特性を、ユーザからの入力として受信する。代替的な実施形態において、サーバシステム３０６は、モデル化された部品２０２、２０４の近似的な接合点を決定することによって、線溶接経路２１８を自動的に識別する。例示的な実施形態において、線溶接特性は、メモリ領域３０２に格納される。複数の離散点２２０は、その後、線溶接経路に沿って指定される。一実施形態において、ユーザは、クライアントシステム３０８にて、各離散点２２０の空間座標のリストを含むファイルをインポートし、クライアントシステム３０８は、座標をサーバシステム３０６に送信する。また別の実施形態において、離散点２２０は、サーバシステム３０６によって自動的に識別される。例えば、サーバシステム３０６は、線溶接経路２１８に沿って按分された間隔を空けて離散点２２０を定義することができる。あるいはまた、サーバシステム３０６は、互いから指定された距離に離散点２２０を定義することができ、またはモデル化された部品２０２、２０４のエッジから指定された距離のところで開始し、その後、互いから指定された距離に離散点２２０を定義することができる。例示的な実施形態において、サーバシステム３０６は、離散点の位置（すなわち、座標）をメモリ領域３０２に格納する。

例示的な実施形態において、サーバシステム３０６は、各離散点２２０において、締結要素２２２を定義する。より具体的には、サーバシステム３０６は、線溶接経路２１８に沿った各離散点２２０において、２ノードコネクタを定義する。各コネクタ要素の端部は、その後、モデル化された各部品２０２、２０４に取り付けられる。サーバシステム３０６は、その後、締結要素定義をメモリ領域３０２に格納する。例示的な実施形態において、サーバシステム３０６が各離散点２２０で締結要素２２２を自動的に定義するように、締結要素２２２の特性の定義は自動化される。例えば、サーバシステム３０６は、各離散点２２０で２ノードコネクタ要素を定義し、２つのノード２２４の各々を、モデル化された部品２０２、２０４のそれぞれの面に投影し、その後、投影されたノードの一方をそれぞれのモデル化された部品２０２、２０４に分布結合を介して取り付ける。代替的な実施形態において、ユーザは、クライアントシステム３０８を使用して、上述のような締結要素２２２を手動で定義し、そしてクライアントシステム３０８は、データをサーバシステム３０６に送信する。

例示的な実施形態において、サーバシステム３０６は、ビーム要素２２６のペアを線溶接経路２１８に沿った隣接する締結要素ノード２２４間に定義する。一実施形態において、サーバシステム３０６は、ビーム要素２２６を自動的に識別および配置する。例えば、サーバシステム３０６は、第１および／または第２のモデル化された部品２０２、２０４上のどの締結要素ノード２２４が隣接しているかを決定し、これらの隣接する締結要素ノード２２４をビーム要素２２６と接続することができる。あるいはまた、ユーザは、クライアントシステム３０８においてビーム要素２２６を、例えば、ビーム要素２２６の端点である隣接する締結要素ノード２２４を指定することによって定義することができ、その後、クライアントシステム３０８は、データをサーバシステム３０６に送信する。ビーム要素２２６が定義された後、サーバシステム３０６は、ビーム要素２２６をメモリ領域３０２に格納する。例示的な実施形態において、様々なモデリング線溶接要素が定義された後、サーバシステム３０６は、線溶接を解析する。例えば、サーバシステム３０６は、曲げ挙動、剥がし挙動、あるは線溶接および／またはモデル化された部品２０２、２０４に加えられる外力が原因の線溶接の他の任意の挙動をモデル化し、解析することができる。いくつかの実施形態において、解析は、クライアントシステム３０８において表示デバイスを介してユーザに出力され、および／または後で取り出すためにメモリ領域３０２に格納される。

図４は、サーバシステム３０６および／またはクライアントシステム３０８（各々図３において示される）とともに使用される例示的なコンピュータアーキテクチャ４００の概略ブロック図である。

例示的な実施形態において、コンピュータアーキテクチャ４００は、上述のプロセスおよび／または上述のプロセスに関連し得る任意の追加のプロセスを実行する、１つまたは複数のプロセッサ（ＣＰＵ）４０２を含む。「プロセッサ」という用語は、システムおよびマイクロコントローラ、ＲＩＳＣ（縮小命令セット回路）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、プログラム可能論理回路、ならびに／または本明細書で説明される機能を実行可能な他の任意の回路もしくはプロセッサを含む、任意のプログラム可能なシステムを一般に指すことを理解されたい。上述の例は、例示的なものにすぎず、したがって、「プロセッサ」という用語の定義および／または意味を限定するようには意図されていない。

上述のプロセスおよび／または上述のプロセスに関連し得る任意の追加のプロセスのステップは、コンピュータ実行可能命令として、例えば、システムバス４０６によってプロセッサ４０２に動作可能および／または通信可能に結合されるメモリ領域４０４に格納されることができる。本明細書で使用されるとき、「メモリ領域」は、（図２Ａ〜図２Ｅに示された）モデル化された部品２０２、２０４などの、２つのモデル化された要素を接続する線溶接をモデル化することを支援するため、ならびに／あるいは上述のプロセスおよび／または上述のプロセスに関連し得る追加のプロセスを実行するのに使用される、１つまたは複数のプロセッサによって実行可能な非一時的なプログラムコードおよび命令を格納する任意の手段を一般に指す。メモリ領域４０４は、１つまたは２つ以上の形態のメモリを含むことができる。例えば、メモリ領域４０４は、不揮発性ＲＡＭ(Random Access Memory)、磁気ＲＡＭ、強誘電体ＲＡＭ、および／または他の任意の形態のＲＡＭを含むことができる、ＲＡＭ４０８を含むことができる。メモリ領域４０４は、ＲＯＭ(Read Only Memory)４１０、および／またはフラッシュメモリ、および／またはＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)を含むこともできる。ＨＤＤ(Hard Disk Drive)４１２などの、他の任意の適切な磁気、光、および／または半導体メモリを、単独で、または他の形態のメモリと組み合わせて、メモリ領域４０４に含むことができる。ＨＤＤ４１２は、メッセージをプロセッサ４０２に送信し、プロセッサ４０２から受信するのに使用されるディスクコントローラ４１４に結合することもできる。さらに、メモリ領域４０４は、適切なカートリッジディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、またはＵＳＢメモリなど、切り離し可能もしくは取り外し可能メモリ４１６とすることができ、またはそのようなメモリを含むことができる。上記の例は、例示的なものにすぎず、したがって、「メモリ領域」という用語の定義および／または意味を限定するようには全く意図されていない。

コンピュータアーキテクチャ４００は、ディスプレイコントローラ４２０に、動作可能に結合されるなど、結合される表示デバイス４１８も含む。ディスプレイコントローラ４２０は、表示デバイス４１８によって表示するため、システムバス４０６を介してデータを受け取る。表示デバイス４１８は、モニタ、テレビディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：liquid crystal display）、発行ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diodes）ベースのディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：organic LED）ベースのディスプレイ、高分子ＬＥＤベースのディスプレイ、表面伝導型電子放出素子ベースのディスプレイ、投影および／もしくは反射画像を含むディスプレイ、または他の任意の適切な電子デバイスもしくは表示メカニズムとすることができるが、これらに限定されない。さらに、表示デバイス４１８は、関連するタッチスクリーンコントローラ４２０を有するタッチスクリーンを含むことができる。上記の例は、例示的なものにすぎず、したがって、「表示デバイス」という用語の定義および／または意味を限定する意図はまったくない。

加えて、コンピュータアーキテクチャ４００は、ネットワーク（図４において示されていない）と通信するのに使用するためのネットワークインターフェース４２２を含む。さらに、コンピュータアーキテクチャ４００は、キーボード４２４、および／またはローラボール、マウス、もしくはタッチパッドなどのポインティングデバイス４２６など、１つまたは複数の入力デバイスを含む。入力デバイスは、Ｉ／Ｏ（入出力）インターフェース４２８に結合され、およびそれによって制御され、当該Ｉ／Ｏ（入出力）インターフェース４２８は、システムバス４０６にさらに結合される。

表示デバイス４１８、キーボード４２４、ポインティングデバイス４２６、ならびに、ディスプレイコントローラ４２０、ディスクコントローラ４１４、ネットワークインターフェース４２２、およびＩ／Ｏインターフェース４２８の一般的な特徴および機能についての説明は、これらの特徴は知られているので、簡略化のために本明細書では省略される。

動作中には、図２Ａ〜図２Ｅおよび図４を参照すると、プロセッサ４０２は、例えば、第１のモデル化された部品２０２および第２のモデル化された部品２０４などの２つのモデル化された部品の間の線溶接経路２１８を含む、１つまたは複数の線溶接特性を、ユーザからの入力としてキーボード４２４および／またはポインティングデバイス４２６を介して受信する。代替的な実施形態において、プロセッサ４０２は、モデル化された部品２０２、２０４の近似的な接合点を決定することによって、線溶接経路２１８を自動的に識別する。例示的な実施形態において、線溶接特性は、メモリ領域４０４に格納される。複数の離散点２２０は、その後、線溶接経路に沿って指定される。一実施形態において、ユーザは、各離散点２２０の空間座標のリストを含むファイルをインポートする。また別の実施形態において、離散点２２０は、プロセッサ４０２によって自動的に識別される。例えば、プロセッサ４０２は、線溶接経路２１８に沿って按分された間隔を空けて離散点２２０を定義することができる。あるいはまた、プロセッサ４０２は、互いから指定された距離に離散点２２０を定義することができ、またはモデル化された部品２０２、２０４のエッジから指定された距離のところで開始し、その後、互いから指定された距離に離散点２２０を定義することができる。例示的な実施形態において、プロセッサ４０２は、離散点の位置（すなわち、座標）をメモリ領域４０４に格納する。

例示的な実施形態において、プロセッサ４０２は、各離散点２２０で締結要素２２２を定義する。より具体的には、プロセッサ４０２は、線溶接経路２１８に沿った各離散点２２０で２ノードコネクタを定義する。各コネクタ要素の端部は、その後、モデル化された各部品２０２、２０４に取り付けられる。その後、プロセッサ４０２は、締結要素定義をメモリ領域４０４に格納する。例示的な実施形態において、プロセッサ４０２が各離散点２２０での締結要素２２２を自動的に定義するように、締結要素２２２の特性の定義は自動化される。例えば、プロセッサ４０２は、各離散点２２０で２ノードコネクタ要素を定義し、２つのノード２２４の各々を、モデル化された部品２０２、２０４のそれぞれの面に投影し、その後、投影されたノード２２４をそれぞれのモデル化された部品２０２、２０４に分布結合を介して取り付ける。代替的な実施形態において、ユーザが、キーボード４２４および／またはポインティングデバイス４２６を使用して、上述のような締結要素２２２を手動で定義する。

例示的な実施形態において、プロセッサ４０２は、線溶接経路２１８に沿った隣接する締結要素ノード２２４間に、ビーム要素２２６のペアを定義する。一実施形態において、プロセッサ４０２は、ビーム要素２２６を自動的に識別し、配置する。例えば、プロセッサ４０２は、第１および／または第２のモデル化された部品２０２、２０４上のどの締結要素ノード２２４が隣接しているかを決定し、およびこれらの隣接ノードをビーム要素２２６と接続することができる。あるいはまた、ユーザは、ビーム要素２２６をキーボード４２４および／またはポインティングデバイス４２６を介して、例えば、ビーム要素２２６の端点である隣接する締結要素ノード２２４を指定することによって定義することができる。ビーム要素２２６が定義された後、プロセッサ４０２は、ビーム要素２２６をメモリ領域４０４に格納する。例示的な実施形態において、様々なモデリング線溶接要素が定義された後、プロセッサ４０２は、線溶接を解析する。例えば、プロセッサ４０２は、曲げ挙動、剥がし挙動、または線溶接および／もしくはモデル化された部品２０２、２０４に加えられる外力が原因の線溶接の他の任意の挙動をモデル化し、解析することができる。いくつかの実施形態において、解析は、表示デバイス４１８を介してユーザに出力され、および／または後で取り出すためにメモリ領域４０４に格納される。

２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用されるシステム、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品の例示的な実施形態について、上述の通り詳細に説明した。システム、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品は、本明細書で説明される特定の実施形態に限定されず、むしろ、方法の動作、ならびに／あるいはシステムおよび／または装置のコンポーネントは、本明細書で説明される他の動作および／またはコンポーネントと独立して別々に利用することができる。さらに、説明される動作および／またはコンポーネントは、他のシステム、方法、および／または装置内で定義することができ、あるいはそれらと組み合わせて使用することができ、本明細書で説明されるようなシステム、方法、および記憶媒体とともにだけ実施されるようには限定されない。

本明細書で説明されるクライアントシステムまたはサーバシステムなどのコンピュータは、少なくとも１つのプロセッサまたは処理ユニットと、システムメモリとを含む。コンピュータは、典型的に、少なくともいくつかの形態のコンピュータ読取可能媒体を有する。限定ではなく例として、コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ記憶媒体ならびに通信媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報を格納するための任意の方法または技術で実施される、揮発性および不揮発性の取り外し可能および取り外し不能の媒体を含む。通信媒体は、一般に、コンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータを、搬送波または他のトランスポートメカニズムなどの変調データ信号内に具体化し、および任意の情報配送媒体を含む。当業者は、情報を信号内に符号化するように設定または変更された特性の１つまたは複数を有する、変調データ信号について熟知している。上記の任意のものの組み合わせも、コンピュータ読取可能媒体の範囲内に含まれる。

本発明の実施形態は、１つまたは複数のコンピュータまたは他のデバイスによって実行される、プログラムコンポーネントまたはモジュールなどの、コンピュータ実行可能命令の一般的な文脈において説明されることができる。本発明の態様は、任意の数および構成のコンポーネントまたはモジュールを用いて実装されることができる。例えば、本発明の態様は、図示され、本明細書において説明された特定のコンピュータ実行可能命令、または特定のコンポーネントもしくはモジュールに限定されない。本発明の代替的実施形態は、本明細書で図示され、説明されたものよりも多数もしくは少数の機能を有する異なるコンピュータ実行可能命令またはコンポーネントを含むことができる。

例示的なコンピュータ実行可能コンポーネントは、プロセッサ４０２（図４に示される）などのプロセッサによって実行されたときに、プロセッサに、線溶接特性をユーザから受信させ、および線溶接特性をメモリ領域に記憶させる入力コンポーネントを含み、当該線溶接特性は、少なくとも線溶接経路を含む。コンポーネントはまた、プロセッサに、線溶接経路に沿った離散点に複数の締結要素定義を定義させ、配置させる締結要素定義コンポーネントと、プロセッサに、隣接する締結要素定義間にビーム要素定義を定義させるビーム要素定義コンポーネントとを含む。さらに、コンポーネントは、プロセッサに、締結要素定義およびビーム要素定義に基づいて、線溶接を解析させる解析コンポーネントを含む。

いくつかの実施形態において、入力コンポーネントは、プロセッサに、線溶接を介して接続されるモデル化された部品の識別を、ユーザから受信させる。さらに、いくつかの実施形態において、入力コンポーネントは、プロセッサに、複数の締結要素定義の各々についての線溶接経路に沿った位置の指示を、ユーザから受信させる。さらに、いくつかの実施形態において、入力コンポーネントは、プロセッサに、各ビーム要素定義に対して、接続されるべき締結要素定義の指示を、ユーザから受信させる。

いくつかの実施形態において、締結要素定義コンポーネントはまた、プロセッサに、締結要素定義の位置を示す空間座標のリストをメモリ領域にインポートさせる。いくつかの実施形態において、解析コンポーネントはまた、プロセッサに、線溶接の曲げ挙動をモデル化させる。

本明細書で示され、説明された、本発明の実施形態における動作の実行または遂行の順序は、別途指摘がない限り、必須ではない。すなわち、動作は、別途指摘がない限り、任意の順序で実行することができ、本発明の実施形態は、追加の動作、または本明細書で開示されたものよりも少数の動作を含むことができる。例えば、特定の動作を、別の動作の前に、それと同時に、またはそれの後に実行または遂行することも本発明の態様の範囲内にあることが企図される。

本発明の態様または本発明の実施形態の要素を導入する場合、冠詞"a"、"an"、"the"、および"said"は、その要素が１つまたは複数存在することを意味することを意図している。"備える（comprising）"、"含む（including）"、および"有する（having）"という用語は、包含的であり、列挙された要素の他に追加の要素も存在し得ることを意味することを意図している。

本明細書は、実施例を用いて、最良の形態を含む本発明を開示し、そしてまた、当業者が、任意のデバイスまたはシステムの作成および使用、ならびに包含された任意の方法の実行を含め、本発明の実施をすることも可能にする。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって確定され、当業者が思いつく他の例を含むことができる。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの文言と異なることのない構造的要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文字通りの文言と実質的に異ならない均等な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。

Claims (20)

1. ２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するためのコンピュータ実装方法において、
   線溶接特性をユーザから受信するステップであって、前記特性は線溶接経路を含む、ステップと、
   前記線溶接経路に沿った離散点に複数の締結要素定義を配置するステップと、
   隣接する締結要素定義間にビーム要素定義を定義するステップと、
   前記締結要素定義およびビーム要素定義に基づいて、前記線溶接を解析するステップとを備えることを特徴とするコンピュータ実装方法。
2. 前記線溶接を介して接続されるべき前記モデル化された部品の識別を、前記ユーザから受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
3. 複数の締結要素定義を配置するステップは、前記複数の締結要素定義の各々についての前記線溶接経路に沿った位置の指示を、前記ユーザから受信するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
4. 複数の締結要素定義を配置するステップは、前記締結要素定義の位置を示す空間座標のリストを、コンピュータにインポートするステップを備えることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
5. 複数の締結要素定義を配置するステップは、
   各離散点で２ノードコネクタ要素を定義するステップと、
   各コネクタ要素の１つのノードを、モデル化された各部品に取り付けるステップとを備えることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
6. ビーム要素定義を定義するステップは、各ビーム要素定義に対して接続されるべき前記締結要素定義の指示を、前記ユーザから受信するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
7. ２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用されるコンピュータであって、
   線溶接経路を含む線溶接特性を格納するように構成されたメモリ領域と、
   前記メモリ領域に結合されたプロセッサであって、
   前記線溶接経路に沿った離散点に複数の締結要素定義を配置し、
   隣接する締結要素定義間にビーム要素定義を定義し、
   前記締結要素定義およびビーム要素定義に基づいて前記線溶接を解析する
   ように構成されたプロセッサとを備えたことを特徴とするコンピュータ。
8. 前記プロセッサは、前記線溶接特性をユーザから受信するようにさらに構成されることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ。
9. 前記プロセッサは、前記線溶接を介して接続されるべき前記モデル化された部品の識別を、ユーザから受信するようにさらに構成されることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ。
10. 前記プロセッサは、前記複数の締結要素定義の各々についての前記線溶接経路に沿った位置の指示を、ユーザから受信するようにさらに構成されることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ。
11. 前記プロセッサは、前記締結要素定義の前記位置を示す空間座標のリストを、前記メモリ領域にインポートするようにさらに構成されることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ。
12. 前記プロセッサは、
    各離散点で２ノードコネクタ要素を定義し、
    各コネクタ要素の一方のノードを、モデル化された各部品に取り付けるようにさらに構成されることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ。
13. 前記プロセッサは、各ビーム要素定義に対して、接続されるべき前記締結要素定義の指示を、ユーザから受信するようにさらに構成されることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ。
14. 前記プロセッサは、前記線溶接の曲げ挙動をモデル化するようにさらに構成されることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ。
15. ２つのモデル化された部品を接続する線溶接をモデル化するのに使用されるコンピュータ実行可能コンポーネントを有する、１つまたは複数の非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、
    前記コンピュータ実行可能コンポーネントは、
    プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、線溶接特性をユーザから受信させ、および前記線溶接特性をメモリ領域に格納させる入力コンポーネントであって、前記線溶接特性は、少なくとも線溶接経路を含む、入力コンポーネントと、
    プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、前記線溶接経路に沿った離散点に複数の締結要素定義を定義させ、配置させる締結要素定義コンポーネントと、
    プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、隣接する締結要素定義間にビーム要素定義を定義させるビーム要素定義コンポーネントと、
    プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、前記締結要素定義およびビーム要素定義に基づいて、前記線溶接を解析させる解析コンポーネントと
    を備えることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
16. 前記入力コンポーネントはさらに、前記プロセッサに、前記線溶接を介して接続されるべき前記モデル化された部品の識別を、前記ユーザから受信させることを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータプログラム製品。
17. 前記入力コンポーネントはさらに、前記プロセッサに、前記複数の締結要素定義の各々についての前記線溶接経路に沿った位置の指示を、前記ユーザから受信させることを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータプログラム製品。
18. 前記締結要素定義コンポーネントはさらに、前記プロセッサに、前記締結要素定義の前記位置を示す空間座標のリストを、前記メモリ領域にインポートさせることを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータプログラム製品。
19. 前記入力コンポーネントはさらに、前記プロセッサに、各ビーム要素定義に対して、接続されるべき前記締結要素定義の指示を、前記ユーザから受信させることを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータプログラム製品。
20. 前記解析コンポーネントはさらに、前記プロセッサに、前記線溶接の曲げ挙動をモデル化させることを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータプログラム製品。