JP2018116560A - Structure analysis method, structure analyzer and structure analysis program - Google Patents
Structure analysis method, structure analyzer and structure analysis program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018116560A JP2018116560A JP2017007731A JP2017007731A JP2018116560A JP 2018116560 A JP2018116560 A JP 2018116560A JP 2017007731 A JP2017007731 A JP 2017007731A JP 2017007731 A JP2017007731 A JP 2017007731A JP 2018116560 A JP2018116560 A JP 2018116560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- virtual
- particles
- particle
- external force
- internal
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、構造解析方法、構造解析装置及び構造解析プログラムに関する。 The present invention relates to a structure analysis method, a structure analysis apparatus, and a structure analysis program.
有限要素法(FEM:Finite Element Method)は、構造解析などに幅広く適用され、汎用性の高い解析手法として知られている。しかし、有限要素法は、解析対象領域に格子(メッシュ)を作成する作業を必要とし、構造物などが大きく変形する場合には、計算の途中で格子が潰れて計算の続行が困難となるという問題を有している。 The Finite Element Method (FEM) is widely applied to structural analysis and is known as a highly versatile analysis method. However, the finite element method requires a work to create a grid (mesh) in the analysis target area, and if the structure or the like is greatly deformed, it is difficult to continue the calculation because the grid collapses during the calculation. Have a problem.
一方、近年注目されている解析手法の1つに、粒子法がある。粒子法としては、SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)やMPS(Moving Particle Simulation)などが知られている。粒子法は、構造物などの解析対象を複数の粒子の集まりとして表現し、これら粒子間の相互作用の計算によって解析対象の挙動を解析する。したがって、粒子法では、有限要素法(格子法)で行われる格子の作成が不要であり、複雑な形状の構造物でも短時間で容易にモデルを作成することができる。また、自由表面の大変形にも比較的容易に対応可能である。 On the other hand, there is a particle method as one of analysis methods that have been attracting attention in recent years. Known particle methods include SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) and MPS (Moving Particle Simulation). In the particle method, an analysis object such as a structure is expressed as a collection of a plurality of particles, and the behavior of the analysis object is analyzed by calculating an interaction between these particles. Therefore, the particle method does not require the creation of a lattice performed by the finite element method (lattice method), and a model can be easily created in a short time even for a complex-shaped structure. Moreover, it is possible to cope with a large deformation of the free surface relatively easily.
しかしながら、構造物を対象とする粒子法による解析において、外力が付与される面における粒子の設定方法(粒子の作成(配置)方法、境界条件の付与方法)が確立されておらず、その設定方法によっては、計算精度が悪くなるおそれがある。 However, in the particle method analysis for structures, particle setting methods (particle creation (arrangement) method, boundary condition applying method) on the surface to which external force is applied have not been established. Depending on the case, the calculation accuracy may deteriorate.
本発明の目的は、外力が付与される面における粒子の簡単かつ適切な設定ができる、構造解析方法、構造解析装置及び構造解析プログラムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a structure analysis method, a structure analysis apparatus, and a structure analysis program capable of easily and appropriately setting particles on a surface to which an external force is applied.
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る構造解析方法は、コンピュータにより実行され、構造物を解析対象とする粒子法による構造解析方法であって、解析対象を複数の内部粒子の集まりとしてモデル化するモデル化ステップと、解析対象の外面のうち外力が付与される第1面の指定を受け付ける第1面指定受付ステップと、第1面上の位置又は第1面上から解析対象の外側かつ第1所定距離離れた位置に第1仮想粒子を作成する第1仮想粒子作成ステップと、第1仮想粒子に外力に関する境界条件を付与する外力境界条件付与ステップと、内部粒子及び外力に関する境界条件が付与された第1仮想粒子のデータを用いて、内部粒子の状態を計算する計算ステップとを含む。 In order to achieve the above object, a structural analysis method according to one aspect of the present invention is a structural analysis method based on a particle method that is executed by a computer and uses a structure as an analysis target. A modeling step for modeling as a group of the first, a first surface designation receiving step for accepting designation of the first surface to which an external force is applied among the outer surfaces to be analyzed, and an analysis from a position on the first surface or from the first surface A first virtual particle creating step for creating the first virtual particle at a position outside the target and at a first predetermined distance; an external force boundary condition applying step for applying a boundary condition related to external force to the first virtual particle; and the internal particle and the external force And calculating the state of the internal particles using the data of the first virtual particles to which the boundary condition is given.
この構成によれば、解析対象の第1面上の位置又は第1面上から解析対象の外側に離れた位置に第1仮想粒子が作成され、その第1仮想粒子に外力に関する境界条件が付与される。そして、内部粒子及び境界条件が付与された第1仮想粒子のデータを用いて、内部粒子の状態が計算される。 According to this configuration, the first virtual particle is created at a position on the first surface of the analysis target or a position away from the analysis target from the first surface, and a boundary condition related to external force is given to the first virtual particle. Is done. And the state of an internal particle is calculated using the data of the 1st virtual particle to which the internal particle and boundary conditions were provided.
たとえば、第1面側の最外層に配置される内部粒子に外力に関する境界条件を付与する方法では、最外層の内側に配置される内部粒子の状態が計算されることになり、その計算結果(解析結果)が悪くなるおそれがある。 For example, in the method of giving boundary conditions related to external force to the internal particles arranged in the outermost layer on the first surface side, the state of the internal particles arranged inside the outermost layer is calculated, and the calculation result ( (Analysis result) may be deteriorated.
これに対し、第1仮想粒子に外力に関する境界条件を付与する方法では、第1面側の最外層に配置される内部粒子についても計算結果を得ることができる。 On the other hand, in the method of providing the boundary condition regarding the external force to the first virtual particles, the calculation result can be obtained for the inner particles arranged in the outermost layer on the first surface side.
よって、外力が付与される第1面における粒子の簡単かつ適切な設定が可能である。 Therefore, simple and appropriate setting of particles on the first surface to which an external force is applied is possible.
なお、本発明は、構造解析方法の形態で実現することができるだけでなく、たとえば、コンピュータを含む構造解析装置及びコンピュータにインストールされるプログラムの形態で実現することもできる。 Note that the present invention can be realized not only in the form of a structural analysis method but also in the form of a structural analysis apparatus including a computer and a program installed in the computer, for example.
すなわち、本発明の他の局面に係る構造解析装置は、コンピュータを含み、構造物を解析対象とする粒子法による構造解析を行う構造解析装置であって、コンピュータは、解析対象を複数の内部粒子の集まりとしてモデル化するモデル化処理と、解析対象の外面のうち外力が付与される第1面の指定を受け付ける第1面指定受付処理と、第1面上の位置又は第1面上から解析対象の外側かつ所定距離離れた位置に第1仮想粒子を作成する第1仮想粒子作成処理と、第1仮想粒子に外力に関する境界条件を付与する外力境界条件付与処理と、内部粒子及び外力に関する境界条件が付与された第1仮想粒子のデータを用いて、内部粒子の状態を計算する計算処理とを実行する。 That is, a structural analysis device according to another aspect of the present invention includes a computer, and is a structural analysis device that performs a structural analysis by a particle method using a structure as an analysis target. Modeling processing for modeling as a collection of data, first surface designation acceptance processing for accepting designation of the first surface to which external force is applied, and analysis from a position on the first surface or from the first surface First virtual particle creation processing for creating first virtual particles at positions outside the target and at a predetermined distance, external force boundary condition application processing for applying boundary conditions related to external force to the first virtual particles, and boundaries related to internal particles and external force A calculation process for calculating the state of the internal particles is executed using the data of the first virtual particles to which the condition is given.
また、本発明のさらに他の局面に係るプログラムは、構造物を解析対象とする粒子法による構造解析を行うコンピュータにインストールされるプログラムであって、コンピュータに、解析対象を複数の内部粒子の集まりとしてモデル化するモデル化処理と、解析対象の外面のうち外力が付与される第1面の指定を受け付ける第1面指定受付処理と、第1面上の位置又は第1面上から解析対象の外側かつ所定距離離れた位置に第1仮想粒子を作成する第1仮想粒子作成処理と、第1仮想粒子に外力に関する境界条件を付与する外力境界条件付与処理と、内部粒子及び外力に関する境界条件が付与された第1仮想粒子のデータを用いて、内部粒子の状態を計算する計算処理とを実行させる。 A program according to still another aspect of the present invention is a program installed in a computer that performs a structure analysis by a particle method for analyzing a structure, and the analysis target is a collection of a plurality of internal particles. Modeling processing to model, first surface designation receiving processing for accepting designation of the first surface to which external force is applied among the outer surfaces to be analyzed, and the position of the analysis target from the position on the first surface or the first surface A first virtual particle creating process for creating the first virtual particle at a position apart from the outside by a predetermined distance; an external force boundary condition applying process for applying a boundary condition relating to the external force to the first virtual particle; and a boundary condition relating to the internal particle and the external force. A calculation process for calculating the state of the internal particles is executed using the data of the assigned first virtual particles.
本発明によれば、外力が付与される面における粒子の簡単かつ適切な設定が可能である。 According to the present invention, it is possible to easily and appropriately set particles on a surface to which an external force is applied.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<構造解析装置の構成>
図1に示される構造解析装置1は、構造物を解析対象とし、その解析対象を複数の内部粒子の集まりとしてモデル化して粒子法による構造解析を行う装置である。構造解析装置1は、入力部11、出力部12、記憶部13及び解析部14を備えている。
<Structure of structural analysis device>
A
入力部11は、各種の情報の入力を受け付けるデバイスである。入力部11は、典型的には、キーボードやマウスなどであるが、LAN(Local Area Network)などを経由した通信が可能に接続された外部装置であってもよい。入力部11には、解析対象の構造物のデータや境界条件などの解析に必要なデータのほか、解析の開始の指示などが入力される。
The
出力部12は、解析結果を出力するデバイスである。出力部12は、典型的には、ディスプレイやプリンタであるが、LANなどを経由した通信が可能に接続された外部装置であってもよい。出力部12は、たとえば、解析結果(解析終了後の計算結果)を画像で表示(出力)する。
The
記憶部13は、データを記憶するデバイスであり、たとえば、HDD(ハードディスクドライブ)やフラッシュメモリなどである。記憶部13には、解析のためのプログラムが記憶されており、また、解析の実行の際に、入力部11に入力されるデータ及び解析結果などが記憶される。
The
解析部14は、たとえば、CPU及びRAMを含む構成であり、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を含む構成であってもよい。解析部14は、解析のための機能処理部として、モデル粒子作成部21、仮想粒子作成部22、境界条件付与部23及び状態計算部24を備えている。モデル粒子作成部21、仮想粒子作成部22、境界条件付与部23及び状態計算部24は、CPUが記憶部13に記憶されているプログラムをRAMを作業領域として実行することにより実現される。
The
なお、解析部14の構成は、図1に示される構成に限られず、後述する処理を実行可能な構成であれば他の構成であってもよい。
Note that the configuration of the
モデル粒子作成部21は、入力部11に入力される解析対象の構造物の形状データからその構造物を複数の内部粒子の集まりとしてモデル化し、各内部粒子の位置情報を含むモデルデータを作成する。モデル粒子作成部21は、モデルデータを作成すると、そのモデルデータを記憶部13に記憶させる。
The model
仮想粒子作成部22は、解析対象の構造物の外側に仮想粒子を作成する。そして、仮想粒子作成部22は、各仮想粒子の位置情報を含む仮想粒子データを記憶部13に記憶させる。
The virtual
境界条件付与部23は、仮想粒子作成部22により作成された各仮想粒子に境界条件を付与する。
The boundary
状態計算部24は、粒子法のアルゴリズムとして、たとえば、SPHに基づいて、各内部粒子のモデルデータ及び境界条件が付与された各仮想粒子のデータを用いて、各内部粒子の状態を計算する。そして、状態計算部24は、その計算結果を出力部12に送信し、出力部12は、計算結果を画像で表示する。
The
<構造解析方法の一例>
以下では、長手方向の一方側の端面が固定面に固定された柱状の片持ち梁31(構造物の一例。図3参照)を解析対象として、その他方側の端面に外力が付与される場合の構造解析方法の一例について説明する。
<Example of structural analysis method>
In the following, when a column-shaped cantilever 31 (an example of a structure, see FIG. 3) whose end surface on one side in the longitudinal direction is fixed to a fixed surface is to be analyzed, an external force is applied to the end surface on the other side An example of the structure analysis method will be described.
片持ち梁31の構造解析が行われる際には、解析開始に先立ち、片持ち梁31の形状データが入力部11に入力されて、その形状データが記憶部13に記憶される。
When the structural analysis of the
入力部11に解析開始の指示が入力されると、モデル粒子作成部21は、記憶部13に記憶されている形状データを取得する(図2のS1)。
When an instruction to start analysis is input to the
その後、モデル粒子作成部21は、図3(a)に示されるように、片持ち梁31を複数の内部粒子32の集まりとしてモデル化する。そして、モデル粒子作成部21は、各内部粒子32の位置情報を含むモデルデータを作成し(図2のS2)、そのモデルデータを記憶部13に記憶させる。
Thereafter, the model
モデルデータの作成後、仮想粒子作成部22は、片持ち梁31の自由端となる自由面33(第1面の一例)及び固定端となる固定面34(第2面の一例)を指定する入力が入力部11に受け付けられたか否かを判別する(図2のS3)。自由面33及び固定面34の指定の入力が入力部11に受け付けられるまで、これ以降の処理は実行されない。なお、自由面33及び固定面34の指定の入力は、例えば、記憶部13に記憶されている形状データに基づく3次元表示をディスプレイなどの表示機器に表示させ、マウスなどの入力部11でディスプレイに表示された形状の面を指定することにより入力されてもよい。そのように自由面33及び固定面34の指定の入力を行うことにより粒子法計算における境界条件の指定を容易に行うことができる。
After creating the model data, the virtual
自由面33及び固定面34の指定の入力が入力部11に受け付けられると(図2のS3:YES)、仮想粒子作成部22は、図3(b)に示されるように、片持ち梁31の外側に第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36を作成する。具体的には、仮想粒子作成部22は、図1に示されるように、第1仮想粒子作成部221及び第2仮想粒子作成部222を含む。第1仮想粒子作成部221は、図3(b)に示されるように、自由面33側の最外層に配置される内部粒子32と自由面33に対して面対称の位置に第1仮想粒子35を作成する(図2のS4)。第2仮想粒子作成部222は、固定面34側の最外層に配置される内部粒子32と固定面34に対して面対称の位置に第2仮想粒子36を作成する(図2のS5)。
When the input of the designation of the
境界条件付与部23は、図1に示されるように、外力境界条件付与部231及び固定境界条件付与部232を含む。第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36が作成された後、外力境界条件付与部231は、図3(c)に概念的に示されるように、第1仮想粒子35に外力に関する境界条件(負荷境界条件)を付与する(図2のS6)。固定境界条件付与部232は、第2仮想粒子36に固定に関する境界条件(変位境界条件)を付与する(図2のS7)。
As shown in FIG. 1, the boundary
境界条件の付与後、状態計算部24は、SPHに基づいて、各内部粒子32のモデルデータ、外力に関する境界条件が付与された各第1仮想粒子35のデータ及び固定に関する境界条件が付与された各第2仮想粒子36のデータを用いて、各内部粒子32の状態を計算する(図2のS8)。
After the boundary condition is given, the
状態計算部24によるすべての計算が終了すると(図2のS9:YES)、その計算結果に応じた画像が解析結果として出力部12に出力される(図2のS10)。
When all calculations by the
<作用効果>
以上のように、片持ち梁31の自由面33から片持ち梁31の外側に離れた位置、具体的には、自由面33側の最外層に配置される内部粒子32と自由面33に対して面対称の位置に第1仮想粒子35が作成され、その第1仮想粒子35に外力に関する境界条件が付与される。また、片持ち梁31の固定面34から片持ち梁31の外側に離れた位置、具体的には、固定面34側の最外層に配置される内部粒子32と固定面34に対して面対称の位置に第2仮想粒子36が作成され、その第2仮想粒子36に固定に関する境界条件が付与される。そして、内部粒子32並びに境界条件が付与された第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36のデータを用いて、内部粒子32の状態が計算される。
<Effect>
As described above, the position away from the
たとえば、自由面33側及び固定面34側の最外層に配置される内部粒子32に境界条件を付与する方法では、最外層の内側に配置される内部粒子32のうち境界条件が付与された内部粒子32については、粒子の運動が境界条件に基づいて制限されることにより、その計算結果(解析結果)が悪くなるおそれがある。
For example, in the method of imparting boundary conditions to the
これに対し、第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36に境界条件を付与する方法では、自由面33側の最外層に配置される内部粒子32及び固定面34側の最外層に配置される内部粒子32に境界条件が付与されず計算結果を得ることができる。
On the other hand, in the method of imparting boundary conditions to the first
よって、面を指定することにより第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36が作成されて、その第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36に境界条件が付与されることにより、自由面33及び固定面34における粒子の簡単かつ適切な設定が可能である。そのため、解析専任者でなくとも、粒子法による構造解析を行うことができる。また、自由面33及び固定面34における粒子の簡単かつ適切な設定により、良好な解析結果を期待することができる。
Therefore, the first
<構造解析方法の他の例>
前述の構造解析方法の一例では、片持ち梁31が複数の内部粒子32の集まりとしてモデル化された後、片持ち梁31の外側に第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36が作成されるとした。
<Other examples of structural analysis methods>
In the example of the structural analysis method described above, the first
これに限らず、図4に示されるように、片持ち梁31の外側に第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36が作成された後に、片持ち梁31が複数の内部粒子32の集まりとしてモデル化されてもよい。
Not limited to this, as shown in FIG. 4, after the first
すなわち、図4に示される構造解析方法では、自由面33及び固定面34の指定の入力が入力部11に受け付けられた後、第1仮想粒子作成部221は、図4(a)に示されるように、自由面33に対して片持ち梁31の外側に第1所定距離を開けた位置に第1仮想粒子35を作成する。また、第2仮想粒子作成部222は、固定面34に対して片持ち梁31の外側に第2所定距離を開けた位置に第2仮想粒子36を作成する。
That is, in the structure analysis method shown in FIG. 4, after the input of the designation of the
その後、モデル粒子作成部21は、図4(b)に示されるように、第1仮想粒子35と自由面33に対して面対象の位置及び第2仮想粒子36と固定面34に対して面対象の位置の各位置に内部粒子32を作成する。
Thereafter, as shown in FIG. 4 (b), the model
そして、モデル粒子作成部21は、図4(c)に示されるように、先に作成された内部粒子32を基準に残りの内部粒子32を作成する。
Then, as shown in FIG. 4C, the model
この方法によっても、自由面33及び固定面34における粒子の簡単かつ適切な設定が可能である。ただし、図3に示される構造解析方法では、第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36が作成される前に内部粒子32が作成されるので、図4に示される構造解析方法よりも内部粒子32の位置の制約が少なく、片持ち梁31を容易にモデル化することができる。
Also by this method, simple and appropriate setting of particles on the
<仮想粒子の他の作成方法>
また、第1仮想粒子35及び第2仮想粒子36を作成する方法として、図5に示される方法が採用されてもよい。
<Other methods of creating virtual particles>
Further, as a method of creating the first
すなわち、図5(a)に示されるように、片持ち梁31が複数の内部粒子32の集まりとしてモデル化され、自由面33及び固定面34の指定の入力が入力部11に受け付けられた後、仮想粒子作成部22は、図5(b)に示されるように、片持ち梁31の外面に対して片持ち梁31の外側に所定距離を開けた位置にオフセット面41を設定する。そして、仮想粒子作成部22は、片持ち梁31の外面とオフセット面41とに挟まれた領域に、仮想粒子42を内部粒子32間の間隔と同じ間隔で作成する。
That is, as shown in FIG. 5A, after the
その後、仮想粒子作成部22は、図5(c)に示されるように、自由面33とオフセット面41とに挟まれた領域に作成された仮想粒子42を第1仮想粒子35として残すとともに、固定面34とオフセット面41とに挟まれた領域に作成された仮想粒子42を第2仮想粒子36として残し、それら以外の仮想粒子42を消去する。これにより、各内部粒子32の状態が計算される際には、その計算に不要な仮想粒子42が存在しない。
Thereafter, the virtual
この方法によっても、自由面33及び固定面34における粒子の簡単かつ適切な設定が可能である。
Also by this method, simple and appropriate setting of particles on the
<変形例>
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもでき、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
<Modification>
As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form, and the above-mentioned structure has various in the range of the matter described in the claim. Design changes can be made.
1:構造解析装置
14:解析部
31:片持ち梁
32:内部粒子
33:自由面
34:固定面
35:第1仮想粒子
36:第2仮想粒子
1: Structural analysis device 14: Analysis unit 31: Cantilever 32: Internal particle 33: Free surface 34: Fixed surface 35: First virtual particle 36: Second virtual particle
Claims (7)
前記解析対象を複数の内部粒子の集まりとしてモデル化するモデル化ステップと、
前記解析対象の外面のうち外力が付与される第1面の指定を受け付ける第1面指定受付ステップと、
前記第1面上の位置又は前記第1面上から前記解析対象の外側かつ第1所定距離離れた位置に第1仮想粒子を作成する第1仮想粒子作成ステップと、
前記第1仮想粒子に外力に関する境界条件を付与する外力境界条件付与ステップと、
前記内部粒子及び前記外力に関する境界条件が付与された前記第1仮想粒子のデータを用いて、前記内部粒子の状態を計算する計算ステップとを含む、構造解析方法。 A structure analysis method executed by a computer and based on a particle method for analyzing a structure,
A modeling step of modeling the analysis object as a collection of a plurality of internal particles;
A first surface designation receiving step for receiving designation of a first surface to which an external force is applied among the outer surfaces to be analyzed;
A first virtual particle creating step of creating first virtual particles at a position on the first surface or a position away from the analysis target and a first predetermined distance from the first surface;
Applying an external force boundary condition to the first virtual particle with an external force boundary condition; and
And a calculation step of calculating a state of the internal particles using data of the first virtual particles to which boundary conditions related to the internal particles and the external force are given.
前記解析対象の外面のうち前記第1面と異なる第2面の指定を受け付ける第2面指定受付ステップと、
前記第2面上の位置又は前記第2面上から前記解析対象の外側かつ第2所定距離離れた位置に第2仮想粒子を作成する第2仮想粒子作成ステップと、
前記第2仮想粒子に固定に関する境界条件を付与する固定境界条件付与ステップとをさらに含み、
前記計算ステップでは、前記内部粒子並びに前記外力に関する境界条件が付与された前記第1仮想粒子及び前記固定に関する境界条件が付与された前記第2仮想粒子のデータを用いて、前記内部粒子の状態が計算される、構造解析方法。 The structural analysis method according to claim 1,
A second surface designation receiving step for accepting designation of a second surface different from the first surface among the outer surfaces to be analyzed;
A second virtual particle creating step of creating second virtual particles at a position on the second surface or on the second surface at a position outside the analysis target and a second predetermined distance;
A fixed boundary condition applying step for applying a boundary condition related to fixation to the second virtual particle,
In the calculation step, the state of the internal particle is determined using data of the first virtual particle to which the boundary condition related to the internal particle and the external force is applied and the second virtual particle to which the boundary condition related to the fixation is applied. The calculated structural analysis method.
前記第1仮想粒子作成ステップ及び前記第2仮想粒子作成ステップは、前記モデル化ステップの後に実行され、
前記第1仮想粒子作成ステップでは、前記第1面側の最外層に配置される前記内部粒子と前記第1面に対して面対称の位置に前記第1仮想粒子が作成され、
前記第2仮想粒子作成ステップでは、前記第2面側の最外層に配置される前記内部粒子と前記第2面に対して面対称の位置に前記第2仮想粒子が作成される、構造解析方法。 The structural analysis method according to claim 2,
The first virtual particle creation step and the second virtual particle creation step are executed after the modeling step,
In the first virtual particle creation step, the first virtual particles are created at positions symmetrical with respect to the internal particles and the first surface arranged in the outermost layer on the first surface side,
In the second virtual particle creation step, the second virtual particles are created at positions symmetrical with respect to the inner particles arranged in the outermost layer on the second surface side and the second surface. .
前記第1仮想粒子作成ステップ及び前記第2仮想粒子作成ステップは、前記モデル化ステップの前に実行され、
前記第1仮想粒子作成ステップでは、前記第1仮想粒子が前記第1面上から前記解析対象の外側かつ前記第1所定距離離れた位置に作成され、
前記第2仮想粒子作成ステップでは、前記第2仮想粒子が前記第2面上から前記解析対象の外側かつ前記第2所定距離離れた位置に作成され、
前記モデル化ステップでは、前記第1仮想粒子と前記第1面に対して面対称の位置及び前記第2仮想粒子と前記第2面に対して面対称の位置の各位置に前記内部粒子が作成され、その作成された前記内部粒子を基準に残りの前記内部粒子が作成される、構造解析方法。 The structural analysis method according to claim 2,
The first virtual particle creation step and the second virtual particle creation step are performed before the modeling step,
In the first virtual particle creation step, the first virtual particles are created outside the analysis target and on the first predetermined distance from the first surface,
In the second virtual particle creation step, the second virtual particles are created at a position outside the analysis target and on the second predetermined distance from the second surface,
In the modeling step, the internal particles are created at positions that are plane-symmetric with respect to the first virtual particle and the first surface and at positions that are plane-symmetric with respect to the second virtual particle and the second surface. And the remaining internal particles are created based on the created internal particles.
少なくとも前記計算ステップでは、前記解析対象の外面のうち前記第1面及び前記第2面以外の面上から前記解析対象の外側に仮想粒子が存在しない、構造解析方法。 A structural analysis method according to any one of claims 2 to 4, wherein
At least in the calculation step, a structural analysis method in which virtual particles do not exist outside the analysis target from the surfaces other than the first surface and the second surface among the outer surfaces of the analysis target.
前記コンピュータは、
前記解析対象を複数の内部粒子の集まりとしてモデル化するモデル化処理と、
前記解析対象の外面のうち外力が付与される第1面の指定を受け付ける第1面指定受付処理と、
前記第1面上の位置又は前記第1面上から前記解析対象の外側かつ所定距離離れた位置に第1仮想粒子を作成する第1仮想粒子作成処理と、
前記第1仮想粒子に外力に関する境界条件を付与する外力境界条件付与処理と、
前記内部粒子及び前記外力に関する境界条件が付与された前記第1仮想粒子のデータを用いて、前記内部粒子の状態を計算する計算処理とを実行する、構造解析装置。 A structural analysis apparatus that includes a computer and performs structural analysis by a particle method for analyzing a structure,
The computer
Modeling processing for modeling the analysis object as a collection of a plurality of internal particles;
A first surface designation receiving process for receiving designation of a first surface to which an external force is applied among the outer surfaces to be analyzed;
A first virtual particle creation process for creating first virtual particles at a position on the first surface or a position away from the analysis target and a predetermined distance from the first surface;
An external force boundary condition applying process for applying a boundary condition related to external force to the first virtual particle;
A structural analysis apparatus that executes a calculation process for calculating a state of the internal particles using data of the first virtual particles to which boundary conditions related to the internal particles and the external force are given.
前記コンピュータに、
前記解析対象を複数の内部粒子の集まりとしてモデル化するモデル化処理と、
前記解析対象の外面のうち外力が付与される第1面の指定を受け付ける第1面指定受付処理と、
前記第1面上の位置又は前記第1面上から前記解析対象の外側かつ所定距離離れた位置に第1仮想粒子を作成する第1仮想粒子作成処理と、
前記第1仮想粒子に外力に関する境界条件を付与する外力境界条件付与処理と、
前記内部粒子及び前記外力に関する境界条件が付与された前記第1仮想粒子のデータを用いて、前記内部粒子の状態を計算する計算処理とを実行させる、構造解析プログラム。 A program installed in a computer that performs a structural analysis by a particle method for analyzing a structure,
In the computer,
Modeling processing for modeling the analysis object as a collection of a plurality of internal particles;
A first surface designation receiving process for receiving designation of a first surface to which an external force is applied among the outer surfaces to be analyzed;
A first virtual particle creation process for creating first virtual particles at a position on the first surface or a position away from the analysis target and a predetermined distance from the first surface;
An external force boundary condition applying process for applying a boundary condition related to external force to the first virtual particle;
A structural analysis program for executing a calculation process for calculating a state of the internal particles using data of the first virtual particles to which boundary conditions related to the internal particles and the external force are given.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017007731A JP2018116560A (en) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | Structure analysis method, structure analyzer and structure analysis program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017007731A JP2018116560A (en) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | Structure analysis method, structure analyzer and structure analysis program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018116560A true JP2018116560A (en) | 2018-07-26 |
Family
ID=62983905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017007731A Pending JP2018116560A (en) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | Structure analysis method, structure analyzer and structure analysis program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018116560A (en) |
-
2017
- 2017-01-19 JP JP2017007731A patent/JP2018116560A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108292325B (en) | System and method for optimizing tool paths based on thermal/structural simulation of components | |
CN110168546B (en) | System and method for adaptive domain reduction for thermo-structural simulation of additive manufacturing processes | |
US20190188346A1 (en) | System and method for modeling characteristics of a melt pool that forms during an additive manufacturing process | |
JP6897477B2 (en) | Fluid simulation program, fluid simulation method and fluid simulation equipment | |
WO2017088134A1 (en) | System and method for modeling of parts with lattice structures | |
EP3545442A1 (en) | System and method for lattice structure design for additive manufacturing | |
CN106991204A (en) | Modification to affined asymmetric subdivided meshes | |
JP2012194910A (en) | Mesh number prediction method, analyzer, and program | |
JP6561348B2 (en) | Blood flow analysis device for blood flow simulation, method and computer software program | |
JP2019128815A (en) | Physical quantity prediction device | |
CN107590300B (en) | Shortest path determining method and information processing apparatus | |
JP2016212863A (en) | Methods and systems for conducting time-marching numerical simulation of structure expected to experience metal necking failure | |
JP2015210827A (en) | Frequency domain structural analysis of product having frequency-dependent material property | |
JP2018116560A (en) | Structure analysis method, structure analyzer and structure analysis program | |
JP5503618B2 (en) | Rubber material simulation method | |
KR101807585B1 (en) | Apparatus and Method for designing automation using FEM | |
JP5343052B2 (en) | Structure analysis method, program, and analysis apparatus | |
JP2010211629A (en) | Apparatus and method for processing information | |
KR101545154B1 (en) | Field line creation apparatus in overlapped grid and method thereof | |
JP2016212841A (en) | Method and device for use in thermal coupled analysis | |
JP2017004143A (en) | Analytical mesh generation device and method | |
JP2008287545A (en) | Analysis mesh generation method and analysis mesh generation device | |
JP2009020625A (en) | Analysis model creation method, program, recording medium and analysis model creation device | |
Barros et al. | Trimming of 3D solid finite element meshes: sheet metal forming tests and applications | |
EP2800019A1 (en) | Analysis device and simulation method |