JP3800916B2 - 解析モデル生成装置、解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体及び記憶装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計算機を用いた数値解析により、物理現象を数値的に模擬するＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）システムに係り、特に、解析対象となる形状モデルから数値解析で用いる解析モデルを生成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
形状モデルから解析モデルを作成するための従来の方法として、例えば次のような方法が知られている。数値解析の対象となる形状モデルに対し、薄板状の形状部分を指示した時に指示された形状要素に接続する面分の中で平行な幾何的特徴を持つ面分を抽出し、この面分に平行で且つ距離が最も短い面分をペアとして特定し、この面分のペアに対して中立面を作成することで解析モデルを作成する。これに関しては特開平６−２５９５０５号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、形状モデルである厚みのある板材を、厚みのない面に置き換えて解析モデルを生成している。ところで、形状モデルは、種々の締結要素を含んで製品を為しているが、前述のようにこの解析手法では、解析モデルとなる際、板材が面に置換されてしまう結果、ボルトや接着等の締結関係がなくなってしまう。このため、解析モデルにて解析するとある部材同士を結び付けている締結が解かれるので、例えば、ある荷重に対する部材の挙動が製品の挙動とは異なってしまう。例えば、台板上に直立して設けられた板材が接着によって固定されていたとすると、解析モデルでは接着がなくなってしまい、本来板材に台板と平行な方向に荷重をかけても板材が移動することはないのであるが、解析モデルでは接着が解かれてしまっているため移動してしまう。
【０００４】
このため、製品全体を精度良く解析する場合、ボルト締結や溶接等の締結部分を適切に表現した解析モデルを作成する必要がある。一般的には、形状モデルから中立面（厚みのない面）を作成後、システム使用者が締結部分をＣＡＤ図を参照しながら探して、該当する解析モデルの締結部分に締結部材を解析モデル化した締結モデルを再定義し、中立面モデルと締結モデルを合成した解析モデルを作成していた。
【０００５】
この締結部材を含む形状モデルの解析モデル化は、締結部材を含む解析モデルを作成するためにはシステム使用者が、自力で締結部位を探さなければならず、さらに締結部材を解析モデル化した締結モデルを再定義する必要があり、形状が複雑になるほど、解析モデル作成に手間を要するという欠点がある。
【０００６】
本発明の目的は、締結部分を含む形状モデルに対し解析モデルを効率よく作成する解析モデル作成装置、解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体及び記憶装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成装置において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示する機能を備えることにより達成される。
【０００８】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成装置において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えることにより達成される。
【０００９】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示させる信号を出力する機能を備えることにより達成される。
【００１０】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えることにより達成される。
【００１１】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示させる信号を出力する機能を備えることにより達成される。
【００１２】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えることにより達成される。
【００１３】
また上記目的は、溶接、リベット、ボルト、ネジ、接着などの締結部材を含むＣＡＤモデルに対し、数値解析用の解析モデルを作成する装置において、このＣＡＤモデルとして解析対象の形状データ及び形状属性を入力する手段と、このＣＡＤモデルから薄板構造の部品を探索し中立面モデルを作成する手段と、このＣＡＤモデルから締結対象部品、締結位置及び締結部材を抽出する手段と、前記抽出した締結対象部品、締結位置及び締結部材を部品締結データとして登録する手段と、前記部品締結データに登録されている締結部材に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する手段と、前記締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成処理を実行し締結モデルを作成する手段と、この締結モデルとこの中立面モデルを合成し解析モデルを作成する手段を備えることにより達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態に係る締結部分の解析モデル生成装置を説明する。本実施の形態による締結部分の解析モデル生成装置の構成と処理手順を説明する。
【００１５】
図１は、本発明による解析モデル生成装置の一実施の形態を示す構成図である。本装置は解析対象の形状モデル及び形状モデルの名前や種類などの形状属性及びアセンブリ締結情報を入出力装置１０１に入力し３次元ＣＡＤデータ１０３として登録する手段を有する３次元ＣＡＤデータ入力部１０２、３次元ＣＡＤデータ１０３から薄板構造の部品を探索し中立面モデルデータ１０５を作成する手段を有する中立面モデル作成部１０４、３次元ＣＡＤデータ１０３から締結対象部品および締結位置および締結部材を識別し部品締結データ１０７として登録する手段と、前記識別した締結位置を入出力装置１０１に強調表示する手段を有する締結情報識別部１０６、部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２から検索する手段と、対象締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成手順により締結モデルデータ１０９を作成する手段を有する締結モデル照合部１０８と、締結モデルデータ１０９と中立面モデルデータ１０５を合成し解析モデルデータ１１３を作成する手段を有する締結モデル合成部１１０、締結部材、締結モデル種類、締結モデル属性、締結モデル作成手順を締結モデル作成オブジェクトとして締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録する手段を有する締結パターン登録部１１１から構成されている。
【００１６】
また、図３（ａ）は部品締結データ１０７のデータ構造の一例であり、締結情報識別部１０６で識別された締結対象部品が３０１、締結位置が３０２、締結部材が３０３に登録される。また、ここで記しているオブジェクトデータベースとは、処理手順（メソッド）とそれに付随するデータとを組み合わたオブジェクトとして登録するデータベースのことを指す。図３（ｂ）は締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８のデータおよびメソッドの構成である。締結部材３１０には締結モデル作成の対象となる締結部材が登録される。締結モデル種類３１１には、タイイング結合、面結合、梁要素結合などの締結モデルの種類が登録される。締結モデル属性３１２には締結モデルの属性（例えば締結モデル種類が梁要素の場合は、梁要素の寸法、材料データなど）が登録される。締結モデル作成手順３１３には締結モデルを作成するための処理手順が登録される。
【００１７】
従来の解析モデル作成方法に、３次元ＣＡＤデータ１０３から締結対象部品、締結位置および締結部材を識別し部品締結データ１０７として登録する締結情報識別部１０６、部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２から検索する手段と、対象締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成手順により締結モデルデータ１０９を作成する手段を有する締結モデル照合部１０８と、締結モデルデータ１０９と中立面モデルデータ１０５を合成し解析モデルデータ１１３を作成する手段を有する締結モデル合成部１１０を付与することで締結部を含めた解析モデルを効率よく作成することができる。以下、本発明による解析モデル作成手順の一例を図２に示すフローチャートに従い説明する。
【００１８】
システム使用者は入出力装置１０１のキーボード１０１ｂやポインティングデバイス１０１ｃを用い、入力したデータに基づいて解析対象形状及び形状モデルの名前や種類などの形状属性及び各構成部品のアセンブリ締結情報を作成・変更して、３次元ＣＡＤモデルデータに登録する（ＳＴＥＰ２０１）（３次元ＣＡＤデータ入力部１０２）。
【００１９】
３次元ＣＡＤデータ１０３には、解析対象となる形状モデルを構成する全ての部品が格納されているので、これらの部品の中から薄板構造物を抽出し解析用の中立面モデルデータ１０５を作成する（ＳＴＥＰ２０２）（中立面モデル作成部１０４）。全ての部品を検索して全薄板形状部品が検索された後に次のステップへ移行する。
【００２０】
次に締結部の検索であるが、次の考え方で検索を行う。すなわち、確実に締結部であるとコンピュータが認識できるものについて最初に検索してしまう。これは、後段における検索量を低減するためである。例えば、ボルト、ネジ及びリベットは部品として３次元ＣＡＤモデルデータに登録されており、締結以外に使用形態が考えられない。そこで、これらを最初に検索して、締結対象部品（締結させる部材同士）、締結部品（ボルト、ネジなど）、締結位置（締結対象部品のどの位置を締結部とするか）を登録する。
【００２１】
次の段階では、例えば、溶接や接着のように明らかに締結部品であるとは分かりかねるが、３次元ＣＡＤモデルデータに接続方法が記述されているものを検索する。例えば、「部材Ａと部材Ｂとは電気溶接にて接合のこと」と記されている場合、部材Ａと部材Ｂとは溶接によって接合（締結）されていると機械的に判断することができる。この情報も上記同様に登録する。
【００２２】
最後に、３次元ＣＡＤモデルデータにはデータとして入力されていないが、実際に製造する段階では何らかの方法で締結するであろう部分を機械的に検索し、締結部であるかどうか、また締結部である場合何れの締結手法にて締結するのかシステム使用者に判断してもらう。
【００２３】
以上の手順を、再び図２に戻って説明する。
３次元ＣＡＤデータに登録されている形状属性（部品の名前や種類）から締結部品を抽出し、締結対象部品、締結位置、締結部材を識別し、部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ２０３）（締結情報識別部１０６）。すなわち、ほぼ無条件で締結部であることが判断される場合である。この段階で、ボルト、リベット、ネジ等の締結用の部品で締結される個所が全て抽出される。
【００２４】
３次元ＣＡＤデータに登録されているアセンブリ締結データの締結対象部品、締結位置、締結部材を部品締結データ１０７に登録する。例えば、図１０（ｂ）は３次元ＣＡＤモデルに登録されているアセンブリ締結データとして、「部品１００６及び部品１００７を面１００８にて接着締結する」と入力されいる。これを、締結データとみなして、締結対象部品として部品１００６と部品１００７、締結位置として面１００８、締結部材として接着となっているので、部品１００６、１００７を締結対象部品３０１、面１００８を締結位置３０２、接着締結を締結部材３０３として部品締結データ１０７に格納（登録）する（ＳＴＥＰ２０４）。
【００２５】
最後に３次元ＣＡＤデータには、データとして登録されていない締結部の検索について説明する。３次元ＣＡＤデータの幾何情報から締結対象部品、締結位置、締結部材を識別し、部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ２０５）。この処理のフローチャートを図１２に記す。
【００２６】
まず、３次元ＣＡＤデータに登録されている部品同士の幾何情報を検索して、部品同士が接しているかどうかを判定する。これは、部品同士が接している場合、両者は何らかの方法で締結されている場合が多いから、システム使用者の判断材料としてもれなく提供するためである。
【００２７】
対象部品Ａ、Ｂが接しており且つ対象部品Ａ、Ｂに同心円形の穴が存在する場合は、登録されていない締結部品に締結されているものであると判断し、締結対象部品として部品Ａ、Ｂを、締結位置として穴を、締結部材として穴直径と同値の径のボルト、ネジ若しくはリベットと識別し、部品締結データ１０７に新たに登録する。図には示していないが、締結用の穴であるかどうか、締結用であるとされたとき締結部材は何であるかをシステム使用者に、画面上で質問してデータを登録することもできる。
【００２８】
また、対象部品Ａ、Ｂが接しているだけの場合は、締結対象部品として部品Ａ、Ｂを、締結位置として部品Ａ，Ｂが接している部分を、締結部材として溶接若しくは接着と識別し、部品締結データ１０７に登録する。この場合、締結部材を明確には識別せずシステム使用者が締結部材を候補から選択できる。
【００２９】
例えば図１０（ｂ）の形状モデルでは、部品１０１１と部品１０１２は接しているので、締結対象部品は部品１０１１と部品１０１２、締結位置は接している部分として面１０１１１、締結部材は溶接若しくは接着となるためシステム使用者は、溶接と接着から入出力装置を用いて選択する。
【００３０】
以上、ＳＴＥＰ２０３〜ＳＴＥＰ２０５が締結情報識別部である。
ＳＴＥＰ２０６にて、締結部分を入出力装置１０１にハイライト（強調）表示する。ここで記しているハイライト表示とは、表示画面上１０１ａ上に締結部分を拡大して表示したり、色を変えて表示することを指す。締結部を強調表示することにより、システム使用者は、容易に確認作業を行うことができ、簡単に誤りを修正することが可能となる。
【００３１】
ＳＴＥＰ２０７にて、部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２から検索し、対象締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成メソッドを実行することで締結モデルデータを作成し、中立面モデルデータ１０５と合成する。（締結モデル照合部１０８）
また、締結情報識別部１０６で識別した部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトが締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に複数登録されている場合は、適用する締結モデル作成オブジェクトを１つ選択することができる。さらに、締結情報識別部１０６で識別した部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトが締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録されていない場合若しくはシステム使用者が望む締結モデル作成オブジェクトが締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録されていない場合は、システム使用者は図４の画面を用いて締結モデル作成オブジェクトを入力することもできる。４０１には締結部材、４０２には締結モデル種類、４０３には締結モデル属性、４０４には締結モデル作成手順を入力する。図４の画面を用いて入力した締結モデル作成オブジェクトは締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録される。４０１に入力した締結部材が締結部材３１０、４０２に入力した締結モデル種類が締結モデル種類３１１に、４０３に入力した締結モデル属性が締結モデル属性３１２に、４０４に入力した締結モデル作成手順が締結モデル作成手順３１４として締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８に登録される（締結パターン登録部１１１）。上記６ステップの処理で締結部材を含む解析モデルを効率よく作成できる。
【００３２】
次に、締結情報識別部１０６におけるＳＴＥＰ２０３の詳細な処理手順の１例を図１１に示すフローチャートに従い説明する。
【００３３】
対象締結部品がボルトの場合、対象ボルトが貫通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ以上あれば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通穴を締結位置３０２、対象ボルトを締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図６のアセンブリ形状では、ボルト６０３が貫通する穴６０４、６０５を有する部品６０１、６０２が存在するので、部品６０１、６０２を締結対象部品３０１、穴６０４、６０５を締結位置３０２、ボルト６０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０１）。
【００３４】
対象締結部品がネジの場合、対象ネジが貫通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ以上あれば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通穴を締結位置３０２、対象ネジを締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図７のアセンブリ形状では、ネジ７０３が貫通する穴７０４、７０５を有する部品７０１、７０２が存在するので、部品７０１、７０２を締結対象部品３０１、穴７０４、７０５を締結位置３０２、ネジ７０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０２）。
【００３５】
対象締結部品がリベットの場合、対象リベットが貫通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ以上あれば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通穴を締結位置３０２、対象リベットを締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図８のアセンブリ形状では、リベット８０３が貫通する穴８０４、８０５を有する部品８０１、８０２が存在するので、部品８０１、８０２を締結対象部品３０１、穴８０４、８０５を締結位置３０２、リベット８０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０３）。
【００３６】
対象締結部品が溶接の場合、対象溶接部品が接している２つの部品が存在し、且つ対象２部品が接していれば、対象２部品を締結対象部品３０１、溶接部品と対象２部品が接している部分を締結位置３０２、対象溶接部品３０３を締結部材として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図９（ａ）のアセンブリ形状では、溶接部品９０３が部品９０１、９０２と接しており且つ部品９０１と９０２が接しているので、部品９０１、９０２を締結対象部品３０１、部品９０１，９０２が接している部分９０４を締結位置３０２、溶接部品９０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０４）。
【００３７】
対象締結部品が接着の場合、対象接着部品が接している２つの部品が存在すれば、対象２部品を締結対象部品３０１、接着部品と対象２部品が接している面を締結位置３０２、対象接着部品を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図１０（ａ）のアセンブリ形状では、接着部品１００３が部品１００１、１００２と接しているので、部品１００１、１００２を締結対象部品３０１、接着部品１００３、部品１００１，１００２が接している面１００４、１００５を締結位置３０２、接着部品１００３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０５）。
【００３８】
次に、締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２について説明する。図６（ａ）のＣＡＤモデルの締結部材６０３（ボルト）に対応する締結モデル作成オブジェクトとして、下記のようなデータおよびメソッドが登録されていた場合を例に説明する。
【００３９】
締結部材 ：Ｍ８のボルト
締結モデル種類 ：梁要素
締結モデル属性 ：直径２ｍｍの円柱形、材料は鋼材の梁要素
締結モデル作成手順：締結位置の穴を４等分した点を結ぶ梁要素を作成
この場合、穴６０４、６０５に対応する中立面６０６、６０７上の穴６０８，６０９を４等分した点を結ぶ梁要素６１０〜６１３を作成し、梁要素６１０〜６１３に直径２ｍｍの円柱形、材料は鋼材という属性を付与する。図６（ｃ）の中立面モデルでは中立面６０６と中立面６０７は、モデル上接合されていない。両者を接合するため、締結部材の強度も考慮して、４本の梁要素（線分）６１０乃至６１３で両穴６０８、６０９を接続する。解析時には、これらの穴は梁要素にて接続されているので、締結と同様の挙動を示す。
【００４０】
なお、上記したソフトウエアは、ＣＤＲＯＭ、フロッピディスク、ＤＶＤＲＯＭ等の記憶媒体に記憶させることで、解析装置を所有するユーザーに提供することができる。また、サーバーやハードディスク装置に記憶させておき、解析装置を持つユーザーに対してインターネットなどのネットワーク回線を通じて配信することもできる。なお、プログラム中には、表示機能がないので、この場合表示装置に対する信号（例えば、上記した強調表示など）を出力する機能があることとなる。
【００４１】
次に、実際の形状モデルを用いて、上記解析モデル生成プログラムによる締結部分の解析モデル生成例を説明する。
図５（ａ）に示す解析対象の形状モデルに対し、締結部材を含めた解析モデルを作成する例について説明する。図５（ｂ）は図５（ａ）の分解図である。図５（ａ）の形状モデルは５つの部品（５０１，５０２，５０３，５０４，５０５）と４本のネジ（５０６）で構成されており、アセンブリ締結情報データとして次のようなデータが登録されているとする。
【００４２】
部品５０１−部品５０２：部分５０９で溶接締結
部品５０２−部品５０３：面５１２（面５１０に対向した面）で接着締結
図５（ａ）の形状モデルに対し中立面モデル作成部１０４で中立面モデルを作成した１例が図５（ｃ）である。部品５０１に対応する中立面５１７、部品５０２に対応する中立面５１８、部品５０３に対応する中立面５１９、部品５０４に対応する中立面５２０、部品５０５に対応する中立面５２１が作成される。
【００４３】
次に、締結情報識別部１０６で締結対象部品、締結位置、締結部材を識別する。部品５０１と部品５０２は部分５０９で溶接締結されているというアセンブリ締結データから、締結対象部品は部品５０１と部品５０２、締結位置は部分５０９、締結部材は溶接と識別される。部品５０２と部品５０３は面５１２で接着締結されているというアセンブリ締結データから、締結対象部品は５０２と部品５０３、締結位置は面５１２、締結部材は接着と識別される。部品５０１と部品５０４は、ネジ５０６が部品５０１の穴５０７、部品５０４の穴５１３を貫通しているので、締結対象部品は部品５０１と部品５０４、締結位置は穴５０７、穴５１３、締結部材はネジと識別される。部品５０４と部品５０２、部品５０５と部品５０１、部品５０５と部品５０２も上記方法と同様の方法で締結対象部品、締結位置、締結部材を識別される。
【００４４】
前記識別した締結対象部品、締結位置、締結部材を部品締結データとして登録する。部品締結データは表１のようになる。
【００４５】
【表１】
【００４６】
次に、上記処理で得られた部品締結データを元に、締結モデルを作成する。締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８に表２に示すようなデータが登録されている場合を例に取る。
【００４７】
【表２】
【００４８】
部品５０１と部品５０２の締結部材は溶接なので、締結部材に溶接と登録されている締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する。この場合、２１の締結モデル作成オブジェクトが選ばれ、締結モデル種類は面結合、締結モデル属性は板厚２ｍｍで材料は鋼材、締結モデル作成手順は「締結位置を結ぶ面を作成する」となるので、締結モデル５２２を作成し、締結モデル属性として板厚２ｍｍ、材料は鋼材という属性を付与する。
【００４９】
部品５０２と部品５０３の締結部材は接着なので、締結部材に接着と登録されている締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する。この場合、２２の締結モデル作成オブジェクトが選ばれ、締結モデル種類はタイイング結合、締結モデル作成手順は「締結位置を１６分割した点同士をタイイング結合する」となるので、締結モデル５２３を作成する。
【００５０】
部品５０４と部品５０１の締結部材はφ５のネジなので、締結部材にφ５のネジと登録されている締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する。この場合、２３と２４の締結モデル作成オブジェクトが対象となるのでシステム使用者はいずれか１つを選択する。ここでは２３の締結モデル作成オブジェクトを選択したとする。
【００５１】
従って、締結モデル種類は梁要素結合、締結モデル属性は直径５ｍｍの円柱形、材料は鋼材、締結モデル作成手順は「締結位置の穴の中心点を結ぶ梁要素を作成」となり、締結モデル５２４を作成し、締結モデル属性として直径５ｍｍの円柱形、材料は鋼材という属性を付与する。
【００５２】
部品５０１と部品５０５、部品５０２と部品５０４、部品５０２と部品５０５も上記方法と同様に締結部材はφ５のネジなのでそれぞれ２３，２４から適用する締結モデル作成オブジェクトを選択する。ここでは部品５０１と部品５０５には２３、部品５０２と部品５０４、部品５０２と部品５０５には２４の締結モデル作成オブジェクトを選択したとする。
【００５３】
従って、締結モデル５２５，５２６，５２７を作成する。最後に上記処理で作成した締結モデルと、図５（ｃ）の中立面モデルを合成し図５（ｄ）の解析モデルを作成する。
【００５４】
以上、本実施例によれば、解析対象となる形状モデルから、３次元ＣＡＤデータの情報量によっては、自動的に締結部の検索及び締結部を解析モデル化することができるので、システム使用者の負担を軽減することができる。
【００５５】
また、検索された締結部若しくは締結部候補を強調表示されるので、システム使用者の探す手間を少なくすることができ、手動で解析モデル化する際に利便性がよくなる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、締結部分を含む形状モデルに対し解析モデルを効率よく作成する解析モデル作成装置、解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体及び記憶装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による解析モデル生成装置の一実施例を示す全体構成図である。
【図２】本発明による解析モデル作成手順のフローチャートである。
【図３】部品締結データ１０７と締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８の構成の１例である。
【図４】締結モデル作成オブジェクトを入力画面の一例である。
【図５】本発明による解析モデル作成例である。
【図６】ボルト締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図７】ネジ締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図８】リベット締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図９】溶接締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図１０】接着締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図１１】図２ＳＴＥＰ２０３の詳細フローチャートである。
【図１２】図２ＳＴＥＰ２０５の詳細フローチャートである。
【符号の説明】
１０１…入出力装置、１０２…３次元ＣＡＤデータ入力部、１０３…３次元ＣＡＤデータ、１０４…中立面モデルデータ作成部、１０５…中立面モデルデータ、１０６…締結情報識別部、１０７…部品締結データ、１０８…締結モデル作成オブジェクトデータベース、１０９…締結モデル作成部、１１０…締結パターン登録部、１１１…解析モデルデータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、計算機を用いた数値解析により、物理現象を数値的に模擬するＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）システムに係り、特に、解析対象となる形状モデルから数値解析で用いる解析モデルを生成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
形状モデルから解析モデルを作成するための従来の方法として、例えば次のような方法が知られている。数値解析の対象となる形状モデルに対し、薄板状の形状部分を指示した時に指示された形状要素に接続する面分の中で平行な幾何的特徴を持つ面分を抽出し、この面分に平行で且つ距離が最も短い面分をペアとして特定し、この面分のペアに対して中立面を作成することで解析モデルを作成する。これに関しては特開平６−２５９５０５号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、形状モデルである厚みのある板材を、厚みのない面に置き換えて解析モデルを生成している。ところで、形状モデルは、種々の締結要素を含んで製品を為しているが、前述のようにこの解析手法では、解析モデルとなる際、板材が面に置換されてしまう結果、ボルトや接着等の締結関係がなくなってしまう。このため、解析モデルにて解析するとある部材同士を結び付けている締結が解かれるので、例えば、ある荷重に対する部材の挙動が製品の挙動とは異なってしまう。例えば、台板上に直立して設けられた板材が接着によって固定されていたとすると、解析モデルでは接着がなくなってしまい、本来板材に台板と平行な方向に荷重をかけても板材が移動することはないのであるが、解析モデルでは接着が解かれてしまっているため移動してしまう。
【０００４】
このため、製品全体を精度良く解析する場合、ボルト締結や溶接等の締結部分を適切に表現した解析モデルを作成する必要がある。一般的には、形状モデルから中立面（厚みのない面）を作成後、システム使用者が締結部分をＣＡＤ図を参照しながら探して、該当する解析モデルの締結部分に締結部材を解析モデル化した締結モデルを再定義し、中立面モデルと締結モデルを合成した解析モデルを作成していた。
【０００５】
この締結部材を含む形状モデルの解析モデル化は、締結部材を含む解析モデルを作成するためにはシステム使用者が、自力で締結部位を探さなければならず、さらに締結部材を解析モデル化した締結モデルを再定義する必要があり、形状が複雑になるほど、解析モデル作成に手間を要するという欠点がある。
【０００６】
本発明の目的は、締結部分を含む形状モデルに対し解析モデルを効率よく作成する解析モデル作成装置、解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体及び記憶装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成装置において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示する機能を備えることにより達成される。
【０００８】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成装置において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えることにより達成される。
【０００９】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示させる信号を出力する機能を備えることにより達成される。
【００１０】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えることにより達成される。
【００１１】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示させる信号を出力する機能を備えることにより達成される。
【００１２】
また上記目的は、ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えることにより達成される。
【００１３】
また上記目的は、溶接、リベット、ボルト、ネジ、接着などの締結部材を含むＣＡＤモデルに対し、数値解析用の解析モデルを作成する装置において、このＣＡＤモデルとして解析対象の形状データ及び形状属性を入力する手段と、このＣＡＤモデルから薄板構造の部品を探索し中立面モデルを作成する手段と、このＣＡＤモデルから締結対象部品、締結位置及び締結部材を抽出する手段と、前記抽出した締結対象部品、締結位置及び締結部材を部品締結データとして登録する手段と、前記部品締結データに登録されている締結部材に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する手段と、前記締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成処理を実行し締結モデルを作成する手段と、この締結モデルとこの中立面モデルを合成し解析モデルを作成する手段を備えることにより達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態に係る締結部分の解析モデル生成装置を説明する。本実施の形態による締結部分の解析モデル生成装置の構成と処理手順を説明する。
【００１５】
図１は、本発明による解析モデル生成装置の一実施の形態を示す構成図である。本装置は解析対象の形状モデル及び形状モデルの名前や種類などの形状属性及びアセンブリ締結情報を入出力装置１０１に入力し３次元ＣＡＤデータ１０３として登録する手段を有する３次元ＣＡＤデータ入力部１０２、３次元ＣＡＤデータ１０３から薄板構造の部品を探索し中立面モデルデータ１０５を作成する手段を有する中立面モデル作成部１０４、３次元ＣＡＤデータ１０３から締結対象部品および締結位置および締結部材を識別し部品締結データ１０７として登録する手段と、前記識別した締結位置を入出力装置１０１に強調表示する手段を有する締結情報識別部１０６、部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２から検索する手段と、対象締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成手順により締結モデルデータ１０９を作成する手段を有する締結モデル照合部１０８と、締結モデルデータ１０９と中立面モデルデータ１０５を合成し解析モデルデータ１１３を作成する手段を有する締結モデル合成部１１０、締結部材、締結モデル種類、締結モデル属性、締結モデル作成手順を締結モデル作成オブジェクトとして締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録する手段を有する締結パターン登録部１１１から構成されている。
【００１６】
また、図３（ａ）は部品締結データ１０７のデータ構造の一例であり、締結情報識別部１０６で識別された締結対象部品が３０１、締結位置が３０２、締結部材が３０３に登録される。また、ここで記しているオブジェクトデータベースとは、処理手順（メソッド）とそれに付随するデータとを組み合わたオブジェクトとして登録するデータベースのことを指す。図３（ｂ）は締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８のデータおよびメソッドの構成である。締結部材３１０には締結モデル作成の対象となる締結部材が登録される。締結モデル種類３１１には、タイイング結合、面結合、梁要素結合などの締結モデルの種類が登録される。締結モデル属性３１２には締結モデルの属性（例えば締結モデル種類が梁要素の場合は、梁要素の寸法、材料データなど）が登録される。締結モデル作成手順３１３には締結モデルを作成するための処理手順が登録される。
【００１７】
従来の解析モデル作成方法に、３次元ＣＡＤデータ１０３から締結対象部品、締結位置および締結部材を識別し部品締結データ１０７として登録する締結情報識別部１０６、部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２から検索する手段と、対象締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成手順により締結モデルデータ１０９を作成する手段を有する締結モデル照合部１０８と、締結モデルデータ１０９と中立面モデルデータ１０５を合成し解析モデルデータ１１３を作成する手段を有する締結モデル合成部１１０を付与することで締結部を含めた解析モデルを効率よく作成することができる。以下、本発明による解析モデル作成手順の一例を図２に示すフローチャートに従い説明する。
【００１８】
システム使用者は入出力装置１０１のキーボード１０１ｂやポインティングデバイス１０１ｃを用い、入力したデータに基づいて解析対象形状及び形状モデルの名前や種類などの形状属性及び各構成部品のアセンブリ締結情報を作成・変更して、３次元ＣＡＤモデルデータに登録する（ＳＴＥＰ２０１）（３次元ＣＡＤデータ入力部１０２）。
【００１９】
３次元ＣＡＤデータ１０３には、解析対象となる形状モデルを構成する全ての部品が格納されているので、これらの部品の中から薄板構造物を抽出し解析用の中立面モデルデータ１０５を作成する（ＳＴＥＰ２０２）（中立面モデル作成部１０４）。全ての部品を検索して全薄板形状部品が検索された後に次のステップへ移行する。
【００２０】
次に締結部の検索であるが、次の考え方で検索を行う。すなわち、確実に締結部であるとコンピュータが認識できるものについて最初に検索してしまう。これは、後段における検索量を低減するためである。例えば、ボルト、ネジ及びリベットは部品として３次元ＣＡＤモデルデータに登録されており、締結以外に使用形態が考えられない。そこで、これらを最初に検索して、締結対象部品（締結させる部材同士）、締結部品（ボルト、ネジなど）、締結位置（締結対象部品のどの位置を締結部とするか）を登録する。
【００２１】
次の段階では、例えば、溶接や接着のように明らかに締結部品であるとは分かりかねるが、３次元ＣＡＤモデルデータに接続方法が記述されているものを検索する。例えば、「部材Ａと部材Ｂとは電気溶接にて接合のこと」と記されている場合、部材Ａと部材Ｂとは溶接によって接合（締結）されていると機械的に判断することができる。この情報も上記同様に登録する。
【００２２】
最後に、３次元ＣＡＤモデルデータにはデータとして入力されていないが、実際に製造する段階では何らかの方法で締結するであろう部分を機械的に検索し、締結部であるかどうか、また締結部である場合何れの締結手法にて締結するのかシステム使用者に判断してもらう。
【００２３】
以上の手順を、再び図２に戻って説明する。
３次元ＣＡＤデータに登録されている形状属性（部品の名前や種類）から締結部品を抽出し、締結対象部品、締結位置、締結部材を識別し、部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ２０３）（締結情報識別部１０６）。すなわち、ほぼ無条件で締結部であることが判断される場合である。この段階で、ボルト、リベット、ネジ等の締結用の部品で締結される個所が全て抽出される。
【００２４】
３次元ＣＡＤデータに登録されているアセンブリ締結データの締結対象部品、締結位置、締結部材を部品締結データ１０７に登録する。例えば、図１０（ｂ）は３次元ＣＡＤモデルに登録されているアセンブリ締結データとして、「部品１００６及び部品１００７を面１００８にて接着締結する」と入力されいる。これを、締結データとみなして、締結対象部品として部品１００６と部品１００７、締結位置として面１００８、締結部材として接着となっているので、部品１００６、１００７を締結対象部品３０１、面１００８を締結位置３０２、接着締結を締結部材３０３として部品締結データ１０７に格納（登録）する（ＳＴＥＰ２０４）。
【００２５】
最後に３次元ＣＡＤデータには、データとして登録されていない締結部の検索について説明する。３次元ＣＡＤデータの幾何情報から締結対象部品、締結位置、締結部材を識別し、部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ２０５）。この処理のフローチャートを図１２に記す。
【００２６】
まず、３次元ＣＡＤデータに登録されている部品同士の幾何情報を検索して、部品同士が接しているかどうかを判定する。これは、部品同士が接している場合、両者は何らかの方法で締結されている場合が多いから、システム使用者の判断材料としてもれなく提供するためである。
【００２７】
対象部品Ａ、Ｂが接しており且つ対象部品Ａ、Ｂに同心円形の穴が存在する場合は、登録されていない締結部品に締結されているものであると判断し、締結対象部品として部品Ａ、Ｂを、締結位置として穴を、締結部材として穴直径と同値の径のボルト、ネジ若しくはリベットと識別し、部品締結データ１０７に新たに登録する。図には示していないが、締結用の穴であるかどうか、締結用であるとされたとき締結部材は何であるかをシステム使用者に、画面上で質問してデータを登録することもできる。
【００２８】
また、対象部品Ａ、Ｂが接しているだけの場合は、締結対象部品として部品Ａ、Ｂを、締結位置として部品Ａ，Ｂが接している部分を、締結部材として溶接若しくは接着と識別し、部品締結データ１０７に登録する。この場合、締結部材を明確には識別せずシステム使用者が締結部材を候補から選択できる。
【００２９】
例えば図１０（ｂ）の形状モデルでは、部品１０１１と部品１０１２は接しているので、締結対象部品は部品１０１１と部品１０１２、締結位置は接している部分として面１０１１１、締結部材は溶接若しくは接着となるためシステム使用者は、溶接と接着から入出力装置を用いて選択する。
【００３０】
以上、ＳＴＥＰ２０３〜ＳＴＥＰ２０５が締結情報識別部である。
ＳＴＥＰ２０６にて、締結部分を入出力装置１０１にハイライト（強調）表示する。ここで記しているハイライト表示とは、表示画面上１０１ａ上に締結部分を拡大して表示したり、色を変えて表示することを指す。締結部を強調表示することにより、システム使用者は、容易に確認作業を行うことができ、簡単に誤りを修正することが可能となる。
【００３１】
ＳＴＥＰ２０７にて、部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２から検索し、対象締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成メソッドを実行することで締結モデルデータを作成し、中立面モデルデータ１０５と合成する。（締結モデル照合部１０８）
また、締結情報識別部１０６で識別した部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトが締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に複数登録されている場合は、適用する締結モデル作成オブジェクトを１つ選択することができる。さらに、締結情報識別部１０６で識別した部品締結データ１０７に対応する締結モデル作成オブジェクトが締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録されていない場合若しくはシステム使用者が望む締結モデル作成オブジェクトが締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録されていない場合は、システム使用者は図４の画面を用いて締結モデル作成オブジェクトを入力することもできる。４０１には締結部材、４０２には締結モデル種類、４０３には締結モデル属性、４０４には締結モデル作成手順を入力する。図４の画面を用いて入力した締結モデル作成オブジェクトは締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２に登録される。４０１に入力した締結部材が締結部材３１０、４０２に入力した締結モデル種類が締結モデル種類３１１に、４０３に入力した締結モデル属性が締結モデル属性３１２に、４０４に入力した締結モデル作成手順が締結モデル作成手順３１４として締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８に登録される（締結パターン登録部１１１）。上記６ステップの処理で締結部材を含む解析モデルを効率よく作成できる。
【００３２】
次に、締結情報識別部１０６におけるＳＴＥＰ２０３の詳細な処理手順の１例を図１１に示すフローチャートに従い説明する。
【００３３】
対象締結部品がボルトの場合、対象ボルトが貫通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ以上あれば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通穴を締結位置３０２、対象ボルトを締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図６のアセンブリ形状では、ボルト６０３が貫通する穴６０４、６０５を有する部品６０１、６０２が存在するので、部品６０１、６０２を締結対象部品３０１、穴６０４、６０５を締結位置３０２、ボルト６０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０１）。
【００３４】
対象締結部品がネジの場合、対象ネジが貫通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ以上あれば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通穴を締結位置３０２、対象ネジを締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図７のアセンブリ形状では、ネジ７０３が貫通する穴７０４、７０５を有する部品７０１、７０２が存在するので、部品７０１、７０２を締結対象部品３０１、穴７０４、７０５を締結位置３０２、ネジ７０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０２）。
【００３５】
対象締結部品がリベットの場合、対象リベットが貫通する穴を有する部品を検索し対象部品が２つ以上あれば、対象部品を締結対象部品３０１、前記貫通穴を締結位置３０２、対象リベットを締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図８のアセンブリ形状では、リベット８０３が貫通する穴８０４、８０５を有する部品８０１、８０２が存在するので、部品８０１、８０２を締結対象部品３０１、穴８０４、８０５を締結位置３０２、リベット８０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０３）。
【００３６】
対象締結部品が溶接の場合、対象溶接部品が接している２つの部品が存在し、且つ対象２部品が接していれば、対象２部品を締結対象部品３０１、溶接部品と対象２部品が接している部分を締結位置３０２、対象溶接部品３０３を締結部材として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図９（ａ）のアセンブリ形状では、溶接部品９０３が部品９０１、９０２と接しており且つ部品９０１と９０２が接しているので、部品９０１、９０２を締結対象部品３０１、部品９０１，９０２が接している部分９０４を締結位置３０２、溶接部品９０３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０４）。
【００３７】
対象締結部品が接着の場合、対象接着部品が接している２つの部品が存在すれば、対象２部品を締結対象部品３０１、接着部品と対象２部品が接している面を締結位置３０２、対象接着部品を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する。例えば、図１０（ａ）のアセンブリ形状では、接着部品１００３が部品１００１、１００２と接しているので、部品１００１、１００２を締結対象部品３０１、接着部品１００３、部品１００１，１００２が接している面１００４、１００５を締結位置３０２、接着部品１００３を締結部材３０３として部品締結データ１０７に登録する（ＳＴＥＰ１１０５）。
【００３８】
次に、締結モデル作成オブジェクトデータベース１１２について説明する。図６（ａ）のＣＡＤモデルの締結部材６０３（ボルト）に対応する締結モデル作成オブジェクトとして、下記のようなデータおよびメソッドが登録されていた場合を例に説明する。
【００３９】
締結部材 ：Ｍ８のボルト
締結モデル種類 ：梁要素
締結モデル属性 ：直径２ｍｍの円柱形、材料は鋼材の梁要素
締結モデル作成手順：締結位置の穴を４等分した点を結ぶ梁要素を作成
この場合、穴６０４、６０５に対応する中立面６０６、６０７上の穴６０８，６０９を４等分した点を結ぶ梁要素６１０〜６１３を作成し、梁要素６１０〜６１３に直径２ｍｍの円柱形、材料は鋼材という属性を付与する。図６（ｃ）の中立面モデルでは中立面６０６と中立面６０７は、モデル上接合されていない。両者を接合するため、締結部材の強度も考慮して、４本の梁要素（線分）６１０乃至６１３で両穴６０８、６０９を接続する。解析時には、これらの穴は梁要素にて接続されているので、締結と同様の挙動を示す。
【００４０】
なお、上記したソフトウエアは、ＣＤＲＯＭ、フロッピディスク、ＤＶＤＲＯＭ等の記憶媒体に記憶させることで、解析装置を所有するユーザーに提供することができる。また、サーバーやハードディスク装置に記憶させておき、解析装置を持つユーザーに対してインターネットなどのネットワーク回線を通じて配信することもできる。なお、プログラム中には、表示機能がないので、この場合表示装置に対する信号（例えば、上記した強調表示など）を出力する機能があることとなる。
【００４１】
次に、実際の形状モデルを用いて、上記解析モデル生成プログラムによる締結部分の解析モデル生成例を説明する。
図５（ａ）に示す解析対象の形状モデルに対し、締結部材を含めた解析モデルを作成する例について説明する。図５（ｂ）は図５（ａ）の分解図である。図５（ａ）の形状モデルは５つの部品（５０１，５０２，５０３，５０４，５０５）と４本のネジ（５０６）で構成されており、アセンブリ締結情報データとして次のようなデータが登録されているとする。
【００４２】
部品５０１−部品５０２：部分５０９で溶接締結
部品５０２−部品５０３：面５１２（面５１０に対向した面）で接着締結
図５（ａ）の形状モデルに対し中立面モデル作成部１０４で中立面モデルを作成した１例が図５（ｃ）である。部品５０１に対応する中立面５１７、部品５０２に対応する中立面５１８、部品５０３に対応する中立面５１９、部品５０４に対応する中立面５２０、部品５０５に対応する中立面５２１が作成される。
【００４３】
次に、締結情報識別部１０６で締結対象部品、締結位置、締結部材を識別する。部品５０１と部品５０２は部分５０９で溶接締結されているというアセンブリ締結データから、締結対象部品は部品５０１と部品５０２、締結位置は部分５０９、締結部材は溶接と識別される。部品５０２と部品５０３は面５１２で接着締結されているというアセンブリ締結データから、締結対象部品は５０２と部品５０３、締結位置は面５１２、締結部材は接着と識別される。部品５０１と部品５０４は、ネジ５０６が部品５０１の穴５０７、部品５０４の穴５１３を貫通しているので、締結対象部品は部品５０１と部品５０４、締結位置は穴５０７、穴５１３、締結部材はネジと識別される。部品５０４と部品５０２、部品５０５と部品５０１、部品５０５と部品５０２も上記方法と同様の方法で締結対象部品、締結位置、締結部材を識別される。
【００４４】
前記識別した締結対象部品、締結位置、締結部材を部品締結データとして登録する。部品締結データは表１のようになる。
【００４５】
【表１】
次に、上記処理で得られた部品締結データを元に、締結モデルを作成する。締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８に表２に示すようなデータが登録されている場合を例に取る。
【００４７】
【表２】
部品５０１と部品５０２の締結部材は溶接なので、締結部材に溶接と登録されている締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する。この場合、２１の締結モデル作成オブジェクトが選ばれ、締結モデル種類は面結合、締結モデル属性は板厚２ｍｍで材料は鋼材、締結モデル作成手順は「締結位置を結ぶ面を作成する」となるので、締結モデル５２２を作成し、締結モデル属性として板厚２ｍｍ、材料は鋼材という属性を付与する。
【００４９】
部品５０２と部品５０３の締結部材は接着なので、締結部材に接着と登録されている締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する。この場合、２２の締結モデル作成オブジェクトが選ばれ、締結モデル種類はタイイング結合、締結モデル作成手順は「締結位置を１６分割した点同士をタイイング結合する」となるので、締結モデル５２３を作成する。
【００５０】
部品５０４と部品５０１の締結部材はφ５のネジなので、締結部材にφ５のネジと登録されている締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する。この場合、２３と２４の締結モデル作成オブジェクトが対象となるのでシステム使用者はいずれか１つを選択する。ここでは２３の締結モデル作成オブジェクトを選択したとする。
【００５１】
従って、締結モデル種類は梁要素結合、締結モデル属性は直径５ｍｍの円柱形、材料は鋼材、締結モデル作成手順は「締結位置の穴の中心点を結ぶ梁要素を作成」となり、締結モデル５２４を作成し、締結モデル属性として直径５ｍｍの円柱形、材料は鋼材という属性を付与する。
【００５２】
部品５０１と部品５０５、部品５０２と部品５０４、部品５０２と部品５０５も上記方法と同様に締結部材はφ５のネジなのでそれぞれ２３，２４から適用する締結モデル作成オブジェクトを選択する。ここでは部品５０１と部品５０５には２３、部品５０２と部品５０４、部品５０２と部品５０５には２４の締結モデル作成オブジェクトを選択したとする。
【００５３】
従って、締結モデル５２５，５２６，５２７を作成する。最後に上記処理で作成した締結モデルと、図５（ｃ）の中立面モデルを合成し図５（ｄ）の解析モデルを作成する。
【００５４】
以上、本実施例によれば、解析対象となる形状モデルから、３次元ＣＡＤデータの情報量によっては、自動的に締結部の検索及び締結部を解析モデル化することができるので、システム使用者の負担を軽減することができる。
【００５５】
また、検索された締結部若しくは締結部候補を強調表示されるので、システム使用者の探す手間を少なくすることができ、手動で解析モデル化する際に利便性がよくなる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、締結部分を含む形状モデルに対し解析モデルを効率よく作成する解析モデル作成装置、解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体及び記憶装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による解析モデル生成装置の一実施例を示す全体構成図である。
【図２】本発明による解析モデル作成手順のフローチャートである。
【図３】部品締結データ１０７と締結モデル作成オブジェクトデータベース１０８の構成の１例である。
【図４】締結モデル作成オブジェクトを入力画面の一例である。
【図５】本発明による解析モデル作成例である。
【図６】ボルト締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図７】ネジ締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図８】リベット締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図９】溶接締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図１０】接着締結部の締結情報識別方法の一例である。
【図１１】図２ＳＴＥＰ２０３の詳細フローチャートである。
【図１２】図２ＳＴＥＰ２０５の詳細フローチャートである。
【符号の説明】
１０１…入出力装置、１０２…３次元ＣＡＤデータ入力部、１０３…３次元ＣＡＤデータ、１０４…中立面モデルデータ作成部、１０５…中立面モデルデータ、１０６…締結情報識別部、１０７…部品締結データ、１０８…締結モデル作成オブジェクトデータベース、１０９…締結モデル作成部、１１０…締結パターン登録部、１１１…解析モデルデータ。
Claims (10)
- ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成装置において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示する機能を備えた解析モデル生成装置。
- ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成装置において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えた解析モデル生成装置。
- ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示させる信号を出力する機能を備えた解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体。
- ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えた解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体。
- ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を強調表示させる信号を出力する機能を備えた解析モデル生成プログラムを記憶した記憶装置。
- ＣＡＤモデルから解析用の解析モデルを生成する解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記ＣＡＤモデルのデータから締結部を検索し、この締結部を対応した解析モデルを生成する機能を備えた解析モデル生成プログラムを記憶した記憶媒体。
- 溶接、リベット、ボルト、ネジ、接着などの締結部材を含むＣＡＤモデルに対し、数値解析用の解析モデルを作成する装置において、このＣＡＤモデルとして解析対象の形状データ及び形状属性を入力する手段と、このＣＡＤモデルから薄板構造の部品を探索し中立面モデルを作成する手段と、このＣＡＤモデルから締結対象部品、締結位置及び締結部材を抽出する手段と、前記抽出した締結対象部品、締結位置及び締結部材を部品締結データとして登録する手段と、前記部品締結データに登録されている締結部材に対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索する手段と、前記締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成処理を実行し締結モデルを作成する手段と、この締結モデルとこの中立面モデルを合成し解析モデルを作成する手段を備えた解析モデル生成装置。
- 請求項７において、前記締結モデル作成オブジェクトとして締結部材及び締結モデル種類及び締結モデル属性及び締結モデル作成手順を締結モデル作成オブジェクトデータベースに登録する手段を備えた解析モデル生成装置。
- 請求項７において、前記締結対象部品、締結位置及び締結部材をアセンブリ締結データとして３次元ＣＡＤモデルに登録する手段と、前記締結対象部品、前記締結位置及び前記締結部材を部品締結データデータとして登録する手段を備えた解析モデル生成装置。
- 請求項７において、前記ＣＡＤモデルから識別した締結位置を入出力装置に強調表示する手段を備えた解析モデル生成装置。
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403569B1 (ko) * | 2001-12-31 | 2003-10-30 | 주식회사 브이엠테크 | 제품 해석용 모델의 중립면 추출 방법 그리고 이러한중립면 추출 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로읽을 수 있는 기록 매체 |
| US7318011B2 (en) * | 2003-08-29 | 2008-01-08 | Autodesk, Inc. | Facial characteristic based generation of fillet weld bead representation |
| JP4517644B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2010-08-04 | 日産自動車株式会社 | 締結情報入力システム |
| JP4677795B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2011-04-27 | マツダ株式会社 | 設計支援装置 |
| JP2006252147A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Toyota Motor Corp | 設計支援装置、設計支援方法、および設計支援プログラム |
| JP2006301753A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Hitachi Ltd | 解析モデル作成システム |
| JP4764663B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-09-07 | 富士通株式会社 | 仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法、その３次元ｃａｄシステム及び３次元ｃａｄプログラム |
| EP1970826B1 (en) | 2006-01-06 | 2011-08-17 | Fujitsu Ltd. | Screw fastening part analysis model creation method, program and apparatus |
| JP4822863B2 (ja) | 2006-02-08 | 2011-11-24 | 富士通株式会社 | 数値解析データ作成方法及び装置並びにプログラム及び記憶媒体 |
| JP4586759B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2010-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 設計支援装置、設計支援方法、設計支援プログラムおよび記録媒体 |
| US8400446B2 (en) * | 2006-11-14 | 2013-03-19 | The Boeing Company | Method and apparatus for placing fasteners in a model-based definition |
| JP4872641B2 (ja) * | 2006-12-12 | 2012-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | 解析モデル作成方法、解析モデル作成装置、及び、解析モデル作成プログラム |
| JP4814802B2 (ja) * | 2007-01-10 | 2011-11-16 | 富士通株式会社 | 解析モデル作成プログラム、解析モデル作成装置、解析モデル作成方法、および該解析モデル作成方法を含む装置の製造方法 |
| US8504337B2 (en) * | 2007-01-17 | 2013-08-06 | Caterpillar Inc. | Method and system for analyzing three-dimensional linkages |
| WO2008114321A1 (ja) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Fujitsu Limited | 解析用モデル作成装置、解析用モデル作成方法、および解析用モデル作成プログラム |
| JP4968926B2 (ja) * | 2007-06-22 | 2012-07-04 | キヤノン株式会社 | 解析用モデル作成方法及び解析用モデル作成プログラム |
| JP2010165013A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Fujitsu Ltd | 解析用モデル生成装置，解析用モデル生成方法および解析用モデル生成プログラム |
| JP5359986B2 (ja) * | 2010-05-10 | 2013-12-04 | 富士通株式会社 | 接続関係決定処理プログラム、コンピュータ支援装置及びコンピュータ支援方法 |
| US20130321415A1 (en) * | 2011-02-22 | 2013-12-05 | Yuki Itabayashi | Analytical Model Information Delivery Device and Analytical Model Information Delivery Program |
| JP5654438B2 (ja) * | 2011-11-29 | 2015-01-14 | 株式会社日立製作所 | 類似設計構造検索装置、および類似設計構造検索方法 |
| WO2014055065A1 (en) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | Edison Welding Institute, Inc. | Remote high-performance modeling system for material joining and material forming |
| US10303809B2 (en) | 2013-06-21 | 2019-05-28 | Dassault Systemes Solidworks Corporation | Automatic creation of fasteners for simulating a computer-aided design (CAD) model |
| WO2015171563A1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-11-12 | Qnect Llc | System and method for engineering and detailing steel joints in a steel structure |
| JP7447588B2 (ja) * | 2020-03-18 | 2024-03-12 | 富士通株式会社 | ネジの締結状態判定プログラム、ネジの締結状態判定方法および情報処理システム |
| CN112036508B (zh) * | 2020-09-27 | 2023-05-02 | 上海京海工程技术有限公司 | 一种基于盾构隧道衬砌结构的环缝自动识别方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2676440B2 (ja) * | 1991-08-21 | 1997-11-17 | 株式会社日立製作所 | 図面管理装置 |
| JP3221086B2 (ja) * | 1992-09-17 | 2001-10-22 | 株式会社日立製作所 | 異種機構部品複合機構設計システム |
| JPH06259505A (ja) | 1993-03-04 | 1994-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 形状簡略化方法 |
| JPH06331506A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-12-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 構造解析総合評価装置 |
| JP3361007B2 (ja) * | 1995-11-07 | 2003-01-07 | 富士通株式会社 | リンク機構解析装置 |
| JPH09160935A (ja) * | 1995-12-11 | 1997-06-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | 負荷−応力／寿命解析装置 |
| JP3500817B2 (ja) * | 1995-12-12 | 2004-02-23 | 株式会社日立製作所 | 設計支援方法および装置 |
| JP3548674B2 (ja) * | 1997-09-29 | 2004-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | 部品結合データ作成方法及び装置及び部品結合データを格納した記憶媒体 |
| US6611725B1 (en) * | 2000-02-03 | 2003-08-26 | Solidworks Corporation | Computer drawing system |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000081740A patent/JP3800916B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-03-16 US US09/809,169 patent/US7110922B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009123060A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Fujitsu Ltd | 解析モデル作成装置及びプログラム |
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