JP4806706B2 - 解析モデルの変形方法および計算機 - Google Patents

Description

本発明は、計算機を用いた数値解析により対象物の物理現象を数値的に模擬するＣＡＥ(Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ)に係り、特にＣＡＥにおける解析モデルの作成技術に関する。

製品開発工程においてＣＡＥを活用することにより、開発コストの低減、設計開発期間の短縮が図られている。ＣＡＥでは、ＣＡＤ(Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ)システムで作成した形状データなどから解析モデルを作成し、その解析モデルで、例えば有限要素法や境界要素法などの解析手法により、強度解析や流体解析、振動解析などを行う。こうしたＣＡＥにおける解析モデルの作成では、先ず形状データからメッシュデータを作成し、そのメッシュデータにおける各メッシュにパラメータや境界条件などを設定する操作が必要となる。このため、解析モデル作成者（以下、利用者と称する）は、解析モデルの作成に多くの時間を要し、作業負担となっていた。

関連技術として、例えば、既存解析モデル（メッシュモデル）に対して、対応する複数の基準点を設定し、それら基準点の対応関係とその既存解析モデルに基づいて基準点を移動させるのに伴って既存解析モデルを変形することにより、目的の解析モデルを作成する技術が知られている（特許文献１）。また、既存解析モデル（メッシュモデル）の外表面要素面から幾何特徴を認識し、認識された幾何特徴に合致するように既存解析モデルを変形することにより、目的の解析モデルを作成する技術が知られている（特許文献２）。これらの技術により、解析モデルの作成に要する時間を短縮できる。

また、解析モデル（メッシュモデル）を変形し、この変形に連動して、変更前の解析モデルに対応した形状モデルを変形する技術も知られている（特許文献３）。

ＵＳ２００３/００５８２５９ ＵＳ２００６/０２３５６５３ 特開２００８−９０７６６号公報、段落０００９

変形箇所を基準点で制御する特許文献１に記載の技術や、幾何特徴を利用し寸法をパラメトリックに変形する特許文献２に記載の技術は非常に有効性が高い。

しかしながら、特許文献１には、特徴となる部分形状単位、例えばリブの幅や穴の径など部分形状に関連する設計パラメータに基づいて解析モデルを変形する技術については開示されていない。

また、特許文献２の技術では、解析モデルから認識された幾何特徴を明示的に指定する必要があり、既存解析モデルを求める解析モデルへと変形するためには、基本変形機能、例えば、二平面間の距離を変更する機能や円筒面の径を変更する機能を繰返し実行する必要があり、利用者の作業負担の軽減および解析モデルの変形処理に要する時間の短縮という観点から課題が残る。

また、特許文献３には、解析モデル自体の変形処理に要する時間を短縮する技術については開示されていない。

本発明の目的は、解析モデルを変形する際の利用者の作業負担を軽減し、解析モデルの変形処理に要する時間を短縮できる技術を提供することにある。

本発明を適用する計算機は、制御部、記憶部および表示部を具備する。

前記記憶部は、複数の解析モデルデータ、複数の部分形状データおよび該各部分形状に関連する変形パターン情報を記憶する。

前記変形パターン情報は、例えば前記部分形状の寸法変更、径変更など前記部分形状を変形した場合に、前記制御部により前記寸法変更、径変更など変形時の各データを該部分形状の変形パターン情報として前記記憶部に格納される情報である。

変形対象の解析モデルが指定されると、前記制御部は、その解析モデルを構成する部分形状（第一の形状）に類似する部分形状（第二の形状）を検索するための類似形状検索画面を前記表示部に表示する。前記第一の形状が指定されると、前記制御部は、前記記憶部から、前記第一の形状に類似する前記第二の形状を検索し、その検索結果を前記表示部に表示する。検索処理の際、前記制御部は、前記第一の形状の特徴量と前記第二の形状の特徴量とに基づき類似度を計算する。

前記制御部は、前記検索した第二の形状の幾何情報に対応する前記第一の形状の幾何情報を特定し、その特定した幾何情報および前記変形パターン情報に基づき前記解析モデルを変形し、その変形後の解析モデルを前記表示部に表示する。

本発明によれば、解析モデルを変形する際の利用者の作業負担を軽減し、解析モデルの変形処理に要する時間を短縮できる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。先ず、図１２を参照して、本発明を適用する計算機１のハードウェア構成を説明する。計算機１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御部１０と、ＨＤＤ(Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ)等の記憶部１１と、キーボードやマウス等の入力部１２と、ディスプレイ等の表示部１３と、を具備する。各部はＢＵＳに接続されている。記憶部１１は、特徴形状データ読み出し部１１０、特徴形状変形データ登録部１１１、解析モデルデータ読み出し部１１２、類似形状検索部１１３、類似形状変形データ修正部１１４および解析モデル変形部１１５からなるプログラムと、特徴形状データベース１００と、特徴形状変形データベース１０１と、解析モデルデータベース１０２と、を格納する。

次に、図１から図１１（ｃ）までの図面を適宜参照し、上記プログラムの機能、データベースに記憶されているデータ構成例、および入出力画面例を説明する。なお、上記プログラムは、本来制御部１０が実行するが、以下では、説明の便宜上プログラムを実行主体としてプログラムが実施する処理を説明する。
（特徴形状変形データの登録）
図１に戻り、説明を続ける。

先ず利用者が、入力部１２を用いて変形対象の特徴（部分）形状データ（メッシュデータ）の読み出しを指示する操作を行うと、特徴形状データ読み出し部１１０は、特徴形状データベース１００から、指示された特徴形状データを読み出し、特徴形状の三次元ＣＡＤ画像を表示部１３に表示する。また、特徴形状データ読み出し部１１０は、特徴形状データベース１００から特徴形状データを読み出す際に、その特徴形状データを元に幾何特徴認識を行って幾何特徴データを算出し、これを特徴形状データと対応付けて特徴形状データベース１００に格納する。

具体的には、特徴形状データ読み出し部１１０は、特徴形状データの外表面に対して、平面、円筒面、円錐面、球面、トーラス面、自由曲面などといった幾何的な特徴をなしている要素面（外表面要素面）を認識するとともに、外表面要素面における幾何特徴の境界となる要素エッジの集合がなしている線分の幾何種類（直線、円弧、自由曲線など）を認識する。形状モデルデータ読み出し部１１０は、さらに、これら線分の幾何特徴の交差部の節点を幾何点として認識し、これら面、線、点のそれぞれの幾何特徴に対して、それぞれを一意に識別可能な識別子（以下、ＩＤを称する）を付与し、これを幾何特徴データとして特徴形状データと対応付けて特徴形状データベース１００に格納する。

したがって、幾何特徴データは、面について、面のＩＤ、同一幾何特徴として認識された外表面要素面、その外表面要素面における幾何特徴の種類、およびその幾何特徴のパラメータ（幾何値）を含む。また、幾何特徴データは、線について、線のＩＤ、認識された要素エッジと線分の幾何の種類、およびその幾何特徴のパラメータを含む。また、幾何特徴データは、点について、点のＩＤ、認識された節点、およびその座標値を含む。

このように、特徴形状データベース１００には、複数の特徴形状データのそれぞれ毎に、その特徴形状データに基づき算出された幾何特徴データが対応付けられて格納される。また、特徴形状データベース１００には、ＵＳ２００７/０２４２０８３に記載の技術を用いてあらかじめ計算された、特徴形状に対する特徴量も特徴形状データと対応付けられて格納されている。

図２は、特徴形状の表示画面の例を示す図である。図２に示すように、この表示画面には、特徴形状の三次元ＣＡＤ画像を表示する特徴形状表示エリア２０１と、各種変形(寸法変形、回転移動、リブ追加、穴追加等)を行う際の変形パラメータを入力する変形パラメータ入力エリア２０２と、この特徴形状に対してなされた変形の種類を変形順に表示する変形手順表示エリア２０３と、を有する。変形パラメータ入力エリア２０２の表示内容は、変形内容に応じて変わる。図２に示す表示画面において、利用者が、入力部１２を用いて変形機能２０４を押下する操作を行うと、穴作成機能、寸法変更機能、リブ追加機能など変形機能を選択するためのメニューが表示画面に表示される。ここで、例えば利用者が、入力部１２を用いて穴作成機能を選択する操作を行うと、図２に示すように、その穴作成機能を実行させために必要な変形パラメータの入力欄２０５および実行指示ボタン２０６が表示画面に表示される。

次に、図２に示す表示画面において、利用者が、入力部１２を用いて変形パラメータ入力欄２０５に変形パラメータを入力し、実行ボタン２０６を押下する操作を行うと、特徴形状変形データ登録部１１１は、入力された変形パラメータを元に特徴形状データの変形処理を行い、その三次元ＣＡＤ画像を特徴形状表示エリア２０１に表示する。また、変形パラメータ（変形幾何情報）を含む変形データは、特徴形状変形データ登録部１１１により変形処理順にメモリに一時格納されるとともに、その変形の種類が変形手順表示エリア２０３に表示される。

このように、利用者は、意図した特徴形状ができ上がるまで上記操作を繰り返して行う。利用者は、意図した変形特徴形状が出来上がったことを確認すると、入力部１２を用いて登録ボタン２０７を押下する操作を行う。この操作を受けて、特徴形状変形データ登録部１１１は、メモリに一時格納された変形データを特徴形状変形データベース１０１に登録する。

図３（ａ）は、特徴形状変形データベース１０１に登録されているデータの構成例を示す図である。特徴形状変形データベース１０１には、特徴形状データ情報３０１と、変形手順データ（変形データ３０２、変形データ３０３、・・・）と、がそれぞれ対応付けられて登録されている。特徴形状データ情報３０１は、図３（ｂ）に示すように、特徴形状データの名称３０１１と、その特徴形状データの格納場所を示すファイルパス３０１２と、から構成される。変形データ３０２は、図３（ｃ）に示すように、変形機能の名称３０２１と、変形パラメータ３０２２と、から構成される。変形データ３０３も変形データ３０２と同様のデータ構成であり、図３（ｃ）に示すように、変形機能の名称３０３１と、変形パラメータ３０３２と、から構成される。なお、図示していないが、特徴形状変形データベース１０１には、特徴形状データ情報３０１に対して、複数の変形手順データがそれぞれ変形パターンとして登録される。
（解析モデルの変形）
図１に戻り、説明を続ける。解析モデルデータベース１０２には、解析モデルとなる複数の形状データ（メッシュデータ）が格納されている。

図４は、解析モデルデータを指定する操作画面の例を示す図である。先ず利用者は、入力部１２を用いて解析モデルデータ入力フィールド４０１に解析モデルデータのファイル名称を入力し、実行ボタン４０２を押下する操作を行う。この操作を受けて、解析モデルデータ読み出し部１１２は、解析モデルデータベース１０２から、指定された解析モデルデータを読み出し、その三次元ＣＡＤ画像を表示部１３に表示する。なお、キャンセルボタン４０３が押下されると、解析モデルデータの指定が解除される。

図５は、解析モデルデータの表示画面の例を示す図である。この表示画面は類似形状検索画面であり、図５に示すように、解析モデルの三次元ＣＡＤ画像表示エリア５００と類似形状検索ボタン５０３と検索形状指定ボタン５０４とを有する。ここで、例えば利用者が、入力部１２を用いて、三次元ＣＡＤ画像表示エリア５００に表示されている解析モデル５０１中の部分形状（特徴形状）５０２を選択し、類似形状検索ボタン５０３を押下する操作を行うと、類似形状検索部１１３は、ＵＳ２００７/０２４２０８３に記載の技術を用いて、図６に示すように、部分形状５０２の特徴量（Ａ）６０１を計算し、さらにその特徴量６０１と特徴形状データベース１００に格納されている複数の特徴形状（０１、０２、・・・）６０２の特徴量（Ｘ、Ｙ、・・・）６０３に基づいて類似度を順次計算し、類似形状の候補および類似度を類似形状検索結果として表示部１３に表示する。なお、図５に示す表示画面において、利用者が、入力部１２を用いて検索形状指定ボタン５０４を押下する操作を行い、特徴形状データベース１００に登録されている特徴形状の一覧が表示部１３に表示され、その一覧から特徴形状を選択することも可能である。

図７は、類似形状検索結果画面の例を示す図である。類似形状検索結果画面には、類似形状検索の結果が一覧表で表示される。図７に示す例では、類似形状検索結果画面には、検索された類似形状の候補７０１がその類似度７０２とともに表示されている。ここで利用者が、入力部１２を用いて、類似形状の候補の中から何れかの類似形状を選択し、決定ボタン７０３を押下する操作を行うと、後述する特徴形状変形データ修正部１１４の処理に移る。なお、表示された類似形状の候補の中から、利用者が、入力部１２を用いて類似形状７０１を選択すると、その類似形状７０１がハイライト表示される。なお、選択された類似形状７０１の表示方法は、ハイライト表示に限られず、輝度を変えたり、表示色を変えたり、反転表示させたり、点滅させたり、太線にしたり、あるいは囲いを表示する等の方法であっても良い。また、利用者が、入力部１２を用いてキャンセルボタン７０４を押下する操作を行うと、類似形状検索画面に戻る。

図８は、特徴形状変形データ修正部１１４の処理を示すフローチャートである。先ず特徴形状変形データ修正部１１４は、解析モデルを構成する部分形状の幾何特徴認識処理を行って幾何特徴データを算出し、メモリに一時格納する（ステップＳ８００）。この場合の幾何特徴認識処理は、上述の特徴形状データ読み出し部１１０により行われた幾何特徴認識処理と同様であり、認識した面、線、点のそれぞれの幾何特徴に対してＩＤが付与され、これらが幾何特徴データとして記憶部１１に格納される。

次に特徴形状変形データ修正部１１４は、基準点（幾何点）・基準線（線分）の設定画面を表示部１３に表示する（ステップ８０１）。

図９は、基準点・基準線の設定画面の例を示す図である。図９に示すように、基準点・基準線の設定画面には、類似形状９０１および変形対象の解析モデル９０２が表示される。

次に利用者が、入力部１２を用いて類似形状（特徴形状）９０１の基準点（または基準線）と解析モデル９０２中の部分形状９０３の基準点（または基準線）とを選択し、設定ボタン９０４を押下する操作を行うと、特徴形状変形データ修正部１１４は、選択された類似形状の基準点（または基準線）と部分形状９０３の基準点（または基準線）とを対応付けてメモリに一時格納する（ステップ８０２）。

次に特徴形状変形データ修正部１１４は、メモリに一時格納された類似形状９０１の基準点（または基準線）および部分形状９０３の基準点（または基準線）に基づいて、トポロジーが一致するかを判定する（ステップ８０３）。具体的には、特徴形状変形データ修正部１１４は、以下の二つの処理を実施する。

（１）特徴形状変形データ修正部１１４は、メモリに一時格納されている類似形状９０１の基準点（または基準線）および部分形状９０３の基準点（または基準線）を基準とし、隣接する線分のベクトルの向きを順に比較する。

（２）特徴形状変形データ修正部１１４は、ステップ８００での幾何特徴認識および特徴形状変形データ登録部１１１により類似形状９０１に対して幾何特徴認識された面を構成している線分の数を順に比較する。これら（１）（２）の処理の何れもが一致した場合に、特徴形状変形データ修正部１１４は、トポロジーが一致していると判定する。

例えば図９に示す例では、類似形状９０１と部分形状９０３は、以下の二つの基準点の組み合わせによりトポロジーの一致が確認されているものとする。

類似形状９０１の基準点Ｐ１と、部分形状９０３の基準点Ｐ３
特徴形状９０１の基準点Ｐ２と、部分形状９０３の基準点Ｐ４
また、類似形状９０１の変形データとして特徴形状変形データベース１０１に、
(変形データ０１)寸法変更、寸法開始面ＩＤ：Ｆ１、寸法終端面ＩＤ：Ｆ２、Ｄ１
が、事前に登録されているものとする。

次に特徴形状変形データ修正部１１４は、トポロジーの一致判定結果に基づいて、類似形状９０１の変形パラメータ（寸法開始面Ｆ１、寸法終端面Ｆ１、幅Ｄ１）に対応する部分形状９０３の幾何パラメータ（寸法開始面、寸法終端面、幅）を特定する（ステップ８０４）。図９に示す例では、類似形状９０１の寸法開始面Ｆ１は部分形状９０３の寸法開始面Ｆ１０１に、類似形状の寸法終端面Ｆ２は部分形状９０３の寸法終端面Ｆ１０２に、それぞれ対応していることがわかる。

次に特徴形状変形データ修正部１１４は、類似形状９０１の変形データ０１に含まれる変形パラメータ（寸法開始面Ｆ１、寸法終端面Ｆ２）を、特定した部分形状９０３の幾何パラメータ（寸法開始面Ｆ１０１、寸法終端面Ｆ１０２）に修正する（ステップ８０５）。修正後の変形データ０１は、下記に示す通りとなる。

(変形データ０１)寸法変更、寸法開始面ＩＤ：Ｆ１０１、寸法終端面ＩＤ：Ｆ１０２、幅：Ｄ１
また特徴形状変形データ修正部１１４は、部分形状９０３の寸法開始面Ｆ１０１と寸法終端面Ｆ１０２との間の距離（幅）を計算し（Ｄ２とする）、上記変形データ０１中の幅Ｄ１をＤ２に修正する。

この処理の結果、変形データ０１は、下記に示す通りとなる。

(変形データ０１)寸法変更、寸法開始面ＩＤ：Ｆ１０１、寸法終端面ＩＤ：Ｆ１０２、幅：Ｄ２
次に特徴形状変形データ修正部１１４は、変形データ０１に基づいて、解析モデル変形パラメータ入力画面を作成し（ステップ８０６）、これを表示部１３に表示する（ステップ８０７）。

図１０は、解析モデル変形パラメータ入力画面の例を示す図である。解析モデル変形パラメータ入力画面は、特徴形状変形データベース１０１に登録された類似形状９０１に対する複数の変形手順データ（変形パターンデータ）の中から一つを選択できる変形パターンの選択タブ１００１、選択された変形手順データの変形パラメータ情報１００２、この変形パラメータ情報１００２を元に解析モデルの変形処理が行われた結果を確認するためのプレビューボタン１００３、変形処理結果の適用を指示するための変形適用ボタン１００４、解析モデルデータ９０２の変形処理をキャンセルするためのキャンセルボタン１００５から構成される。

変形パラメータ情報１００２には、特徴形状変形データ修正部１１４により修正された変形パラメータがエディットボックス１００６に表示される。このエディットボックス１００６の変形パラメータは変更可能である。また、ステップ８０４において特定されなかった変形パラメータに関しては、ブランクボックス１００７の状態で表示され、変形パラメータをブランクボックス１００７に入力することが可能である。

特徴形状変形データ修正部１１４による処理が終えると、次に解析モデル変形部１１５が、解析モデル変形パラメータ入力画面で入力されたパラメータを元に公知のメッシュ変形技術を用い、解析モデルデータの各節点を移動することにより解析モデル９０２を変形し、新たな解析モデルを生成する。

以上のように、解析モデルを変形する処理について説明したが、以下では、既存解析モデルを変形させて新解析モデルを作成する場合の解析モデル変形方法の具体的な適用例について、図１１（ａ）―図１１（ｃ）を参照し、説明する。

ここでは、図１１(ａ)に示す解析モデル（エンジンブロック）のシリンダ部（部分形状）１１０１の寸法と径を変更し、図１１（ｃ）に示す変形後の新解析モデルを作成する場合を例にととり、説明する。なお、解析モデル（図１１（ａ））を変形するにあたり、前提条件として、特徴形状変形データベース１０１には下記特徴形状(図１１（ｂ）)の変形データが登録されているものとする。

（変形データ０１）寸法変更、寸法開始面ＩＤ：Ｆ２、寸法終端面ＩＤ：Ｆ３、幅：７
（変形データ０２）径変更、円筒面ＩＤ：Ｆ１、径：３
先ず利用者が、入力部１２を用いて解析モデルデータを指定する操作画面（図４）の解析モデルデータ入力フィールド４０１に変形対象の解析モデルデータのファイル名称を入力し、実行ボタン４０２を押下する操作を行う。この操作を受けて、解析モデルデータ読み出し部１１２は、指定された解析モデルデータ（エンジンブロックに関するデータ）を解析モデルデータベース１０２から読み出し、類似形状検索画面（図５）を表示部１３に表示する。類似形状検索画面の三次元ＣＡＤ画像表示エリア５００には、エンジンブロック（図１１（ａ））が表示される。次にこの類似形状検索画面において、利用者が、入力部１２を用いてシリンダ部１１０１を選択し、類似形状検索ボタン５０３を押下する操作を行うと、類似形状検索部１１３は、選択されたシリンダ部１１０１の特徴量と特徴形状データベース１００に登録されている複数の特徴形状の特徴量に基づいて類似度を順次計算し、類似形状の候補および類似度を類似形状検索結果として表示部１３に表示する。なお、ここでは、類似形状検索結果画面（図７）には、類似形状の候補として図１１（ｂ）に示す特徴形状の三次元ＣＡＤ画像が表示されているものとする。次に、類似形状検索結果画面において、利用者が、入力部１２を用いて図１１（ｂ）に示す類似形状を選択し、決定ボタン７０３を押下する操作を行うと、特徴形状変形データ修正部１１４は、シリンダ部１１０１に対して、幾何特徴認識処理を行って幾何特徴データを算出し（上端面：Ｆ２０、下端面：Ｆ３０、シリンダ内部の面：Ｆ１０）、メモリに格納する（図８、ステップ８００）。

次に利用者は、表示部１３に表示された基準点・基準線の設定画面（図８、ステップ８０１、図９）において、入力部１２を用いて基準点、基準線を、図１１（a）に示すシリンダ部１１０１および図１１（ｂ）に示す類似形状のそれぞれから選択する。ここでは、それぞれの形状に対して、Ｆ２０とＦ２を構成するエッジ線（基準線）が選択されたとする。特徴形状変形データ修正部１１４は、選択されたそれぞれのエッジ線を対応付けてメモリに格納する（図８、ステップ８０２）。

次に特徴形状変形データ修正部１１４は、メモリに格納されたエッジ線の対応付け情報に基づいてトポロジーが一致しているかを判定する（図８、ステップ８０３）。

次に特徴形状変形データ修正部１１４は、特徴形状変形データベース１０１に登録されている類似形状（図１１（ｂ））の変形パラメータに対応するシリンダ部１１０１の幾何パラメータを特定する（図８、ステップ８０４）。ここでは、Ｆ１０がＦ１に、Ｆ２０がＦ２に、Ｆ３０がＦ３に、それぞれ対応する。

次に特徴形状変形データ修正部１１４は、特徴形状変形データベース１０１に登録されている上記類似形状の変形データ０１および０２を、特定したシリンダ部１１０１のパラメータに修正する。修正後の変形データ０１および０２は、
（変形データ０１）寸法変更、寸法開始面ＩＤ：Ｆ２０、寸法終端面ＩＤ：Ｆ３０、幅：７
（変形データ０２）径変更、対象円筒面ＩＤ：Ｆ１０、径：３
となる。

また特徴形状変形データ修正部１１４は、シリンダ部１１０１の寸法開始面Ｆ１０と寸法終端面Ｆ３０との間の距離（幅）、および円筒面Ｆ１０の径を計算し（それぞれ１００ｍｍ、５０ｍｍ）、変形データ０１中の幅７ｍｍを１００ｍｍに、変形データ０２中の径３ｍｍを５０ｍｍに修正する（図８、ステップ８０５）。修正後の変形データ０１および０２は、
（変形データ０１）寸法変更、寸法開始面ＩＤ：Ｆ２０、寸法終端面ＩＤ：Ｆ３０、幅：１００
（変形データ０２）径変更、円筒面ＩＤ：Ｆ１０、径：５０
となる。

次に特徴形状変形データ修正部１１４は、修正後の変形データ０１および０２に基づいて解析モデル変形パラメータ入力画面（図１０）を作成し（図８、ステップ８０６）、表示部１３に表示する（図８、ステップ８０７）。

ここで、例えば利用者が、入力部１２を用いてシリンダ部１１０１の寸法を８０ｍｍに、径を４０ｍｍに変更したとする。この場合、解析モデル変形パラメータ入力画面の変形パラメータ情報１００２の内容は、下記に示す通りとなる。

（操作１）寸法変更、寸法開始面ＩＤ：Ｆ２０、寸法終端面ＩＤ：Ｆ３０、幅：８０
（操作２）径変更、対象円筒面ＩＤ：Ｆ１０、径：４０
次に利用者が、入力部１２を用いてプレビューボタン１００３を押下する操作を行うと、解析モデル変形部１１５は、入力パラメータを元に解析モデル(図１１（ａ）)の変形処理を行い、変形後の解析モデルのプレビュー画面を表示部３に表示する。利用者は、変形後の解析モデルを確認し、入力部１２を用いて変形適用ボタン１００４を押下する操作を行うと、解析モデル変形部１１５は、変形後の解析モデル（図１１（ｃ））を表示部１３に表示する。

以上説明したように、上記実施形態によれば、解析モデルを変形する際の利用者の作業負担を軽減し、解析モデルの変形処理に要する時間を短縮できる。これにより、利用者による作業の効率化を図れる。

また、上記実施形態によれば、特徴形状単位で解析モデルの変形処理を行うことができるので、二平面間の距離を変更する機能や円筒面の径を変更する機能を繰返し実行する必要がなく、利用者の操作誤りの軽減も図れる。

なお、上記実施形態では、制御部１０がプログラムを実行する場合を例にとり説明したが、プログラムの機能部はハードウェアにより実現しても良い。

また、特徴形状データベース１００から特徴形状データを読み出す際に、特徴形状の幾何特徴データが既に特徴形状データベース１００に格納されていた場合には、幾何特徴認識処理を行わないようにしても良い。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

計算機１の機能を説明するための図である。 特徴形状変形データを登録する画面の例を示す図である。 特徴形状変形データベース１０１に格納されているデータ構成の例を示す図である。 同じく、特徴形状変形データベース１０１に格納されているデータ構成の例を示す図である。 同じく、特徴形状変形データベース１０１に格納されているデータ構成の例を示す図である。 同じく、特徴形状変形データベース１０１に格納されているデータ構成の例を示す図である。 解析モデルデータを指定する操作画面の例を示す図である。 類似形状検索画面の例を示す図である。 類似形状検索処理のイメージを示す図である。 類似形状検索結果画面の例を示す図である。 特徴形状変形データ修正部１１４の処理を示すフローチャートである。 基準線・基準点の設定画面の例を示す図である。 変形パラメータ入力画面の例を示す図である。 既存解析モデルを変形させて新解析モデルを作成する解析モデル作成方法の適用例を説明するための図である。 同じく、既存解析モデルを変形させて新解析モデルを作成する解析モデル作成方法の適用例を説明するための図である。 同じく、既存解析モデルを変形させて新解析モデルを作成する解析モデル作成方法の適用例を説明するための図である。 本発明を適用する計算機１のハードウェア構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０・・・計算機、１００・・・特徴形状データベース、１０１・・・特徴形状変形データベース、１０２・・・解析モデルデータベース、１１０・・特徴形状データ読み出し部、１１１・・・特徴形状変形データ登録部、１１２・・・解析モデルデータ読み出し部、１１３・・・類似形状検索部、１１４・・・特徴形状変形データ修正部、１１５・・・解析モデル変形部。

Claims (16)

1. 制御部、記憶部および表示部を具備する計算機にて実施する解析モデルの変形方法であって、
   前記制御部により、
   前記記憶部から、前記解析モデルを構成する第一の形状に類似する第二の形状を検索する処理と、
   該第二の形状の変形パラメータに対応する前記第一の形状の幾何パラメータを特定する処理と、
   前記記憶部に記憶されている前記第二の形状の変形パラメータを、前記特定した第一の形状の幾何パラメータに修正する処理と、
   該修正された前記第二の形状の変形パラメータに基いて前記解析モデルを変形する処理と、
   該変形処理後の解析モデルを前記表示部に表示する処理とを実施する、
   ことを特徴とする解析モデルの変形方法。
2. 制御部、記憶部および表示部を具備する計算機にて実施する解析モデルの変形方法であって、
   前記制御部により、
   前記記憶部から、前記解析モデルを構成する第一の部分形状に類似する第二の部分形状を検索する処理と、
   該第二の部分形状の変形パラメータと前記第一の部分形状の幾何パラメータとの対応関係を調査する処理と、
   該調査結果に基づき、前記記憶部に記憶されている前記第二の部分形状の変形パラメータを、該変形パラメータに対応する前記第一の部分形状の幾何パラメータ、に修正する処理と、
   
   
   該修正された前記第二の部分形状の変形パラメータに基いて前記解析モデルを変形する処理と、
   該変形後の解析モデルを前記表示部に表示する処理とを実施する、
   ことを特徴とする解析モデルの変形方法。
3. 制御部、記憶部、入力部および表示部を具備する計算機にて実施する解析モデル（メッシュデータ）の変形方法であって、
   前記制御部により、
   前記解析モデルを構成する第一の特徴形状、に類似する第二の特徴形状を検索するための類似形状検索画面を前記表示部に表示する処理と、
   前記入力部を介して指定された前記第一の特徴形状の特徴量を算出する処理と、
   該特徴量と、前記記憶部に記憶されている複数の特徴形状それぞれの特徴量とを順次比較して前記第一の特徴形状に類似する前記第二の特徴形状を検索する処理と、
   該検索結果を前記表示部に表示する処理と、
   前記解析モデル、および前記入力部を介して指定された前記第二の特徴形状を前記表示部に表示する処理と、
   前記入力部を介して指定された、前記第一の特徴形状の基準点または基準線、および、前記第二の特徴形状の基準点または基準線に関する情報を取得する処理と、
   該取得情報に基づき、トポロジーが一致するかを判定する処理と、
   前記トポロジーが一致した場合に、前記第二の特徴形状の変形パラメータに対応する前記第一の特徴形状の幾何パラメータを特定する処理と、
   前記記憶部に記憶されている前記第二の特徴形状の変形パラメータを、前記特定した第一の特徴形状の幾何パラメータに修正する処理と、
   該修正された前記第二の特徴形状の変形パラメータに基いて前記解析モデルを変形する処理と、
   該変形後の解析モデルを前記表示部に表示する処理とを実施する、
   ことを特徴とする解析モデルの変形方法。
4. 前記制御部により、
   前記第二の特徴形状の変形パラメータを前記記憶部に登録する処理を実施する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の解析モデルの変形方法。
5. 前記制御部により前記解析モデル、および前記入力部を介して指定された前記第二の特徴形状を前記表示部に表示する処理は、前記第一の特徴形状の基準点または基準線、および、前記第二の特徴形状の基準点または基準線に関する情報を指定するための画面を前記表示部に表示する処理である、
   ことを特徴とする請求項４に記載の解析モデルの変形方法。
6. 前記制御部により、
   前記記憶部に記憶されている前記第二の特徴形状の変形パラメータを、前記特定した第一の特徴形状の幾何パラメータに修正する処理を行った後、該変形パラメータを変更可能な画面を前記表示部に表示する処理を実施する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の解析モデルの変形方法。
7. 前記入力部を介して前記変形パラメータの変更指示を受けると、該変更後の変形パラメータに基いて前記解析モデルを変形する処理を実施する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の解析モデルの変形方法。
8. 前記検索結果には、検索した複数の類似形状の候補一覧が類似度とともに表示される、
   ことを特徴とする請求項３乃至７に記載の解析モデルの変形方法。
9. 制御部、記憶部および表示部を具備する計算機であって、
   前記制御部は、
   前記記憶部から、解析モデルを構成する第一の形状に類似する第二の形状を検索し、
   該第二の形状の変形パラメータに対応する前記第一の形状の幾何パラメータを特定し、
   前記記憶部に記憶されている前記第二の形状の変形パラメータを、前記特定した第一の特徴形状の幾何パラメータに修正し、
   該修正された前記第二の特徴形状の変形パラメータに基いて前記解析モデルを変形し、
   該変形処理後の解析モデルを前記表示部に表示する、
   ことを特徴とする計算機。
10. 制御部、記憶部および表示部を具備する計算機であって、
    前記制御部は、
    前記記憶部から、解析モデルを構成する第一の部分形状に類似する第二の部分形状を検索し、
    該第二の部分形状の変形パラメータと前記第一の部分形状の幾何パラメータとの対応関係を調査し、
    該調査結果に基づき、前記記憶部に記憶されている前記第二の部分形状の変形パラメータを、該変形パラメータに対応する前記第一の部分形状の幾何パラメータ、に修正し、
    該修正された前記第二の部分形状の変形パラメータに基いて前記解析モデルを変形し、
    該変形後の解析モデルを前記表示部に表示する、
    ことを特徴とする計算機。
11. 制御部、記憶部、入力部および表示部を具備する計算機であって、
    前記制御部は、
    解析モデルを構成する第一の特徴形状、に類似する特徴形状を検索するための類似形状検索画面を前記表示部に表示し、
    前記入力部を介して指定された前記第一の特徴形状の特徴量を算出し、
    該特徴量と、前記記憶部にあらかじめ記憶されている複数の前記特徴形状の特徴量とを順次比較して前記第一の特徴形状に類似する特徴形状を検索し、
    該検索結果を前記表示部に表示し、
    前記解析モデル、および前記入力部を介して指定された前記第二の特徴形状を前記表示部に表示し、
    前記入力部を介して指定された、前記第一の特徴形状の基準点または基準線、および、前記第二の特徴形状の基準点または基準線に関する情報を取得し、
    該取得情報に基づき、トポロジーが一致するかを判定し、
    前記トポロジーが一致した場合に、前記第二の特徴形状の変形パラメータに対応する前記第一の特徴形状の幾何パラメータを特定し、
    前記記憶部に記憶されている前記第二の特徴形状の変形パラメータを、前記特定した第一の特徴形状の幾何パラメータに修正し、
    該修正された前記第二の特徴形状の変形パラメータに基いて前記解析モデルを変形し、
    該変形後の解析モデルを前記表示部に表示する、
    ことを特徴とする計算機。
12. 前記制御部は、
    前記第二の特徴形状の変形パラメータを前記記憶部に登録する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の計算機。
13. 前記制御部が、前記解析モデル、および前記入力部を介して指定された前記第二の特徴形状を前記表示部に表示する制御は、前記第一の特徴形状の基準点または基準線、および、前記第二の特徴形状の基準点または基準線に関する情報を指定するための画面を前記表示部に表示する制御である、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の計算機。
14. 前記制御部は、
    前記記憶部に記憶されている前記第二の特徴形状の変形パラメータを、前記特定した第一の特徴形状の幾何パラメータに修正する処理を行った後、該変形パラメータを変更可能な画面を前記表示部に表示する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の計算機。
15. 前記入力部を介して前記変形パラメータの変更指示を受けると、該変更後の変形パラメータに基いて前記解析モデルを変形する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の計算機。
16. 前記検索結果には、検索した複数の類似形状の候補一覧が類似度とともに表示される、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１５に記載の計算機。

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