JP4936135B2 - Deformation simulation method of membrane structure - Google Patents
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Description
本発明は、膜構造物の変形シミュレーション方法に関する。 The present invention relates to a deformation simulation method for a membrane structure.
超音波を用いて海底の地形を計測するソナーを備えた船舶がある。このような船舶においては、船体が海中に臨む箇所にソナーを収容する収容凹部を設けるとともに、この収容凹部を覆うように超音波が通過可能な膜から構成された膜構造物を取り付けてソナーの保護を図っている。
そして、膜構造物と収容凹部との間に所定の圧力で海水を満たすことにより膜構造物の形状を保っている。
この場合、船体が大きく上下に揺動すると、膜構造物がいったん海面の上に現れたのち、海中に没することになり、膜構造物が空中から海面に没する際に海水から圧力を受けて変形する。
もし、膜構造物が大きく変形してソナーに接触するとソナーの損傷が懸念されるため、膜構造物は、それが変形してもソナーに接触しない程度の強度または遊間、形状保持のための内圧を確保することが必要となる。
そのため、膜構造物の設計においては、膜構造物が周囲の流体からの圧力変動を受けた場合にどのように変形するかを、シミュレーションによって解析しておくことが必要となる。
従来から構造物の構造解析に際しては有限要素法が用いられている（特許文献１参照）。
ところが、上述したように膜構造物が周囲の海水などの流体からの圧力を受けて大きく変形する現象を解析する場合には、有限要素法による膜構造物の構造解析と、流体の挙動を再現する流体解析とを連動して行うことが、膜構造物の変形挙動を正確に再現する上で必要となる。
And the shape of a membrane structure is maintained by filling seawater with a predetermined pressure between a membrane structure and an accommodation recessed part.
In this case, if the hull swings up and down greatly, the membrane structure will appear once on the sea surface and then will be submerged in the sea. When the membrane structure is submerged from the air to the sea surface, it will receive pressure from seawater. And deform.
If the membrane structure is greatly deformed and contacts the sonar, the sonar may be damaged. Therefore, the membrane structure is not strong enough to contact the sonar even if it is deformed. It is necessary to ensure.
Therefore, in the design of the membrane structure, it is necessary to analyze by simulation how the membrane structure deforms when it receives pressure fluctuations from the surrounding fluid.
Conventionally, the finite element method has been used for structural analysis of structures (see Patent Document 1).
However, as described above, when analyzing a phenomenon in which the membrane structure undergoes large deformation under pressure from a fluid such as surrounding seawater, the structure analysis of the membrane structure by the finite element method and the behavior of the fluid are reproduced. In order to accurately reproduce the deformation behavior of the membrane structure, it is necessary to perform the fluid analysis in conjunction with the fluid analysis.
しかしながら、上述した構造解析と流体解析とを連動させて行う場合には、膨大な計算を行うことが必要となるため、解析に要するコストが多大なものとなり、現実的には不可能であった。
仮に、膜構造物の周囲の流体の挙動を考慮せず、流体から加わる圧力のみを考慮して有限要素法による膜構造物の構造解析を行った場合には、現実には起こりえない過剰な変形結果となり、膜構造物の変形挙動を正確に得ることができないものであった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑制しつつ膜構造物の変形挙動を正確に再現する上で有利な膜構造物の変形シミュレーション方法を提供することにある。
However, when the structural analysis and the fluid analysis described above are performed in conjunction with each other, it is necessary to perform an enormous amount of calculation, which increases the cost required for the analysis, which is practically impossible. .
If the structure of the membrane structure is analyzed by the finite element method, considering only the pressure applied from the fluid without considering the behavior of the fluid around the membrane structure, an excessive amount that cannot occur in reality will occur. As a result of deformation, the deformation behavior of the membrane structure could not be obtained accurately.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a membrane structure deformation simulation method that is advantageous in accurately reproducing the deformation behavior of the membrane structure while suppressing cost. There is to do.
上記目的を達成するために本発明は、流体中において膜で構成された膜構造物に圧力が作用した際に発生する前記膜構造物の変形挙動を有限要素法によりコンピュータを用いて解析する膜構造物の変形シミュレーション方法であって、前記コンピュータは、操作者による操作入力を受け付ける入力手段と、有限要素法による解析処理を行う解析手段と、データの出力を行う出力手段とを備え、操作者が前記入力手段に対して操作入力を行うことにより前記膜構造物の形状を示す形状データを前記解析手段に与える形状データ入力ステップと、前記解析手段が前記形状データに基づいて前記膜構造物を要素分割し複数の要素と複数の節点を設定することで構造データを生成する構造データ生成ステップと、操作者が前記入力手段に対して操作入力を行うことにより前記膜の材料特性を示す材料特性データを前記解析手段に設定する材料特性設定ステップと、操作者が前記入力手段に対して操作入力を行うことにより前記膜構造物の拘束条件を示す拘束条件データを前記解析手段に設定する拘束条件設定ステップと、操作者が前記入力手段に対して操作入力を行うことにより前記膜構造物に作用する圧力を示す圧力データを前記解析手段に設定する圧力設定ステップと、前記解析手段が、前記構造データ生成ステップで生成された構造データと前記材料特性設定ステップで設定された材料特性データと前記拘束条件設定ステップで設定された拘束条件データと前記圧力設定ステップで設定された圧力データとに基づいて有限要素法による計算を行い前記膜構造物の変形挙動を示すデータを前記出力手段を介して出力する出力ステップとを含み、前記材料特性設定ステップによって設定される前記材料特性データは前記膜の密度を含み、前記材料特性設定ステップは、前記膜を構成する材料によって特定される密度に、前記膜に接する流体の単位面積当たりの質量を付加質量として加算した値を前記膜の密度として設定する付加質量加算ステップを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a membrane for analyzing the deformation behavior of the membrane structure generated when a pressure is applied to the membrane structure composed of a membrane in a fluid using a finite element method. A structure deformation simulation method, wherein the computer includes an input unit that receives an operation input by an operator, an analysis unit that performs an analysis process using a finite element method, and an output unit that outputs data. A shape data input step for giving shape data indicating the shape of the membrane structure to the analysis means by performing an operation input to the input means, and the analysis means is configured to input the membrane structure based on the shape data. A structure data generation step for generating structure data by dividing an element and setting a plurality of elements and a plurality of nodes, and an operator inputs an operation to the input means. A material property setting step for setting the material property data indicating the material property of the film in the analysis unit by performing an operation input to the input unit by the operator to set the constraint condition of the film structure. A constraint condition setting step for setting the constraint condition data to be indicated in the analysis means, and pressure data indicating the pressure acting on the membrane structure when the operator performs an operation input to the input means. The pressure setting step, the analysis means includes the structure data generated in the structure data generation step, the material property data set in the material property setting step, the constraint condition data set in the constraint condition setting step, and the Data showing the deformation behavior of the membrane structure by calculation using the finite element method based on the pressure data set in the pressure setting step Output through the output means, the material property data set by the material property setting step includes the density of the film, and the material property setting step is specified by the material constituting the film And an additional mass adding step of setting a value obtained by adding the mass per unit area of the fluid in contact with the membrane as an additional mass to the density as the density of the membrane.
本発明によれば、膜構造物の膜の密度に膜に接する流体の単位面積当たりの質量を付加質量として加算して膜構造物の変形挙動を解析するようにしたので、流体中における膜構造物の変形挙動を正確に再現する上で有利となり、流体解析を必要としないのでコストの抑制を図る上でも有利となる。 According to the present invention, since the mass per unit area of the fluid in contact with the membrane is added to the membrane density of the membrane structure as an additional mass to analyze the deformation behavior of the membrane structure, the membrane structure in the fluid This is advantageous in accurately reproducing the deformation behavior of an object, and is also advantageous in reducing costs because fluid analysis is not required.
次に、本発明の実施の形態による膜構造物の変形シミュレーション方法について図面を参照して説明する。
図１は本発明方法を実行するために使用されるコンピュータ１０の構成を示すブロック図、図２はコンピュータ１０の機能ブロック図である。
まず、本発明方法を実行するコンピュータコンピュータ１０について説明する。
図１に示すように、コンピュータ１０は、ＣＰＵ１２と、不図示のインターフェース回路およびバスラインを介して接続されたＲＯＭ１４、ＲＡＭ１６、ハードディスク装置１８、ディスク装置２０、キーボード２２、マウス２４、ディスプレイ２６、プリンタ２８などを有している。
ＲＯＭ１４は制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭ１６はワーキングエリアを提供するものである。
ハードディスク装置１８は本発明に係る膜構造物の変形シミュレーション方法を実現するための解析プログラムを格納している。
ディスク装置２０はＣＤやＤＶＤなどの記録媒体に対してデータの記録および／または再生を行うものである。
キーボード２２およびマウス２４は、操作者による操作入力を受け付けるものであり、入力手段１０Ａ（図２）を構成するものである。
ディスプレイ２６はデータを表示出力するものであり、プリンタ２８はデータを印刷出力するものであり、ディスプレイ２６およびプリンタ２８によってデータを出力する出力手段１０Ｃ（図２）が構成されている。
Next, a deformation simulation method for a membrane structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
First, the
As shown in FIG. 1, a
The
The
The
The
The
図２に示すように、コンピュータ１０は、機能的には、入力手段１０Ａ、解析手段１０Ｂ、出力手段１０Ｃを含んで構成されている。
入力手段１０Ａは、操作者による操作入力を受け付けることにより、膜構造物を有限要素法によって解析するにあたって必要なデータを入力するものであり、それらデータについては後述する。
解析手段１０Ｂは、入力手段１０Ａによって入力されたデータに基づいて有限要素法による解析処理を行うものであり、図１に示すハードディスク装置１８に格納されている解析プログラムがＲＡＭ１６にロードされ、ＣＰＵ１２が解析プログラムに基づいて動作することで実現される。
出力手段１０Ｃは、解析手段１０Ｂによる計算結果から構成されるデータを出力するものである。
As shown in FIG. 2, the
The input means 10A inputs data necessary for analyzing the membrane structure by the finite element method by receiving an operation input by the operator, and these data will be described later.
The analysis means 10B performs analysis processing by the finite element method based on the data input by the input means 10A. The analysis program stored in the
The output means 10C outputs data composed of the calculation results by the analysis means 10B.
次に、膜構造物の変形シミュレーション方法の手順について説明する。
図３は本実施の形態の膜構造物３０の変形シミュレーション方法を示すフローチャートチャート、図４（Ａ）は膜構造物３０の外面が海面上に臨んだ状態を模式的に示す断面説明図、（Ｂ）は膜構造物３０の外面が海面下に水没した状態を模式的に示す断面説明図である。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）は、膜構造物体３０が設けられた船体２をその前後方向に対して直交する平面で破断した状態で示している。
本実施の形態では、図４（Ａ）に示すように、膜構造物３０が、船舶に設けられた不図示のソナーを保護するためのカバーを構成するものである場合について説明する。
すなわち、超音波を用いて海底の地形を計測するソナーを備えた船舶において、船舶の船体２が海中に臨む箇所にソナーを収容する収容凹部４が設けられている。
膜構造物３０は、膜３２と、膜３２の周囲に形成された取り付け部（不図示）とを備えている。
膜３２は、超音波が通過可能で可撓性を有する材料、例えば、ゴムと、ゴムを補強する補強材料とによって構成されており、このような補強材料として繊維材料が採用可能である。
膜構造物３０は、収容凹部４を覆うように前記取り付け部が収容凹部４の開口を形成する船体２部分に例えばねじなどにより取着され、これにより、膜構造物３０と収容凹部４との間に閉鎖された内側空間が形成される。
Next, the procedure of the deformation simulation method for the membrane structure will be described.
FIG. 3 is a flowchart chart showing a deformation simulation method of the membrane structure 30 of the present embodiment, FIG. 4A is a cross-sectional explanatory view schematically showing a state in which the outer surface of the membrane structure 30 faces the sea surface, B) is a cross-sectional explanatory view schematically showing a state in which the outer surface of the membrane structure 30 is submerged under the sea surface. 4A and 4B show a state in which the hull 2 provided with the membrane structure object 30 is broken along a plane orthogonal to the front-rear direction.
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, a case where the membrane structure 30 constitutes a cover for protecting a sonar (not shown) provided in the ship will be described.
That is, in a ship provided with a sonar that measures the topography of the seabed using ultrasonic waves, an accommodation recess 4 that accommodates the sonar is provided at a location where the hull 2 of the ship faces the sea.
The membrane structure 30 includes a membrane 32 and an attachment portion (not shown) formed around the membrane 32.
The membrane 32 is made of a flexible material through which ultrasonic waves can pass, for example, rubber, and a reinforcing material that reinforces the rubber, and a fiber material can be adopted as such a reinforcing material.
The membrane structure 30 is attached to the hull 2 part where the mounting portion forms the opening of the accommodation recess 4 so as to cover the accommodation recess 4 by, for example, screws, and thereby the membrane structure 30 and the accommodation recess 4. A closed inner space is formed between them.
そして、膜構造物３０は、内面３２Ａと収容凹部４との間に所定の圧力で海水を満たすことにより膜３２が円筒面上を延在するように形状を保持している。
具体的には、図４（Ａ）に示すように、膜３２は、船体２の前後方向と並行する軸心Ｏを中心とした半径Ｒの円筒面上を延在しており、膜３２の２つの面のうち一方の面が前記内側空間（収容凹部４）に臨む内面３２Ａを構成し、他方の面が膜３２を挟んで前記内側空間の反対側に位置する外側空間に臨む外面３２Ｂを構成している。
また、本実施の形態では、膜３２の輪郭（膜３２を平面視したときの形状）は矩形であり、図５に示すように、膜３２は軸心Ｏに沿った長さＬと、軸心Ｏと直交する幅Ｗとを有し、長さＬは幅Ｗよりも大きな寸法であり、例えば、Ｌ＞１０Ｗである。
The membrane structure 30 holds the shape so that the membrane 32 extends on the cylindrical surface by filling seawater with a predetermined pressure between the inner surface 32 </ b> A and the housing recess 4.
Specifically, as shown in FIG. 4A, the membrane 32 extends on a cylindrical surface having a radius R centering on an axis O parallel to the longitudinal direction of the hull 2. One of the two surfaces constitutes an
Further, in the present embodiment, the outline of the film 32 (the shape when the film 32 is viewed in plan view) is a rectangle, and the film 32 has a length L along the axis O and an axis as shown in FIG. It has a width W orthogonal to the center O, and the length L is larger than the width W, for example, L> 10W.
次に膜構造物の変形シミュレーション方法について図２および図３のフローチャートを参照しつつ詳しく説明する。
まず、操作者が入力手段１０Ａに対して操作入力を行うことにより、膜構造物３０の形状を示す形状データＤ１（図２）を解析手段１０Ｂに与える（ステップＳ１０：形状データ入力ステップ）。
次に、解析手段１０Ｂは形状データＤ１に基づいて膜構造物３０を要素分割し複数の要素と複数の節点を設定することで構造データを生成する（ステップＳ１２：構造データ生成ステップ）。
ここで、操作者は、膜構造物３０を解析するにあたって最適な構造モデルを決定し、その構造モデルに対応した要素分割がなされるように入力手段１０Ａに対して操作入力を行うことで解析手段１０Ｂに設定を行う。最適な構造モデルをどのように決定するかは任意であるが、例えば、最終的に得られたシミュレーション結果（解析結果）と、膜構造物３０の変形量の実測データとを比較して決定するなど、従来公知の有限要素法の手法に基づいて行えばよい。
なお、本実施の形態では、膜３２として、ゴムと補強材料とを用いているので形状データとしてそれらゴムおよび補強材料の双方の形状データを設定する必要がある。具体的には、補強材料が繊維材料であれば、補強材料を構成する繊維材料の方向や層数などを反映した形状データを設定する必要がある。
また、構造データもゴムおよび補強材料の双方の構造データを含むものとなる。
Next, the deformation simulation method of the membrane structure will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.
First, when an operator inputs an operation to the
Next, the analysis unit 10B generates structure data by dividing the film structure 30 into elements based on the shape data D1 and setting a plurality of elements and a plurality of nodes (step S12: structure data generation step).
Here, the operator determines an optimum structural model for analyzing the membrane structure 30, and performs an operation input to the input means 10A so that the element division corresponding to the structural model is performed. Set to 10B. How to determine the optimum structural model is arbitrary, but for example, it is determined by comparing the finally obtained simulation result (analysis result) with the actual measurement data of the deformation amount of the membrane structure 30. For example, a conventional finite element method may be used.
In the present embodiment, since rubber and a reinforcing material are used as the film 32, it is necessary to set the shape data of both the rubber and the reinforcing material as the shape data. Specifically, if the reinforcing material is a fiber material, it is necessary to set shape data reflecting the direction and the number of layers of the fiber material constituting the reinforcing material.
The structural data also includes structural data of both rubber and reinforcing material.
次に、操作者は、入力手段１０Ａに対して操作入力を行うことにより膜３２の材料特性を示す材料特性データＤ２（図２）を解析手段１０Ｂに設定する（ステップＳ１４：材料特性設定ステップ）。
材料特性としては、例えば、ヤング率、ポアソン比、密度（質量密度）などが挙げられる。
本実施の形態では、膜３２として、ゴムと補強材料とを用いているので材料特性としてそれらゴムおよび補強材料の双方のデータを設定する。
Next, the operator sets the material property data D2 (FIG. 2) indicating the material properties of the film 32 in the analysis unit 10B by performing an operation input on the
Examples of material properties include Young's modulus, Poisson's ratio, density (mass density), and the like.
In this embodiment, since rubber and a reinforcing material are used as the film 32, data of both the rubber and the reinforcing material are set as material characteristics.
本実施の形態では、材料特性設定ステップは、ステップＳ１６に示す付加質量加算ステップを含んでいる。
付加質量加算ステップは、膜３２を構成する材料によって特定される密度に、膜３２に接する流体（本実施の形態では海水）の単位面積当たりの質量を付加質量として加算し、加算された値を膜３２の密度として設定する（ステップＳ１６）。
In the present embodiment, the material property setting step includes an additional mass addition step shown in step S16.
In the additional mass addition step, the mass per unit area of the fluid (seawater in this embodiment) in contact with the membrane 32 is added to the density specified by the material constituting the membrane 32 as an additional mass, and the added value is obtained. The density of the film 32 is set (step S16).
以下、付加質量の加算方法について詳細に説明する。
すなわち、加算質量設定ステップおける膜３２に接する流体は、その質量を容易に計算することができるように、膜３２を囲む簡略化された３次元形状にモデル化されている。
本実施の形態では、モデル化された流体の形状が、円柱体（図４（Ａ））、あるいは、円柱体をその軸心を含む平面で２分割した円柱分割体（図４（Ｂ））である場合について説明する。
まず、図４（Ａ）の場合について説明すると、前述したように、膜３２は軸心Ｏを中心とする円筒面上を延在し、したがって、断面で見ると、膜３２は軸心Ｏを中心とした半径Ｒを有する円弧状に延在している。
したがって、膜３２によって構成される円弧に対応する中心角をθとし、円弧の両端を結ぶ直線（弦）の長さを２ａとすると、ａは次の式（１）で示される。
ａ＝Ｒｓｉｎ（θ／２）……（１）
モデル化された流体は、長さ２ａを直径とし（ａを半径とし）、軸心Ｏと平行に延在する軸心を有する円柱体Ｃ０を呈している。
この際、この円柱体Ｃ０を軸心Ｏ方向から見た状態で円柱体Ｃ０の内部に膜３２が円弧状に延在している。
この場合、膜３２に接する流体の単位面積当たりの質量（円柱体Ｃ０の単位長さ当たりの質量）である付加質量ｍ０は（１）式に基づいて（２）式で示されることになる。なお、（２）式は、例えば、機械工学便覧などに記載されている柱状物体が振動する際の付加質量の算出式に基づいている。
ｍ０＝ρπａ２＝ρπＲ２ｓｉｎ２（θ／２）……（２）
ただしρは流体の密度。
すなわち、図４（Ａ）に図示した状態は、膜３２が全て流体中に没した状態であり、したがって、膜３２の内面３２Ａおよび外面３２Ｂの双方の全面に流体が接しており、流体の圧力が内面３２Ａおよび外面３２Ｂの双方の全面にわたって均一に加わった状態を表していることになる。
そして、後述する有限要素法による膜３２の変形挙動の解析計算に際して、膜３２の全面にわたって均一に円柱体Ｃ０の付加質量ｍ０が付加されたものとして扱う。
すなわち、ステップＳ１６（付加質量加算ステップ）では、膜３２の実際の密度に付加質量ｍ０を加えたものを膜３２の密度として設定することになる。
Hereinafter, a method for adding the additional mass will be described in detail.
That is, the fluid in contact with the membrane 32 in the additional mass setting step is modeled in a simplified three-dimensional shape surrounding the membrane 32 so that the mass can be easily calculated.
In the present embodiment, the shape of the modeled fluid is a cylindrical body (FIG. 4A), or a cylindrical divided body obtained by dividing the cylindrical body into two planes including its axis (FIG. 4B). The case where it is is demonstrated.
First, the case of FIG. 4A will be described. As described above, the film 32 extends on the cylindrical surface centered on the axis O, and therefore, when viewed in cross section, the film 32 has the axis O. It extends in a circular arc shape having a radius R at the center.
Therefore, when the central angle corresponding to the arc formed by the film 32 is θ and the length of the straight line (string) connecting both ends of the arc is 2a, a is expressed by the following equation (1).
a = Rsin (θ / 2) (1)
The modeled fluid has a cylindrical body C0 having a
At this time, the film 32 extends in an arc shape inside the cylindrical body C0 when the cylindrical body C0 is viewed from the direction of the axis O.
In this case, the additional mass m0, which is the mass per unit area of the fluid in contact with the membrane 32 (the mass per unit length of the cylindrical body C0), is expressed by the formula (2) based on the formula (1). The formula (2) is based on, for example, a formula for calculating an additional mass when a columnar object vibrates described in a mechanical engineering manual or the like.
m0 = ρπa 2 = ρπR 2 sin 2 (θ / 2) (2)
Where ρ is the density of the fluid.
That is, the state illustrated in FIG. 4A is a state in which the membrane 32 is entirely submerged in the fluid. Therefore, the fluid is in contact with both the
Then, in the analysis calculation of the deformation behavior of the film 32 by the finite element method described later, it is assumed that the additional mass m0 of the cylindrical body C0 is uniformly added over the entire surface of the film 32.
That is, in step S16 (additional mass addition step), the actual density of the film 32 plus the additional mass m0 is set as the density of the film 32.
次に、図４（Ｂ）の場合について説明すると、モデル化された流体は、円柱体Ｃ０をその軸心を含む平面で２分割した円柱分割体Ｃ１を呈している。
この際、分割円柱体Ｃ１を円柱体Ｃ０の軸心Ｏ方向から見た状態で分割円柱体Ｃ１の内部に膜３２が円弧状に延在するように形成されている。
この場合、膜３２に接する流体の単位面積当たりの質量（円柱分割体Ｃ１の単位長さ当たりの質量）である付加質量ｍ１は（３）式で示され、（２）式で示されたものの１／２となる。
ｍ１＝（１／２）ρπａ２＝（１／２）ρπＲ２ｓｉｎ２（θ／２）……（３）
すなわち、図４（Ｂ）に図示した状態は、膜３２が全て流体の表面から空中に臨んだ状態であり、したがって、膜３２の外面３２Ｂは空中に面し膜３２の内面３２Ａの全面のみに流体が接しており、流体の圧力が内面３２Ａの全面にわたって均一に加わった状態を表していることになる。
そして、この場合は、後述する有限要素法による膜３２の変形挙動の解析計算に際して、膜３２の全面にわたって均一に円柱分割体Ｃ１の付加質量ｍ１が付加されたものとして扱う。
すなわち、ステップＳ１６（付加質量加算ステップ）では、膜３２の実際の密度に付加質量ｍ１を加えたものを膜３２の密度として設定することになる。
Next, the case of FIG. 4B will be described. The modeled fluid presents a cylindrical divided body C1 obtained by dividing the cylindrical body C0 into two by a plane including its axis.
At this time, the film 32 is formed so as to extend in an arc shape inside the divided cylinder C1 when the divided cylinder C1 is viewed from the direction of the axis O of the cylinder C0.
In this case, the additional mass m1, which is the mass per unit area of the fluid in contact with the membrane 32 (the mass per unit length of the cylindrical divided body C1), is expressed by the equation (3) and expressed by the equation (2). 1/2.
m1 = (1/2) ρπa 2 = (1/2) ρπR 2 sin 2 (θ / 2) (3)
That is, the state shown in FIG. 4B is a state in which the film 32 faces the air from the surface of the fluid. Therefore, the
In this case, in the analysis calculation of the deformation behavior of the film 32 by the finite element method described later, the additional mass m1 of the cylindrical divided body C1 is treated as being added uniformly over the entire surface of the film 32.
That is, in step S16 (additional mass addition step), the actual density of the film 32 plus the additional mass m1 is set as the density of the film 32.
次に、操作者は、入力手段１０Ａに対して操作入力を行うことにより膜構造物３０の構造データの各節点を拘束する拘束条件を示す拘束条件データＤ３（図２）を解析手段１０Ｂに設定する（ステップＳ１８：拘束条件設定ステップ）。
拘束条件は、各節点に対して該節点の持つ各自由度（６自由度）の固定あるいは自由を設定するものであり、従来公知の有限要素法の手法に基づいて設定される。
Next, the operator sets constraint condition data D3 (FIG. 2) indicating the constraint condition for restraining each node of the structure data of the membrane structure 30 to the analysis unit 10B by performing an operation input to the
The constraint condition is to set a fixed or free degree of freedom (6 degrees of freedom) of each node for each node, and is set based on a conventionally known finite element method.
次に、操作者が入力手段１０Ａに対して操作入力を行うことにより膜構造物３０に作用する圧力を示す圧力データＤ４（図２）を解析手段１０Ｂに設定する（ステップＳ２０：圧力設定ステップ）。
圧力設定ステップによる圧力データＤ４の設定は、圧力が加わる膜３２の位置と、該位置に加わる圧力の時間的変化とが設定されることでなされ、言い換えると、動的な圧力データが設定される。
圧力データＤ４をどのように設定するかは、膜構造物３０と流体とがどのように動いているかに応じて決定されるものであり、膜３２の内面３２Ａに加わる圧力を内圧、外面３２Ｂに加わる圧力を外圧とした場合、外圧のみを変化させ、内圧を一定としてもよいし、外圧および内圧の双方を変化させてもよい。
Next, pressure data D4 (FIG. 2) indicating the pressure acting on the membrane structure 30 is set in the analysis means 10B when the operator performs an operation input to the input means 10A (step S20: pressure setting step). .
The setting of the pressure data D4 in the pressure setting step is performed by setting the position of the film 32 to which pressure is applied and the temporal change of the pressure applied to the position, in other words, dynamic pressure data is set. .
How to set the pressure data D4 is determined according to how the membrane structure 30 and the fluid are moving. The pressure applied to the
次に、解析手段１０Ｂは、前記構造データ生成ステップで生成された構造データと前記材料特性設定ステップで設定された材料特性データＤ２と前記拘束条件設定ステップで設定された拘束条件データＤ３と前記圧力設定ステップで設定された圧力データＤ４とに基づいて有限要素法による計算を行い、膜構造物３０の変形挙動を示すデータＤ１０（図２）を出力手段１０Ｃを介して出力する（ステップＳ２２：出力ステップ）。
本実施の形態では、出力手段１０Ｃから出力されるデータＤ１０は節点の変位量を示す変位量データＤ１０として得られる。
この変位量データＤ１０は、例えば、膜構造物３０を３次元的に示した画像などによって表現されるが、変位量データＤ１０をどのような形態で出力し、表現するかは任意である。
なお、本実施の形態では、前記付加質量加算ステップによって付加質量ｍ０が加算され膜３２の外面３２Ｂ全面が流体中に没している状態での解析結果と、付加質量ｍ１が加算され膜３２の外面３２Ｂ全面が空中に臨んでいる状態での解析結果との双方が得られることになる。
したがって、膜３２の変形挙動は、その全部が空中に臨む状態と、その全部が流体中に没する状態との２つの状態でのみ解析されることになるが、膜３２の外面３２Ｂの一部が空中に臨み、残りが流体中に没している状態は、前記２つの状態の中間の状態として扱うことが可能である。
Next, the analysis means 10B includes the structure data generated in the structure data generation step, the material property data D2 set in the material property setting step, the constraint condition data D3 set in the constraint condition setting step, and the pressure. Calculation based on the finite element method is performed based on the pressure data D4 set in the setting step, and data D10 (FIG. 2) indicating the deformation behavior of the membrane structure 30 is output via the output means 10C (step S22: output). Step).
In the present embodiment, the data D10 output from the output means 10C is obtained as the displacement amount data D10 indicating the displacement amount of the node.
The displacement amount data D10 is expressed by, for example, an image showing the film structure 30 three-dimensionally, but it is arbitrary in what form the displacement amount data D10 is output and expressed.
In the present embodiment, the additional mass m0 is added by the additional mass adding step, and the analysis result in a state where the entire
Therefore, the deformation behavior of the film 32 is analyzed only in two states, a state in which the entire surface is exposed to the air and a state in which the entire surface is immersed in the fluid, but a part of the
そして、得られた解析結果（膜構造物３０の変形挙動を示すデータ）に基づいて、流体から圧力を受けて膜３２が変形した場合における膜３２とソナーとの距離の接近度合い、干渉の有無などを確認することにより、膜構造物３２の設計評価を行い（ステップＳ２４：評価ステップ）、一連の処理を終了する。 Based on the obtained analysis results (data indicating the deformation behavior of the membrane structure 30), the degree of proximity of the distance between the membrane 32 and the sonar when the membrane 32 is deformed by receiving pressure from the fluid, and the presence or absence of interference By confirming the above, the design evaluation of the film structure 32 is performed (step S24: evaluation step), and the series of processes is terminated.
以上説明したように、本実施の形態によれば、膜構造物３０の膜３２を構成する材料によって特定される密度に、膜３２に接する流体の単位面積当たりの質量を付加質量として加算し、加算された値を膜３２の密度として設定するようにしたので、有限要素法により膜構造物３０の変形挙動を解析するに際して、膜３２に接する流体の圧力の影響が反映されるため、流体中における膜構造物３０の変形挙動を正確に再現する上で有利となり、流体解析を必要としないのでコストの抑制を図る上でも有利となる。
また、有限要素法により膜構造物３０の変形挙動を解析するに際して、膜３２に接する流体の単位面積当たりの質量を付加質量として加算するだけでよいため、膜構造物３０の形状や大きさを変化させながら繰り返して解析を行ったとしても解析に要する手間や時間がかからないため、設計の効率化を図る上で極めて有利となる。
As described above, according to the present embodiment, the mass per unit area of the fluid in contact with the membrane 32 is added as an additional mass to the density specified by the material constituting the membrane 32 of the membrane structure 30. Since the added value is set as the density of the membrane 32, the influence of the pressure of the fluid in contact with the membrane 32 is reflected when analyzing the deformation behavior of the membrane structure 30 by the finite element method. This is advantageous in accurately reproducing the deformation behavior of the membrane structure 30 in the above, and is not advantageous in reducing costs because fluid analysis is not required.
Further, when analyzing the deformation behavior of the membrane structure 30 by the finite element method, it is only necessary to add the mass per unit area of the fluid in contact with the membrane 32 as an additional mass, so that the shape and size of the membrane structure 30 can be changed. Even if the analysis is repeatedly performed while changing, it does not take time and effort required for the analysis, which is extremely advantageous in improving the efficiency of the design.
なお、本実施の形態では、膜構造物３０が船体に設けられたソナーを保護するカバーを構成するものである場合について説明したが、本発明方法によって解析される膜構造物の形態や構成は任意である。
また、本実施の形態では、流体が海水や水である場合について説明したが、流体は水に限定されるものではなく、さまざまな液体あるいは気体であってもよい。
したがって、膜構造物としては、袋状を呈し内部に流体を蓄える膜構造物、例えば、空気を蓄えて港の岸壁と船舶の船体との衝突を防止する防舷材、あるいは、真水や液体燃料などの流体を蓄え船舶によって海中を曳航される袋体、あるいは、水が満たされたクッション、あるいは、気体（ガス）によって膨張するエアバッグなどが挙げられる。
また、膜構造物は袋状に構成されている必要は無く、例えば、衝立のように板状を呈していてもよい。
In the present embodiment, the case where the membrane structure 30 constitutes a cover for protecting the sonar provided on the hull has been described. However, the form and configuration of the membrane structure analyzed by the method of the present invention are as follows. Is optional.
Moreover, although the case where the fluid is seawater or water has been described in the present embodiment, the fluid is not limited to water, and may be various liquids or gases.
Therefore, as the membrane structure, a membrane structure that has a bag shape and stores fluid therein, for example, a fender that stores air and prevents collision between the harbor quay and the ship's hull, or fresh water or liquid fuel For example, a bag body that stores a fluid such as towed in the sea by a ship, a cushion filled with water, an airbag that inflates with gas (gas), and the like.
Further, the membrane structure does not have to be configured in a bag shape, and may have a plate shape like a partition, for example.
また、本実施の形態では、膜構造物の膜を構成する材料としてゴムおよび補強材料を用いた場合について説明したが、材料は任意である。
例えば、船舶の船底部分を構成する鋼板などで形成された壁部を膜構造物として扱い、本発明方法によって船底部分の変形挙動を解析することも可能である。
In the present embodiment, the case where rubber and a reinforcing material are used as the material constituting the membrane of the membrane structure has been described, but the material is arbitrary.
For example, it is also possible to treat a wall portion formed of a steel plate or the like constituting a ship bottom portion of a ship as a membrane structure and analyze the deformation behavior of the ship bottom portion by the method of the present invention.
また、本実施の形態では、膜構造物３０の膜３２の外面３２Ｂが流体中に没した状態と、空気中に臨んだ状態との２つの状態に対応してそれぞれ付加質量を求めて膜３２の密度に加算するようにしたが、これら２つの状態の中間の状態、すなわち、膜３２の外面３２Ｂの一部が流体中に没し、残りが空気中に臨んだ状態、言い換えると、流体が膜３２の外面３２Ｂの全体ではなく一部に接した状態に対応して付加重量を求めて膜３２の密度に加算して解析を行うようにしてもよい。
さらには、この中間の状態を時間経過に応じて、すなわち、膜３２が空中から流体中に移動する過程、あるいは、膜３２が流体中から空中へ移動する過程を複数段階に分けて付加重量を求め、求められた複数段階の付加重量を膜３２の密度にそれぞれ加算して解析を行うようにしてもよい。
このようにすると、膜３２に接する流体が膜３２に与える影響の時間的な変化を解析結果に正確に反映する上で有利となり、膜構造物３０の変形挙動の再現をより正確に行う上で有利となる。
Further, in the present embodiment, the additional mass is obtained for each of the two states of the state where the
Furthermore, this intermediate state is increased over time, that is, the process in which the membrane 32 moves from the air to the fluid or the process in which the membrane 32 moves from the fluid to the air is divided into a plurality of stages to increase the additional weight. The obtained additional weights in a plurality of stages may be added to the density of the membrane 32 for analysis.
This is advantageous in accurately reflecting the temporal change in the influence of the fluid in contact with the film 32 on the analysis result 32 in the analysis result, and in reproducing the deformation behavior of the film structure 30 more accurately. It will be advantageous.
なお、本実施の形態では、膜３２が円筒面上を延在し、膜３２に接する流体が膜３２を囲む３次元形状にモデル化され、モデル化された流体の３次元形状が、前記円筒面の軸心Ｏと平行に延在する軸心Ｏを有する円柱体Ｃ０を呈し、かつ、円柱体Ｃ０の軸心方向から見た状態で円柱体Ｃ０の内部に膜３２が延在するように形成されている場合について説明した。
また、モデル化された流体の３次元形状は前記円筒面の軸心と平行に延在する軸心を有する円柱体をその軸心を含む平面で２分割した円柱分割体Ｃ１を呈し、かつ、分割円柱体Ｃ１を前記軸心方向から見た状態で円柱分割体Ｃ１の内部に膜３２が延在するように形成されている場合について説明した。
すなわち、円柱体Ｃ０および円柱分割体Ｃ１の軸心の両端は、前記軸心と直交する平面で構成されている。
In the present embodiment, the membrane 32 extends on the cylindrical surface, the fluid in contact with the membrane 32 is modeled into a three-dimensional shape surrounding the membrane 32, and the modeled three-dimensional shape of the fluid is the cylinder. A cylindrical body C0 having an axial center O extending in parallel with the axial center O of the surface is presented, and the film 32 extends inside the cylindrical body C0 as viewed from the axial center direction of the cylindrical body C0. The case where it is formed has been described.
The modeled three-dimensional shape of the fluid presents a cylinder divided body C1 obtained by dividing a cylinder having an axis extending parallel to the axis of the cylindrical surface into two by a plane including the axis, and The case where the film 32 is formed so as to extend inside the columnar divided body C1 in a state where the divided columnar body C1 is viewed from the axial direction has been described.
That is, both ends of the axial center of the cylindrical body C0 and the cylindrical divided body C1 are configured by planes orthogonal to the axial center.
図５（Ａ）は膜３２および円柱分割体Ｃ１の一例を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ矢視図である。なお、図面の簡略化を図るために、膜３２は平面として描かれている。
図５に示すように、モデル化された円柱分割体Ｃ１によって膜３２に加わる長さＬ方向における荷重の分布は長さＬ方向において均一となる。
しかしながら、実際には、膜３２に加わる荷重のうち、膜３２の長さＬ方向の両端近傍箇所に加わる荷重は、両端近傍を除く箇所に加わる荷重に比較して軽減することが想定され、言い換えると、流体の長さＬ方向における荷重の分布は長さＬ方向の両端に近づくにつれて次第に低下する分布となる。
例えば、膜３２の長さＬと幅Ｗが、例えば、Ｌ＞１０Ｗである場合には、膜３２の長さ方向の両端近傍を除く箇所が占める面積が大半となるため、荷重分布が長さＬ方向において一様であるとして扱ってもよい。
しかしながら、幅Ｗに対して長さＬがあまり小さくない場合、例えば、Ｌ＞２Ｗといった場合には、膜３２の長さ方向の両端近傍を除く箇所が占める面積に対して膜３２の長さ方向の両端近傍の面積が占める割合が大きくなることから、荷重分布が長さＬ方向の両端に近づくにつれて次第に低下することを考慮する必要がある。
このような場合には、円柱分割体Ｃ１の軸心の両端を平面として扱うのではなく、流体の形状を、荷重分布が長さＬ方向の両端に近づくにつれて次第に低下する分布となるようにモデル化することが流体によって膜３２に加わる荷重の分布を正確に反映して解析結果（膜構造物３０の変形挙動を示すデータ）を得る上で好ましい。例えば、図５に示すように、円柱分割体Ｃ１の軸心の両端を平面ではなく球面としてモデル化することが好ましい。
以上、流体の形状を円柱分割体Ｃ１としてモデル化した場合について説明したが、流体の形状を円柱体Ｃ０としてモデル化した場合についても同様である。
FIG. 5A is a plan view showing an example of the membrane 32 and the cylindrical divided body C1, FIG. 5B is a view taken along the arrow B in FIG. 5A, and FIG. 5C is a view taken along the arrow C in FIG. In order to simplify the drawing, the film 32 is drawn as a plane.
As shown in FIG. 5, the distribution of the load in the length L direction applied to the film 32 by the modeled cylindrical divided body C1 is uniform in the length L direction.
However, in actuality, among the loads applied to the film 32, it is assumed that the load applied to the vicinity of both ends in the length L direction of the film 32 is reduced compared to the load applied to the positions excluding the vicinity of both ends. Then, the distribution of the load in the length L direction of the fluid is a distribution that gradually decreases as it approaches both ends in the length L direction.
For example, when the length L and the width W of the film 32 are, for example, L> 10 W, the area occupied by the portions excluding the vicinity of both ends in the length direction of the film 32 becomes most, so the load distribution is long. It may be treated as being uniform in the L direction.
However, when the length L is not so small with respect to the width W, for example, when L> 2W, the length direction of the film 32 with respect to the area occupied by the portions excluding the vicinity of both ends in the length direction of the film 32 It is necessary to consider that the load distribution gradually decreases as it approaches both ends in the length L direction because the area occupied by the area in the vicinity of both ends increases.
In such a case, instead of treating both ends of the axis of the cylindrical divided body C1 as a plane, the model of the fluid is a distribution that gradually decreases as the load distribution approaches both ends in the length L direction. It is preferable to obtain the analysis result (data indicating the deformation behavior of the membrane structure 30) by accurately reflecting the distribution of the load applied to the membrane 32 by the fluid. For example, as shown in FIG. 5, it is preferable to model both ends of the axial center of the cylindrical divided body C1 as a spherical surface instead of a plane.
Although the case where the shape of the fluid is modeled as the cylindrical divided body C1 has been described above, the same applies to the case where the shape of the fluid is modeled as the cylindrical body C0.
また、流体の３次元形状は円柱体Ｃ０あるいは円柱分割体Ｃ１に限定されるものではなく、膜３２の形状に対応したさまざまな形状を用いることができる。
図６（Ａ）は膜３２および半球体Ｃ１０の他の例を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ矢視図である。
例えば、図６に示すように、膜３２の長さＬと高さＷが等しい場合には、流体の荷重分布が長さＬ方向および高さＷ方向の両端に近づくにつれて低下することを考慮して、流体を球体、あるいは、半球体Ｃ１０としてモデル化することが流体によって膜３２に加わる荷重の分布を正確に反映して解析結果（膜構造物３０の変形挙動を示すデータ）を得る上で好ましい。
また、膜３２の形状は任意であり、膜３２の輪郭（膜３２を平面視したときの形状）は矩形に限定されるものではなく、三角形、多角形、円形、楕円形などさまざまな形状が採用可能であることは無論である。また、膜３２は、円筒面上を延在する形状に限定されるものではなく、例えば、平面状を延在しても、あるいは、球面上を延在してもよい。
Further, the three-dimensional shape of the fluid is not limited to the cylindrical body C0 or the cylindrical divided body C1, and various shapes corresponding to the shape of the film 32 can be used.
6A is a plan view showing another example of the membrane 32 and the hemisphere C10, FIG. 6B is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 6A, and FIG. 6C is a view taken in the direction of arrow C in FIG.
For example, as shown in FIG. 6, when the length L and the height W of the membrane 32 are equal, it is considered that the fluid load distribution decreases as it approaches both ends in the length L direction and the height W direction. Therefore, modeling the fluid as a sphere or hemisphere C10 accurately reflects the distribution of the load applied to the membrane 32 by the fluid to obtain an analysis result (data indicating the deformation behavior of the membrane structure 30). preferable.
The shape of the film 32 is arbitrary, and the outline of the film 32 (the shape when the film 32 is viewed in plan) is not limited to a rectangle, and various shapes such as a triangle, a polygon, a circle, and an ellipse can be used. Of course, it can be adopted. Further, the film 32 is not limited to the shape extending on the cylindrical surface, and may be, for example, a flat shape or a spherical surface.
１０……コンピュータ、１０Ａ……入力手段、１０Ｂ……解析手段、１０Ｃ……出力手段、３０……膜構造物、３２……膜、Ｄ１……形状データ、Ｄ２……材料特性データ、Ｄ３……拘束条件データ、Ｄ４……圧力データ、ｍ０、ｍ１……付加質量。 10: Computer, 10A: Input means, 10B: Analysis means, 10C: Output means, 30: Membrane structure, 32: Membrane, D1: Shape data, D2: Material property data, D3: ... Restriction condition data, D4 ... Pressure data, m0, m1 ... Additional mass.
Claims (10)
前記コンピュータは、操作者による操作入力を受け付ける入力手段と、有限要素法による解析処理を行う解析手段と、データの出力を行う出力手段とを備え、
操作者が前記入力手段に対して操作入力を行うことにより前記膜構造物の形状を示す形状データを前記解析手段に与える形状データ入力ステップと、
前記解析手段が前記形状データに基づいて前記膜構造物を要素分割し複数の要素と複数の節点を設定することで構造データを生成する構造データ生成ステップと、
操作者が前記入力手段に対して操作入力を行うことにより前記膜の材料特性を示す材料特性データを前記解析手段に設定する材料特性設定ステップと、
操作者が前記入力手段に対して操作入力を行うことにより前記膜構造物の拘束条件を示す拘束条件データを前記解析手段に設定する拘束条件設定ステップと、
操作者が前記入力手段に対して操作入力を行うことにより前記膜構造物に作用する圧力を示す圧力データを前記解析手段に設定する圧力設定ステップと、
前記解析手段が、前記構造データ生成ステップで生成された構造データと前記材料特性設定ステップで設定された材料特性データと前記拘束条件設定ステップで設定された拘束条件データと前記圧力設定ステップで設定された圧力データとに基づいて有限要素法による計算を行い前記膜構造物の変形挙動を示すデータを前記出力手段を介して出力する出力ステップとを含み、
前記材料特性設定ステップによって設定される前記材料特性データは前記膜の密度を含み、
前記材料特性設定ステップは、前記膜を構成する材料によって特定される密度に、前記膜に接する流体の単位面積当たりの質量を付加質量として加算した値を前記膜の密度として設定する付加質量加算ステップを含む、
ことを特徴とする膜構造物の変形シミュレーション方法。 A deformation simulation method for a membrane structure, wherein a deformation behavior of the membrane structure generated when a pressure is applied to a membrane structure composed of a membrane in a fluid is analyzed using a computer by a finite element method,
The computer includes input means for receiving an operation input by an operator, analysis means for performing analysis processing by a finite element method, and output means for outputting data,
A shape data input step for giving shape data indicating the shape of the membrane structure to the analysis means by an operator performing an operation input on the input means;
A structure data generating step for generating structure data by dividing the film structure into elements based on the shape data and setting a plurality of elements and a plurality of nodes;
A material property setting step of setting material property data indicating the material property of the film in the analysis unit by performing an operation input on the input unit by an operator;
A constraint condition setting step of setting constraint condition data indicating a constraint condition of the film structure in the analysis means by an operator performing an operation input on the input means;
A pressure setting step for setting pressure data indicating pressure acting on the membrane structure in the analysis means by an operator performing an operation input on the input means;
The analysis means is set in the structure data generated in the structure data generation step, the material property data set in the material property setting step, the constraint condition data set in the constraint condition setting step, and the pressure setting step. An output step of performing calculation by a finite element method based on the pressure data and outputting data indicating the deformation behavior of the membrane structure via the output means,
The material property data set by the material property setting step includes the density of the film,
In the material property setting step, an additional mass adding step of setting, as a density of the film, a value obtained by adding a mass per unit area of a fluid in contact with the film as an additional mass to a density specified by a material constituting the film including,
A method for simulating deformation of a membrane structure characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 The addition of the added mass to the density specified by the material constituting the film in the material property setting step is added so that the added mass is uniform over the entire surface of the film in contact with the fluid.
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 The fluid in contact with the film in the additional mass setting step is modeled in a three-dimensional shape surrounding the film.
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 1.
前記３次元形状は、前記円筒面の軸心と平行に延在する軸心を有する円柱体を呈し、かつ、前記円柱体の軸心方向から見た状態で前記円柱体の内部に前記膜が延在するように形成されている、
ことを特徴とする請求項３記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 The membrane extends over a cylindrical surface;
The three-dimensional shape presents a cylindrical body having an axial center extending in parallel with the axial center of the cylindrical surface, and the film is formed inside the cylindrical body when viewed from the axial direction of the cylindrical body. Formed to extend,
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 3.
前記３次元形状は前記円筒面の軸心と平行に延在する軸心を有する円柱体をその軸心を含む平面で２分割した円柱分割体を呈し、かつ、前記分割円柱体を前記軸心方向から見た状態で前記円柱分割体の内部に前記膜が延在するように形成されている、
ことを特徴とする請求項３記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 The membrane extends over a cylindrical surface;
The three-dimensional shape presents a cylindrical divided body obtained by dividing a cylindrical body having an axis extending in parallel with the axis of the cylindrical surface into two by a plane including the axis, and the divided cylindrical body is the axis. It is formed so that the film extends inside the cylindrical divided body in a state seen from the direction,
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 3.
ことを特徴とする請求項１記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 Data indicating the deformation behavior of the membrane structure output by the output step is indicated by displacement amounts of the plurality of nodes.
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 The setting of the pressure data by the pressure setting step is performed by setting the position of the film to which pressure is applied and the temporal change of the pressure applied to the position.
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 1.
前記内側空間に流体が満たされることで前記膜構造物の形状が保たれている、
ことを特徴とする請求項１記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 An outer space that constitutes an inner surface facing an inner space where one of the two surfaces of the membrane constituting the membrane structure is closed, and the other surface is located on the opposite side of the inner space across the membrane Configure the outer surface facing
The shape of the membrane structure is maintained by filling the inner space with fluid,
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 The material constituting the film includes rubber,
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１記載の膜構造物の変形シミュレーション方法。 The material constituting the membrane includes rubber and a reinforcing material,
The deformation simulation method for a membrane structure according to claim 1.
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