JP4989236B2 - Structure model creation device, structure model creation method, and structure model creation program - Google Patents
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本発明は、構造物モデル作成装置、構造物モデル作成方法、及び構造物モデル作成プログラムに係り、より詳しくは、有限要素法等によりトロイダル状の構造物の性能を解析するための構造物モデルを作成する構造物モデル作成装置、構造物モデル作成方法、及び構造物モデル作成プログラムに関する。 The present invention relates to a structure model creation apparatus, a structure model creation method, and a structure model creation program. More specifically, a structure model for analyzing the performance of a toroidal structure by a finite element method or the like. The present invention relates to a structure model creation device, a structure model creation method, and a structure model creation program.
回転軸に対して回転するトロイダル状の構造物、特に空気入りタイヤ、ソリッドタイヤ、タイヤチューブ等においては、たとえその形状が回転軸に対して軸対称であっても、その使用形態においては非軸対称な力を受ける。このため、上記のようなトロイダル状の構造物の数値解析を行う場合には、3次元モデルを使用することが必須となる。 For toroidal structures that rotate about the axis of rotation, especially pneumatic tires, solid tires, tire tubes, etc., even if the shape is axisymmetric with respect to the axis of rotation, the type of use is non-axial Receive a symmetrical force. For this reason, when performing the numerical analysis of the toroidal structure as described above, it is essential to use a three-dimensional model.
トロイダル状の構造物の3次元モデルを作成する場合、構造物の3次元構造を直接モデル化する方法と、まず構造物の回転軸を含む平面で構造物を切った場合の断面をモデル化した2次元断面モデルを作成し、これを構造物の周方向に展開することにより3次元モデルを作成する方法とがある。 When creating a three-dimensional model of a toroidal structure, a method for directly modeling the three-dimensional structure of the structure and a cross section when the structure is first cut by a plane including the rotation axis of the structure was modeled. There is a method of creating a three-dimensional model by creating a two-dimensional cross-sectional model and expanding it in the circumferential direction of the structure.
このようにして作成された3次元モデルを用いて有限要素法や境界要素法、有限体積法等を用いたシミュレーションを行い、変位、速度、応力、力、歪み等の物理量を算出することが従来から行われている。例えば特許文献1乃至特許文献3には、有限要素法によりタイヤの性能をシミュレーションする際のタイヤモデルの作成方法について開示されている。
しかしながら、トロイダル状の構造物は、周方向の全てにおいて同じ断面になるとは限らない。例えばタイヤの場合、タイヤ赤道面に対して直交する方向に延びる溝が周方向に間欠的に存在するタイヤをモデル化するためには、例えば溝のないタイヤを3次元モデル化しておき、さらに特定の断面に対していくつかの要素を削除することにより溝を形成する等の修正が必要となる。 However, the toroidal structure does not always have the same cross section in the entire circumferential direction. For example, in the case of a tire, in order to model a tire in which grooves extending in a direction orthogonal to the tire equatorial plane exist intermittently in the circumferential direction, for example, a tire without grooves is modeled three-dimensionally and further specified. It is necessary to make modifications such as forming grooves by deleting some elements from the cross section.
従来のように単一の2次元断面モデルしか用いることができない場合には、3次元モデルを作成した後に個別に要素を追加、削除等の編集作業を行う必要があり、モデル化の作業が煩雑であった。 If only a single two-dimensional cross-sectional model can be used as in the past, it is necessary to perform editing operations such as adding and deleting elements individually after creating the three-dimensional model, making modeling work complicated Met.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、異なる形状の断面を有するトロイダル状の構造物の3次元モデルを容易に作成することができる構造物モデル作成装置、構造物モデル作成方法、及び構造物モデル作成プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a structure model creation apparatus and structure model creation capable of easily creating a three-dimensional model of a toroidal structure having different shapes of cross sections. It is an object to provide a method and a structure model creation program.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明の構造物モデル作成装置は、トロイダル状の構造物の回転軸を含む面における前記構造物の断面を有限個の複数の要素に分割した2次元断面モデルを複数種類設定する2次元断面モデル設定手段と、複数種類の2次元断面モデルの配置を設定する配置設定手段と、前記複数の2次元断面モデルを前記配置設定手段によって設定された配置に従って前記構造物の周方向に展開することにより前記構造物の3次元モデルを作成する作成手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a structure model creation device according to a first aspect of the present invention is configured to divide a cross section of the structure in a plane including a rotation axis of a toroidal structure into a plurality of finite elements. Two-dimensional cross-section model setting means for setting a plurality of types of two-dimensional cross-section models; arrangement setting means for setting the arrangement of a plurality of types of two-dimensional cross-section models; And creating means for creating a three-dimensional model of the structure by expanding in the circumferential direction of the structure.
この発明によれば、2次元断面モデル設定手段により、トロイダル状の構造物の回転軸を含む面における構造物の断面を有限個の複数の要素に分割した2次元断面モデルを複数種類設定する。この2次元断面モデルは、作成してもよいし、予め作成された2次元断面モデルを記憶手段に記憶しておき、この中から選択するようにしてもよい。また、トロイダル状の構造物とは、所定の回転軸に対して回転するものであればよく、必ずしも円環状に閉じている必要はなく、一部が開いていてもよい。 According to this invention, the two-dimensional cross-section model setting means sets a plurality of types of two-dimensional cross-section models in which the cross section of the structure on the plane including the rotation axis of the toroidal structure is divided into a finite number of elements. The two-dimensional section model may be created, or a two-dimensional section model created in advance may be stored in the storage means and selected from these. In addition, the toroidal structure is not limited as long as it rotates with respect to a predetermined rotation axis, and is not necessarily closed in an annular shape, and may be partially opened.
そして、配置設定手段により複数種類の2次元断面モデルの配置を設定し、作成手段により、複数種類の2次元断面モデルを配置設定手段によって設定された配置に従って構造物の周方向に展開することによりトロイダル状の構造物の3次元モデルを作成する。 Then, by setting the arrangement of a plurality of types of two-dimensional cross-section models by the arrangement setting means, and by developing the plurality of types of two-dimensional cross-section models in the circumferential direction of the structure according to the arrangement set by the arrangement setting means. Create a three-dimensional model of a toroidal structure.
このように、複数種類のトロイダル状の構造物の2次元断面モデルを設定し、これらの配置を所望の順序に設定して構造物の周方向に展開することにより3次元モデルを作成するので、様々な形状の構造物の3次元モデルを容易に作成することができる。 In this way, since a two-dimensional cross-sectional model of a plurality of types of toroidal structures is set, a three-dimensional model is created by setting these arrangements in a desired order and developing them in the circumferential direction of the structure. A three-dimensional model of a structure having various shapes can be easily created.
なお、請求項2に記載したように、前記2次元断面モデルを編集する編集手段と、前記作成手段は、前記編集手段による編集結果に基づいて、前記3次元モデルを修正する3次元モデル修正手段と、をさらに備えた構成としてもよい。 In addition, as described in claim 2, the editing unit that edits the two-dimensional section model, and the creation unit include a three-dimensional model correcting unit that corrects the three-dimensional model based on an editing result by the editing unit. It is good also as a structure further provided with these.
この場合、請求項3に記載したように、前記編集手段は、前記2次元断面モデルの追加、削除、一部変更、及び前記2次元断面モデルの配置の変更の少なくとも一つを行う構成としてもよい。 In this case, as described in claim 3, the editing unit may perform at least one of addition, deletion, partial change, and change of the arrangement of the two-dimensional cross-sectional model. Good.
また、請求項4に記載したように、前記2次元断面モデル、前記2次元断面モデルの配置、及び前記3次元モデルを表示する表示手段をさらに備えた構成としてもよい。 According to a fourth aspect of the present invention, the apparatus may further include display means for displaying the two-dimensional cross-sectional model, the arrangement of the two-dimensional cross-sectional model, and the three-dimensional model.
請求項5記載の発明の構造物モデル作成方法は、コンピュータが、トロイダル状の構造物の回転軸を含む面における前記構造物の断面を有限個の複数の要素に分割した2次元断面モデルを複数種類設定し、複数種類の2次元断面モデルの配置を設定し、前記複数種類の2次元断面モデルを前記配置設定手段によって設定された配置に従って前記構造物の周方向に展開することにより前記構造物の3次元モデルを作成することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a structure model creation method in which a computer uses a plurality of two-dimensional section models obtained by dividing a section of the structure on a plane including a rotation axis of a toroidal structure into a plurality of finite elements. By setting the type, setting the arrangement of a plurality of types of two-dimensional cross-sectional models, and expanding the plurality of types of two-dimensional cross-sectional models in the circumferential direction of the structure according to the arrangement set by the arrangement setting means A three-dimensional model is created.
この発明によれば、コンピュータが、複数種類のトロイダル状の構造物の2次元断面モデルを設定し、これらの配置を所望の順序に設定して構造物の周方向に展開することにより3次元モデルを作成するので、様々な形状の構造物の3次元モデルを容易に作成することができる。 According to this invention, a computer sets a two-dimensional cross-sectional model of a plurality of types of toroidal structures, sets these arrangements in a desired order, and develops them in the circumferential direction of the structure, thereby generating a three-dimensional model. Therefore, a three-dimensional model of a structure having various shapes can be easily created.
請求項6記載の発明の構造物モデル作成プログラムは、トロイダル状の構造物の回転軸を含む面における前記構造物の断面を有限個の複数の要素に分割した2次元断面モデルを複数種類設定するステップと、複数種類の2次元断面モデルの配置を設定するステップと、前記複数種類の2次元断面モデルを前記配置設定手段によって設定された配置に従って前記構造物の周方向に展開することにより前記構造物の3次元モデルを作成するステップと、を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。 The program for creating a structure model according to claim 6 sets a plurality of types of two-dimensional cross-sectional models in which a cross section of the structure on a plane including the rotation axis of the toroidal structure is divided into a finite number of elements. A step of setting an arrangement of a plurality of types of two-dimensional cross-sectional models, and expanding the plurality of types of two-dimensional cross-section models in the circumferential direction of the structure according to the arrangement set by the arrangement setting means And a step of creating a three-dimensional model of the object.
この発明によれば、複数種類のトロイダル状の構造物の2次元断面モデルを設定し、これらの配置を所望の順序に設定して構造物の周方向に展開することにより3次元モデルを作成するので、様々な形状の構造物の3次元モデルを容易に作成することができる。 According to the present invention, a two-dimensional cross-sectional model of a plurality of types of toroidal structures is set, a three-dimensional model is created by setting these arrangements in a desired order and developing them in the circumferential direction of the structure. Therefore, a three-dimensional model of a structure having various shapes can be easily created.
以上説明したように、本発明によれば、異なる形状の断面を有するトロイダル状の構造物の3次元モデルを容易に作成することができる、という効果を有する。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily create a three-dimensional model of a toroidal structure having cross sections having different shapes.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1には一例として空気入りタイヤのタイヤモデルの作成や性能予測を実施するためのパーソナルコンピュータの概略が示されている。このパーソナルコンピュータは、データ等を入力するためのキーボード10、予め記憶された処理プログラムに従ってタイヤの3次元モデルを作成したり性能を予測したりするコンピュータ本体12、コンピュータ本体12による演算結果や各種設定画面等を表示するCRT14、及びCRTに表示されたカーソルを所望の位置に移動させたり、カーソル位置のメニュー項目やオブジェクト等を選択したり選択解除したりドラッグしたりする操作を行うためのマウス16から構成されている。
FIG. 1 shows an outline of a personal computer for creating a tire model of a pneumatic tire and predicting performance as an example. This personal computer includes a
なお、コンピュータ本体12には、記録媒体としてのフレキシブルディスク(FD)が挿抜可能なフレキシブルディスクユニット(FDU)を備えている。なお、後述する処理ルーチン等は、例えばFDUを用いてフレキシブルディスクFDに対して読み書き可能である。従って、後述する処理ルーチンは、予めFDに記録しておき、FDUを介してFDに記録された処理プログラムを実行してもよい。また、コンピュータ本体12に設けられたハードディスク装置等の大容量記憶装置(図示省略)に処理プログラムを格納(インストール)して実行するようにしてもよい。また、記録媒体としては、CD−ROM、DVD−ROM等の光ディスクや、MD,MO等の光磁気ディスクがあり、これらを用いるときには、上記FDUに代えて、またはさらにCD−ROM装置、DVD−ROM装置、MD装置、MO装置等を用いればよい。
The computer
なお、コンピュータ本体12のハードディスクには、後述するタイヤモデル作成及びタイヤ性能解析プログラムや、これらの実行に必要な各種パラメータやデータ等が記憶されている。
The hard disk of the computer
次に、本実施の形態の作用として、コンピュータ本体12で実行されるタイヤモデル作成及びタイヤ性能解析プログラムの処理ルーチンについて図2に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, as an operation of the present embodiment, a tire model creation and tire performance analysis program processing routine executed by the computer
ステップ100では、タイヤの2次元断面モデルを複数種類作成する。この2次元断面モデルは、タイヤの回転軸を含む面(タイヤの周方向と直交する方向を含む面)でタイヤを切ったときの断面のモデルである。
In
2次元断面モデルの作成では、まず2次元断面の外形形状を設定する。これは、2次元断面モデル作成用の画面をCRT14に表示させ、マウス16やキーボード10をユーザーが操作することにより2次元断面の外形形状を指定させるようにしてもよいし、複数種類のタイヤの2次元断面の外形形状のデータをコンピュータ本体12のハードディスク等に予め記憶しておき、これらの中から2次元断面の外形形状を選択させるようにしてもよい。
In creating the two-dimensional section model, first, the outer shape of the two-dimensional section is set. In this case, a screen for creating a two-dimensional cross-sectional model may be displayed on the
また、2次元断面の外形形状の設定の他、タイヤの材料等に関する各種パラメータ(例えばヤング率等)を設定することができる。これはユーザーに直接入力させるようにしてもよいし、複数種類のパラメータの中からユーザーに選択させるようにしてもよいし、予め定めたパラメータを設定するようにしてもよい。 In addition to setting the external shape of the two-dimensional cross section, various parameters (for example, Young's modulus, etc.) relating to the tire material and the like can be set. This may be input directly by the user, or may be selected by the user from a plurality of types of parameters, or predetermined parameters may be set.
そして、2次元断面の外形形状の設定やタイヤの材料等に関する各種パラメータを設定した後、数値解析上の2次元断面モデルを作成する。このモデルの作成は、用いる数値解析手法により若干異なる。本実施の形態では数値解析手法として有限要素法(FEM)を用いるものとする。従って、作成する2次元断面モデルは、有限要素法(FEM)に対応した要素分割、例えば、メッシュ分割によって複数の要素(メッシュ)に分割したときの各要素の節点等に関するデータ等を含む。 Then, after setting the external shape of the two-dimensional cross section and various parameters related to the tire material, a two-dimensional cross-sectional model for numerical analysis is created. The creation of this model differs slightly depending on the numerical analysis method used. In this embodiment, a finite element method (FEM) is used as a numerical analysis method. Therefore, the two-dimensional section model to be created includes data related to the node of each element when it is divided into a plurality of elements (mesh) by element division corresponding to the finite element method (FEM), for example, mesh division.
この要素分割とは、タイヤを多数の(有限の)要素(小部分)に分割することをいう。要素は、例えば四面体要素や五面体要素、六面体要素等とすることができる。本実施形態では、一例として六面体要素に要素分割する。この要素ごとに数値計算を行い全ての要素について計算した後、全部の要素を組み合わせることにより全体の応答を得ることができる。なお、数値解析手法には有限要素法に限らず、差分法や有限体積法、個別要素法(DEM)等の他の公知の数値解析手法を用いても良い。 This element division means dividing the tire into a large number of (finite) elements (small parts). The element can be, for example, a tetrahedral element, a pentahedral element, a hexahedral element, or the like. In this embodiment, the element is divided into hexahedral elements as an example. After performing numerical calculation for each element and calculating all the elements, the entire response can be obtained by combining all the elements. The numerical analysis method is not limited to the finite element method, and other known numerical analysis methods such as a difference method, a finite volume method, and a discrete element method (DEM) may be used.
上記のようにして2次元断面モデルを複数種類作成する。作成した2次元断面モデルの例を図3、4に示した。図3に示すように、2次元断面モデル20は、複数の要素20Aから成るモデルであり、図4に示すように、2次元断面モデル22は、複数の要素22Aから成るモデルである。
A plurality of types of two-dimensional cross-section models are created as described above. Examples of the created two-dimensional cross-sectional model are shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the two-
作成した2次元断面モデル20、22は、例えば図5に示すように、CRT14に表示されるタイヤモデル作成画面24上のサブウィンドウ26、28に各々表示される。
The created two-
なお、図4に示すように、2次元断面モデル22は、図3に示す2次元断面モデル20の上部が一部削られた形状、すなわち溝42が設けられた形状となっている。この場合、ユーザーは、図5に示すタイヤモデル作成画面24において、2次元断面モデル20をコピーし、これの上部を一部削除する指定を行うことにより2次元断面モデル22を作成することができる。これにより、最初から2次元断面モデル22を作成する必要がなく、利便性を向上させることができる。
As shown in FIG. 4, the two-
上記では、複数種類の2次元断面モデルを作成する場合について説明したが、予め作成した複数種類の2次元断面モデルをコンピュータ本体12のハードディスク等に予め記憶しておき、これらの中から所望の複数の2次元断面モデルをユーザーに選択させるようにしてもよい。
In the above description, a case where a plurality of types of two-dimensional cross-sectional models are created has been described. However, a plurality of types of two-dimensional cross-sectional models created in advance are stored in advance in the hard disk or the like of the computer
ステップ102では、ステップ100で作成した2次元断面モデルの配置、すなわちタイヤの周方向における2次元断面モデル配置順序を設定する。例えば、ユーザーは、図5に示すタイヤモデル作成画面24上のサブウィンドウ30において、2次元断面モデル20(2次元断面モデルA)と2次元断面モデル22(2次元断面モデルB)の配置(タイヤの周方向における順序)を指定することができる。なお、図5では、2次元断面モデルA、Bを交互に配置するよう設定した例を示した。
In
ステップ104では、ステップ102で設定した配置に従って複数種類の2次元断面モデルをタイヤの周方向に展開し、タイヤの3次元モデルを作成する。このようにして作成した3次元モデルの一例を図6に示した。図6に示した3次元モデル32は、図3、4に示した2次元断面モデル20、22を交互に配置するように設定して3次元モデルを作成したものである。作成した3次元モデル32は、図5に示すタイヤモデル作成画面24上のサブウィンドウ34に表示される。なお、各サブウィンドウは、必要に応じて表示位置やウィンドウの大きさの変更、ウィンドウの削除や呼び出し等を行うことが可能である。
In
従来においては、例えば図3に示したような1種類の2次元断面モデル20をタイヤの周方向に展開して図7に示すような3次元モデル36を作成することができるだけであったが、本実施形態では、複数種類の2次元断面モデルを作成することができると共に、これらのタイヤの周方向における配置を自由に設定することができるので、様々なパターンの溝を有するタイヤの3次元モデルを容易に作成することができる。従って、特に初期段階におけるタイヤ設計の検討を容易に行うことができ、設計効率の向上を図ることができる。
Conventionally, for example, one type of two-dimensional
ステップ106では、タイヤモデル作成画面24上で、作成したタイヤの3次元モデルの編集を指示したか否かを判断し、ユーザーが編集を指示した場合には、ステップ108へ移行し、そうでない場合はステップ110へ移行する。
In
ステップ108では、ユーザーが指示した編集処理を実行する。ここで、編集とは、例えば2次元断面モデルの一部変更(修正)、追加、削除、配置の変更、3次元モデルの一部変更等をいう。
In
2次元断面モデルの一部変更では、例えば2次元断面モデル20を一部変更して図8に示すような2次元断面モデル38を作成することができる。図8に示す2次元断面モデル38では、溝40が2個設けられている。この場合、ユーザーは、図5に示すタイヤモデル作成画面24のサブウィンドウ26上において、溝40に相当する部分の要素の削除を指定することにより、図3に示す2次元断面モデル20を図8に示す2次元断面モデル38に修正することができる。この場合は、2次元断面モデル20を表わすデータから溝40に相当する部分の要素のデータを削除することにより、2次元断面モデル38を表わすデータを作成することができる。なお、要素の削除ではなく、図4に示す2次元断面モデル22の溝42の中央部分に要素を追加することにより図8に示す2次元断面モデル38を作成することも可能である。
In the partial change of the two-dimensional cross-sectional model, for example, a part of the two-dimensional
上記のようにして2次元断面モデル22を図8に示すような2次元断面モデル38に修正して、2次元断面モデル20と交互に配置すると、図9に示すような3次元モデル44を作成することができる。
When the two-
また、2次元断面モデルの一部変更では、要素の追加や削除だけでなく、要素の節点の位置を変更すること等により、要素の形状を変更することも可能である。 Further, in the partial change of the two-dimensional section model, it is possible not only to add and delete elements, but also to change the shape of the elements by changing the positions of the nodes of the elements.
また、2次元断面モデルの追加では、ステップ100と同様の処理により新たに2次元断面モデルを作成したり、予めコンピュータ本体12のハードディスク等に記憶された2次元断面モデルを選択したりする等して2次元断面モデルを追加することができる。例えば図10に示すような2次元断面モデル46を追加し、2次元断面モデル20、38、20、46の順に配置するよう設定した場合には、図11に示すような3次元モデル48を作成することができる。
In addition, in the addition of the two-dimensional section model, a new two-dimensional section model is created by the same processing as in
2次元断面モデルの削除では、例えば図5に示すタイヤモデル作成画面24のサブウィンドウ30において削除したい2次元断面モデルを指定することにより2次元断面モデルを削除することができる。
In the deletion of the two-dimensional section model, for example, the two-dimensional section model can be deleted by designating the two-dimensional section model to be deleted in the sub-window 30 of the tire
2次元断面モデルを編集した後は、ステップ102と同様の処理により2次元断面モデルの配置を設定し、ステップ104と同様の処理により2次元断面モデルをタイヤの周方向に展開する。これにより、2次元断面モデルを修正するだけで自動的に3次元モデルを修正することができ、3次元モデルの修正を容易に行うことができる。
After editing the two-dimensional cross-sectional model, the arrangement of the two-dimensional cross-sectional model is set by the same process as in
なお、2次元断面モデルを修正するのではなく、3次元モデルに対して要素の削除や追加、要素形状の変更等を行うことにより、3次元モデルを直接修正するようにしてもよい。この場合、ユーザーは、図5に示すタイヤモデル作成画面24のサブウィンドウ34上において、要素の削除や追加、要素形状の変更等を指定する。これにより、3次元モデルを直接修正することができる。
Instead of correcting the two-dimensional section model, the three-dimensional model may be corrected directly by deleting or adding elements to the three-dimensional model, changing the element shape, or the like. In this case, the user designates element deletion or addition, element shape change, or the like on the subwindow 34 of the tire
ステップ110では、ユーザーにより、作成した3次元モデルの性能解析を実行するよう指示があったか否かを判断し、指示があった場合はステップ112へ移行し、指示がなかった場合にはステップ120へ移行する。
In
ステップ112では、路面モデルの作成と共に路面状態の入力がなされる。このステップ112は、路面をモデル化し、そのモデル化した路面を実際の路面状態に設定するために入力するものであって、路面形状を要素分割して路面をモデル化し、路面の摩擦係数μを選択して入力することで路面状態を入力する。すなわち、路面状態により乾燥状態、濡れた状態、氷上、雪上、非舗装等に対応する路面の摩擦係数μが存在するので、摩擦係数μについて適正な値を選択することで、実際の路面状態を再現させることができる。
In
このようにして、路面状態の入力がなされると、次のステップ114において、境界条件の設定がなされる。境界条件の設定は、タイヤモデルに内圧、荷重、変位、回転速度、トルク等を負荷させることや直進速度または路面速度を負荷させることである。
In this way, when the road surface condition is input, the boundary condition is set in the
そして、ステップ116では、ステップ114で設定された境界条件のもとで有限要素法によりタイヤの変形計算を行い、タイヤの歪み等をシミュレーションする。
In
ステップ118では、ステップ116のタイヤの変形計算に基づくシミュレーション結果、例えばタイヤの形状等をCRT14に表示する。
In
ステップ120では、ユーザーによりタイヤモデルの再作成が指示されたか否かを判断し、再作成が指示された場合には、ステップ100へ戻って上記と同様の処理を繰り返す。一方、再作成が指示されていない場合には、ステップ122へ移行する。
In
ステップ122では、ユーザーによりタイヤモデルの作成及び解析を終了するよう指示があったか否かを判断し、終了指示がない場合にはステップ106へ戻って上記と同様の処理を繰り返し、終了指示があった場合には本ルーチンを終了する。
In
このように、本実施形態では、複数種類のタイヤの2次元断面モデルを作成し、これらの配置を所望の順序に設定してタイヤの周方向に展開することによりタイヤの3次元モデルを作成するので、様々なパターンの溝を有するタイヤの3次元モデルを容易に作成することができる。従って、特にタイヤの設計の初期段階において、様々な形状のタイヤモデルを作成して解析する作業を効率よく行うことができる。 As described above, in the present embodiment, a two-dimensional cross-sectional model of a plurality of types of tires is created, and a three-dimensional model of the tire is created by setting these arrangements in a desired order and developing them in the circumferential direction of the tire. Therefore, a three-dimensional model of a tire having various patterns of grooves can be easily created. Therefore, particularly in the initial stage of tire design, it is possible to efficiently create and analyze tire models having various shapes.
なお、本実施形態では、空気入りタイヤの3次元モデルを作成する場合について説明したが、これに限らず、回転軸に対して回転するトロイダル状の構造物、例えばソリッドタイヤ、タイヤチューブ等についても本発明を適用可能である。 In the present embodiment, the case where a three-dimensional model of a pneumatic tire is created has been described. However, the present invention is not limited to this, and a toroidal structure that rotates with respect to a rotating shaft, for example, a solid tire, a tire tube, and the like. The present invention is applicable.
10 キーボード
12 コンピュータ本体
14 CRT
16 マウス
10
16 mice
Claims (6)
複数種類の2次元断面モデルの配置を設定する配置設定手段と、
前記複数種類の2次元断面モデルを前記配置設定手段によって設定された配置に従って前記構造物の周方向に展開することにより前記構造物の3次元モデルを作成する作成手段と、
を備えたことを特徴とする構造物モデル作成装置。 Two-dimensional cross-section model setting means for setting a plurality of types of two-dimensional cross-section models obtained by dividing a cross section of the structure on a plane including the rotation axis of the toroidal structure into a plurality of finite elements;
Arrangement setting means for setting the arrangement of a plurality of types of two-dimensional section models;
Creating means for creating a three-dimensional model of the structure by expanding the plurality of types of two-dimensional cross-sectional models in the circumferential direction of the structure according to the arrangement set by the arrangement setting means;
A structure model creation device characterized by comprising:
前記作成手段は、前記編集手段による編集結果に基づいて、前記3次元モデルを修正する3次元モデル修正手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の構造物モデル作成装置。 Editing means for editing the two-dimensional section model;
The creating means includes a three-dimensional model correcting means for correcting the three-dimensional model based on an editing result by the editing means;
The structure model creating apparatus according to claim 1, further comprising:
トロイダル状の構造物の回転軸を含む面における前記構造物の断面を有限個の複数の要素に分割した2次元断面モデルを複数種類設定し、
複数種類の2次元断面モデルの配置を設定し、
前記複数種類の2次元断面モデルを前記配置設定手段によって設定された配置に従って前記構造物の周方向に展開することにより前記構造物の3次元モデルを作成する
構造物モデル作成方法。 Computer
Setting a plurality of types of two-dimensional cross-sectional models in which the cross section of the structure on the plane including the rotation axis of the toroidal structure is divided into a finite number of elements,
Set the arrangement of multiple types of 2D section models,
A structure model creation method for creating a three-dimensional model of the structure by developing the plurality of types of two-dimensional cross-sectional models in a circumferential direction of the structure according to the arrangement set by the arrangement setting means.
複数種類の2次元断面モデルの配置を設定するステップと、
前記複数種類の2次元断面モデルを前記配置設定手段によって設定された配置に従って前記構造物の周方向に展開することにより前記構造物の3次元モデルを作成するステップと、
を含む処理をコンピュータに実行させるための構造物モデル作成プログラム。 Setting a plurality of types of two-dimensional cross-sectional models obtained by dividing a cross section of the structure in a plane including the rotation axis of the toroidal structure into a plurality of finite elements;
Setting the arrangement of a plurality of types of two-dimensional section models;
Creating a three-dimensional model of the structure by expanding the plurality of types of two-dimensional cross-sectional models in the circumferential direction of the structure according to the arrangement set by the arrangement setting means;
A structure model creation program for causing a computer to execute a process including:
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