JP5583505B2 - Simulation method and simulation program - Google Patents

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Description

本発明は、ワークを処理槽に沈めたときの空気溜まり、或いはワークを処理槽から引き上げたときの液溜まりを予測するシミュレーション技術に関する。   The present invention relates to a simulation technique for predicting an air pool when a work is submerged in a processing tank or a liquid pool when the work is pulled up from the processing tank.

ワークに塗装やメッキを施す方式として、処理液を溜めた処理槽にワークを沈めるディップ方式がある。このようなディップ方式においては、塗装皮膜や金属皮膜を良好に形成するため、空気溜まりが発生することのないワーク形状が求められている。また、後工程での塗装不良等を回避するため、処理槽からワークを引き上げる際に液溜まりが発生することのないワーク形状が求められている。そこで、空気溜まりや液溜まりが発生することのないワーク形状を効率良く設計すべく、設計段階において空気溜まりや液溜まりを予測するシミュレーション方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a method of painting or plating a workpiece, there is a dip method in which the workpiece is submerged in a treatment tank in which a treatment liquid is stored. In such a dip method, in order to satisfactorily form a paint film or a metal film, a work shape that does not cause air accumulation is required. Moreover, in order to avoid the coating defect etc. in a post process, the workpiece | work shape which does not generate | occur | produce a liquid pool when raising a workpiece | work from a processing tank is calculated | required. In view of this, a simulation method for predicting an air pool or a liquid pool at the design stage has been proposed in order to efficiently design a workpiece shape that does not generate an air pool or a liquid pool (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−77347号公報JP 2008-77347 A

ところで、ワークとして自動車の車体を用いた場合には、複数のパネルが溶接等によって接合されることから、空気溜まりや液溜まりを正確に予測するためには、個々のパネル形状を反映した解析モデルを準備するだけでなく、パネル間の接合箇所を反映した解析モデルを準備することが必要であった。しかしながら、車体は多数のパネルによって構成されることから、接合箇所を反映した解析モデルを準備することは、作業コストを増大させる要因となっていた。   By the way, when a car body of an automobile is used as a workpiece, a plurality of panels are joined by welding or the like. Therefore, in order to accurately predict an air pool or a liquid pool, an analysis model reflecting individual panel shapes is used. It was necessary to prepare an analysis model reflecting the joints between the panels. However, since the vehicle body is composed of a large number of panels, preparing an analysis model that reflects the joint location has been a factor that increases work costs.

しかも、溶接等によってパネル同士が接合されていない箇所、つまり処理液や空気が移動可能な箇所であっても、パネル間隔の寸法によっては処理液や空気が堰き止められることも想定される。すなわち、空気溜まりや液溜まりの予測精度を高めるためには、接合箇所以外であっても解析モデルに反映すべき箇所が数多く存在していた。これらの箇所を反映した解析モデルを準備することは、更なる作業コストの増大を招く要因となっていた。   In addition, it is assumed that the processing liquid and the air are blocked by the dimensions of the panel interval even at a position where the panels are not joined by welding or the like, that is, a position where the processing liquid or air can move. In other words, in order to improve the prediction accuracy of the air pool and the liquid pool, there are many places that should be reflected in the analysis model even if they are not the joint places. Preparation of an analysis model reflecting these points has been a factor that further increases work costs.

本発明の目的は、作業コストを抑制しつつ空気溜まりや液溜まりの予測精度を高めることにある。   An object of the present invention is to improve the prediction accuracy of an air pool or a liquid pool while suppressing the operation cost.

本発明のシミュレーション方法は、シミュレーション装置によって実行され、複数のパネル部材によって構成されるワークを処理液が溜められた処理槽に沈めたときの空気溜まり、或いは前記ワークを前記処理槽から引き上げたときの液溜まりを予測するシミュレーション方法であって、複数の要素で構成される各パネル部材の解析モデルを用い、一の解析モデルの要素から所定距離内に他の解析モデルの要素が存在するか否かを判定する距離判定ステップと、前記所定距離内に存在する要素同士を接続し、前記一の解析モデルと前記他の解析モデルとを統合するモデル統合ステップと、統合された解析モデルを構成する各要素について、処理液と空気とのいずれに接するかを判定する気液判定ステップとを有し、前記所定距離は、処理液または空気の粘性に基づき設定されることを特徴とする。 The simulation method of the present invention is executed by a simulation apparatus, and when a work constituted by a plurality of panel members is submerged in a treatment tank in which a treatment liquid is accumulated, or when the work is lifted from the treatment tank. A simulation method for predicting a liquid pool of a panel, wherein an analysis model of each panel member composed of a plurality of elements is used, and whether there is an element of another analysis model within a predetermined distance from the element of one analysis model A distance determination step for determining whether or not the elements existing within the predetermined distance are connected, a model integration step for integrating the one analysis model and the other analysis model, and an integrated analysis model for each element, have a, a gas-liquid determination step of determining whether in contact with any of the processing solution with air, the predetermined distance, the processing solution Others characterized in that it is set on the basis of the viscosity of air.

本発明のシミュレーション方法は、前記解析モデルを構成する要素は、前記パネル部材の表面形状を分割する複数の表面要素、または前記表面要素の頂点に設けられる複数の節点要素であることを特徴とする。   In the simulation method of the present invention, the elements constituting the analysis model are a plurality of surface elements that divide the surface shape of the panel member, or a plurality of node elements provided at the vertices of the surface elements. .

本発明のシミュレーションプログラムは、シミュレーション装置によって実行され、複数のパネル部材によって構成されるワークを処理液が溜められた処理槽に沈めたときの空気溜まり、或いは前記ワークを前記処理槽から引き上げたときの液溜まりを予測するシミュレーションプログラムであって、複数の要素で構成される各パネル部材の解析モデルを用い、一の解析モデルの要素から所定距離内に他の解析モデルの要素が存在するか否かを判定する距離判定ステップと、前記所定距離内に存在する要素同士を接続し、前記一の解析モデルと前記他の解析モデルとを統合するモデル統合ステップと、統合された解析モデルを構成する各要素について、処理液と空気とのいずれに接するかを判定する気液判定ステップとを有し、前記所定距離は、処理液または空気の粘性に基づき設定されることを特徴とする。 The simulation program of the present invention is executed by a simulation apparatus, and when a work constituted by a plurality of panel members is submerged in a treatment tank in which a treatment liquid is accumulated, or when the work is lifted from the treatment tank This is a simulation program for predicting the liquid pool of a panel, and whether or not there is an element of another analysis model within a predetermined distance from the element of one analysis model using the analysis model of each panel member composed of a plurality of elements A distance determination step for determining whether or not the elements existing within the predetermined distance are connected, a model integration step for integrating the one analysis model and the other analysis model, and an integrated analysis model for each element, possess the treatment liquid and the gas-liquid determination step of determining whether in contact with any of the air, the said predetermined distance It is characterized in that it is set based on the viscosity of the treatment liquid or air.

本発明のシミュレーションプログラムは、前記解析モデルを構成する要素は、前記パネル部材の表面形状を分割する複数の表面要素、または前記表面要素の頂点に設けられる複数の節点要素であることを特徴とする。   In the simulation program of the present invention, the elements constituting the analysis model are a plurality of surface elements that divide the surface shape of the panel member, or a plurality of node elements provided at the vertices of the surface elements. .

本発明によれば、所定距離内に存在する要素同士を接続してパネル部材毎の解析モデルを統合したので、パネル部材間の隙間を閉じた状態で解析モデルを構築することが可能となる。これにより、処理液や空気が通過し難い隙間を閉じた状態のもとで、空気溜まりや液溜まりを予測することができ、これらの予測精度を高めることが可能となる。しかも、要素同士を接続するか否かを距離に基づき判定したので、解析モデルを簡単に統合することができ、作業コストを抑制することが可能となる。   According to the present invention, since the elements existing within a predetermined distance are connected to each other and the analysis model for each panel member is integrated, the analysis model can be constructed with the gap between the panel members closed. Thereby, it is possible to predict an air pool or a liquid pool under a state in which a gap in which the processing liquid or air does not easily pass is closed, and it is possible to improve the prediction accuracy. In addition, since it is determined based on the distance whether or not the elements are connected to each other, the analysis model can be easily integrated, and the operation cost can be suppressed.

電着塗装工程を示す概略図である。It is the schematic which shows an electrodeposition coating process. シミュレーション装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a simulation apparatus. 車体の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a vehicle body. 記憶装置に格納される解析モデルのデータを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the data of the analysis model stored in a memory | storage device. (a)〜(c)は簡略化した2つのパネル解析モデルを示す説明図である。(a)-(c) is explanatory drawing which shows two simplified panel analysis models. (a)〜(d)はパネル解析モデルを統合する際の手順を示す説明図である。(a)-(d) is explanatory drawing which shows the procedure at the time of integrating a panel analysis model. パネル解析モデルを統合する際の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure at the time of integrating a panel analysis model. 空気溜まりを予測する気液判定処理の実行手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the execution procedure of the gas-liquid determination process which estimates an air pocket. 統合された解析モデルについて気液判定処理を実行したときの状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the condition when a gas-liquid determination process is performed about the integrated analysis model. (a)〜(c)は未統合のパネル解析モデルについて気液判定処理を実行したときの状況を示す説明図である。(a)-(c) is explanatory drawing which shows the condition when a gas-liquid determination process is performed about the unintegrated panel analysis model. (a)は統合前のパネル解析モデルを示す説明図であり、(b)は統合後の解析モデルを示す説明図である。(a) is explanatory drawing which shows the panel analysis model before integration, (b) is explanatory drawing which shows the analysis model after integration. 液溜まりを予測する気液判定処理の実行手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the execution procedure of the gas-liquid determination process which estimates a liquid pool. 統合された解析モデルについて気液判定処理を実行したときの状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the condition when a gas-liquid determination process is performed about the integrated analysis model. (a)〜(c)は未統合のパネル解析モデルについて気液判定処理を実行したときの状況を示す説明図である。(a)-(c) is explanatory drawing which shows the condition when a gas-liquid determination process is performed about the unintegrated panel analysis model.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は電着塗装工程を示す概略図である。図1に示すように、ワークである車体10に対して電着塗装を施すため、電着塗装工程には電着液(処理液)を溜めた処理槽11が設置されている。車体10に対して脱脂や表面調整等の前処理を施した後に、車体10を処理槽11に沈めつつ車体10に対して通電を施すことにより、車体10のアウタ面やインナ面には電着塗膜が形成される。その後、処理槽11から引き上げられた車体10は、水洗工程で余分な塗料等が除去された後に、電着塗膜を硬化させる焼付工程に搬送される。このような電着塗装工程において良好な塗装品質を得るためには、車体10を処理槽11に沈める際に空気溜まりが発生することのない車体形状が求められている。また、後工程におけるタレ等の塗装不良を回避するためには、車体10を処理槽11から引き上げる際に液溜まりが発生することのない車体形状が求められている。このような車体形状を効率良く設計するため、設計段階において空気溜まりや液溜まりの発生状況を高精度に予測することが重要となっている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an electrodeposition coating process. As shown in FIG. 1, in order to perform electrodeposition coating on a vehicle body 10 that is a workpiece, a treatment tank 11 in which an electrodeposition liquid (treatment liquid) is stored is installed in the electrodeposition coating process. After subjecting the vehicle body 10 to pretreatment such as degreasing and surface adjustment, the vehicle body 10 is energized while being submerged in the treatment tank 11, so that the outer surface and the inner surface of the vehicle body 10 are electrodeposited. A coating film is formed. Thereafter, the vehicle body 10 pulled up from the treatment tank 11 is transported to a baking process for curing the electrodeposition coating film after excess paint or the like is removed in the water washing process. In order to obtain good coating quality in such an electrodeposition coating process, there is a need for a vehicle body shape that does not cause air accumulation when the vehicle body 10 is submerged in the treatment tank 11. Further, in order to avoid coating defects such as sagging in the post-process, a vehicle body shape that does not cause a liquid pool when the vehicle body 10 is pulled up from the treatment tank 11 is required. In order to efficiently design such a vehicle body shape, it is important to predict the occurrence of air pools and liquid pools with high accuracy at the design stage.

以下、本発明の一実施の形態であるシミュレーション方法およびシミュレーションプログラムについて説明する。ここで、図2はシミュレーション装置12を示すブロック図であり、このシミュレーション装置12によってシミュレーション方法やシミュレーションプログラムが実行される。図2に示すように、シミュレーション装置12は、CPUやメモリ等によって構成される演算装置13、キーボード等の入力装置14、液晶ディスプレイ等の表示装置15、磁気ディスク等の記憶装置16を備えている。このシミュレーション装置12は、マイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等の単一のコンピュータを用いて構成しても良く、ネットワークを介して相互に接続される複数のコンピュータを用いて構成しても良い。   Hereinafter, a simulation method and a simulation program according to an embodiment of the present invention will be described. Here, FIG. 2 is a block diagram showing the simulation device 12, and a simulation method and a simulation program are executed by the simulation device 12. As shown in FIG. 2, the simulation apparatus 12 includes a calculation device 13 configured by a CPU, a memory, and the like, an input device 14 such as a keyboard, a display device 15 such as a liquid crystal display, and a storage device 16 such as a magnetic disk. . The simulation apparatus 12 may be configured using a single computer such as a microcomputer or a personal computer, or may be configured using a plurality of computers connected to each other via a network.

シミュレーション装置12を構成する記憶装置16には、車体10を構成する各パネル部材の解析モデルが格納されている。ここで、図3は車体10の構造を示す説明図であり、図4は記憶装置16に格納される解析モデルのデータを示す説明図である。図3に示すように、車体10は、アンダボディ20、サイドボディ21、フロントボディ22、リヤボディ23等の大型部品によって構成されている。さらに、アンダボディ20等の大型部品は、複数のパネル部材を接合することで構成されている。例えば、アンダボディ20を構成するパネル部材としては、フロントフロア24、センタフロア25、リヤフロア26等のパネル部材がある。このように、車体10は複数のパネル部材によって構成され、これらのパネル部材毎に解析モデル(以下、パネル解析モデルという)が構築されている。図3の拡大部分に示すように、パネル解析モデルは、パネル部材の表面形状を分割する複数の表面要素と、表面要素の頂点に設けられる節点要素(以下、節点という)とによって構成されている。このようなパネル解析モデルについては、各節点が位置する座標データ等の形で記憶装置16に格納されている。図4に示すように、記憶装置16には、各パネル解析モデルが対応するパネル部材の番号データ(1〜N)、各パネル解析モデルが備える節点の番号データ(1〜n)、および各節点の座標データ(X座標値,Y座標値,Z座標値)が格納されている。なお、XYZ直交座標系におけるZ軸の方向は、重力方向Gに対して逆向きに設定されている。また、パネル解析モデルとしては、衝突変形シミュレーション等に用いられる解析モデルを流用することが可能である。   An analysis model of each panel member constituting the vehicle body 10 is stored in the storage device 16 constituting the simulation device 12. Here, FIG. 3 is an explanatory view showing the structure of the vehicle body 10, and FIG. 4 is an explanatory view showing data of an analysis model stored in the storage device 16. As shown in FIG. 3, the vehicle body 10 includes large parts such as an underbody 20, a side body 21, a front body 22, and a rear body 23. Furthermore, large parts such as the underbody 20 are configured by joining a plurality of panel members. For example, panel members constituting the underbody 20 include panel members such as a front floor 24, a center floor 25, and a rear floor 26. Thus, the vehicle body 10 is constituted by a plurality of panel members, and an analysis model (hereinafter referred to as a panel analysis model) is constructed for each of these panel members. As shown in the enlarged portion of FIG. 3, the panel analysis model is composed of a plurality of surface elements that divide the surface shape of the panel member, and node elements (hereinafter referred to as nodes) provided at the vertices of the surface elements. . Such a panel analysis model is stored in the storage device 16 in the form of coordinate data or the like where each node is located. As shown in FIG. 4, the storage device 16 includes panel member number data (1 to N) corresponding to each panel analysis model, node number data (1 to n) included in each panel analysis model, and each node. Coordinate data (X coordinate value, Y coordinate value, Z coordinate value) is stored. Note that the direction of the Z axis in the XYZ orthogonal coordinate system is set to be opposite to the gravity direction G. As the panel analysis model, an analysis model used for a collision deformation simulation or the like can be used.

また、演算装置13はモデル構築部30を備えており、このモデル構築部30は各パネル解析モデルを統合して車体全体を表す1つの解析モデル(以下、車体解析モデルという)を構築する。ここで、図5(a)〜(c)は簡略化した2つのパネル解析モデルを示す説明図である。また、図6(a)〜(d)はパネル解析モデルを統合する際の手順を示す説明図である。なお、図6には図5(c)の矢印A方向から見たパネル解析モデルが示されている。図5(a)および(b)に示すように、一の解析モデルとしてパネル解析モデルIが設けられており、他の解析モデルとしてパネル解析モデルJが設けられている。これらのパネル解析モデルI,Jは複数の節点i1〜i15,j1〜j15を備えている。また、図5(c)に示すように、2つのパネル解析モデルI,Jは、互いに近接するように設計されている。これらのパネル解析モデルI,Jに統合処理を施すことにより、パネル解析モデルI,Jは1つの解析モデルに統合されることになる。以下、パネル解析モデルI,Jの一端に設けられる節点i1〜i5,j1〜j5を例に挙げて、パネル解析モデルI,Jの統合処理について説明する。   The arithmetic unit 13 also includes a model construction unit 30. The model construction unit 30 integrates the panel analysis models to construct one analysis model that represents the entire vehicle body (hereinafter referred to as a vehicle body analysis model). Here, FIGS. 5A to 5C are explanatory views showing two simplified panel analysis models. FIGS. 6A to 6D are explanatory diagrams showing a procedure for integrating panel analysis models. FIG. 6 shows a panel analysis model viewed from the direction of arrow A in FIG. As shown in FIGS. 5A and 5B, a panel analysis model I is provided as one analysis model, and a panel analysis model J is provided as another analysis model. These panel analysis models I and J include a plurality of nodes i1 to i15 and j1 to j15. Further, as shown in FIG. 5C, the two panel analysis models I and J are designed to be close to each other. By performing integration processing on these panel analysis models I and J, the panel analysis models I and J are integrated into one analysis model. Hereinafter, the process of integrating the panel analysis models I and J will be described using the nodes i1 to i5 and j1 to j5 provided at one end of the panel analysis models I and J as examples.

図6(a)に示すように、パネル解析モデルIが備える節点i1〜i5の中から、基準となる基準節点i1を設定する。続いて、パネル解析モデルJが備える節点j1〜j5の中から、基準節点i1に近接する対象節点j2〜j4を検索する。次いで、図6(b)に示すように、基準節点i1と対象節点j2〜j4との節点距離D12〜D14を算出し、節点距離D12〜D14が所定距離α以下であるか否かを判定する。そして、図6(c)に示すように、節点距離が所定距離α以下となる節点i1,j3が、解析モデル上で互いに接続される隣接節点として設定される。このようなパネル解析モデルの統合処理が、基準節点を更新しながらパネル解析モデルIの全節点i1〜i5について実行される。これにより、図6(d)に示すように、パネル解析モデルIとパネル解析モデルJとは、隣接節点となる節点i1〜i3,j1〜j3を介して1つの解析モデルKに統合される。このような統合処理を全てのパネル解析モデル(1〜N)について実行することにより、車体全体を表す1つの車体解析モデルが構築されることになる。なお、隣接節点とは、表面要素の一辺を介して隣接する節点を意味している。また、図示する場合には、2つのパネル解析モデルについて統合処理を実行しているが、更に他のパネル解析モデルが近接している場合には、同時に3つ以上のパネル解析モデルについて統合処理を実行しても良い。   As shown in FIG. 6A, a reference node i1 serving as a reference is set from the nodes i1 to i5 included in the panel analysis model I. Subsequently, target nodes j2 to j4 close to the reference node i1 are searched from the nodes j1 to j5 included in the panel analysis model J. Next, as shown in FIG. 6B, the node distances D12 to D14 between the reference node i1 and the target nodes j2 to j4 are calculated, and it is determined whether or not the node distances D12 to D14 are equal to or less than a predetermined distance α. . As shown in FIG. 6C, the nodes i1 and j3 whose node distance is equal to or less than the predetermined distance α are set as adjacent nodes connected to each other on the analysis model. Such an integration process of the panel analysis model is executed for all the nodes i1 to i5 of the panel analysis model I while updating the reference nodes. As a result, as shown in FIG. 6D, the panel analysis model I and the panel analysis model J are integrated into one analysis model K via the nodes i1 to i3 and j1 to j3 which are adjacent nodes. By executing such integration processing for all the panel analysis models (1 to N), one vehicle body analysis model representing the entire vehicle body is constructed. In addition, the adjacent node means a node adjacent through one side of the surface element. In the case shown in the figure, the integration processing is executed for two panel analysis models. However, when other panel analysis models are close to each other, the integration processing is performed for three or more panel analysis models at the same time. May be executed.

ここで、隣接節点を設定する際の判定基準となる所定距離αとは、空気や電着液の粘性に基づき設定される距離である。空気溜まりを予測するための車体解析モデルを構築する際には、空気が十分に通過できないパネル部材間の隙間を閉じて構築する必要があるため、所定距離αは空気の粘性に基づき設定されている。すなわち、パネル部材の間隔が狭い箇所(所定距離α以下の箇所)においては、実際に車体10を処理槽11に沈めたときに空気が抜け難いことから、このパネル間隔の狭い箇所を接合箇所として取り扱うようにしている。一方、液溜まりを予測するための車体解析モデルを構築する際には、電着液が十分に通過できないパネル部材間の隙間を閉じて構築する必要があるため、所定距離αは電着液の粘性に基づき設定されている。すなわち、パネル部材の間隔が狭い箇所(所定距離α以下の箇所)においては、実際に車体10を処理槽11から引き上げたときに電着液が抜け難いことから、このパネル間隔の狭い箇所を接合箇所として取り扱うようにしている。また、電着液の粘性に基づき、所定距離α[mm]を算出する際には、例えば、以下の式(1)および(2)を用いて算出することが可能である。なお、γは電着液の表面張力[mN/m]×10であり、γは電着液の定数[mN/m]×10である。また、Tは電着液の使用温度[℃]であり、Tは電着液の臨界温度[℃]であり、kはパネル部材の表面荒さやメッキ処理の有無等に起因する係数(例えば0.001〜0.01)である。
γ=γ(1−T/T)9/11 …(1)
α=k×γ …(2)
Here, the predetermined distance α, which is a criterion for setting adjacent nodes, is a distance set based on the viscosity of air or electrodeposition liquid. When building a vehicle body analysis model for predicting air accumulation, it is necessary to close the gap between panel members that cannot sufficiently pass air, so the predetermined distance α is set based on the viscosity of the air. Yes. That is, in a portion where the interval between the panel members is narrow (a portion where the distance is equal to or less than the predetermined distance α), it is difficult for air to escape when the vehicle body 10 is actually submerged in the treatment tank 11. I try to handle it. On the other hand, when constructing a vehicle body analysis model for predicting a liquid pool, it is necessary to close the gap between panel members through which the electrodeposition liquid cannot sufficiently pass. It is set based on viscosity. That is, in a portion where the interval between the panel members is narrow (a portion where the distance is equal to or less than the predetermined distance α), it is difficult to remove the electrodeposition liquid when the vehicle body 10 is actually pulled up from the treatment tank 11. It is handled as a point. Further, when calculating the predetermined distance α [mm] based on the viscosity of the electrodeposition liquid, it is possible to calculate using the following formulas (1) and (2), for example. In addition, γ is the surface tension [mN / m] × 10 5 of the electrodeposition liquid, and γ 0 is the constant [mN / m] × 10 5 of the electrodeposition liquid. T is the use temperature of the electrodeposition liquid [° C.], T c is the critical temperature of the electrodeposition liquid [° C.], and k is a coefficient (for example, due to the surface roughness of the panel member, presence or absence of plating treatment, etc. 0.001 to 0.01).
γ = γ 0 (1-T / T c ) 9/11 (1)
α = k × γ (2)

なお、前述した統合処理においては、節点距離が所定距離α以下となる節点を隣接節点として関連付けることから、スポット溶接やアーク溶接によって接合される箇所についても、その近傍の節点同士が隣接節点として関連付けられることになる。すなわち、スポット溶接等が施される箇所については、基本的にパネル部材同士が接するように設計されることから、その近傍の節点同士の節点距離についても所定距離α以下に設計されている。このように、溶接箇所においては所定距離α以下となることから、前述した統合処理を用いて車体解析モデルに溶接箇所を反映させることができ、車体解析モデルを構築する際の作業コストを引き下げることが可能となる。   In the integration process described above, since the nodes whose node distance is equal to or less than the predetermined distance α are associated as adjacent nodes, the adjacent nodes are also associated as adjacent nodes even in the places to be joined by spot welding or arc welding. Will be. That is, the spot welding or the like is basically designed so that the panel members are in contact with each other, and therefore the nodal distance between neighboring nodes is designed to be equal to or less than the predetermined distance α. As described above, since the welding location is less than the predetermined distance α, the welding location can be reflected in the vehicle body analysis model using the integration process described above, and the work cost when constructing the vehicle body analysis model is reduced. Is possible.

続いて、前述したパネル解析モデルの統合処理手順をフローチャートに沿って説明する。ここで、図7はパネル解析モデルを統合する際の手順を示すフローチャートである。図7に示すように、ステップS1では部品番号Iが1に設定され、ステップS2では部品番号Iに基づき基準となるパネル解析モデルIが設定される。続いて、ステップS3では節点番号iが1に設定され、ステップS4では節点番号iに基づいて基準節点iが設定される。次いで、ステップS5では基準節点iに近接する他のパネル解析モデルの対象節点jが検索され、ステップS6では基準節点iと対象節点jとの節点距離Dijが計算される。続くステップS7では、節点距離Dijが所定距離α以下であるか否かが判定される(距離判定ステップ)。ステップS7において、節点距離Dijが所定距離α以下であると判定された場合には、ステップS8に進み、基準節点iと対象節点jとを隣接節点として関連付けた後に(モデル統合ステップ)、ステップS9に進む。一方、ステップS7において、節点距離Dijが所定距離αを上回ると判定された場合には、基準節点iと対象節点jとを隣接節点として関連付けることなく、ステップS9に進む。そして、ステップS9では、節点番号iをカウント処理して新たな節点番号iに更新し、続くステップS10では、節点番号iが最大値nを上回るか否かが判定される。このステップS10において、節点番号iが最大値n以下である場合には、節点番号iが最大値nを上回るまで、ステップS4からの判定処理が実行されることになる。すなわち、パネル解析モデルIが備える全節点(1〜n)について、隣接節点として関連付けられる他のパネル解析モデルの節点jの有無が判定されることになる。   Subsequently, the above-described panel analysis model integration processing procedure will be described with reference to a flowchart. Here, FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for integrating the panel analysis models. As shown in FIG. 7, in step S1, the part number I is set to 1, and in step S2, the reference panel analysis model I is set based on the part number I. Subsequently, in step S3, the node number i is set to 1, and in step S4, the reference node i is set based on the node number i. Next, in step S5, the target node j of another panel analysis model close to the reference node i is searched, and in step S6, the node distance Dij between the reference node i and the target node j is calculated. In subsequent step S7, it is determined whether or not the nodal distance Dij is equal to or less than a predetermined distance α (distance determination step). If it is determined in step S7 that the node distance Dij is equal to or smaller than the predetermined distance α, the process proceeds to step S8, and after associating the reference node i and the target node j as adjacent nodes (model integration step), step S9. Proceed to On the other hand, if it is determined in step S7 that the node distance Dij exceeds the predetermined distance α, the process proceeds to step S9 without associating the reference node i and the target node j as adjacent nodes. In step S9, the node number i is counted and updated to a new node number i. In subsequent step S10, it is determined whether or not the node number i exceeds the maximum value n. In this step S10, when the node number i is equal to or less than the maximum value n, the determination process from step S4 is executed until the node number i exceeds the maximum value n. That is, for all the nodes (1 to n) included in the panel analysis model I, the presence or absence of the node j of another panel analysis model associated as an adjacent node is determined.

そして、ステップS10において節点番号iが最大値nを上回る場合には、ステップS11に進み、部品番号Iがカウント処理されて新たな部品番号Iに更新される。続いて、ステップS11では、部品番号Iが最大値Nを上回るか否かが判定される。このステップS11において、部品番号Iが最大値N以下である場合には、部品番号Iが最大値Nを上回るまで、ステップS2からの判定処理が実行されることになる。すなわち、車体10を構成する全てのパネル解析モデル(1〜N)について統合処理が実行される。これにより、全てのパネル解析モデル(1〜N)から、1つの車体解析モデルが構築されることになる。   If the node number i exceeds the maximum value n in step S10, the process proceeds to step S11, where the part number I is counted and updated to a new part number I. Subsequently, in step S11, it is determined whether or not the part number I exceeds the maximum value N. If the part number I is equal to or less than the maximum value N in step S11, the determination process from step S2 is executed until the part number I exceeds the maximum value N. That is, the integration process is executed for all panel analysis models (1 to N) constituting the vehicle body 10. Thereby, one vehicle body analysis model is constructed from all the panel analysis models (1 to N).

このように、車体解析モデルが構築されると、演算装置13の気液判定部31によって気液判定処理(気液判定ステップ)が実行される。気液判定処理とは、車体解析モデルを構成する各節点について、電着液(液体)に接する節点であるか、或いは空気(気体)に接する節点であるかを判定する処理である。ここで、図8は空気溜まりを予測する気液判定処理の実行手順を示すフローチャートである。図8に示すように、ステップS21では、車体解析モデルを構成する全節点の属性データが空気に設定される。続いて、ステップS22では、端に位置する節点が境界節点として設定され、ステップS23では、境界節点の属性データが電着液に変更される。なお、端に位置する節点とは、車体10の縁の部分に位置する節点、すなわちパネル部材の縁部やパネル部材に形成される穴の縁部に位置する節点を意味し、処理槽11に沈めたときに無条件で電着液に接する節点である。また、換言すれば、端に位置する節点とは、表面要素によって囲まれていない節点、つまり表面要素が四角形で構成される場合に4つの表面要素によって共有されることのない節点である。   Thus, when the vehicle body analysis model is constructed, the gas-liquid determination process (gas-liquid determination step) is executed by the gas-liquid determination unit 31 of the arithmetic device 13. The gas-liquid determination process is a process for determining whether each node constituting the vehicle body analysis model is a node in contact with the electrodeposition liquid (liquid) or a node in contact with air (gas). Here, FIG. 8 is a flowchart showing the execution procedure of the gas-liquid determination process for predicting air accumulation. As shown in FIG. 8, in step S21, attribute data of all nodes constituting the vehicle body analysis model is set to air. Subsequently, in step S22, the node located at the end is set as the boundary node, and in step S23, the attribute data of the boundary node is changed to the electrodeposition liquid. In addition, the node located at the end means a node located at an edge portion of the vehicle body 10, that is, a node located at the edge of the panel member or the edge of the hole formed in the panel member. It is a node that contacts the electrodeposition solution unconditionally when submerged. In other words, the node located at the end is a node that is not surrounded by the surface elements, that is, a node that is not shared by the four surface elements when the surface element is formed of a quadrangle.

次いで、ステップS24では、後述する隣接節点の有無について未解析の境界節点が存在するか否かが判定される。ステップS24において、未解析の境界節点が存在する場合には、ステップS25に進み、解析対象となる境界節点が設定される。続いて、ステップS26では、境界節点に隣接する隣接節点の有無が判定される。ステップS26において、隣接節点が存在する場合には、ステップS27に進み、境界節点と隣接節点とのZ座標値が比較される。続くステップS28において、隣接節点が境界節点よりも高いときには、隣接節点の属性データが空気のまま維持される一方、隣接節点が境界節点以下の高さ位置であるときには、隣接節点の属性データが空気から電着液に変更される。すなわち、電着液の比重が空気の比重よりも大きいことから、隣接節点の上方に電着液に接する境界節点が存在する場合には、境界節点から下方の隣接節点に向けて電着液が移動することになる。このため、隣接節点が境界節点よりも低いときには、隣接節点の属性データを空気から電着液に書き換えるようにしている。続いて、ステップS29では、属性データを電着液に変更した隣接節点が、新たな境界節点として設定される。そして、未解析の境界節点が存在しなくなるまで、ステップS24から気液判定が繰り返され、全節点の属性データが電着液と空気とに分けられることになる。   Next, in step S24, it is determined whether or not there is an unanalyzed boundary node for the presence or absence of an adjacent node described later. If there is an unanalyzed boundary node in step S24, the process proceeds to step S25, where the boundary node to be analyzed is set. Subsequently, in step S26, it is determined whether there is an adjacent node adjacent to the boundary node. In step S26, if there is an adjacent node, the process proceeds to step S27, where the Z coordinate values of the boundary node and the adjacent node are compared. In the subsequent step S28, when the adjacent node is higher than the boundary node, the attribute data of the adjacent node is maintained as air, whereas when the adjacent node is at a height position equal to or lower than the boundary node, the attribute data of the adjacent node is air. To electrodeposition solution. That is, since the specific gravity of the electrodeposition liquid is larger than the specific gravity of air, when there is a boundary node in contact with the electrodeposition liquid above the adjacent node, the electrodeposition liquid flows from the boundary node toward the adjacent node below. Will move. For this reason, when the adjacent node is lower than the boundary node, the attribute data of the adjacent node is rewritten from the air to the electrodeposition liquid. Subsequently, in step S29, the adjacent node whose attribute data is changed to the electrodeposition liquid is set as a new boundary node. The gas-liquid determination is repeated from step S24 until there are no unanalyzed boundary nodes, and the attribute data of all nodes is divided into the electrodeposition liquid and air.

そして、節点毎に予測された属性データは、演算装置13のポスト処理部32を経て表示装置15に出力される。ポスト処理部32においては、例えば、電着液に接する節点や空気に接する節点を、色相や濃淡等によって区分して表現する処理が実行されるようになっている。   The attribute data predicted for each node is output to the display device 15 via the post processing unit 32 of the arithmetic device 13. In the post processing unit 32, for example, a process of expressing the nodes in contact with the electrodeposition liquid and the nodes in contact with the air according to hue, shading, or the like is executed.

続いて、前述した気液判定処理を図6の解析モデルを用いて説明する。ここで、図9は統合された解析モデルKについて気液判定処理を実行したときの状況を示す説明図である。また、図10(a)〜(c)は未統合のパネル解析モデルI,Jについて気液判定処理を実行したときの状況を示す説明図である。まず、図9に示すように、統合された解析モデルKにおいては、節点i5,j5が端に位置することから、節点i5,j5の属性データは電着液となる。また、節点i5に隣接する節点i4は、節点i5よりも上方に位置することから、節点i4の属性データは空気のまま維持される。同様に、節点j5に隣接する節点j4は、節点j5よりも上方に位置することから、節点j4の属性データは空気のまま維持される。そして、属性データが空気となる節点i4,j4については、新たな境界節点として設定されることが無いため、他の節点i1〜i3,j1〜j3の属性データも空気のまま維持される。すなわち、統合された解析モデルKについては、空気溜まりが発生すると予測されることになる。   Subsequently, the above-described gas-liquid determination process will be described using the analysis model of FIG. Here, FIG. 9 is an explanatory diagram showing a situation when the gas-liquid determination process is executed for the integrated analysis model K. FIG. FIGS. 10A to 10C are explanatory diagrams showing the situation when the gas-liquid determination process is executed for the unintegrated panel analysis models I and J. FIG. First, as shown in FIG. 9, in the integrated analysis model K, since the nodes i5 and j5 are located at the ends, the attribute data of the nodes i5 and j5 is the electrodeposition liquid. Further, since the node i4 adjacent to the node i5 is located above the node i5, the attribute data of the node i4 is maintained as air. Similarly, since the node j4 adjacent to the node j5 is located above the node j5, the attribute data of the node j4 is maintained as air. Since the nodes i4 and j4 whose attribute data is air are not set as new boundary nodes, the attribute data of the other nodes i1 to i3 and j1 to j3 are also maintained as air. That is, for the integrated analysis model K, an air pocket is predicted to occur.

一方、図10(a)に示すように、未統合のパネル解析モデルI,Jにおいては、節点i1,i5,j1,j5が端に位置することから、節点i1,i5,j1,j5の属性データは電着液となる。また、図10(b)に示すように、節点i1に隣接する節点i2は、高さ位置が節点i1以下であることから、節点i2の属性データは空気から電着液に変更される。同様に、節点j1に隣接する節点j2は、高さ位置が節点j1以下であることから、節点j2の属性データは空気から電着液に変更される。そして、属性データが電着液となる節点i2,j2については、新たな境界節点として設定されることから、図10(c)に白抜きの矢印で示すように、他の節点i3,i4,j3,j4の属性データも電着液に変更される。すなわち、未統合のパネル解析モデルI,Jについては、空気溜まりが発生しないと予測されることになる。   On the other hand, as shown in FIG. 10A, in the unintegrated panel analysis models I and J, since the nodes i1, i5, j1, and j5 are located at the ends, the attributes of the nodes i1, i5, j1, and j5 are attributed. Data is the electrodeposition solution. Further, as shown in FIG. 10B, since the height of the node i2 adjacent to the node i1 is equal to or less than the node i1, the attribute data of the node i2 is changed from air to the electrodeposition liquid. Similarly, since the height of the node j2 adjacent to the node j1 is equal to or less than the node j1, the attribute data of the node j2 is changed from air to the electrodeposition liquid. Then, since the nodes i2 and j2 whose attribute data is the electrodeposition liquid are set as new boundary nodes, other nodes i3, i4, i4, as indicated by white arrows in FIG. The attribute data of j3 and j4 is also changed to the electrodeposition liquid. That is, for the unintegrated panel analysis models I and J, it is predicted that no air pool will occur.

これまで説明したように、本発明においては、各パネル解析モデル間における隣接節点の有無を節点距離に基づき判定したので、スポット溶接等が施される接合箇所以外についても、空気が通過し難い箇所を車体解析モデルに反映することが可能となる。そして、この車体解析モデルを用いて気液判定処理を実施することにより、空気溜まりの予測精度を高めることが可能となる。すなわち、図10(c)に示すように、パネル解析モデルI,J間の隙間を残して予測した場合には、この隙間を通じて矢印A方向に空気が排出されてしまう結果となる。しかしながら、パネル解析モデルI,J間の隙間は、所定距離α以下の狭い隙間であることから、実際には十分に空気を排出することのできない隙間となっている。すなわち、この隙間を空気の通り道とした上で空気溜まりを予測することは、空気溜まりが発生するにも拘わらず空気溜まりが発生しないとの誤判定を招く結果となっていた。これに対し、図9に示すように、本発明のシミュレーション方法やシミュレーションプログラムを用いた場合には、所定距離α以下の隙間を構成する節点が隣接節点として反映されることから、空気の通り道となる隙間を閉じて解析モデルKを構成することができ、空気溜まりが発生するとの正しい結果を導くことが可能となる。   As described so far, in the present invention, the presence or absence of adjacent nodes between panel analysis models is determined based on the node distance, so that it is difficult for air to pass through other than the joints where spot welding or the like is performed. Can be reflected in the vehicle body analysis model. Then, by performing the gas-liquid determination process using this vehicle body analysis model, it is possible to improve the prediction accuracy of the air pocket. That is, as shown in FIG. 10C, when the prediction is made while leaving a gap between the panel analysis models I and J, air is discharged in the direction of arrow A through this gap. However, since the gap between the panel analysis models I and J is a narrow gap of a predetermined distance α or less, the gap cannot actually be sufficiently discharged. In other words, predicting an air pool while using this gap as a passage for air has resulted in an erroneous determination that an air pool does not occur despite the occurrence of an air pool. On the other hand, as shown in FIG. 9, when the simulation method or simulation program of the present invention is used, the nodes constituting the gap of the predetermined distance α or less are reflected as the adjacent nodes. The analysis model K can be configured by closing the gap, and a correct result can be derived that an air pocket is generated.

次いで、液溜まりの予測について説明する。ここで、図11(a)は統合前のパネル解析モデルO,Pを示す説明図であり、図11(b)は統合後の解析モデルQを示す説明図である。図11(a)に示すように、節点o1〜o5を備えるパネル解析モデルOと、節点p1〜p5を備えるパネル解析モデルPとが設けられている。これらのパネル解析モデルO,Pを図7のフローチャートに沿って処理することにより、図11(b)に示すように、パネル解析モデルO,Pは、隣接節点となる節点o1〜o3,p1〜p3を介して1つの解析モデルQに統合される。なお、液溜まりを予測するための解析モデルを構築する際には、前述したように、隣接接点を判定する際の所定距離αが電着液の粘性に基づき設定されることになる。   Next, the prediction of the liquid pool will be described. Here, FIG. 11A is an explanatory diagram showing the panel analysis models O and P before integration, and FIG. 11B is an explanatory diagram showing the analysis model Q after integration. As shown in FIG. 11A, a panel analysis model O having nodes o1 to o5 and a panel analysis model P having nodes p1 to p5 are provided. By processing these panel analysis models O and P in accordance with the flowchart of FIG. 7, as shown in FIG. 11B, the panel analysis models O and P become nodes o1 to o3 and p1 to be adjacent nodes. It is integrated into one analysis model Q via p3. Note that, when an analysis model for predicting a liquid pool is constructed, as described above, the predetermined distance α for determining an adjacent contact is set based on the viscosity of the electrodeposition liquid.

続いて、図12は液溜まりを予測する気液判定処理の実行手順を示すフローチャートである。図12に示すように、ステップS31では、解析モデルを構成する全節点の属性データが電着液に設定される。続いて、ステップS32では、端に位置する節点が境界節点として設定され、ステップS33では、境界節点の属性データが空気に変更される。なお、端に位置する節点とは、車体10の縁の部分に位置する節点、すなわちパネル部材の縁部やパネル部材に形成される穴の縁部に位置する節点を意味し、処理槽11から引き上げたときに無条件で空気に接する節点である。また、換言すれば、端に位置する節点とは、表面要素によって囲まれていない節点、つまり表面要素が四角形で構成される場合に4つの表面要素によって共有されることのない節点である。   Next, FIG. 12 is a flowchart showing an execution procedure of a gas-liquid determination process for predicting a liquid pool. As shown in FIG. 12, in step S31, attribute data of all nodes constituting the analysis model is set in the electrodeposition liquid. Subsequently, in step S32, the node located at the end is set as the boundary node, and in step S33, the attribute data of the boundary node is changed to air. In addition, the node located at the end means a node located at an edge portion of the vehicle body 10, that is, a node located at the edge of the panel member or the edge of the hole formed in the panel member. It is a node that contacts the air unconditionally when pulled up. In other words, the node located at the end is a node that is not surrounded by the surface elements, that is, a node that is not shared by the four surface elements when the surface element is formed of a quadrangle.

次いで、ステップS34では、後述する隣接節点の有無について未解析の境界節点が存在するか否かが判定される。ステップS34において、未解析の境界節点が存在する場合には、ステップS35に進み、解析対象となる境界節点が設定される。続いて、ステップS36では、境界節点に隣接する隣接節点の有無が判定される。ステップS36において、隣接節点が存在する場合には、ステップS37に進み、境界節点と隣接節点とのZ座標値が比較される。続くステップS38において、隣接節点が境界節点以上の高さ位置であるときには、隣接節点の属性データが電着液から空気に変更される一方、隣接節点が境界節点よりも低いときには、隣接節点の属性データが電着液のまま維持される。すなわち、空気の比重が電着液の比重よりも小さいことから、隣接節点の下方に空気に接する境界節点が存在する場合には、境界節点から上方の隣接節点に向けて空気が移動することになる。このため、隣接節点が境界節点よりも高いときには、隣接節点の属性データを電着液から空気に書き換えるようにしている。続いて、ステップS39では、属性データを空気に変更した隣接節点が、新たな境界節点として設定される。そして、未解析の境界節点が存在しなくなるまで、ステップS34から気液判定が繰り返され、全節点の属性データが電着液と空気とに分けられることになる。   Next, in step S34, it is determined whether or not there is an unanalyzed boundary node for the presence or absence of an adjacent node described later. If there is an unanalyzed boundary node in step S34, the process proceeds to step S35, and the boundary node to be analyzed is set. Subsequently, in step S36, it is determined whether there is an adjacent node adjacent to the boundary node. If there is an adjacent node in step S36, the process proceeds to step S37, where the Z coordinate values of the boundary node and the adjacent node are compared. In the subsequent step S38, when the adjacent node is higher than the boundary node, the attribute data of the adjacent node is changed from the electrodeposition liquid to air. On the other hand, when the adjacent node is lower than the boundary node, the attribute of the adjacent node is changed. Data is maintained as an electrodeposition solution. In other words, since the specific gravity of air is smaller than the specific gravity of the electrodeposition liquid, when there is a boundary node in contact with air below the adjacent node, air moves from the boundary node toward the adjacent node above. Become. For this reason, when the adjacent node is higher than the boundary node, the attribute data of the adjacent node is rewritten from the electrodeposition liquid to the air. Subsequently, in step S39, the adjacent node whose attribute data is changed to air is set as a new boundary node. The gas-liquid determination is repeated from step S34 until there are no unanalyzed boundary nodes, and the attribute data of all nodes is divided into the electrodeposition liquid and air.

この気液判定処理を図11の解析モデルを用いて説明する。ここで、図13は統合された解析モデルQについて気液判定処理を実行したときの状況を示す説明図である。また、図14(a)〜(c)は未統合のパネル解析モデルO,Pについて気液判定処理を実行したときの状況を示す説明図である。まず、図13に示すように、統合された解析モデルQにおいては、節点o5,p5が端に位置することから、節点o5,p5の属性データは空気となる。また、節点o5に隣接する節点o4は、節点o5よりも下方に位置することから、節点o4の属性データは電着液のまま維持される。同様に、節点p5に隣接する節点p4は、節点p5よりも下方に位置することから、節点p4の属性データは電着液のまま維持される。そして、属性データが電着液となる節点o4,p4については、新たな境界節点として設定されることが無いため、他の節点o1〜o3,p1〜p3の属性データも電着液のまま維持される。すなわち、統合された解析モデルQについては、液溜まりが発生すると予測されることになる。   This gas-liquid determination process will be described using the analysis model of FIG. Here, FIG. 13 is an explanatory diagram showing a situation when the gas-liquid determination process is executed for the integrated analysis model Q. FIG. FIGS. 14A to 14C are explanatory diagrams showing the situation when the gas-liquid determination process is executed for the unintegrated panel analysis models O and P. FIG. First, as shown in FIG. 13, in the integrated analysis model Q, since the nodes o5 and p5 are located at the ends, the attribute data of the nodes o5 and p5 is air. Further, since the node o4 adjacent to the node o5 is positioned below the node o5, the attribute data of the node o4 is maintained as the electrodeposition liquid. Similarly, since the node p4 adjacent to the node p5 is located below the node p5, the attribute data of the node p4 is maintained as the electrodeposition liquid. Since the nodes o4 and p4 whose attribute data is the electrodeposition liquid are not set as new boundary nodes, the attribute data of the other nodes o1 to o3 and p1 to p3 are also maintained as the electrodeposition liquid. Is done. That is, for the integrated analysis model Q, it is predicted that a liquid pool will occur.

一方、図14(a)に示すように、未統合のパネル解析モデルO,Pにおいては、節点o1,o5,p1,p5が端に位置することから、節点o1,o5,p1,p5の属性データは空気となる。また、図14(b)に示すように、節点o1に隣接する節点o2は、高さ位置が節点o1以上であることから、節点o2の属性データは電着液から空気に変更される。同様に、節点p1に隣接する節点p2は、高さ位置が節点p1以上であることから、節点p2の属性データは電着液から空気に変更される。そして、属性データが空気となる節点o2,p2については、新たな境界節点として設定されることから、図14(c)に白抜きの矢印で示すように、他の節点o3,o4,p3,p4の属性データも空気に変更される。すなわち、未統合のパネル解析モデルO,Pについては、液溜まりが発生しないと予測されることになる。   On the other hand, as shown in FIG. 14A, in the unintegrated panel analysis models O and P, since the nodes o1, o5, p1, and p5 are located at the ends, the attributes of the nodes o1, o5, p1, and p5 are determined. The data is air. Further, as shown in FIG. 14B, since the height of the node o2 adjacent to the node o1 is equal to or higher than the node o1, the attribute data of the node o2 is changed from the electrodeposition liquid to air. Similarly, since the height of the node p2 adjacent to the node p1 is not less than the node p1, the attribute data of the node p2 is changed from the electrodeposition liquid to air. Since the nodes o2 and p2 whose attribute data is air are set as new boundary nodes, the other nodes o3, o4, p3 are indicated by the white arrows in FIG. The attribute data of p4 is also changed to air. That is, for the unintegrated panel analysis models O and P, it is predicted that no liquid pool will occur.

これまで説明したように、本発明においては、各パネル解析モデル間における隣接節点の有無を節点距離に基づき判定したので、スポット溶接等が施される接合箇所以外についても、電着液が通過し難い箇所を車体解析モデルに反映することが可能となる。そして、この車体解析モデルを用いて気液判定処理を実施することにより、液溜まりの予測精度を高めることが可能となる。すなわち、図14(c)に示すように、パネル解析モデルO,P間の隙間を残して予測した場合には、この隙間を通じて矢印A方向に電着液が排出されてしまう結果となる。しかしながら、パネル解析モデルO,P間の隙間は、所定距離α以下の狭い隙間であることから、実際には十分に電着液を排出することのできない隙間となっている。すなわち、この隙間を電着液の通り道とした上で液溜まりを予測することは、液溜まりが発生するにも拘わらず液溜まりが発生しないとの誤判定を招く結果となっていた。これに対し、図13に示すように、本発明のシミュレーション方法を用いた場合には、所定距離α以下の隙間を構成する節点が隣接節点として反映されることから、電着液の通り道となる隙間を閉じて解析モデルQを構成することができ、液溜まりが発生するとの正しい結果を導くことが可能となる。   As described above, in the present invention, since the presence or absence of adjacent nodes between the panel analysis models is determined based on the node distance, the electrodeposition liquid passes through other than the joints where spot welding or the like is performed. Difficult parts can be reflected in the vehicle body analysis model. Then, by performing the gas-liquid determination process using this vehicle body analysis model, it is possible to increase the prediction accuracy of the liquid pool. That is, as shown in FIG. 14C, when the prediction is made while leaving a gap between the panel analysis models O and P, the electrodeposition liquid is discharged in the direction of arrow A through this gap. However, since the gap between the panel analysis models O and P is a narrow gap of a predetermined distance α or less, it is actually a gap where the electrodeposition liquid cannot be sufficiently discharged. In other words, predicting the liquid pool after using this gap as a path for the electrodeposition liquid has resulted in an erroneous determination that the liquid pool does not occur even though the liquid pool is generated. On the other hand, as shown in FIG. 13, when the simulation method of the present invention is used, the nodes constituting the gap of the predetermined distance α or less are reflected as the adjacent nodes, so that it becomes a path for the electrodeposition liquid. The analysis model Q can be configured by closing the gap, and a correct result that a liquid pool is generated can be derived.

本発明は前記実施の形態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ことはいうまでもない。例えば、前述の説明では、節点要素を用いて解析モデルを統合しているが、これに限られることはなく、表面要素を用いて解析モデルを統合しても良い。この場合には、表面要素の代表点(例えば、重心点、内心点、外心点等)を設定した上で、代表点の座標データを用いて各表面要素を隣接要素として関連付けるか否かの判定が実施される。また、前述の説明では、隣接節点を判定する際の基準となる所定距離αを電着液や空気の粘性に基づき設定しているが、更に処理工程のタクトタイム等を加味して所定距離αを設定しても良い。さらに、パネル解析モデルを統合する際には、基準節点に近接する対象節点を検索した上で、節点距離が所定距離α以下であるか否かを判定しているが、これに限られることはなく、基準節点から所定距離α内の隣接節点を直に検索しても良い。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above description, the analysis model is integrated using the node elements, but the present invention is not limited to this, and the analysis model may be integrated using the surface elements. In this case, after setting the representative points of the surface elements (for example, the center of gravity, inner center, outer center, etc.), whether or not to associate each surface element as an adjacent element using the coordinate data of the representative point A determination is made. In the above description, the predetermined distance α serving as a reference for determining adjacent nodes is set based on the viscosity of the electrodeposition liquid or air. May be set. Furthermore, when integrating the panel analysis model, it is determined whether or not the node distance is equal to or less than the predetermined distance α after searching for the target node close to the reference node. Alternatively, an adjacent node within a predetermined distance α from the reference node may be directly searched.

また、前述の説明では、ワークとして車体10を挙げているが、これに限られることはなく、ワークとしてケース等の他の部品を用いても良い。さらに、図示する場合には、四角形の表面要素によってパネル部材の表面形状を表しているが、これに限られることはなく、三角形や五角形等の表面要素を用いてパネル解析モデルを構成しても良い。なお、電着塗装工程を例に挙げて説明しているが、本発明のシミュレーション方法やシミュレーションプログラムを、単なるディップ方式の塗装処理に対して適用しても良く、ワークに金属皮膜を形成するメッキ処理に対して適用しても良い。   In the above description, the vehicle body 10 is cited as a workpiece. However, the present invention is not limited to this, and other components such as a case may be used as the workpiece. Furthermore, in the illustrated case, the surface shape of the panel member is represented by a rectangular surface element, but the present invention is not limited to this, and a panel analysis model may be configured using surface elements such as triangles and pentagons. good. Although the electrodeposition coating process has been described as an example, the simulation method and simulation program of the present invention may be applied to a simple dipping coating process, and plating that forms a metal film on a workpiece. You may apply with respect to a process.

10 車体(ワーク)
11 処理槽
24 フロントフロア(パネル部材)
25 センタフロア(パネル部材)
26 リヤフロア(パネル部材)
α 所定距離
I パネル解析モデル(解析モデル)
i1〜i15 節点要素(要素)
J パネル解析モデル(解析モデル)
j1〜j15 節点要素(要素)
K 解析モデル
O パネル解析モデル(解析モデル)
o1〜o5 節点要素(要素)
P パネル解析モデル(解析モデル)
p1〜p5 節点要素(要素)
Q 解析モデル
10 Body (work)
11 Treatment tank 24 Front floor (panel member)
25 Center floor (panel material)
26 Rear floor (panel member)
α Predetermined distance I Panel analysis model (analysis model)
i1 to i15 Node elements (elements)
J Panel analysis model (analysis model)
j1 to j15 Node elements (elements)
K analysis model O panel analysis model (analysis model)
o1 to o5 Node elements (elements)
P Panel analysis model (analysis model)
p1 to p5 Node elements (elements)
Q Analysis model

Claims (4)

シミュレーション装置によって実行され、複数のパネル部材によって構成されるワークを処理液が溜められた処理槽に沈めたときの空気溜まり、或いは前記ワークを前記処理槽から引き上げたときの液溜まりを予測するシミュレーション方法であって、
複数の要素で構成される各パネル部材の解析モデルを用い、一の解析モデルの要素から所定距離内に他の解析モデルの要素が存在するか否かを判定する距離判定ステップと、
前記所定距離内に存在する要素同士を接続し、前記一の解析モデルと前記他の解析モデルとを統合するモデル統合ステップと、
統合された解析モデルを構成する各要素について、処理液と空気とのいずれに接するかを判定する気液判定ステップとを有し、
前記所定距離は、処理液または空気の粘性に基づき設定されることを特徴とするシミュレーション方法。
Simulation that is executed by a simulation device and predicts an air pool when a work constituted by a plurality of panel members is submerged in a processing tank in which processing liquid is stored, or a liquid pool when the work is lifted from the processing tank. A method,
A distance determination step for determining whether or not there is an element of another analysis model within a predetermined distance from an element of one analysis model, using an analysis model of each panel member composed of a plurality of elements;
A model integration step of connecting elements existing within the predetermined distance and integrating the one analysis model and the other analysis model;
Each element constituting the integrated analysis model, possess the treatment liquid and the gas-liquid determination step of determining whether in contact with any of the air, and
The simulation method according to claim 1, wherein the predetermined distance is set based on a viscosity of the processing liquid or air .
請求項1記載のシミュレーション方法において、
前記解析モデルを構成する要素は、前記パネル部材の表面形状を分割する複数の表面要素、または前記表面要素の頂点に設けられる複数の節点要素であることを特徴とするシミュレーション方法。
In the simulation method of claim 1 Symbol placement,
The element constituting the analysis model is a plurality of surface elements that divide the surface shape of the panel member, or a plurality of node elements provided at the vertices of the surface elements.
シミュレーション装置によって実行され、複数のパネル部材によって構成されるワークを処理液が溜められた処理槽に沈めたときの空気溜まり、或いは前記ワークを前記処理槽から引き上げたときの液溜まりを予測するシミュレーションプログラムであって、
複数の要素で構成される各パネル部材の解析モデルを用い、一の解析モデルの要素から所定距離内に他の解析モデルの要素が存在するか否かを判定する距離判定ステップと、
前記所定距離内に存在する要素同士を接続し、前記一の解析モデルと前記他の解析モデルとを統合するモデル統合ステップと、
統合された解析モデルを構成する各要素について、処理液と空気とのいずれに接するかを判定する気液判定ステップとを有し、
前記所定距離は、処理液または空気の粘性に基づき設定されることを特徴とするシミュレーションプログラム。
Simulation that is executed by a simulation device and predicts an air pool when a work constituted by a plurality of panel members is submerged in a processing tank in which processing liquid is stored, or a liquid pool when the work is lifted from the processing tank. A program,
A distance determination step for determining whether or not there is an element of another analysis model within a predetermined distance from an element of one analysis model, using an analysis model of each panel member composed of a plurality of elements;
A model integration step of connecting elements existing within the predetermined distance and integrating the one analysis model and the other analysis model;
Each element constituting the integrated analysis model, possess the treatment liquid and the gas-liquid determination step of determining whether in contact with any of the air, and
The simulation program characterized in that the predetermined distance is set based on the viscosity of the processing liquid or air .
請求項記載のシミュレーションプログラムにおいて、
前記解析モデルを構成する要素は、前記パネル部材の表面形状を分割する複数の表面要素、または前記表面要素の頂点に設けられる複数の節点要素であることを特徴とするシミュレーションプログラム。
In the simulation program according to claim 3 ,
The simulation program characterized in that the elements constituting the analysis model are a plurality of surface elements that divide the surface shape of the panel member, or a plurality of node elements provided at the vertices of the surface elements.
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