JP6796967B2 - 設計支援方法、設計支援プログラムおよび設計支援装置 - Google Patents
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例えば下記特許文献1は、3次元CADモデルデータから、形状モデルの締結部を検索し、締結対象部品、締結位置及び締結部材を部品締結データとして登録する。この部品締結データに対応する締結モデル作成オブジェクトを締結モデル作成オブジェクトデータベースから検索し、締結モデル作成オブジェクトに登録されている締結モデル作成処理を実行し締結モデルを作成し、この締結モデルと中立面モデルを合成し解析モデルを作成する。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、数値解析用のモデルから簡易に3次元CADモデルを作成することにある。
本発明にかかる設計支援方法は、前記特性は、前記3次元CADモデルが示す構造物が所定の条件で加熱された際のそれぞれの前記要素の温度値であり、前記コマンド群生成ステップで生成される前記コマンド群には、前記温度値に対応して前記要素を色分けして描画するためのコマンドが含まれる、ことを特徴とする。
本発明にかかる設計支援方法は、前記コマンド群生成ステップでは、前記座標データを用いて隣り合う前記節点間をつなぐ線分を描画し、前記線分で囲まれた領域を平面とし、前記平面で囲まれた領域を前記要素として前記識別番号を付与する前記コマンド群を生成する、ことを特徴とする。
本発明にかかる設計支援方法は、前記要素データ取得ステップでは、それぞれの前記要素を構成する材料を特定する材料情報を取得し、前記コマンド群生成ステップでは、描画した前記要素に対して前記材料を指定するコマンドを含めて前記コマンド列を生成する、ことを特徴とする。
本発明にかかる設計支援プログラムは、上記した設計支援方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明にかかる設計支援装置は、数値解析プログラム上の構造物モデルを用いて前記構造物モデルに対応する3次元CADモデルを自動的に作成するための設計支援装置であって、前記構造物モデル内の節点の識別情報および座標データを取得する節点データ取得部と、前記構造物モデル内の要素の識別情報および前記要素を構成する節点の識別番号を取得する要素データ取得部と、前記節点の識別情報、前記座標データ、前記要素の識別情報および前記要素を構成する節点の識別番号を用いて、3次元CADプログラムを実行するコンピュータに前記構造物モデル内の全ての前記要素を描画させるためのコマンド群を生成するコマンド群生成部と、を備え、前記要素データ取得部は、それぞれの前記要素が有する特性の情報を更に取得し、前記コマンド群生成部で生成される前記コマンド群には、それぞれの前記要素が有する前記特性ごとに前記要素を色分けして描画させるためのコマンドが含まれる、ことを特徴とする。
図1は、実施の形態にかかる設計支援装置10の機能的構成を示すブロック図、図2は、設計支援装置10のハードウェア構成を示すブロック図である。
図2に示すように、設計支援装置10は、CPU202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ROM204、RAM206、ハードディスク装置208、ディスク装置210、キーボード212、マウス214、ディスプレイ216、プリンタ218、入出力インターフェース220などを有する一般的なコンピュータである。
ROM204は制御プログラムなどを格納し、RAM206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208は本発明にかかる設計支援プログラムを格納している。
ディスク装置210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212およびマウス214は、ユーザによる操作入力を受け付けるものである。
ディスプレイ216はデータを表示出力するものであり、プリンタ218はデータを印刷出力するものであり、ディスプレイ216およびプリンタ218によってデータを出力する。
入出力インターフェース220は、他の情報機器やネットワーク等との間でデータの授受を行うものである。
ここで、設計支援装置10は、数値解析プログラムP1上の構造物モデル(構造物モデルデータD1)を用いて構造物モデルに対応する3次元CADモデル(3次元CADモデルデータD2)を自動的に作成する。
図3に示すように、構造物モデル20は、構造物を多数の要素に分割したものである。各要素の頂点が節点であり、各要素の幾何的形状は節点の座標により定義される。また、図3の構造物モデルは3次元直交座標を座標系としている。
構造物モデル20は、数値解析プログラムP1上で生成され、構造物モデルデータD1として保存される。構造物モデルデータD1には、構造物モデル20内の節点の識別情報および座標データ、構造物モデル20内の要素の識別情報および要素を構成する節点の識別番号、それぞれの要素を構成する材料を特定する材料情報などが含まれている。
節点データ取得部102は、例えばユーザから設計支援プログラムの起動の指示があると、図4に示す節点データ入力画面300を設計支援装置10のディスプレイ216に表示し、ユーザから構造物モデル内の節点データの入力を受け付ける。ユーザは、構造物モデルデータD1内の節点データをコピーし、節点データ入力画面300上の所定の位置にペーストすることにより、節点データの入力を行う。
図4の節点データ入力画面300は、表計算ソフトのように格子状のセルが並んでおり、構造物モデル20上の節点の通し番号(識別情報)302、座標系の種類304、X座標値306、Y座標値308、Z座標値310を入力する。
節点データ入力画面300の下部には複数のタブ320〜325が表示されており、所望のタブをクリックすることにより表示を切り替えることが可能である。節点データ入力画面300は、Nodeタブ322を選択することにより表示される。
要素データ取得部104は、例えば図5に示す要素データ入力画面400を設計支援装置10のディスプレイ216に表示し、ユーザから構造物モデルデータD1内の要素データの入力を受け付ける。ユーザは、構造物モデルデータD1内の要素データをコピーし、要素データ入力画面400上の所定の位置にペーストすることにより、要素データの入力を行う。
図5の要素データ入力画面400には、構造物モデル20を構成する要素の通し番号(識別情報)402、要素のタイプ(形状)404、要素の材料を特定する材料番号408、要素の特性を特定する特性番号410、要素を構成する節点の識別番号412を入力する。なお、図示の都合上、節点の識別番号412は5つのみ図示されているが、例えば要素の形状が6面体である場合には8つの節点により構成されており、識別番号も8つ入力することになる。
要素データ入力画面400は、Elm_3Dタブ326を選択することにより表示される。
コマンド群生成部106は、例えば図6に示すスクリプトファイル作成画面500を設計支援装置10のディスプレイ216に表示し、スクリプトファイル作成ボタン506が押下された場合に、3次元CADプログラムP2に構造物モデル内の要素を描画させるためのコマンド群を記述したスクリプトファイルD3(図7参照)を生成する。なお、スクリプトファイル作成画面500は、メニュータブ320を選択することにより表示される。
スクリプトファイル作成ボタン506の近傍には、生成したスクリプトファイルの保存場所情報502が表示される。スクリプトファイルの保存場所を変更したい場合には、変更ボタン504を押下して、所望の保存場所を指定する。
この結果、3次元CADプログラム上に図8に示すような3次元CADモデル700が生成され、画面上の3次元CADモデル700に対応する3次元CADモデルデータD2が生成される。
この3次元CADモデル700は、多数の要素によって構成されており、各要素に識別情報が付加されているため、要素ごとに特性等を色分けした図(コンター図など)を容易に図示することができる。例えば、3次元CADモデル700が示す構造物が所定の条件で加熱された際の各要素ごとの温度値および温度値に対応する色を指定することにより、当該構造物の温度分布を容易に図示することができる。
設計支援装置10は、まず、節点データ取得部102により対象となる構造物モデル内の節点データ(節点の識別情報および座標データ)を取得する(ステップS900)。
つぎに、要素データ取得部104により構造物モデル内の要素データ(要素の識別情報および要素を構成する節点の識別番号)を取得する(ステップS902)。
ユーザからスクリプトファイル(コマンド群)の作成が指示されると(ステップS904:Yes)、コマンド群生成部106は、3次元CADプログラムP2に構造物モデル内の全ての要素を描画させるためのコマンド群を記述したスクリプトファイルD3を生成する(ステップS906)。
ユーザが3次元CADプログラムP2にスクリプトファイルD3の実行を指示すると(ステップS908:Yes)、3次元CADプログラムP2は、スクリプトファイルD3に含まれるコマンド群を実行して、構造物モデルに対応する3次元CADモデルを生成する(ステップS910)。
また、人間が1つ1つの要素を手動で作成する場合と比較して、人為的ミスが生じる可能性を大幅に低減することができる。
同様に、3次元CADプログラムP2についても、コマンド群生成部106で生成したスクリプトファイルを、ネットワークまたはUSBメモリ等の記録媒体を介して、3次元CADプログラムP2がインストールされた他のコンピュータに対して提供し、他のコンピュータの3次元CADプログラムP2上でスクリプトファイルを実行してもよい。
102 節点データ取得部
104 要素データ取得部
106 コマンド群生成部
D1 構造物モデルデータ
D2 3次元CADモデルデータ
D3 スクリプトファイル
P1 数値解析プログラム
P2 3次元CADプログラム
Claims (6)
- コンピュータが、数値解析プログラム上の構造物モデルを用いて前記構造物モデルに対応する3次元CADモデルを自動的に作成するための設計支援方法であって、
コンピュータが、前記構造物モデル内の節点の識別情報および座標データを取得する節点データ取得ステップと、
コンピュータが、前記構造物モデル内の要素の識別情報および前記要素を構成する節点の識別番号を取得する要素データ取得ステップと、
コンピュータが、前記節点の識別情報、前記座標データ、前記要素の識別情報および前記要素を構成する節点の識別番号を用いて、3次元CADプログラムを実行するコンピュータに前記構造物モデル内の全ての前記要素を描画させるためのコマンド群を生成するコマンド群生成ステップと、
前記3次元CADプログラムを実行するコンピュータに前記コマンド群を実行させて前記3次元CADモデルを生成するCADモデル生成ステップと、を含み、
前記要素データ取得ステップでは、それぞれの前記要素が有する特性の情報を更に取得し、
前記コマンド群生成ステップで生成される前記コマンド群には、それぞれの前記要素が有する前記特性ごとに前記要素を色分けして描画させるためのコマンドが含まれ、
前記CADモデル生成ステップでは、前記3次元CADモデル内のそれぞれの前記要素が有する前記特性ごとに前記要素を色分けして描画する、
ことを特徴とする設計支援方法。 - 前記特性は、前記3次元CADモデルが示す構造物が所定の条件で加熱された際のそれぞれの前記要素の温度値であり、
前記コマンド群生成ステップで生成される前記コマンド群には、前記温度値に対応して前記要素を色分けして描画するためのコマンドが含まれる、
ことを特徴とする請求項1記載の設計支援方法。 - 前記コマンド群生成ステップでは、前記座標データを用いて隣り合う前記節点間をつなぐ線分を描画し、前記線分で囲まれた領域を平面とし、前記平面で囲まれた領域を前記要素として前記識別番号を付与する前記コマンド群を生成する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の設計支援方法。 - 前記要素データ取得ステップでは、それぞれの前記要素を構成する材料を特定する材料情報を取得し、
前記コマンド群生成ステップでは、描画した前記要素に対して前記材料を指定するコマンドを含めて前記コマンド列を生成する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれ1項記載の設計支援方法。 - 請求項1から4記載の設計支援方法をコンピュータに実行させるための設計支援プログラム。
- 数値解析プログラム上の構造物モデルを用いて前記構造物モデルに対応する3次元CADモデルを自動的に作成するための設計支援装置であって、
前記構造物モデル内の節点の識別情報および座標データを取得する節点データ取得部と、
前記構造物モデル内の要素の識別情報および前記要素を構成する節点の識別番号を取得する要素データ取得部と、
前記節点の識別情報、前記座標データ、前記要素の識別情報および前記要素を構成する節点の識別番号を用いて、3次元CADプログラムを実行するコンピュータに前記構造物モデル内の全ての前記要素を描画させるためのコマンド群を生成するコマンド群生成部と、を備え、
前記要素データ取得部は、それぞれの前記要素が有する特性の情報を更に取得し、
前記コマンド群生成部で生成される前記コマンド群には、それぞれの前記要素が有する前記特性ごとに前記要素を色分けして描画させるためのコマンドが含まれる、
ことを特徴とする設計支援装置。
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