JP6876640B2 - Cae解析用の接触判定装置および接触判定方法 - Google Patents
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Description
相対する複数の物体モデルについて、相対する物体モデルの接触条件を設定する条件設定部と、
相対する一方の物体モデルの節点と、当該節点を基準節点として他方の物体モデルに対し法線方向に投影して新たに得られる節点との間に、両節点を接続し、かつ、両物体モデルの前記節点間の相対変位量が一定値以下となった場合に接触すると判定するギャップ要素を設定するギャップ要素設定部と、
他方の物体モデルについて、新たに得られた節点を従属節点とし、かつ、当該節点の周囲に配置されている既存の複数の節点を独立節点として、新たに得られた従属節点と前記複数の独立節点を連結する複数の拘束要素を設定し、あわせて、他方の物体モデルの各独立節点について、全ての独立節点により囲まれる面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立接点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与する拘束要素設定部と、
他方の物体モデルの各独立節点について、全ての独立節点により囲まれる面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立接点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与し、他方の物体モデルの各独立節点の変位と、当該各独立節点に割り付けられた前記重み値から従属節点の変位を算出する変位算出部と、
算出された変位からギャップ要素が設定されている両物体モデルの節点間の相対変位量を算出し、算出された相対変位量に基づき両物体モデルの接触判定を行う接触判定処理部を備えることを主要な特徴とする。
両物体モデルがシェル要素またはソリッド要素からなり、各要素が四辺形要素から構成される場合、
前記拘束要素設定部において、
各独立節点に割り付けられる重み値が、各独立節点について、4つの独立節点により囲まれる四辺形の実要素を正方形に座標変換して得られる親要素の面積のうち、前記座標変換後の従属節点の変位前の座標位置と前記各独立節点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与されることを第2の特徴とする。
両物体モデルがシェル要素またはソリッド要素からなり、各要素が三角形要素から構成される場合、
前記拘束要素設定部において、
各独立節点に割り付けられる重み値が、各独立節点について、3つの独立節点により囲まれる三角形の実要素の面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立節点以外の独立節点で囲まれる三角形の実要素の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与されることを第3の特徴とする。
前記コンピュータが、
3次元形状要素からなる複数の物体モデルを読み込むステップと、
読み込まれた複数の物体モデルのうち、相対する一方の物体モデルの節点を基準節点として、当該節点から他方の物体モデルに対し法線方向に投影して新たに節点を設けるステップと、
一方の物体モデルの節点と他方の物体モデルの新たに得られた節点間に、両節点を接続し、かつ、両物体モデルの節点間の相対変位量が一定値以下となった場合に接触すると判定するギャップ要素を設定するステップと、
他方の物体モデルについて、新たに得られた節点を従属節点とし、かつ、当該節点の周囲に配置されている既存の複数の節点を独立節点として、新たに得られた従属節点と前記複数の独立節点を連結する複数の拘束要素を設定するステップと、
他方の物体モデルの各独立節点について、全ての独立節点により囲まれる面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立接点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重みとして付与するステップと、
他方の物体モデルの各独立節点の変位と、当該各独立節点に割り付けられた重み値から従属節点の変位を算出するステップと、
算出された変位からギャップ要素が設定されている両物体モデルの節点間の相対変位量を算出するステップと、
算出された相対変位量に基づき両物体モデルの接触判定を行うステップを、
それぞれ実行することを主要な特徴とする。
両物体モデルがシェル要素またはソリッド要素からなり、各要素が四辺形要素から構成される場合、
重み値を付与するステップが、各独立節点について、4つの独立節点により囲まれる四辺形の実要素を正方形に座標変換して得られる親要素の面積のうち、前記座標変換後の従属節点の変位前の座標位置と前記各独立節点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与することを第2の特徴とする。
両物体モデルがシェル要素またはソリッド要素からなり、各要素が三角形要素から構成される場合、
重み値を付与するステップが、各独立節点について、3つの独立節点により囲まれる三角形の実要素の面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立節点以外の独立節点で囲まれる三角形の実要素の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与することを第3の特徴とする。
100 装置本体(コンピュータ)
101 通信回線
110 条件設定部
120 モデル読み込み部
130 ギャップ要素設定部
140 拘束要素設定部
150 変位算出部
160 接触判定処理部
170 記憶部
180 出力部
190 制御部
200 入力装置
300 出力装置
A ギャップ要素が設定される一方の節点(基準節点)
P0 ギャップ要素が設定される他方の節点(従属節点)
P1〜P4 従属節点と拘束される節点(独立節点)
G ギャップ要素
K1〜K4 拘束要素
S 接触判定装置
W1〜W4 重み値
Claims (6)
- コンピュータを用いて物体モデルの接触解析を行うCAE解析用の接触判定装置であって、
相対する複数の物体モデルについて、相対する物体モデルの接触条件を設定する条件設定部と、
相対する一方の物体モデルの節点と、当該節点を基準節点として他方の物体モデルに対し法線方向に投影して新たに得られる節点との間に、両節点を接続し、かつ、両物体モデルの前記節点間の相対変位量が一定値以下となった場合に接触すると判定するギャップ要素を設定するギャップ要素設定部と、
他方の物体モデルについて、新たに得られた節点を従属節点とし、かつ、当該節点の周囲に配置されている既存の複数の節点を独立節点として、新たに得られた従属節点と前記複数の独立節点を連結する複数の拘束要素を設定し、あわせて、他方の物体モデルの各独立節点について、全ての独立節点により囲まれる面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立接点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与する拘束要素設定部と、
他方の物体モデルの各独立節点の変位と、当該各独立節点に割り付けられた前記重み値から従属節点の変位を算出する変位算出部と、
算出された変位からギャップ要素が設定されている両物体モデルの節点間の相対変位量を算出し、算出された相対変位量に基づき両物体モデルの接触判定を行う接触判定処理部を備える
ことを特徴とするCAE解析用の接触判定装置。 - 両物体モデルがシェル要素またはソリッド要素からなり、各要素が四辺形要素から構成される場合、
前記拘束要素設定部において、
各独立節点に割り付けられる重み値が、各独立節点について、4つの独立節点により囲まれる四辺形の実要素を正方形に座標変換して得られる親要素の面積のうち、前記座標変換後の従属節点の変位前の座標位置と前記各独立節点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与されることを特徴とする請求項1記載のCAE解析用の接触判定装置。 - 両物体モデルがシェル要素またはソリッド要素からなり、各要素が三角形要素から構成される場合、
前記拘束要素設定部において、
各独立節点に割り付けられる重み値が、各独立節点について、3つの独立節点により囲まれる三角形の実要素の面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立節点以外の独立節点で囲まれる三角形の実要素の面積が占める割合を、前記各独立節点の重み値として付与されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のCAE解析用の接触判定装置。 - コンピュータを用いて物体モデルの接触判定を行うCAE解析用の接触判定方法であって、
前記コンピュータが、
3次元形状要素からなる複数の物体モデルを読み込むステップと、
読み込まれた複数の物体モデルのうち、相対する一方の物体モデルの節点を基準節点として、当該節点から他方の物体モデルに対し法線方向に投影して新たに節点を設けるステップと、
一方の物体モデルの節点と他方の物体モデルの新たに得られた節点間に、両節点を接続し、かつ、両物体モデルの節点間の相対変位量が一定値以下となった場合に接触すると判定するギャップ要素を設定するステップと、
他方の物体モデルについて、新たに得られた節点を従属節点とし、かつ、当該節点の周囲に配置されている既存の複数の節点を独立節点として、新たに得られた従属節点と前記複数の独立節点を連結する複数の拘束要素を設定するステップと、
他方の物体モデルの各独立節点について、全ての独立節点により囲まれる面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立接点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重みとして付与するステップと、
他方の物体モデルの各独立節点の変位と、当該各独立節点に割り付けられた重み値から従属節点の変位を算出するステップと、
算出された変位からギャップ要素が設定されている両物体モデルの節点間の相対変位量を算出するステップと、
算出された相対変位量に基づき両物体モデルの接触判定を行うステップを、
それぞれ実行することを特徴とするCAE解析用の接触判定方法。 - 両物体モデルがシェル要素またはソリッド要素からなり、各要素が四辺形要素から構成される場合、
重み値を付与するステップが、各独立節点について、4つの独立節点により囲まれる四辺形の実要素を正方形に座標変換して得られる親要素の面積のうち、前記座標変換後の従属節点の変位前の座標位置と前記各独立節点以外の独立節点で規定される領域の面積が占める割合を、前記各独立節点の重みとして付与することを特徴とする請求項4記載のCAE解析用の接触判定方法。 - 両物体モデルがシェル要素またはソリッド要素からなり、各要素が三角形要素から構成される場合、
重み値を付与するステップが、各独立節点について、3つの独立節点により囲まれる三角形の実要素の面積のうち、従属節点の変位前の座標位置と前記各独立節点以外の独立節点で囲まれる三角形の実要素の面積が占める割合を、前記各独立節点の重みとして付与することを特徴とする請求項4記載のCAE解析用の接触判定方法。
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