JP6969757B2 - 解析結果データ削減装置、解析結果データ削減方法及び解析結果データ削減プログラム - Google Patents
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Description
本発明に係る第1態様の解析結果データ削減装置は、3次元CADで作成された製品の形状データから生成されたメッシュデータに対して形状名称の情報である形状名称情報を付与する形状名称情報付与部と、前記メッシュデータを用いて経過時間毎に解析された前記製品の解析結果と該解析結果の前記メッシュデータの前記形状名称情報付与部にて付与した前記形状名称情報とを前記経過時間毎に関連付ける関連付け部と、前記製品の前記形状名称情報を受け付ける形状名称情報受付部と、前記関連付け部にて前記形状名称情報が前記経過時間毎に関連付けられた前記製品の解析結果から、前記形状名称情報受付部にて受け付けた前記形状名称情報に対応する前記解析結果のみを前記経過時間毎に取得する解析結果データ削減部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る第2態様の解析結果データ削減装置は、3次元CADで作成された製品の形状データから生成されたメッシュデータに対して形状名称の情報である形状名称情報を付与する形状名称情報付与部と、前記形状名称情報を受け付ける形状名称情報受付部と、前記形状名称情報受付部にて受け付けた前記形状名称情報に対応する前記メッシュデータを特定するメッシュデータ特定部と、前記メッシュデータを用いて経過時間毎に解析された前記製品の解析結果のうち、前記メッシュデータ特定部にて前記形状名称情報から特定した前記メッシュデータに対応する前記解析結果のみを前記経過時間毎に取得する解析結果データ削減部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る第1態様の解析結果データ削減方法は、解析結果データ削減装置が行う解析結果データ削減方法であって、形状名称情報付与部が、3次元CADで作成された製品の形状データから生成されたメッシュデータに対して形状名称の情報である形状名称情報を付与する形状名称情報付与ステップと、関連付け部が、前記メッシュデータを用いて経過時間毎に解析された前記製品の解析結果と該解析結果の前記メッシュデータの前記形状名称情報付与ステップにて付与した前記形状名称情報とを前記経過時間毎に関連付ける関連付けステップと、形状名称情報受付部が、前記製品の前記形状名称情報を受け付ける形状名称情報受付ステップと、解析結果データ削減部が、前記関連付けステップにて前記形状名称情報が前記経過時間毎に関連付けられた前記製品の解析結果から、前記形状名称情報受付ステップにて受け付けた前記形状名称情報に対応する前記解析結果のみを前記経過時間毎に取得する解析結果データ削減ステップとを含むことを特徴とする。
本発明に係る第2態様の解析結果データ削減方法は、解析結果データ削減装置が行う解析結果データ削減方法であって、形状名称情報付与部が、3次元CADで作成された製品の形状データから生成されたメッシュデータに対して形状名称の情報である形状名称情報を付与する形状名称情報付与ステップと、形状名称情報受付部が、前記形状名称情報を受け付ける形状名称情報受付ステップと、メッシュデータ特定部が、前記形状名称情報受付ステップにて受け付けた前記形状名称情報に対応する前記メッシュデータを特定するメッシュデータ特定ステップと、解析結果データ削減部が、前記メッシュデータを用いて経過時間毎に解析された前記製品の解析結果のうち、前記メッシュデータ特定ステップにて前記形状名称情報から特定した前記メッシュデータに対応する前記解析結果のみを前記経過時間毎に取得する解析結果データ削減ステップとを含むことを特徴とする。
前記本発明に係る解析結果データ削減方法の各ステップを、コンピュータに実行させるための解析結果データ削減プログラム。
[解析装置のハードウェア構成]
先ず、解析装置100a(解析結果出力装置)の第1実施形態に係るハードウェア構成について図1を参照しながら以下に説明する。
次に、解析装置100aの第1実施形態に係るソフトウェア構成について図1を参照しながら以下に説明する。
図2は、第1実施形態に係る解析結果データ削減装置101aを備えた解析装置100aの処理手順の一例を示すフローチャートである。
(3次元CADデータ入力)
まず、3次元CADデータ入力ステップでは、制御部110は、3次元CADで作成された製品の形状データである3次元CADデータ(3次元CADモデル)が読取部130から入力される。3次元CADデータでは、アセンブリ番号毎、部品番号毎に形状データが関連付けられている。
次に、形状認識ステップでは、制御部110は、3次元CADデータに基づいて形状を認識する。詳しくは、形状認識ステップは、主に3つのステップに分けることができる。
(1)「全体の形状」:穴の開いている捻じれた凹凸のある板(図3A参照)
(2)「ドロービード」:平らな面に作る帯状の凹凸部分(図3B参照)
(3)「フィレット」:尖った角を丸く削った部分(図3C参照)
などの「形状」(又はそれを示す言葉)をいい、「Shape」と称される。
メッシュデータ生成ステップでは、制御部110は、形状認識ステップにて認識した形状の形状認識データに基づいて製品の部位に対応する部位情報毎に関連付けられたメッシュデータを生成する。詳しくは、制御部110は、メッシュデータを解析の種類毎のルールに基づいて生成する。こうすることで、各種の解析に応じたメッシュデータを生成することができる。それだけ、メッシュの品質を向上させることができる。そして、メッシュの品質を向上させた状態で解析を行うことができる。これにより、解析精度を向上させることができる。
(解析)
解析ステップでは、制御部110は、製品(部品PT)の全体のメッシュデータN5を解析ソルバーに入力し、製品(部品PT)の全体のメッシュデータN5を用いて解析ソルバーにより解析を行う。解析ステップでは、3次元CADデータを基礎となる物理法則の適切な数学的定式化を通じて解析する。
(部位情報解析結果関連付け)
この点、関連付けステップでは、制御部110は、メッシュデータ生成ステップにて生成したメッシュデータに対応する部位情報とメッシュデータを用いて経過時間t(1)〜t(n)毎に解析された解析結果N6(1)〜N6(n)とを経過時間t(1)〜t(n)毎に関連付ける。
部位情報受付ステップでは、制御部110は、製品の部位(形状データに基づいて認識された形状の部分)に対応する部位情報INを受け付ける。部位情報INは、この例では、アセンブリ番号N1、部品番号N2、Feature番号N3、Surface番号N4のうち少なくとも1つである。
メッシュデータ特定ステップでは、制御部110は、受け付けた部位情報IN(アセンブリ番号N1、部品番号N2、Feature番号N3、Surface番号N4)から部位情報INに対応するメッシュデータN5をデータベースDBにより特定する。
解析結果データ削減ステップでは、制御部110は、メッシュデータ特定ステップにて特定したメッシュデータN5からデータベースDBを用いてメッシュデータN5に対応する解析結果N6(1)〜N6(n)のみを抽出する。
解析結果出力ステップでは、制御部110は、解析結果データ削減ステップにて抽出した部位情報IN(アセンブリ番号N1、部品番号N2、Feature番号N3、Surface番号N4)に対応する解析結果N6(1)〜N6(n)(解析シミュレーション)を経過時間t(1)〜t(n)毎に表示装置141又は印刷装置142に出力する。
図26は、第2実施形態に係る解析結果データ削減装置101bを備えた解析装置100bのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
次に、解析装置100bの第2実施形態に係るソフトウェア構成について図26を参照しながら以下に説明する。
図27は、第2実施形態に係る解析結果データ削減装置101bを備えた解析装置100bの処理手順の一例を示すフローチャートである。
プリ処理における「3次元CADデータ入力」、「形状認識」及び「メッシュデータ生成」は、第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略するが、前述したとおり、メッシュ生成時に形状認識を行った結果(節点情報、要素情報)は、データベースDBに蓄積されている。
形状名称情報付与ステップでは、制御部110は、メッシュデータ生成ステップにて生成されたメッシュデータN5に対して形状認識データに対応する形状名称(例えば、フィレット、ドロービード、平面、曲面、円筒、球等の形状名称)の情報である形状名称情報N7(例えば、“フィレット”、“ドロービード”、“平面”、“曲面”、“円筒”、“球”等の形状名称情報)を付与する。
(解析)
解析ステップでは、制御部110は、製品(部品PT)の全体のメッシュデータN5を解析ソルバーに入力し、製品(部品PT)の全体のメッシュデータN5を用いて解析ソルバーにより解析を行う。
(解析結果形状名称情報関連付け)
解析結果形状名称情報関連付けでは、制御部110は、メッシュデータN5を用いて経過時間t(1)〜t(n)毎に解析された製品(部品PT)の解析結果N6と解析結果N6のメッシュデータN5の形状名称情報付与ステップにて付与した形状名称情報N7とを経過時間t(1)〜t(n)毎に関連付ける。
形状名称情報受付ステップでは、制御部110は、製品(部品PT)の1又は複数の形状名称FNを受け付ける。形状名称FNは、第1形状名称FN(1)〜第m形状名称FN(m)(mは2以上の整数)のうち少なくとも1つである。
解析結果データ削減ステップでは、制御部110は、関連付けステップにて形状名称情報N7が経過時間t(1)〜t(n)毎に関連付けられた製品(部品PT)の解析結果N6(図29参照)から、形状名称情報受付ステップにて受け付けた第1形状名称情報N7(1)〜第m形状名称情報N7(m)(図30参照)のうち少なくとも1つに対応する解析結果N6のみを経過時間t(1)〜t(n)毎に取得する。
解析結果出力ステップでは、制御部110は、解析結果データ削減ステップにて取得した(形状名称情報受付ステップにて受け付けた)第1形状名称情報N7(1)〜第m形状名称情報N7(m)(例えば、“フィレット”、“ドロービード”、“平面”、“曲面”、“円筒”、“球”等の形状名称)の少なくとも1つに対応する解析結果N6(1)〜N6(n)(解析シミュレーション)を経過時間t(1)〜t(n)毎に表示装置141又は印刷装置142に出力する。
図32は、第3実施形態に係る解析結果データ削減装置101cを備えた解析装置100cのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
次に、解析装置100cの第3実施形態に係るソフトウェア構成について図32を参照しながら以下に説明する。
図33は、第3実施形態に係る解析結果データ削減装置101cを備えた解析装置100cの処理手順の一例を示すフローチャートである。
プリ処理における「3次元CADデータ入力」、「形状認識」及び「メッシュデータ生成」は、第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略するが、前述したとおり、メッシュ生成時に形状認識を行った結果(節点情報、要素情報)は、データベースDBに蓄積されている。また、「形状名称情報付与」、「形状名称情報受付」は、第2実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
メッシュデータ特定ステップでは、制御部110は、受け付けた形状名称情報N7(例えば、“フィレット”、“ドロービード”、“平面”、“曲面”、“円筒”、“球”等の形状名称情報)に対応するメッシュデータN5をデータベースDB(図28参照)により特定する。
(解析)
解析ステップでは、制御部110は、製品(部品PT)の全体のメッシュデータN5を解析ソルバーに入力し、製品(部品PT)の全体のメッシュデータN5を用いて解析ソルバーにより解析を行う。
(解析結果データ削減)
解析結果データ削減ステップでは、制御部110は、解析ソルバーにより経過時間t(1)〜t(n)毎に解析された製品(部品PT)の全体の解析結果N6(1)〜N6(n)(図12参照)のうち、メッシュデータ特定ステップにて形状名称情報N7(図28参照)から特定したメッシュデータN5(節点番号N51、要素番号N52)に対応する解析結果N6(1)〜N6(n)のみを経過時間t(1)〜t(n)毎に解析ソルバーから取得する。
解析結果出力ステップでは、制御部110は、解析結果データ削減ステップにて取得した(形状名称情報受付ステップにて受け付けた)第1形状名称情報N7(1)〜第m形状名称情報N7(m)(例えば、“フィレット”、“ドロービード”、“平面”、“曲面”、“円筒”、“球”等の形状名称)の少なくとも1つに対応する解析結果N6(1)〜N6(n)(解析シミュレーション)を経過時間t(1)〜t(n)毎に表示装置141又は印刷装置142に出力する。
第1実施形態によれば、ユーザは、所望の部位に対応する部位情報IN(この例ではアセンブリ番号N1、部品番号N2、Feature番号N3、Surface番号N4)を入力画面Gaから入力する。そうすると、制御部110は、入力画面Gaから入力された部位情報INを受け付ける。そして、制御部110は、受け付けた部位情報INからメッシュデータN5を特定し、特定したメッシュデータN5から、メッシュデータN5が関連付けられた経過時間t(1)〜t(n)毎の解析結果N6(1)〜N6(n)のみを抽出する。これにより、入力画面Gaから入力された部位情報INからその解析結果N6(1)〜N6(n)を容易に取得することができる。従って、ユーザは、膨大な量の解析結果N6(1)〜N6(n)の中から、所望の部位の解析結果N6(1)〜N6(n)を見つけ出す必要はなく、所望の部位の解析結果N6(1)〜N6(n)を得ることができる。従って、所望の部位の解析結果N6(1)〜N6(n)を見つけ出すためのユーザの作業負担を軽減させることができる。また、作業時間を短縮させることができ、ひいては作業コストを低減させることができる。
次に、第1実施形態から第3実施形態に係る解析結果データ削減装置101a〜101cを備えた解析装置100a〜100cの実施例について説明する。
図34は、実施例1において、部品PTにおけるSurfaceであるフィレットA〜Dを示す斜視図である。
実施例2では、実施例1に用いた部品PTの板厚を0.9[mm]から0.8[mm]に小さくし、アール部分の曲率半径rを12[mm]のままとした部品PTを用いた。
実施例3では、実施例1に用いた部品PTの板厚を0.9[mm]のままとし、アール部分の曲率半径rを12[mm]から10[mm]に小さくした部品PTを用いた。
実施例4では、実施例1に用いた部品PTの平面F1にドロービード(以下、単にビードという。)を形成した部品PTを用いた。実施例4では、次のビードモデルA,B,Cを用いた。
図40は、実施例4−1aに用いた部品PTを示す平面図である。図41は、実施例4−1aに用いた部品PTに対して板BDを上端部で衝突させたときのフィレットA〜D及びビードA,B毎の塑性歪エネルギー並びに部品PT全体の塑性歪エネルギーの時間的変化を示すグラフである。図42は、実施例4−1aに用いた部品PTのエネルギー分布図である。また、図43は、板BDを上端部で衝突させた際の実施例4−1aの部品PTの時間的推移を示すエネルギー分布図である。
図45は、実施例4−2に用いた部品PTを示す平面図である。図46は、実施例4−2に用いた部品PTに対して板BDを上端部で衝突させたときのフィレットA〜D及びビードB毎の塑性歪エネルギー並びに部品PT全体の塑性歪エネルギーの時間的変化を示すグラフである。図47は、実施例4−2に用いた部品PTのエネルギー分布図である。
図49は、実施例4−3に用いた部品PTを示す平面図である。図50は、実施例4−3に用いた部品PTに対して板BDを上端部で衝突させたときのフィレットA〜D及びビードA,B毎の塑性歪エネルギー並びに部品PT全体の塑性歪エネルギーの時間的変化を示すグラフである。また、図51は、実施例4−3に用いた部品PTのエネルギー分布図である。
解析結果評価ステップ(解析結果評価部Q9)は、人工知能(AI)技術を利用して経過時間t(1)〜t(n)毎の解析結果N6(1)〜N6(n)の評価を目的とした学習機能を有していてもよい。例えば、コンピュータに、解析結果N6(1)〜N6(n)を与え、解析結果N6(1)〜N6(n)に対して評価パターンや評価基準を分析させて学習させる。これにより、高精度な評価を自律的に得ることが可能となる。
100b 解析装置
100c 解析装置
101a 解析結果データ削減装置
101b 解析結果データ削減装置
101c 解析結果データ削減装置
110 制御部
120 記憶部
130 読取部
140 表示印刷部
BD 板
BT 解析結果ボタン
DB データベース
F1 平面
F2 立設面
F3 延設面
FN 形状名称
Ga 入力画面
Gb 入力画面
H 直交方向
IN 部位情報
K 短手方向
L 長手方向
N1 アセンブリ番号
N2 部品番号
N3 Feature番号
N4 Surface番号
N5 メッシュデータ
N51 節点番号
N52 要素番号
N6 解析結果
N7 形状名称情報
P 解析結果データ削減プログラム
PT 部品
Q1 3次元CADデータ入力部
Q2 形状認識部
Q3 メッシュデータ生成部
Q4 解析部
Q5 関連付け部
Q6 部位情報受付部
Q7 メッシュデータ特定部
Q8 解析結果データ削減部
Q9 解析結果評価部
Q10 解析結果出力部
Q11 形状名称情報付与部
Q12 関連付け部
Q13 形状名称情報受付部
Q14 解析結果データ削減部
Q15 メッシュデータ特定部
Q16 解析結果データ削減部
R 計算結果
T 所定時間
r 曲率半径
t 経過時間
Claims (6)
- 3次元CADで作成された製品の形状データから生成されたメッシュデータに対して形状名称の情報である形状名称情報を付与する形状名称情報付与部と、
前記メッシュデータを用いて経過時間毎に解析された前記製品の解析結果と該解析結果の前記メッシュデータの前記形状名称情報付与部にて付与した前記形状名称情報とを前記経過時間毎に関連付ける関連付け部と、
前記製品の前記形状名称情報を受け付ける形状名称情報受付部と、
前記関連付け部にて前記形状名称情報が前記経過時間毎に関連付けられた前記製品の解析結果から、前記形状名称情報受付部にて受け付けた前記形状名称情報に対応する前記解析結果のみを前記経過時間毎に取得する解析結果データ削減部と
を備えることを特徴とする解析結果データ削減装置。 - 3次元CADで作成された製品の形状データから生成されたメッシュデータに対して形状名称の情報である形状名称情報を付与する形状名称情報付与部と、
前記形状名称情報を受け付ける形状名称情報受付部と、
前記形状名称情報受付部にて受け付けた前記形状名称情報に対応する前記メッシュデータを特定するメッシュデータ特定部と、
前記メッシュデータを用いて経過時間毎に解析された前記製品の解析結果のうち、前記メッシュデータ特定部にて前記形状名称情報から特定した前記メッシュデータに対応する前記解析結果のみを前記経過時間毎に取得する解析結果データ削減部と
を備えることを特徴とする解析結果データ削減装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の解析結果データ削減装置であって、
前記解析結果データ削減部にて取得した前記経過時間毎の前記解析結果を評価する解析結果評価部をさらに備えることを特徴とする解析結果データ削減装置。 - 解析結果データ削減装置が行う解析結果データ削減方法であって、
形状名称情報付与部が、3次元CADで作成された製品の形状データから生成されたメッシュデータに対して形状名称の情報である形状名称情報を付与する形状名称情報付与ステップと、
関連付け部が、前記メッシュデータを用いて経過時間毎に解析された前記製品の解析結果と該解析結果の前記メッシュデータの前記形状名称情報付与ステップにて付与した前記形状名称情報とを前記経過時間毎に関連付ける関連付けステップと、
形状名称情報受付部が、前記製品の前記形状名称情報を受け付ける形状名称情報受付ステップと、
解析結果データ削減部が、前記関連付けステップにて前記形状名称情報が前記経過時間毎に関連付けられた前記製品の解析結果から、前記形状名称情報受付ステップにて受け付けた前記形状名称情報に対応する前記解析結果のみを前記経過時間毎に取得する解析結果データ削減ステップと
を含むことを特徴とする解析結果データ削減方法。 - 解析結果データ削減装置が行う解析結果データ削減方法であって、
形状名称情報付与部が、3次元CADで作成された製品の形状データから生成されたメッシュデータに対して形状名称の情報である形状名称情報を付与する形状名称情報付与ステップと、
形状名称情報受付部が、前記形状名称情報を受け付ける形状名称情報受付ステップと、
メッシュデータ特定部が、前記形状名称情報受付ステップにて受け付けた前記形状名称情報に対応する前記メッシュデータを特定するメッシュデータ特定ステップと、
解析結果データ削減部が、前記メッシュデータを用いて経過時間毎に解析された前記製品の解析結果のうち、前記メッシュデータ特定ステップにて前記形状名称情報から特定した前記メッシュデータに対応する前記解析結果のみを前記経過時間毎に取得する解析結果データ削減ステップと
を含むことを特徴とする解析結果データ削減方法。 - 請求項4又は請求項5に記載の解析結果データ削減方法の各ステップを、コンピュータに実行させるための解析結果データ削減プログラム。
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