JPH03223969A - Shell mode generating device - Google Patents

Shell mode generating device

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Publication number
JPH03223969A
JPH03223969A JP2017709A JP1770990A JPH03223969A JP H03223969 A JPH03223969 A JP H03223969A JP 2017709 A JP2017709 A JP 2017709A JP 1770990 A JP1770990 A JP 1770990A JP H03223969 A JPH03223969 A JP H03223969A
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JP
Japan
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model
shell
solid
mesh
shell model
Prior art date
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Pending
Application number
JP2017709A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Goukon
郷右近 茂
Hiroyasu Enomoto
博康 榎本
Masaya Tanuma
田沼 正也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
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Publication of JPH03223969A publication Critical patent/JPH03223969A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To eliminate the waste of time required for calculation due to the worng designation of dircetion of a mesh surface and to improve the analizing efficiency by using a solid model for generation of a shell model and keeping the surface direction of the solid mode also in the shell model. CONSTITUTION:A solid model function part 2 is provided together with a sold/ shell model conversion function part 3, a mesh generating function part 4, a solid model data part 5, a shell model data part 6, and a mesh data part 7. The the solid model data obtained by the 2 is partly converted into a shell model via the part 3. At the same time, the data on the surface direction of the converted shell model is succeeded as it is form the solid model data. Thus it is possible to evade such a defect where the surface direction is unfixed owing to the generating procedure. Then the direction of the shell surface is automatically decided.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、FEM解析用などのシェルモデル生成装置に
係り、特にシェル要素で解析する際の解析作業の効率向
上が図れるシェルモデル生成装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a shell model generation device for FEM analysis, etc., and particularly to a shell model generation device that can improve the efficiency of analysis work when performing analysis using shell elements. It is something.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のFEM解析用のシェルモデル生成には。 For generating shell models for conventional FEM analysis.

次の2つの方法がある。その1つの方法は従来のCAE
システムを使用する方法で、いわゆる積上げ方式と呼ば
れているものである。この方法は第11図に示すように
、まず点〔同図(a)参照〕を移動してその軌跡を線と
し〔同図(b)参照〕、その線を回転させてその軌跡を
面とする〔同図(c)参照〕。
There are two methods: One method is conventional CAE
This is a method of using the system, called the stacking method. As shown in Figure 11, this method first moves a point [see figure (a)], makes its locus a line [see figure (b)], and then rotates the line to make the locus a plane. [See figure (c)].

このときのFEM解析用のメツシュの分割数およびメツ
シュが作る解析要素の面の方向を与えて。
At this time, give the number of divisions of the mesh for FEM analysis and the direction of the surface of the analysis element created by the mesh.

シェルモデル(メツシュモデル)ヲ生成スルヨウになっ
ている。同図(C)に示す場合1分割数は4゜同図の矢
印111は面の方向である。
The shell model (metshu model) is now being generated. In the case shown in Figure (C), the number of divisions is 4 degrees, and the arrow 111 in the figure is the direction of the surface.

もう1つの方法は、形状モデラを有しているシステムで
、第12図とともに説明する。同図の(a)はシェルモ
デルの生成フローチャートで、図中の112はメツシュ
情報%115はメツシュ生成機能、115aはメツシュ
データ、116は解析条件設定機能である。
Another method is a system having a shape modeler, which will be described in conjunction with FIG. (a) of the figure is a shell model generation flowchart, in which 112 is a mesh information % 115 is a mesh generation function, 115a is mesh data, and 116 is an analysis condition setting function.

また同図(b)は解析対象物の説明図で、同図中の11
7は解析対象物である円筒体%118はその円筒体11
7の内側、119はその円筒体117の外側を示してい
る。
In addition, the same figure (b) is an explanatory diagram of the analysis target, and 11 in the figure
7 is the cylindrical object to be analyzed %118 is the cylindrical body 11
7 indicates the inside, and 119 indicates the outside of the cylindrical body 117.

同図(c)は形状モデリング機能の説明図、同図(d)
はメツシュ生成機能の説明図、同図(e)はシェル要素
の一部拡大図、同図(f)はメツシュ情報の説明図であ
る。
The same figure (c) is an explanatory diagram of the shape modeling function, the same figure (d)
is an explanatory diagram of the mesh generation function, (e) is a partially enlarged view of a shell element, and (f) is an explanatory diagram of mesh information.

この方法でシェルモデルを生成する場合、解析の対象と
なる図形〔同図(b)で斜線を施こした部分〕を一旦、
同図(c)で示すように計算機の形状モデリング機能で
サーフェスモデル、またはワイヤフレームモデルを構築
する。このモデルデータなメツシュ情報(分割数、面の
方向)を基に、実際に解析に用いるシェルモデル(メツ
シュモデル)を生成する。
When generating a shell model using this method, the figure to be analyzed [the shaded part in Figure (b)] is
As shown in FIG. 4(c), a surface model or wire frame model is constructed using the computer's shape modeling function. Based on this model data mesh information (number of divisions, surface direction), a shell model (mesh model) that is actually used for analysis is generated.

一般的にシエルモ・デルは厚み零の薄皮で表現されるた
め、内、外(または表、裏)の情報はもっていない。す
なわち、第13図に示すような形状のシェルモデル12
0の場合、厚みOであるため内、外の区別が形状からは
特定できない。
Cielmo del is generally expressed as a thin skin with zero thickness, so it does not have any information about the inside or outside (or front or back). That is, a shell model 12 having a shape as shown in FIG.
In the case of 0, since the thickness is O, the distinction between inner and outer cannot be determined from the shape.

しかし、FEMのシェル要素を用いて解析する場合、シ
ェル面の方向が解析結果に影響を与える。
However, when performing analysis using FEM shell elements, the direction of the shell surface affects the analysis results.

すなわち、第14図に示す球形タンク121の一部をシ
ェル要素で解析する場合、内外を明確に区別する必要が
ある。この例ではシェル面の法線ベクトル方向122(
反時計回り方向)を外側123、その反対を内側124
と定義する。従って球形タンク121にかかる内圧12
5(引張力)は法線ベクトル方向122、球形タンク1
21にかかる外圧(圧縮力)126は法線ベクトル方向
122と反対方向となる。
That is, when analyzing a part of the spherical tank 121 shown in FIG. 14 using shell elements, it is necessary to clearly distinguish between inside and outside. In this example, the normal vector direction 122 (
counterclockwise direction) is the outer side 123, and the opposite side is the inner side 124.
It is defined as Therefore, the internal pressure 12 applied to the spherical tank 121
5 (Tension force) is normal vector direction 122, spherical tank 1
The external pressure (compressive force) 126 applied to 21 is in the opposite direction to the normal vector direction 122.

従ってこの指定を誤まると、解析条件で設定する荷重値
の向き、すなわちデータの+、−の符号が逆となり、正
しい解析結果が与えられない。
Therefore, if this specification is incorrect, the direction of the load value set in the analysis conditions, that is, the + and - signs of the data will be reversed, and correct analysis results will not be given.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

以上の理由により、前記2つの方法でシェルモデル(メ
ツシュデータ)を生成する場合は、解析者がシェルモデ
ル(メツシュデータ)生成時にメツシュの1つ1つに対
して面の方向付けが不可欠な作業となる。そのためメツ
シュデータ作成に多大な時間を要するとともに、メツシ
ュ形状の変更時などでは間違いが多発する。また第3者
がチエツクする際1面の向きは各要素毎のメツシュの頂
点並びに順序が時計回り方向か、反時計回り方向かで決
まるので、1つずつ要素定義を元のデータ作成者と同じ
ように調べなければならず、そのために作業能率が悪く
、大型の問題では事実上不可能である、。
For the above reasons, when generating a shell model (mesh data) using the above two methods, it is essential for the analyst to orient the surfaces for each mesh when generating the shell model (mesh data). . Therefore, it takes a lot of time to create mesh data, and errors occur frequently when changing the mesh shape. Also, when a third party checks, the orientation of one surface is determined by the vertices and order of the mesh for each element, whether clockwise or counterclockwise, so each element definition is the same as the original data creator. This makes it inefficient and virtually impossible for large-scale problems.

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
面の向きがモデルの生成手順により左右されず、しかも
モデルの面の向きをメツシュデータ(18Mシェル要素
)に継承することのできる解析作業効率の良いFEM解
析用などのシェルモデル生成装置を提供することにある
The purpose of the present invention is to eliminate such drawbacks of the prior art,
To provide a shell model generation device for FEM analysis, etc., which has high efficiency in analysis work and allows the orientation of surfaces to be inherited by mesh data (18M shell elements) without being affected by the model generation procedure. It is in.

〔課題を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

上記の目的を達成するため、本発明は、ソリッドモデル
機能部と、ソリッド・シェルモデル変換機能部と、メツ
シュ生成機能部と、ソリッドモデルデータ部と、シェル
モデルデーi部ト、メツシュデータ部とを備える。
In order to achieve the above object, the present invention includes a solid model function section, a solid/shell model conversion function section, a mesh generation function section, a solid model data section, a shell model data section, and a mesh data section. Be prepared.

そして前記ソリッドモデリング機能部により生成したソ
リッドモデルデータを、前記ソリッド・シェルモデル変
換機能部によりソリッドモデルの少なくとも一部をシェ
ルモデルに変換するとともに、その変換したシェルモデ
ルがもつ面方向のデータをソリッドモデルデータからそ
のまま継承するように構成されていることを特徴とする
ものである。
Then, the solid model data generated by the solid modeling function section is converted into a shell model at least in part by the solid/shell model conversion function section, and the planar direction data of the converted shell model is converted into a solid model. It is characterized by being configured to inherit model data as is.

〔作用〕[Effect]

ソリッドモデルは、内外情報、すなわち中身がつまって
いるという情報をもっている。この情報を利用するため
に、まず最初にシェルモデルの形状をソリッドモデルで
仮に生成し、ソリッドモデルの面をシェルモデルに変換
する。
A solid model has internal and external information, that is, information that it is filled with content. To use this information, first, the shape of the shell model is temporarily generated as a solid model, and the faces of the solid model are converted to the shell model.

生成方法は、ソリッドモデルの面がシェルモデルニ一致
するように生成し、シェルモデルに対応する面のみ剥ぎ
取るような形でシェルモデル化する。このとき、シェル
モデルの面の方向はソリッドモデルの面の方向を継承す
る。このようにすることにより、従来のように生成手順
により、面方向が不定になることがなく、シェル面の向
きが自動的に決まる。
The generation method is to generate a solid model so that its surfaces match those of the shell model, and to create a shell model by stripping only the surfaces that correspond to the shell model. At this time, the direction of the surface of the shell model inherits the direction of the surface of the solid model. By doing this, the direction of the shell surface is automatically determined without making the surface direction unstable due to the generation procedure as in the conventional case.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例を図面とともに説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、実施例に係るFEM解析用シェルモデル生成
装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a shell model generation device for FEM analysis according to an embodiment.

図中の1は対話処理1図化表示処理部、2はソリッドモ
デリング機能部、3はソリッド・シェルモデル変換機能
部、4はメツシュ生成機能部、5はソリッドモデルデー
タ部%6はシェルモデルデータ部%7はメツシュデータ
部、8は図形表示装置、9はその図形表示装置8の表示
画面に現われルメニュー、 10はキーボード、11は
マウスである。
In the figure, 1 is the dialog processing 1 diagram display processing section, 2 is the solid modeling function section, 3 is the solid/shell model conversion function section, 4 is the mesh generation function section, 5 is the solid model data section % 6 is the shell model data Section %7 is a mesh data section, 8 is a graphic display device, 9 is a menu that appears on the display screen of the graphic display device 8, 10 is a keyboard, and 11 is a mouse.

解析者はキーボード10または(ならびに)マウス11
を用い、図形表示装置8上のメニュー9をピックアップ
またはキーインしてコマンド(命令)やパラメータを入
力し、その応答を図形表示装置8上で確認する対話形式
の操作により、後述のようにシェルモデルおよびメツシ
ュデータを生成する。
The analyst uses a keyboard 10 or (as well as) a mouse 11
, input commands and parameters by picking up or keying in the menu 9 on the graphic display device 8, and confirming the response on the graphic display device 8. and generate mesh data.

この場合のブリ・プロセッサの内部構成は、同図に示す
ように対話処理、図化表示処理部1.ソリッドモデリン
グ機能部2%ソリラド中シェルモデル変換機能部3、メ
ツシュ生成機能部4%ファイル部(ソリッドモデルデー
タ部5、シェルモデルデータ部6%メツシュデータ部7
など)から構成されている。
The internal configuration of the Buri processor in this case is as shown in the same figure. Solid modeling function section 2% Solid model shell model conversion function section 3, mesh generation function section 4% File section (solid model data section 5, shell model data section 6% mesh data section 7
etc.).

次に具体的な操作について説明する。解析者は、キーボ
ード10を用いて所望のコマンドをキーインするか、あ
るいはマウス11を用い図形表示装置8に表示されてい
るメニュー9をピックアップし。
Next, specific operations will be explained. The analyst uses the keyboard 10 to key in a desired command, or uses the mouse 11 to pick up the menu 9 displayed on the graphic display device 8.

対話処理1図化表示処理部1を介してソリッドモデリン
グ機能部2を動作させる。そして解析対象の図形を計算
機内においてソリッドモデルで構築し、ソリッドデータ
を生成してソリッドデータ部5に格納する。ついでソリ
ッド・シェルモデル変換機能部3を用いて、前記ソリッ
ドデータをシェルモデルデータに変換する。このシェル
モデルデータはメツシュ生成機能部4の入力データとな
り。
Dialogue Processing 1 The solid modeling function unit 2 is operated via the graphic display processing unit 1. Then, the figure to be analyzed is constructed as a solid model in the computer, solid data is generated, and the generated solid data is stored in the solid data section 5. Then, using the solid/shell model conversion function section 3, the solid data is converted into shell model data. This shell model data becomes input data for the mesh generation function section 4.

実際にFEM解析に必要なメツシュデータを生成する。Generate mesh data actually required for FEM analysis.

第2図は解析対象物の一例であるドラムの胴板8を示す
図で、同図の斜線部分9をシェル要素で解析する例につ
いて次に説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a body plate 8 of a drum, which is an example of an object to be analyzed. Next, an example in which the shaded area 9 in the figure is analyzed using shell elements will be described.

まず、ソリッドモデリング機能部2を用いて第3図(a
lに示す直径dの円柱10(中身がつまっている)を生
成する。このとき円柱10の直径dは、第9図に示すよ
うに最終的に必要なシェルモデルの曲率R(0/D )
と一致するように生成する。このソリッドモデルデータ
は、境界表現法13− reps(Boundary 
 representations )により表現され
るものとする。
First, using the solid modeling function section 2,
A cylinder 10 (filled with contents) having a diameter d shown in l is generated. At this time, the diameter d of the cylinder 10 is the curvature R (0/D) of the finally required shell model, as shown in FIG.
Generate to match. This solid model data is processed using the boundary representation method 13-reps (Boundary
representations).

このB−repsで表現されている円柱10のソリッド
モデルデータは、第4図(a)に示すように多面体で表
現されている面13は一定方向の向きをもっている。す
なわち、法線ベクトル方向14が外側15を表わし、そ
の反対が内側16を表わして、中身がつまっていること
を意味している。
In the solid model data of the cylinder 10 expressed in B-reps, the surface 13 expressed as a polyhedron has a fixed direction, as shown in FIG. 4(a). That is, the normal vector direction 14 represents the outside 15, and the opposite represents the inside 16, meaning that the contents are packed.

第4図(b)は一部の面の拡大図である。ついでソリッ
ドモデリング機能部2の局所変形操作で、稜線の分割お
よび面の分割機能を用いて実際に解析に用いる面9の範
囲を規定する。この状態を示すのが第3図(b)で、同
図の11が境界線、12か頂点である。
FIG. 4(b) is an enlarged view of a part of the surface. Then, in the local deformation operation of the solid modeling function section 2, the range of the surface 9 actually used for analysis is defined using the edge line division and surface division functions. This state is shown in FIG. 3(b), where 11 is the boundary line and 12 is the vertex.

次に第5図に示すように、ソリッド・シェルモデル変換
機能部3により、シェルモデル化するソリッドモデル面
の境界線上の頂点をマウスによりピックアップして指定
する。この操作を換言すれば、ソリッドモデルの一部を
剥ぎ取っているとも言える。同図において17はソリッ
ドモデル、18はマウスでピックアップされた境界、1
9はシェルモデルである。この例の場合s S’l l
 sl、 l s、がシェルモデル面で、シェルモデル
面S、′は図に示すように境界線上の頂点vl + V
t r Vt + vaをピックアップすることにより
指定される。またシェルモデル面s−は頂点Vt + 
v31 V6 + V7をピックアップすることにより
、シェルモデル面S1は頂点v3 + v41 v51
 vaをピックアップすることにより、それぞれ指定さ
れる。
Next, as shown in FIG. 5, the solid/shell model conversion function section 3 picks up and specifies vertices on the boundary line of the solid model surface to be converted into a shell model using the mouse. In other words, this operation can be said to be stripping away a part of the solid model. In the figure, 17 is the solid model, 18 is the boundary picked up by the mouse, and 1
9 is a shell model. In this example, s S'l l
sl, l s, is the shell model surface, and the shell model surface S,′ is the vertex vl + V on the boundary line as shown in the figure.
It is specified by picking up t r Vt + va. Also, the shell model surface s- has the vertex Vt +
By picking up v31 V6 + V7, shell model surface S1 becomes vertex v3 + v41 v51
Each is designated by picking up va.

このようにして剥ぎ取った面S:、≦、S;の方向はソ
リッドモデル17がもつ面の方向と同一となるように継
承される(面方向の継承)。すなわち。
The direction of the peeled surface S:,≦,S; is inherited so as to be the same as the direction of the surface of the solid model 17 (inheritance of surface direction). Namely.

剥ぎ取る面の境界線18のなぞり方が時計回り方向であ
っても反時計回り方向であっても、自動的にソリッドモ
デル17の面の向きと同方向になるように修正する。こ
れはソリッドモデル17の面の法線ベクトルと剥ぎ取っ
たシェルモデルの面の法線ベクトルのパラメータa、b
、cの符号が同一かどうか判定して決定する。
Regardless of whether the boundary line 18 of the surface to be peeled off is traced clockwise or counterclockwise, it is automatically corrected so that it is in the same direction as the surface of the solid model 17. This is the parameters a and b of the normal vector of the surface of the solid model 17 and the normal vector of the surface of the peeled shell model.
, c are determined by determining whether the signs are the same.

この結果、シェルモデルの面S: + S−+ S 、
’の頂点列はv1°V叩−+ y?−+ y8− y、
 −+ V3°v6°v7・v3°v4゜vr+v6の
順番となり(ソリッドモデル17の面と同じ方向)、最
終的なシェルモデルデータとしてシェルモデルデータ部
6に格納される。
As a result, the surface S of the shell model: + S−+ S,
The vertex sequence of ' is v1°V - + y? -+y8-y,
-+ V3°v6°v7·v3°v4°vr+v6 (same direction as the surface of the solid model 17), and is stored in the shell model data section 6 as final shell model data.

このシェルモデルデータを入力するとメツシュ生成機能
部4は第6図に示すように、メツシュ切りするための分
割数は従来と同様に入力を必要とするが、第7図に示す
ようにメツシュ面の方向はすべてシェルモデルデータの
面の方向を継承して生成する。なお第6図においては実
線で囲まれたs、 l St p sl、はシェルモデ
ル、破線で囲まれたM、〜M、、に一1メツシュモデル
である。継承方法はソ】】ラドモデル−シェルモデル変
換を行った方法と同様である。また第8図ではI〜■に
示すように、局部的にメツシュの切り方を細かくしても
同様の方法でメツシュ面の向きを継承することができる
When this shell model data is input, the mesh generation function unit 4, as shown in FIG. All directions are generated by inheriting the direction of the surface of the shell model data. In FIG. 6, s, l St p sl, surrounded by solid lines, are shell models, and M, ~M, , surrounded by broken lines, are mesh models. The inheritance method is the same as the method used to convert the Rad model to the shell model. Furthermore, as shown in I to ■ in FIG. 8, even if the mesh is locally cut finely, the direction of the mesh surface can be inherited in the same way.

なお図中のIはM3(第6図参照)の面方向を、■はM
、の面方向を、■はM、の面方向を、■ばM7.の面方
向を、それぞれ継承している。
In addition, I in the figure indicates the surface direction of M3 (see Figure 6), and ■ indicates the direction of M3 (see Figure 6).
, ■ is the surface direction of M, ■ is the surface direction of M7. The surface direction of each is inherited.

この方法によれば、解析者はメツシュ生成時に分割数の
み考慮すればよく、FEMソルバ固有のシェル要素の向
きを気にせずに本来の解析作業に専念できる。また、従
来多発していたメツシュ分割変更時(特に局所的にメツ
シュを細かくする場合など)のシェル要素の向きの指定
誤りを防止することができる。
According to this method, the analyst only needs to consider the number of divisions when generating the mesh, and can concentrate on the original analysis work without worrying about the orientation of shell elements specific to the FEM solver. Furthermore, it is possible to prevent errors in specifying the orientation of shell elements when changing the mesh division (particularly when making the mesh locally finer), which has frequently occurred in the past.

上述の例は1つのソリッドモデルから1つのシェルモデ
ルを生成する場合について説明したが。
The above example describes the case where one shell model is generated from one solid model.

次に複数のソリッドモデルから1つのシェルモデルを生
成する場合について説明する、 第10 図(a)に示すH形のシェルモデルを生成する
場合は、同図(b)に示す3つのソリッドモデルを生成
する。このとき、ソリッドモデルの各部品の一面(斜線
部)がシェルモデルの面に対応するように生成する。す
なわち、この時点でシェルモデルの面の向きおよび位置
が決定される。
Next, we will explain the case of generating one shell model from multiple solid models. When generating the H-shaped shell model shown in Figure 10 (a), three solid models shown in Figure 10 (b) will be generated. generate. At this time, the solid model is generated so that one side (shaded area) of each part corresponds to the side of the shell model. That is, at this point, the orientation and position of the surface of the shell model are determined.

次にソリッド−シェルモデル変換機能を用いてソリッド
モデルの斜線部の面を剥ぎ取って、同図(c)に示すシ
ェルモデルを生成する。このとき、前述した方法により
ソリッドモデルの面の方向がシェルモデルに継承される
。ついでこれら3つのシェルモデルをソリッド−シェル
モデル変換機能の1つである接合処理で一体化し、〔同
図(d>参照〕。
Next, using the solid-shell model conversion function, the shaded area of the solid model is stripped off to generate the shell model shown in FIG. 3(c). At this time, the direction of the surface of the solid model is inherited by the shell model using the method described above. Next, these three shell models are integrated by a joining process, which is one of the solid-shell model conversion functions [see the same figure (d>)].

同図(e)の完成シェルモデルを生成する。The completed shell model shown in FIG. 4(e) is generated.

ここでの接合処理は、予めソリッドモデルを生成すると
きにシェルモデルに変換される面の方向および位置など
は、完成シェルモデルに対応して生成されるので、同一
座標値をもつ頂点どうしをマウスでピックアップして指
定すればよい。別な方法としては、プログラムで自動的
に3つのシェルモデルの同一座標値を検索して、対応ず
げすることも可能である。
In this joining process, when a solid model is generated in advance, the direction and position of the surfaces converted to the shell model are generated corresponding to the completed shell model, so vertices with the same coordinate values are connected with the mouse. You can pick it up and specify it. Alternatively, it is also possible to automatically search for the same coordinate values of the three shell models using a program and to change the correspondence.

この方法によれば、複雑なシェルモデルであっても余分
な集合処理を必要とせず、ソリッドモデリング機能さえ
開発すればよく、シェルモデル専用のモデリング機能を
開発する必要はなく、開発の短縮化および開発工数の低
減が図れる。
According to this method, even if the shell model is complex, there is no need for extra set processing, and all that is required is to develop a solid modeling function, and there is no need to develop a modeling function exclusively for shell models, which shortens the development time and Development man-hours can be reduced.

また1面の内外方向のチエツクも非常に簡単であり、内
外で例えば赤と青に色分けして表示するとか1面の方向
をベクトルを示す矢印表示するなどが考られ、極めて容
易に理解できる。
Also, it is very easy to check the inside and outside directions of the first surface, and it is possible to display the inside and outside in different colors, for example, red and blue, or to display the direction of the first surface with arrows indicating vectors, making it extremely easy to understand.

本発明は形状モデルを必要とするが、その技法はB−r
epsの他に1例えばC、S 、 G (Constr
uct ive  Sol id  Geffnetn
y )など他のモデリング技法でも同様の効果を奏する
ことができる。
Although the present invention requires a shape model, the technique is B-r
In addition to eps, for example, C, S, G (Constr
uct ive Sol id Geffnetn
Similar effects can be achieved using other modeling techniques such as y ).

前実施例ではFBM解析の場合について説明したが、境
界要素法(BEM)、有限差分法(FDM)などの解析
用モデルとしても適用可能である。
In the previous embodiment, the case of FBM analysis was explained, but it is also applicable as an analytical model such as boundary element method (BEM) or finite difference method (FDM).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によればシェルモデル生成にソリッドモデルか使
用できるので、シェルモデル専用のモデラを必要としな
い。また、ソリッドモデルの面の向きをそのままシェル
モデルに継承できるので。
According to the present invention, a solid model can be used to generate a shell model, so there is no need for a modeler dedicated to shell models. Also, the surface orientation of the solid model can be directly inherited to the shell model.

メツシュ生成時およびメツシュデータ変更時にメツシュ
面の向きを自動的に決めることかできる。
The direction of the mesh surface can be automatically determined when creating a mesh or changing mesh data.

そのため、メツシュの分割数のみの入力でメツシュ分割
処理が可能で、従来、メツシュ形状の変更時に多発して
いたメツシュ面の向きの誤り指定による計算時間の浪費
をなくすることができ、解析作業の効率化を図ることが
できる。
Therefore, it is possible to perform mesh division processing by inputting only the number of divisions of the mesh, and it is possible to eliminate the wasted calculation time due to the incorrect specification of the orientation of the mesh surface, which conventionally occurred frequently when changing the mesh shape, and to reduce the analysis work. Efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第10図は本発明の詳細な説明するための
もので、第1図はFEM解析用シェルモデル生成装置の
概略構成図、第2図は解析対象物の一例であるドラム胴
板の斜視図、第3図(a)は解析対象となる円柱の斜視
図、第3図(b3はその円柱から実際に解析に用いる面
の範囲を規定した状態を示す斜視図、第4図(a)はソ
リッドモデルデータを多面体で表現した斜視図、同図(
b)はその1つの面の拡大図、第5図はソリッドモデル
からシェルモデルを剥ぎ取った状態を示す説明図、第6
図はメツシュ切りするための分割数の例を示す説明図。 第7図はシェルモデルデータの面方向の継承を示す説明
図、第8図はメツシュを局部的に細かく切った状態を示
す説明図、第9図(a3はシェルモデルの断面図、同図
(b)は円柱の斜視図、第10図は複数のソリッドモデ
ルから1つのシェルモデルを生成する場合のフローチャ
ートである。 第11図は従来の積上げ方式のフローチャート、第12
図は従来の形状モデラシステムのフローチャート、第1
3図はシェルモデルの一例を示す斜視図。 第14図(a)は解析する球形タンクの一部断面図、同
図(b)は法線ベクトルの説明図である。 2・・・・・・ソリッドモデリング機能部、3・・・・
・・ソリッド9・シェルモデル変換機能部%4・・・・
・・メツシュ生成機能部、5・・・・・・ソリッドモデ
ルデータ部、6・・°・・・シェルモデルデータ部、7
・旧・・メッシュテ−第 2 図 第 図 第 図
1 to 10 are for explaining the present invention in detail. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a shell model generation device for FEM analysis, and FIG. 2 is a drum body plate as an example of an object to be analyzed. 3(a) is a perspective view of a cylinder to be analyzed, FIG. a) is a perspective view expressing solid model data as a polyhedron;
b) is an enlarged view of one of the surfaces, Figure 5 is an explanatory diagram showing the state in which the shell model is peeled off from the solid model, and Figure 6
The figure is an explanatory diagram showing an example of the number of divisions for mesh cutting. Figure 7 is an explanatory diagram showing the inheritance of the shell model data in the plane direction, Figure 8 is an explanatory diagram showing the state where the mesh is locally finely cut, and Figure 9 (a3 is a cross-sectional view of the shell model; b) is a perspective view of a cylinder, and FIG. 10 is a flowchart for generating one shell model from a plurality of solid models. FIG. 11 is a flowchart of the conventional stacking method, and FIG.
The figure is a flowchart of a conventional shape modeler system.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a shell model. FIG. 14(a) is a partial sectional view of a spherical tank to be analyzed, and FIG. 14(b) is an explanatory diagram of normal vectors. 2...Solid modeling function section, 3...
・・Solid 9/Shell model conversion function section% 4・・・・
... mesh generation function section, 5 ... solid model data section, 6 ... ° ... shell model data section, 7
・Old...Meshte-Figure 2 Figure Figure Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ソリッドモデリング機能部、ソリッド・シェルモデル変
換機能部、メッシュ生成機能部、ソリッドモデルデータ
部、シェルモデルデータ部ならびにメッシュデータ部を
備え、 前記ソリッドモデリング機能部により生成したソリッド
モデルデータを、前記ソリッド・シェルモデル変換機能
部によりソリッドモデルの少なくとも一部をシェルモデ
ルに変換するとともに、その変換したシェルモデルがも
つ面方向のデータをソリツドモデルデータからそのまま
継承するように構成されていることを特徴とするシェル
モデル生成装置。
[Claims] A solid model generated by the solid modeling function section, comprising a solid modeling function section, a solid/shell model conversion function section, a mesh generation function section, a solid model data section, a shell model data section, and a mesh data section. The solid/shell model conversion function unit converts at least a part of the solid model into a shell model, and inherits the planar direction data of the converted shell model as is from the solid model data. A shell model generation device characterized by:
JP2017709A 1990-01-30 1990-01-30 Shell mode generating device Pending JPH03223969A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011034211A (en) * 2009-07-30 2011-02-17 Canon Inc Analytical model creating device and analytical model creation method

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