JPH04679A - Method and device for supporting coordinate grid preparation - Google Patents

Method and device for supporting coordinate grid preparation

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Publication number
JPH04679A
JPH04679A JP2100437A JP10043790A JPH04679A JP H04679 A JPH04679 A JP H04679A JP 2100437 A JP2100437 A JP 2100437A JP 10043790 A JP10043790 A JP 10043790A JP H04679 A JPH04679 A JP H04679A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coordinate grid
grid
coordinate
coarse
creation support
Prior art date
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Pending
Application number
JP2100437A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kikuo Umegaki
菊男 梅垣
Kazuatsu Tago
一農 田子
Yoichi Ose
洋一 小瀬
Yoshiya Higuchi
佳也 樋口
Kazuyoshi Miki
三木 一克
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2100437A priority Critical patent/JPH04679A/en
Publication of JPH04679A publication Critical patent/JPH04679A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To efficiently attain determining plural coordinate grids with different density by preparing a second coordinate grid whose interval is different from a first coordinate grid in the partial area of the first coordinate grid and preparing further new second coordinate grid with the display of corresponding relation. CONSTITUTION:Form data are inputted by using a general coordinate grid preparation supporting CAD system and the grid division of an area where analysis is executed in an analysis object. The end/not end of multiple grid preparation is judged and when it is judged to be not end, plural coordinate grid groups with different density are prepared and displayed. The second coordinate grid is prepared corresponding to the result of whether it is coarse or fine and it is stored in an external memory. Thus, the coordinate grid corresponding to the analysis object and an analysis purpose can be efficiently generated.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、計算機を用いた数値解析で必要となる解析領
域内の座標格子を作成する方法及びその装置に係り、特
に、多次元で粗密の異なる複数の座標格子群を作成する
際の人為的ミスを低減すると共に座標格子の作成に要す
る作業時間を低減し、解析目的に応じて、解析に最適な
座標格子群を作成するのに好適な座標格子作成支援方法
及びその装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method and an apparatus for creating a coordinate grid within an analysis area necessary for numerical analysis using a computer, and particularly relates to a multidimensional, coarse-grained It is suitable for reducing human errors when creating multiple coordinate grid groups with different values, reducing the work time required to create coordinate grids, and creating the optimal coordinate grid group for analysis depending on the analysis purpose. The present invention relates to a coordinate grid creation support method and apparatus.

[従来の技術] 多重格子法の従来例には下記の2つがある。[Conventional technology] There are the following two conventional examples of the multi-grid method.

1、荒用忠−他2名「多重格子法によるナビエストーク
ス方程式の分離解法の高速化j (日本機械学会論文集
(B編)54巻496号(昭63−2)P。
1. Tadashi Arayo and 2 others, "High-speed separation method for Navier-Stokes equations using multiple grid method" (Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (ed. B), Vol. 54, No. 496 (1986-2), p.

290論文& 87−0256A )。290 papers & 87-0256A).

2、藤本朗、飯田誠−「多重格子法による2点境界値問
題の解析Jl(日本機械学会論文集(B編)54巻50
0号(昭63−4)ρ、849論文NQ 87−082
9B )。
2, Akira Fujimoto, Makoto Iida - “Analysis of two-point boundary value problems using multiple lattice methods Jl (Proceedings of the Japan Society of Mechanical Engineers (B edition)) Vol. 54, 50
No. 0 (Sho 63-4) ρ, 849 Paper NQ 87-082
9B).

計算機の発達に伴い、構造解析、流体解析、電磁場解析
などの分野では、数値シミュレーションに関する様々な
手法が開発され、有限要素法や差分法等を用いた汎用の
数値解析プログラムとして実用化されつつある。その中
で上記公知例に示した多重格子法は、その収束性能の高
さから、特に流体解析の分野で急速に広まっている。こ
の方法は、従来のように単一の座標格子で物理量を解く
のではなく、粗密の異なる複数の座標格子群を用いて解
析する。精度の高い解析を実現するためには、解析対象
に応じて最適な粗密格子群を作成する必要があるが、粗
密格子の作成方法に非常に任意性があるため、公知の技
術では、効率的にこれらの座標格子を作成する方法がな
い。
With the development of computers, various numerical simulation methods have been developed in fields such as structural analysis, fluid analysis, and electromagnetic field analysis, and are being put into practical use as general-purpose numerical analysis programs using the finite element method, finite difference method, etc. . Among them, the multi-grid method shown in the above-mentioned known example is rapidly spreading especially in the field of fluid analysis because of its high convergence performance. In this method, physical quantities are not solved using a single coordinate grid as in the conventional method, but are analyzed using a plurality of coordinate grid groups with different density. In order to achieve highly accurate analysis, it is necessary to create a group of coarse and dense grids that are optimal for the analysis target, but since the method of creating coarse and dense grids is highly arbitrary, known techniques cannot efficiently There is no way to create these coordinate grids.

一方、いわゆるC A E (Computer A 
1ded E n−gneering)システムが発達
し、複雑な形状の物体も対話形式でモデリングできるよ
うになってきている。幾何モデリングから解析シミュレ
ーションを一貫して行うために、これらのシステムでは
解析に使用する座標格子を作成することができるように
なっている。
On the other hand, the so-called CAE (Computer A
With the development of 1ded E n-gneering) systems, it has become possible to interactively model objects with complex shapes. In order to consistently perform analysis simulations from geometric modeling, these systems allow the creation of coordinate grids for use in analysis.

[発明が解決しようとする課題] しかし、従来のCAEシステムは、差分法、有限要素法
等を対象として、最終的には単一の座標格子を作成する
ことを目的としており、複数の粗密格子群を作成するこ
とはできず、その適用には限界がある。つまり、従来の
システムにおいても、作成した座標格子の再分割、間引
き等の機能を持っているものがあるが、操作後に作成し
た座標格子を複数の座標格子として捉え1両者の対応関
係を表示したり、記憶する機能はない。多重格子法を用
いる際には、粗密の異なる複数の座標格子間の対応関係
を表示、記憶することが不可欠であり、その意味で従来
のCAEシステムを用いるのは困難である。
[Problem to be solved by the invention] However, conventional CAE systems target the difference method, finite element method, etc., and ultimately aim to create a single coordinate grid. It is not possible to create groups, and there are limits to its application. In other words, some conventional systems have functions such as redividing and thinning out the created coordinate grid, but after the operation, the created coordinate grid is treated as multiple coordinate grids and the correspondence between the two is displayed. There is no function to record or store information. When using the multi-grid method, it is essential to display and store the correspondence between a plurality of coordinate grids of different density, and in this sense it is difficult to use a conventional CAE system.

このように、上記従来方法では、最終的に単一の座標格
子を作成することを目的としており、複数の粗密座標格
子群を作成し、その対応関係を表示、記憶することはで
きない。従って、粗密座標格子形状を確認するための表
示機能等も持たず、解析作業者の目的に応じた複数の粗
密座標格子を対話式に効率良く作成することは困難であ
る。−方、対象とする問題が多次元化し、構造が複雑化
すると、CAEシステムなしには、解析作業者の経験を
十分に反映し、また十分適切な座標格子群(多重格子)
を効率良く決定するのが困難になってくる。従って、対
話処理の中で解析の目的に合った多重格子を効率良く作
成する方法及びCAEシステムを構築することが必要に
なってくる。
As described above, in the conventional method described above, the purpose is to ultimately create a single coordinate grid, and it is not possible to create a plurality of groups of dense and coarse coordinate grids and display or store their correspondence. Therefore, it does not have a display function for confirming the shape of the coarse/fine coordinate grid, and it is difficult for an analysis operator to interactively and efficiently create a plurality of coarse/fine coordinate grids according to the purpose of the analysis operator. - On the other hand, as the target problem becomes multi-dimensional and the structure becomes complex, it is necessary to use a coordinate grid group (multiple grids) that fully reflects the experience of the analysis worker and is suitable for use without a CAE system.
It becomes difficult to decide efficiently. Therefore, it is necessary to construct a method and a CAE system for efficiently creating multiple grids that meet the purpose of analysis during interactive processing.

尚、粗密の異なる座標格子を作成する従来例には、特開
昭62−46374号、特開昭63−170777号が
ある。しかし、これらの従来例には、粗密の異なる座標
格子の対応関係を表示したり、記憶したりする旨の記載
はない。
Conventional examples of creating coordinate grids of different density include Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 46374-1982 and 170777-1987. However, in these conventional examples, there is no description of displaying or storing the correspondence between coordinate grids of different density.

本発明の目的は、対象とする物理量の計算時間を低減す
るため、多重格子法を用いて計算する際に必要な多重座
標格子を作成する方法において、粗密の異なる複数の座
標格子を対話式で効率良く決定する支援方法及びその装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for creating multiple coordinate grids necessary for calculations using the multiple grid method, in order to reduce calculation time for target physical quantities. An object of the present invention is to provide a support method and device for efficiently making decisions.

[課題を解決するための手段] 本発明は、解析領域を分割して第一座標格子を作成する
第1のステップと、該第一座標格子を記憶する第2のス
テップと、該第一座標格子をディスプレイ画面に表示す
る第3のステップと、該第一座標格子の部分領域を作成
する第4のステップと、該部分領域中の第一座標格子と
異なる間隔の第二座標格子を作成する第5のステップと
、上記第一座標格子と第二座標格子との対応関係を記憶
する第6のステップと、該第一座標格子と第二座標格子
との対応関係をディスプレイ画面に表示する第7のステ
ップと、より成る。
[Means for Solving the Problems] The present invention includes a first step of dividing an analysis region to create a first coordinate grid, a second step of storing the first coordinate grid, and a second step of storing the first coordinate grid. a third step of displaying a grid on a display screen, a fourth step of creating a sub-region of the first coordinate grid, and creating a second coordinate grid with a different spacing from the first coordinate grid in the sub-region. a fifth step, a sixth step of storing the correspondence between the first coordinate grid and the second coordinate grid, and a sixth step of displaying the correspondence between the first coordinate grid and the second coordinate grid on a display screen. It consists of 7 steps.

更に本発明は、解析領域を分割して第一座標格子を作成
する第1の手段と、該第一座標格子を記憶する第2の手
段と、該第一座標格子をディスプレイ画面に表示する第
3の手段と、該第一座標格子の部分領域を作成する第4
の手段と、該部分領域中の第一座標格子と異なる間隔の
第二座標格子を作成する第5の手段と、該第一座標格子
と第二座標格子との対応関係を記憶する第6の手段と、
該第一座標格子と第二座標格子との対応関係をディスプ
レイ画面に表示する第7の手段と、より成る。
Furthermore, the present invention includes a first means for dividing an analysis region to create a first coordinate grid, a second means for storing the first coordinate grid, and a second means for displaying the first coordinate grid on a display screen. 3, and a fourth means for creating a partial area of the first coordinate grid.
a fifth means for creating a second coordinate grid having a different interval from the first coordinate grid in the partial region; and a sixth means for storing a correspondence relationship between the first coordinate grid and the second coordinate grid. means and
and seventh means for displaying the correspondence between the first coordinate grid and the second coordinate grid on a display screen.

[作用] 本発明によれば、第一座標格子の部分領域中に、第一座
標格子と異なる間隔の第二座標格子を作り、更にこれら
の対応関係を表示させる。この対応関係の表示によって
、更に新しい第二座標格子を作成できる。
[Operation] According to the present invention, a second coordinate grid having a different interval from that of the first coordinate grid is created in a partial area of the first coordinate grid, and the correspondence relationship between these grids is further displayed. By displaying this correspondence relationship, a new second coordinate grid can be created.

[実施例] 以下、本発明を好適な実施例を用いて説明する。[Example] The present invention will be explained below using preferred embodiments.

第2図は、本発明の一実施例である座標格子作成支援装
置1の構成を示している。本実施例の支援装置1は、図
に示すように表示装置(例えばCRT)2A及び2B、
画像処理装置3A及び3B、演算処理装置(例えば電子
計算機)4、外部記憶装置5a及び5b、操作盤(例え
ばキーボード)6を有している。表示装置2A及び2B
は1画像データ記憶部3C及び3Dを含む画像処理装置
3A及び3Bを介して演算処理装置4に接続されており
、記憶装置5及び操作盤6も演算処理装置4に接続され
ている。
FIG. 2 shows the configuration of a coordinate grid creation support device 1 which is an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the support device 1 of this embodiment includes display devices (for example, CRT) 2A and 2B,
It has image processing devices 3A and 3B, an arithmetic processing device (for example, an electronic computer) 4, external storage devices 5a and 5b, and an operation panel (for example, a keyboard) 6. Display devices 2A and 2B
is connected to the arithmetic processing device 4 via image processing devices 3A and 3B including one-image data storage units 3C and 3D, and the storage device 5 and operation panel 6 are also connected to the arithmetic processing device 4.

演算処理装置4は、演算部4a、処理手順記憶部4b、
中間データ記憶部4c、入力部4d、座標格子データ記
憶及び入出力部4e、画像データ入出力部4f及び4g
、形状データ入出力部4hにより構成される。これらの
各装置は演算部4aを中心に結合しており、入力部4d
、入出力部4 g、 4 h。
The arithmetic processing device 4 includes a calculation section 4a, a processing procedure storage section 4b,
Intermediate data storage section 4c, input section 4d, coordinate grid data storage and input/output section 4e, image data input/output sections 4f and 4g
, a shape data input/output section 4h. These devices are connected around a calculation section 4a, and an input section 4d.
, input/output section 4g, 4h.

4eは演算部4aと接続し、記憶部4c、4bも演算部
4aと接続している。処理手順記憶部4bは、第1図の
処理手順を記憶している。操作盤6は入力部4dに接続
される。画像表示装M3A及び3Bは、画像データ入出
力部4f及び4gに接続される。
4e is connected to the calculation section 4a, and storage sections 4c and 4b are also connected to the calculation section 4a. The processing procedure storage unit 4b stores the processing procedure shown in FIG. The operation panel 6 is connected to the input section 4d. Image display devices M3A and 3B are connected to image data input/output units 4f and 4g.

外部記憶装置5aには粗な座標格子と密な座標格子の対
応関係、及び座標格子が、また外部記憶装置5bには形
状データが格納され、5aにはデータ入出力部4e、5
bには4hが接続される。
The external storage device 5a stores the correspondence between coarse coordinate grids and dense coordinate grids, and the coordinate grids. The external storage device 5b stores shape data. The external storage device 5a stores data input/output units 4e and 5.
4h is connected to b.

第1図に本実施例の処理手順記憶部4hに記憶されて、
演算部4aで実行される処理手順(プログラム)を示す
。解析作業者がキーボード6にて指定した解析対象物に
対する、形状データを外部メモリ5bより入力して(ス
テップ7A)、解析対象物(例えば流体が流れる配管)
において解析を行う領域の格子分割を行う(ステップ7
B)ステップを含む座標格子を作成するステップ7の処
理は、一般の座標格子作成支援CADシステム(例えば
、特願昭60−212985号、特願昭61−1064
66号の座標変換により曲線座標格子を作成する技術)
を用いて行うことができる。次に、ステップ7Cにて、
多重格子作成の終了、未終了が判定される。ステップ7
CがNO(未終了)と判定した場合は、本実施例の支援
装置を用いて粗密の異なる複数の座標格子群(以下多重
格子と呼ぶ)をステップ8で作成表示する。ステップ8
では、密から粗なのか(ステップ8A)、粗から密なの
か(ステップ8C)を判定して、その結果に応じて粗座
標格子又は密座標格子なる第二座標格子を作成し、これ
を表示装置2Aに表示して、外部メモリ5aに記憶する
(ステップ8B、8D)。ステップ8A及びステップ8
Cの処理は、オペレータがキーボード6から入力した「
密」 「粗」の指示信号に基づいて行われる。第二座標
格子の作成は、ステップ7Bで求めた第一座標格子の部
分領域(第一座標格子内の格子間隔を替える領域)内で
行う6又は、ステップ9Aの判定がYESの場合、ステ
ップ9内のステップ9Bの物理量計算により残差を求め
、得られた残差をステップ9Cにより座標格子と共に表
示装置2Aに表示して、キーボード6を介してのオペレ
ータの指示情報に基づいてステップ8Bで粗格子を作成
或いは変更する。
In FIG. 1, the processing procedure storage unit 4h of this embodiment stores,
A processing procedure (program) executed by the calculation unit 4a is shown. The analysis operator inputs shape data from the external memory 5b for the object to be analyzed using the keyboard 6 (step 7A), and then inputs the shape data for the object to be analyzed (for example, a pipe through which fluid flows).
In step 7, the area to be analyzed is divided into grids (step 7).
The processing in step 7 of creating a coordinate grid including step B) is performed using a general coordinate grid creation support CAD system (for example, Japanese Patent Application No. 60-212985, Japanese Patent Application No. 61-1064).
Technique for creating a curved coordinate grid using coordinate transformation No. 66)
This can be done using Next, in step 7C,
It is determined whether multiple grid creation is completed or not. Step 7
If C is determined to be NO (not completed), a plurality of coordinate grid groups (hereinafter referred to as multiple grids) with different density are created and displayed in step 8 using the support device of this embodiment. Step 8
Next, determine whether it is from dense to coarse (step 8A) or from coarse to dense (step 8C), and depending on the result, create a second coordinate grid, either a coarse coordinate grid or a dense coordinate grid, and display this. It is displayed on the device 2A and stored in the external memory 5a (steps 8B and 8D). Step 8A and Step 8
Processing C is performed by inputting "" from the keyboard 6 by the operator.
This is done based on the fine and coarse instruction signals. The creation of the second coordinate grid is performed within the partial area of the first coordinate grid obtained in step 7B (the area in which the grid spacing within the first coordinate grid is changed), or if the determination in step 9A is YES, step 9 The residual error is determined by the physical quantity calculation in step 9B, and the obtained residual error is displayed on the display device 2A together with the coordinate grid in step 9C, and is roughly displayed in step 8B based on the operator's instruction information via the keyboard 6. Create or modify grids.

ステップ9Aの判定がNoの場合、ステップ9内の格子
上での物理量計算を実行するステップ9D及び計算にて
得られた物理量を表示するステップ9Eの処理により最
密座標格子と共に物理量を表示装置2Aに表示して、ス
テップ8Dで更に1段階細かくした最密座標格子を作成
する。そして、ステップ7CでYES (終了)と判定
された場合は、最終的に得た多重格子を用いてステップ
10゜11を利用して物理量を計算し表示する。
If the determination in step 9A is No, the physical quantities are displayed on the display device 2A together with the close-packed coordinate grid through the processes of step 9D, which executes physical quantity calculations on the grid in step 9, and step 9E, which displays the physical quantities obtained by the calculation. In step 8D, a close-packed coordinate grid is created which is further refined by one step. If YES (end) is determined in step 7C, physical quantities are calculated and displayed using steps 10 and 11 using the finally obtained multiple grid.

物理量計算は以下のように実行できる。例としてポテン
シャル或いは流体圧力などの、次に示すポアソン方程式
による計算を採る。
Physical quantity calculations can be performed as follows. As an example, calculations using the Poisson equation shown below, such as potential or fluid pressure, are taken.

Eψ=ρ            ・・・(1)座標格
子は、互いに交差する複数の座標線を含む。二次元の座
標格子では一つの升目に相当する領域を、三次元の座標
格子では互いに三次元的に隣接して位置する六つの升目
で画定される立体に相当する領域を、コントロールボリ
ュームという。
Eψ=ρ (1) The coordinate grid includes a plurality of coordinate lines that intersect with each other. In a two-dimensional coordinate grid, an area corresponding to one square is called a control volume, and in a three-dimensional coordinate grid, an area corresponding to a solid defined by six squares located three-dimensionally adjacent to each other is called a control volume.

解析対象物において(1)式を適用する解析領域を三次
元座標格子に分割し、しかもコントロールボリュームの
概念を適用すると、ガラスの発散定理により、離散式を
次のように表すことができる。
If the analysis region to which equation (1) is applied in the object to be analyzed is divided into three-dimensional coordinate grids and the concept of control volume is applied, the discrete equation can be expressed as follows using Glass's divergence theorem.

なお、前述の二次元座標格子での1つの升目及び三次元
座標格子での1つの立体を画定する座標線を単位格子と
いう。
Note that the coordinate lines that define one square in the aforementioned two-dimensional coordinate grid and one solid in the three-dimensional coordinate grid are referred to as a unit grid.

ここで、innはijkの隣接格子点番号、rはψを定
義した座標値、Stはコントロールボリューム表面の面
積(二次元座標格子ではコントロールボリューム長さ)
と媒質パラメータの積、■はコントロールボリューム体
積(二次元座標格子ではコントロールボリューム面積)
であり、結局。
Here, inn is the adjacent grid point number of ijk, r is the coordinate value that defines ψ, and St is the area of the control volume surface (control volume length in a two-dimensional coordinate grid)
and the product of the medium parameter, ■ is the control volume volume (control volume area in two-dimensional coordinate grid)
So, in the end.

、   inn Σ A  ψ  +A、 ψ、  =b     ・・
・(3)inn   ijk  1au1xjk  l
jk   ijkの形の連立−次方程式Ax=bの形に
なり、逆行列演算により各格子上のψを求めることがで
きる。
, inn Σ A ψ +A, ψ, =b...
・(3) inn ijk 1au1xjk l
The simultaneous-order equation Ax=b has the form jk ijk, and ψ on each lattice can be determined by inverse matrix operation.

したがって、一つの座標格子(単格子)を与えれば、そ
の上で物理量ψを計算できる。コントロールボリューム
の中心は、計算に対応して座標線上または、座標線間に
移動させることができる。
Therefore, if one coordinate grid (single grid) is given, the physical quantity ψ can be calculated on it. The center of the control volume can be moved on or between coordinate lines in response to calculations.

しかし、A x = bを特にノイマン条件で解く場合
、SOR法などの反復解法では、収束が極めて遅く、反
復途中の計算値と解との差(誤差)はなかなか減衰しな
い。格子毎に符号の変わるような高周波の誤差変動成分
の減衰は速いが、特に低周波の誤差は極めて減衰が遅い
。このため、暫く反復すると、滑らかな誤差分布が残り
、この誤差分布の減衰が遅いことになる。一方、この誤
差分布は滑らかであるために、上記物理量の計算を粗い
格子を用いて行うことによってその誤差を小さくするこ
とができ、粗格子による計算で得られた解を用いて細密
格子による計算で得られた解との差を補正することがで
きる。また、粗い格子で解けば、格子点数が減るだけで
なく、誤差分布も高周波側に移動することになるので、
収束を加速できる。
However, when solving A x = b especially under the Neumann condition, convergence is extremely slow in an iterative solution method such as the SOR method, and the difference (error) between the calculated value and the solution during the iteration does not attenuate easily. High-frequency error fluctuation components whose sign changes from grid to grid attenuate quickly, but low-frequency errors in particular decay extremely slowly. Therefore, after some repetitions, a smooth error distribution remains, and the attenuation of this error distribution is slow. On the other hand, since this error distribution is smooth, the error can be reduced by calculating the above physical quantities using a coarse grid. The difference from the solution obtained can be corrected. In addition, solving with a coarse grid not only reduces the number of grid points, but also shifts the error distribution to the higher frequency side.
Convergence can be accelerated.

密格子の未収束の反復計算値x1と解Xとの差Δx=x
−X1は、方程式A(Δx)=b−Ax。
Difference between unconverged iterative calculation value x1 of dense grid and solution X Δx=x
-X1 is the equation A(Δx)=b-Ax.

=rを満たす。rは残差と呼ばれる。密格子の方程式A
x=b及び残差rの平均化演算子Cと、粗格子解X′の
密格子への補完演算チエを決めると、粗い格子の連立−
次方程式A’ x ’ ” b ’ を作成できる。す
なわち、 CAlx’ =Cr+CAIPx□=b’  −(4)
A’ =CAl           ・・・(5)こ
こで、Pは密座標格子上の物理量の粗座標格子への射影
演算子であり、普通、粗座標格子のコントロールボリュ
ーム内の中心に位置する密座標格子コントロールボリュ
ームでの値を代入する。また、普通、Cにはコントロー
ルボリューム体積での荷重平均を、■には補間なしの代
入或いは隣接格子での相加平均を用いる。このような単
純な操作を用いると、A′の作成時間は短くて済む。粗
座標格子上で連立−次方程式A’X””b’ を解いて
得た補正量を、密格子上の計算値に加えることで密格子
における新たなA x = bの初期値を得ることかで
きる。この初期値を基にして密格子における方程式の計
算が行われる。
=r is satisfied. r is called the residual. Dense lattice equation A
After determining the averaging operator C for x=b and the residual r, and the complementary operation for the coarse grid solution X' to the dense grid, we obtain the coarse grid simultaneous -
The following equation A' x ''' b ' can be created. That is, CA1x' = Cr + CAIP
A' = CAl (5) Here, P is a projection operator of physical quantities on a dense coordinate grid onto a coarse coordinate grid, and is usually a dense coordinate grid located at the center within the control volume of the coarse coordinate grid. Assign the value in the control volume. Also, normally, a weighted average using the control volume is used for C, and substitution without interpolation or an arithmetic average of adjacent grids is used for (2). Using such a simple operation, the time required to create A' can be shortened. Obtain a new initial value of A x = b on the dense grid by adding the correction amount obtained by solving the simultaneous-order equation A'X""b' on the coarse coordinate grid to the calculated value on the dense grid. I can do it. Based on this initial value, equations in the dense grid are calculated.

このような計算を密座標格子と粗座標格子の間で繰返す
ことにより、細密座標格子のみを用いるより計算時間を
短縮することが可能となる。粗座標格子においても収束
が遅くなる場合には、さらに粗い格子を用いて収束を加
速することが可能である。
By repeating such calculations between the fine coordinate grid and the coarse coordinate grid, calculation time can be reduced compared to using only the fine coordinate grid. If convergence is slow even with a coarse coordinate grid, it is possible to accelerate convergence by using a coarser coordinate grid.

以上に述べた一般の多重格子法による離散方程式の反復
解法を実現するには、多重格子、各格子のマトリクス、
ソース項を用意する必要がある。
In order to realize the iterative solution of discrete equations using the general multi-grid method described above, it is necessary to use multiple grids, the matrix of each grid,
It is necessary to prepare a source term.

マトリクスとソース項を決める方法については既に述べ
たので、以下では、格子を作成するための方法及び装置
の実施例を示す。
Having already described the method of determining the matrix and source terms, below we present an example of a method and apparatus for creating a grid.

今、仮に対象とする解析領域内の座標格子が一般の座標
格子作成支援CADシステムまたは既存の技術(例えば
、特願昭60−212985号、特願昭61−1064
66号の座標変換により曲線座標格子を作成する技術)
で与えられたものとして、それ以降の手順が本発明の支
援方法として説明する。多重格子の作成法としては、細
密格子の座標線を間引くことで階層的に粗格子を作成す
る方法を考案した。
Now, suppose that the coordinate grid in the target analysis area is a general coordinate grid creation support CAD system or existing technology (for example, Japanese Patent Application No. 60-212985, Japanese Patent Application No. 61-1064).
Technique for creating a curved coordinate grid using coordinate transformation No. 66)
The following steps will be described as a supporting method of the present invention. As a method for creating multiple grids, we devised a method to create coarse grids hierarchically by thinning out the coordinate lines of fine grids.

他に、最粗格子をまず作成し、座標線を補間することで
1階層的に密格子を作成していく方法を考案した。また
、密格子での残差分布に基づいて階層的に粗格子を作成
していく方法、粗格子での物理量分布に基づいて密格子
を作成する方法を考案した。特に後者は、密格子の初期
値を計算しながら最適密格子を作成するのに役立つ。以
上の多重格子作成を可能にするため、ステップ7により
ある段階の座標格子が得られたとき、演算部4aにより
1表示装置2Aの画面に、外部メモリ5bに記憶されて
いる「1.終了、2.密→粗、3.粗→密、4.残差表
示、5.物理量表示」のメニューが表示される。このメ
ニュー項目を解析作業者が選択してキーボード6にて指
示することにより、ステップ8及び9の処理が実行され
て該当する粗又は密の格子が作成される。
In addition, we devised a method in which the coarsest grid is first created, and then a dense grid is created in one layer by interpolating the coordinate lines. We also devised a method to create a coarse grid hierarchically based on the residual distribution in a dense grid, and a method to create a dense grid based on the distribution of physical quantities in a coarse grid. In particular, the latter is useful for creating an optimal dense grid while calculating the initial values of the dense grid. In order to make it possible to create multiple grids as described above, when a coordinate grid of a certain stage is obtained in step 7, the calculation unit 4a displays on the screen of the display device 2A the "1. A menu of 2. Fine → Coarse, 3. Coarse → Fine, 4. Residual display, 5. Physical quantity display is displayed. When the analysis operator selects this menu item and instructs it using the keyboard 6, the processes of steps 8 and 9 are executed to create a corresponding coarse or dense grid.

まず、解析作業者が経験をもとに密な座標格子から粗い
座標格子を多段階に渡って作成する場合について説明す
る。最初に作成した座標格子を最密座標格子と考える。
First, a case will be described in which an analysis operator creates a coarse coordinate grid from a dense coordinate grid in multiple stages based on experience. The first coordinate grid created is considered to be a close-packed coordinate grid.

粗座標格子の作成(ステップ8B)では、−旦外部メモ
リ5aに記憶した座標格子を再び表示装置2Aの画面に
表示する。この座標格子を現段階(カレントレベル)の
座標格子(基本座標格子)と呼ぶことにする。現段階の
座標格子の座標線を幾つか間引くことで順次粗格子が作
成される。第3図に、本実施例の装置に表示した現段階
の座標格子14の1例を示す。粗座標格子の作成手順を
説明する。解析作業者は、第4図に示すように、キーボ
ード6又はライトペン等を用いて、表示装N2Aの画面
上で現段階の座標格子14の1辺(1つの座標線)17
を指定し、その辺上で18から19の範囲(部分領域)
を指定し、範囲内の座標線の間引き数をパラメータ入力
テーブル15でピックして指定する。次に、ステップ8
Bの処理で、この情報をもとに指定された部分領域にお
いて粗い座標格子を計算により求め(例えば、特願昭6
1−281773号の技術を用いて)、第4図に示すよ
うに、指定した座標線を間引いた後の粗い座標格子16
を表示装置i2A、2Bに表示する。このような処理に
て、第4図に示すように、現段階の座標格子14と粗い
座標格子16が混在した座標格子が得られる。または、
第5図のように、間引かれる座標線14A(破線)と共
にそれを間引いた後の座標格子16を表示装置2Aに表
示する。次に。
In creating a rough coordinate grid (step 8B), the coordinate grid previously stored in the external memory 5a is displayed again on the screen of the display device 2A. This coordinate grid will be referred to as the current level coordinate grid (basic coordinate grid). A coarse grid is sequentially created by thinning out some of the coordinate lines of the current coordinate grid. FIG. 3 shows an example of the current coordinate grid 14 displayed on the apparatus of this embodiment. The procedure for creating a coarse coordinate grid will be explained. As shown in FIG. 4, the analysis operator uses the keyboard 6 or a light pen to draw one side (one coordinate line) 17 of the coordinate grid 14 at the current stage on the screen of the display device N2A.
Specify the range from 18 to 19 on that side (partial area)
is specified, and the number of coordinate lines within the range to be thinned out is specified by picking it in the parameter input table 15. Next, step 8
In process B, a coarse coordinate grid is calculated in the specified partial area based on this information (for example,
1-281773), the coarse coordinate grid 16 after thinning out the specified coordinate lines, as shown in FIG.
is displayed on the display devices i2A and 2B. Through such processing, as shown in FIG. 4, a coordinate grid in which the current coordinate grid 14 and the rough coordinate grid 16 are mixed is obtained. or
As shown in FIG. 5, the coordinate grid 16 after thinning out is displayed on the display device 2A together with the thinned out coordinate lines 14A (broken lines). next.

同一辺上の他の範囲、あるいは該1辺と交わる他の座標
線とこの座標線上の範囲とを指定して、同様に、指定し
た座標線を間引いた後の座標格子を計算し、表示する。
Specify another range on the same side, or another coordinate line that intersects with this side, and the range on this coordinate line, and similarly calculate and display the coordinate grid after thinning out the specified coordinate line. .

この操作を、解析作業者の経験から満足できる座標格子
が得られるまで反復し、満足できた粗格子の密格子に対
する対応関係を外部メモリ5aに記憶する。または、粗
格子も記憶する。次に、得られた粗格子を現段階の座標
格子と考えて、以上の操作を繰返すことにより、多段階
の粗密の座標格子の組(多重格子)を作成することがで
きる。
This operation is repeated until a satisfactory coordinate grid is obtained based on the experience of the analysis operator, and the correspondence relationship of the satisfactory coarse grid to the dense grid is stored in the external memory 5a. Alternatively, the coarse grid is also memorized. Next, by considering the obtained coarse grid as the coordinate grid at the current stage and repeating the above operations, it is possible to create a set of coarse and dense coordinate grids in multiple stages (multiple grid).

上記の1辺(又は座標線)の指定は、ライトペン、マウ
ス等でピックし、範囲の指定は、辺17に交わる座標線
(3次元では座標面)をピックする。
One side (or coordinate line) is specified by picking with a light pen, a mouse, etc., and a range is specified by picking a coordinate line (or coordinate plane in three dimensions) that intersects side 17.

座標線の間引き数の入力は、何本置きに間引くかを入力
するか、間引く線(面)の数を入力するか、削除線をピ
ックするかのいずれかにより行う。粗座標格子の計算で
は、間引く線(面)を削除して格子点番号を付は変える
と共に、密座標格子との対応関係を決定する。粗座標格
子の表示では、色、輪郭太線、点滅、ハイライト、交替
表示、並列表示等により強調して表示する。対応関係の
表示では、粗密の座標格子を重ねて表示する(第5図)
The number of coordinate lines to be thinned out is entered by either inputting every other line to be thinned out, inputting the number of lines (planes) to be thinned out, or picking a deletion line. In the calculation of the coarse coordinate grid, lines (planes) to be thinned out are deleted, grid point numbers are assigned differently, and the correspondence with the dense coordinate grid is determined. When displaying a coarse coordinate grid, the display is emphasized using color, thick outline, blinking, highlighting, alternating display, parallel display, etc. When displaying correspondence, coarse and dense coordinate grids are displayed overlapping each other (Figure 5).
.

解析作業者が経験をもとに最も粗い座標格子を細分割し
て密な座標格子を多段階に渡って作成する場合には、現
段階の座標格子がその時点での最密座標格子(基本座標
格子)となっている。例えば、第6図の14を現段階の
座標格子と考えると、密座標格子の作成手順は、第6図
に示すように、現段階の座標格子14の1辺17を指定
し、その辺上で18から19の範囲(部分領域)を指定
し、範囲内の細分割数を指定する。次に、この情報をも
とに密な座標格子を計算(例えば、特願昭61−106
466号、特開昭62−263564号、特願昭61−
281773号。
When an analysis worker creates a dense coordinate grid in multiple stages by subdividing the coarsest coordinate grid based on experience, the current coordinate grid is the closest-packed coordinate grid at that point (basic coordinate grid). For example, if we consider 14 in Fig. 6 to be the current coordinate grid, the procedure for creating a dense coordinate grid is to specify one side 17 of the current coordinate grid 14, as shown in Fig. 6, and then Specify the range (partial area) from 18 to 19 with , and specify the number of subdivisions within the range. Next, a dense coordinate grid is calculated based on this information (for example,
No. 466, Japanese Patent Application Publication No. 1983-263564, Patent Application No. 1987-
No. 281773.

特開昭63−136258号、特願平1−27462号
の技術を用いて)シ、第6図に示すように、基本座標格
子16と共に部分領域内で座標線を付加して細分割して
得られる密座標格子20を表示装置2A、2B上に表示
する。次に、同−辺17上の他の範囲、あるいは該1辺
と交わる他の座標線とその上の範囲とを指定して、同様
に、細分割した座標格子を計算し、表示装置2A、2B
上に表示する。この操作を、解析作業者の経験から満足
できる座標格子が得られるまで反復し、満足できた密格
子を最密座標格子とし、密座標格子に対する粗座標格子
の対応関係及び細密座標格子を外部メモリ5aに記憶す
る。また、粗座標格子の座標データは削除してもよい。
Using the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-136258 and Japanese Patent Application No. 1-27462), as shown in FIG. The obtained dense coordinate grid 20 is displayed on the display devices 2A and 2B. Next, by specifying another range on the same side 17 or another coordinate line that intersects with this side and the range above it, subdivided coordinate grids are similarly calculated, and the display device 2A, 2B
Display above. This operation is repeated until a satisfactory coordinate grid is obtained based on the experience of the analysis operator, and the satisfied dense grid is used as the closest coordinate grid, and the correspondence of the coarse coordinate grid to the dense coordinate grid and the fine coordinate grid are stored in an external memory. 5a. Further, the coordinate data of the coarse coordinate grid may be deleted.

次に最密座標格子を現段階の座標格子と考えて、以上の
操作を繰返すことにより、多重格子を作成することがで
きる。
Next, by considering the closest coordinate grid as the current coordinate grid and repeating the above operations, multiple grids can be created.

細分割数の入力では、単位格子内の挿入分割数を入力す
るか、指定した範囲内の全挿入分割数を入力する。粗座
標格子の表示では1色、輪郭太線、点滅、ハイライト、
交替表示、並列表示等により強調して表示装置2A、2
Bに表示する。対応関係表示では、粗密の格子を重ねて
表示装置2A。
When inputting the number of subdivisions, enter the number of insertion divisions within the unit cell, or input the total number of insertion divisions within the specified range. When displaying a coarse coordinate grid, one color, thick outline, blinking, highlight,
The display devices 2A, 2 are highlighted by alternate display, parallel display, etc.
Display on B. In the correspondence display, coarse and dense grids are overlapped on the display device 2A.

2Bに表示する(第6図)。2B (Fig. 6).

現段階の座標格子を用いた物理量計算からその座標格子
に対する残差分布を得て(ステップ9B)、この残差分
布に基づいて粗座標格子を作成する(ステップ8B)場
合は、粗座標格子の1つの単位格子に対するコントロー
ルボリューム内の残差分布ができるだけ正定値(残差が
正の値になること)或いは負定値(残差が負の値になる
こと)を取るように後述の方法で粗座標格子を設定する
If the residual distribution for the coordinate grid is obtained from the physical quantity calculation using the current coordinate grid (step 9B), and a coarse coordinate grid is created based on this residual distribution (step 8B), the coarse coordinate grid is The residual distribution in the control volume for one unit cell is coarsened using the method described below so that it takes on a positive definite value (residuals take a positive value) or a negative definite value (residuals take a negative value) as much as possible. Set up the coordinate grid.

例えば、現段階の座標格子において残差の正領域(残差
が正の値をとる領域)21、負領域(残差が負の値をと
る領域)22に含まれる縦横の単位格子数が等しければ
(第7A図)、隣接する正領域21及び負領域22毎に
上記単位格子をまとめて第7B図のような粗座標格子を
作成する。また、現段階の座標格子において残差の正領
域21、負領域22に含まれる単位格子の数が一方向に
多ければ(第7C図)、現段階の座標格子の単位格子を
各々の領域毎にまとめて第7D図のような粗座標格子を
作成する。すなわち、残差の正領域(または負領域)毎
に現段階の座標格子の単位格子をまとめることによって
、粗座標格子における1つの単位格子が作成される。粗
座標格子の座標線は、正領域21と負領域22との境界
にできるだけ位置するようにするとよい。
For example, in the current coordinate grid, the number of vertical and horizontal unit grids included in the positive residual region (region where the residual takes a positive value) 21 and the negative region (region where the residual takes a negative value) 22 must be equal. For example (FIG. 7A), the unit grids are grouped together for each adjacent positive region 21 and negative region 22 to create a rough coordinate grid as shown in FIG. 7B. In addition, if the number of unit cells included in the positive region 21 and negative region 22 of the residual in the current coordinate grid is large in one direction (Fig. 7C), the unit grid of the current stage coordinate grid can be changed for each region. A rough coordinate grid as shown in Fig. 7D is created by combining the above. That is, one unit cell in the coarse coordinate grid is created by grouping the unit cells of the current coordinate grid for each positive region (or negative region) of the residual. It is preferable that the coordinate lines of the coarse coordinate grid are located as close to the boundary between the positive region 21 and the negative region 22 as possible.

残差の大きさを正領域と負領域の二頭域に分けるのでは
なく残差の大きさを所定のレベル範囲毎に三以上の領域
に分割することも可能である。この場合、現段階の座標
格子の単位格子を同レベル範囲毎にまとめて、前述と同
様に粗座標格子を作成する。
Instead of dividing the magnitude of the residual into two regions, a positive region and a negative region, it is also possible to divide the magnitude of the residual into three or more regions for each predetermined level range. In this case, unit cells of the current coordinate grid are grouped into the same level range to create a coarse coordinate grid in the same manner as described above.

残差分布を考慮した多重格子の作成手順は以下のように
なる。残差分布を正領域21及び負領域22に分けた場
合を例にとって説明するゎまず、現段階の座標格子上の
物理量の初期値を設定し、物理量を反復計算し、適当な
回数で反復を打ち切り。
The procedure for creating a multiple grid considering the residual distribution is as follows. An example will be explained in which the residual distribution is divided into a positive region 21 and a negative region 22. First, set the initial value of the physical quantity on the current coordinate grid, iteratively calculate the physical quantity, and repeat it an appropriate number of times. Canceled.

残差を計算する(ステップ9B)。得られた残差分布(
正領域21及び負領域22)を第8図に示すように計算
に用いた現段階の座標格子と共に表示装置2A、2B上
に表示する(ステップ9C)。
Calculate the residual (step 9B). The obtained residual distribution (
The positive area 21 and the negative area 22) are displayed on the display devices 2A and 2B together with the current coordinate grid used in the calculation as shown in FIG. 8 (step 9C).

ステップ8Bではまず、表示された残差分布に対応する
粗座標格子が外部メモリ5aに記憶されているか否かの
検索が行われる。該当する粗座標格子が記憶されている
場合は、この粗座標格子を呼び出して、残差分布と計算
に用いた現段階の座標格子の重なり表示の上に、更に重
ねて強調表示する。また、該当する粗座標格子が記憶さ
れていないときは、ステップ8Bで、その旨を表示装置
2Aに表示する。解析作業者は、残差分布と現段階の座
標格子の表示データを見て、削除する座標線を前述と同
様に指定する。この指定情報を受けてステップ8Bは、
前述した間引きの手順により密座標格子から粗座標格子
を作成し、同様に粗座標格子を強調表示する(第9図)
。第9図において一点鎖線で示す座標線14Bは間引か
れたものである。このように本実施例では残差の大きさ
を粗座標格子の作成に反映できるので、第9図に示すよ
うに単位格子の大きさが異なる粗座標格子(多重格子)
が容易に作成できる。残差分布を表示するので、そのよ
うな多重格子の作成にあたって間引くべき座標線を、解
析作業者が容易に知ることができる。次に、強調表示さ
れた粗座標格子が妥当かどうかを解析作業者が経験をも
とに判断する(第9図は妥当な場合)。得られた粗座標
格子が妥当でない場合は、解析作業者が再度、現段階の
座標格子から間引くべき座標線を指定し、ステップ8B
の間引きの手順により、粗座標格子を作成する。または
、得られた粗座標格子の上の座標線の削除追加等の操作
(例えば、特願昭61−281773号、特願平1−2
7462号の技術を用いて)により修正する。次に、作
成した粗座標格子を残差分布と現段階の座標格子に重ね
て表示装置2A、2B上に強調表示する(第9図)。解
析作業者がその粗座標格子は妥当である旨の信号を入力
すると、ステップ8Bにより粗座標格子の密座標格子に
対する対応関係及び粗座標格子を外部メモリ5aに格納
する。第10図に132の現段階の座標格子14C上で
ポアソン方程式を解いた際の残差分布と計算に用いた現
段階の座標格子14Cを示す。残差分布は、等高線30
で示している。また、第11図に、上記方法で作成した
粗座標格子(実線)16Aを第10図の残差分布と現段
階の座標格子(−点鎖線)14cと共に示す。
In step 8B, first, a search is performed to determine whether a coarse coordinate grid corresponding to the displayed residual distribution is stored in the external memory 5a. If the corresponding coarse coordinate grid is stored, this coarse coordinate grid is called up and highlighted and displayed on top of the residual distribution and the current coordinate grid used for calculation. Furthermore, if the corresponding coarse coordinate grid is not stored, this fact is displayed on the display device 2A in step 8B. The analysis operator looks at the residual distribution and the display data of the coordinate grid at the current stage and specifies the coordinate line to be deleted in the same manner as described above. Upon receiving this specified information, step 8B:
A coarse coordinate grid is created from the dense coordinate grid using the thinning procedure described above, and the coarse coordinate grid is highlighted in the same way (Figure 9).
. In FIG. 9, the coordinate line 14B indicated by a dashed line is thinned out. In this way, in this embodiment, the size of the residual error can be reflected in the creation of the coarse coordinate grid, so as shown in FIG.
can be easily created. Since the residual distribution is displayed, the analysis operator can easily know which coordinate lines should be thinned out when creating such a multiple grid. Next, the analysis operator determines whether the highlighted coarse coordinate grid is appropriate based on experience (FIG. 9 shows the case where it is appropriate). If the obtained rough coordinate grid is not valid, the analysis operator again specifies the coordinate lines to be thinned out from the current coordinate grid, and performs step 8B.
Create a coarse coordinate grid using the thinning procedure. Alternatively, operations such as deletion and addition of coordinate lines on the obtained rough coordinate grid (for example, Japanese Patent Application No. 61-281773, Japanese Patent Application No. 1-2
7462). Next, the created rough coordinate grid is superimposed on the residual distribution and the current coordinate grid and highlighted on the display devices 2A and 2B (FIG. 9). When the analysis operator inputs a signal indicating that the coarse coordinate grid is valid, step 8B stores the correspondence of the coarse coordinate grid to the fine coordinate grid and the coarse coordinate grid in the external memory 5a. FIG. 10 shows the residual distribution when Poisson's equation is solved on 132 current coordinate grids 14C and the current coordinate grid 14C used for calculation. The residual distribution is contour line 30
It is shown in Further, FIG. 11 shows the rough coordinate grid (solid line) 16A created by the above method together with the residual distribution of FIG. 10 and the coordinate grid at the current stage (-dotted chain line) 14c.

このように残差分布を考慮した多重格子の作成が終了し
ステップ7Cの判定がYESになると、得られた多重格
子を用いてステップ10の処理が実行される。第9図の
表示例では、粗密の異なる粗座標格子16は大きさの異
なる単位格子が残差分布に応じて11個存在する。各々
の単位格子で連立−次方程式A’x  =b’を作成し
この方程式を残差が所定値以下になるまで繰返して解く
。その方程式の初期値は、上記多重格子のもとになった
現段階の座標格子の単位格子に対する所定の連立−次方
程式Ax=bを解いて得られた値を用いる。本実施例は
、残差の分布に応じて単位格子の大きさの異なる粗座標
格子を作成できるので、連立−次方程式A’x  =b
’を解いた場合、残差の影響を短時間に排除できる。従
って、収束時間が短く。
When the creation of the multiple grid in consideration of the residual distribution is completed in this manner and the determination in step 7C becomes YES, the process in step 10 is executed using the obtained multiple grid. In the display example of FIG. 9, the coarse coordinate grid 16 with different density has 11 unit grids with different sizes depending on the residual distribution. A simultaneous-order equation A'x = b' is created for each unit cell, and this equation is repeatedly solved until the residual becomes less than a predetermined value. As the initial value of the equation, a value obtained by solving a predetermined simultaneous-order equation Ax=b for the unit cell of the coordinate grid at the current stage, which is the basis of the multi-grid, is used. In this embodiment, since it is possible to create coarse coordinate grids with different unit grid sizes depending on the distribution of residuals, the simultaneous-order equation A'x = b
', the influence of residuals can be eliminated in a short time. Therefore, the convergence time is short.

得られる物理量も精度の高いものとなる。The obtained physical quantities will also be highly accurate.

上記の残差分布と計算格子及び粗格子の表示については
重なり表示と並列表示を採用することができる。
Overlapping display and parallel display can be adopted for displaying the residual distribution, calculation grid, and coarse grid.

また、計算した物理量に基づいて更に密な座標格子を作
成する場合、物理量と計算に用いた現段階の座標格子を
重ねて表示し、第1図のステップ8Dの細分割手順によ
り計算に用いた現段階の座標格子から更に密な座標格子
を作成する。このとき、計算に用いた座標格子の座標線
位置が得られた密座標格子の座標線位置と一致せず、し
かも密座標格子の採用が解析作業者から指定された場合
には、密座標格子を現段階の座標格子として、計算に用
いた座標格子とそれより粗い座標格子を全て作成し直す
(ステップ8Dの処理)。
In addition, when creating a denser coordinate grid based on the calculated physical quantities, the physical quantities and the current coordinate grid used in the calculation are displayed superimposed, and the subdivision procedure in step 8D in Figure 1 is used for the calculation. Create a denser coordinate grid from the current coordinate grid. At this time, if the coordinate line positions of the coordinate grid used in the calculation do not match the coordinate line positions of the obtained dense coordinate grid, and the analysis operator specifies that the dense coordinate grid be adopted, the dense coordinate grid As the current coordinate grid, all the coordinate grids used for calculation and coarser coordinate grids are re-created (processing of step 8D).

上記の残差分布や物理量を用いた多重格子作成手順を解
析作業者が組合せることにより、単に解析作業者の経験
から多重格子を作成するだけでなく、以下の多重格子作
成が可能となる。
By combining the multiple grid creation procedures using the residual distribution and physical quantities described above by an analysis worker, it becomes possible not only to create multiple grids based on the analysis worker's experience, but also to create the following multiple grids.

(1)表示された残差に基づく粗格子の作成変更(2)
表示された物理量に基づく最粗座標格子からの多段隋書
格子の作成と、その残差に基づく粗格子の作成変更 (3)物理量に基づく最密格子の変更と残差に基づく粗
格子の作成 以上の本実施例による多重格子作成方法及び装置により
作成した多重座標格子例を以下に示す。
(1) Creating and changing the coarse grid based on the displayed residual (2)
Creating a multi-stage Suisho grid from the coarsest coordinate grid based on the displayed physical quantities and creating and changing the coarse grid based on the residuals (3) Changing the close-packed grid based on the physical quantities and creating a coarse grid based on the residuals An example of a multi-coordinate grid created by the method and apparatus for creating a multi-coordinate grid according to the above embodiment will be shown below.

第12図は円内の三重座標格子の例である。第13図は
、円管群の間を流れる流体の解析用に作成した二重座標
格子の例である。
FIG. 12 is an example of a triple coordinate grid within a circle. FIG. 13 is an example of a dual coordinate grid created for analysis of fluid flowing between a group of circular tubes.

一般に、本発明のような支援装置を用いない場合には、
対象とする物体が複雑になればなるほど適切な密座標格
子及び粗座標格子の設定は難しくなり、人為的ミスが増
加する。これは、現段階の座標格子との対応を取って粗
座標格子を視認するのでなければ、経験を十分に反映し
た粗座標格子を作成することが困難であること、また、
粗座標格子の作成のために残差分布と対応を取らなけれ
ば、十分適切な粗格子を作成することが困難であること
による。このような問題を本発明のように対話形式で処
理するとミスがなくなり、作業の効率は飛躍的に増大す
る。
Generally, when a support device such as the present invention is not used,
As the target object becomes more complex, it becomes more difficult to set appropriate dense coordinate grids and coarse coordinate grids, and human errors increase. This is because it is difficult to create a coarse coordinate grid that fully reflects experience unless you visually check the coarse coordinate grid in correspondence with the current coordinate grid.
This is because it is difficult to create a sufficiently appropriate coarse grid unless correspondence is taken with the residual distribution to create the coarse coordinate grid. When such problems are handled interactively as in the present invention, mistakes are eliminated and work efficiency is dramatically increased.

尚、対応関係とは、第一格子座標と第二格子座標とを重
ね合せたことを示したが、この他に対応関係をパラメー
タによって代替してこれを表示させてもよい。パラメー
タとしては、粗密の具合を示す因子、部分領域の大きさ
等がある。また1重ねて表示させる以外に別々に表示さ
せておくこともありうる。
Note that the correspondence relationship has been described as the superposition of the first lattice coordinates and the second lattice coordinates, but in addition to this, the correspondence relationship may be replaced by a parameter and displayed. Parameters include factors indicating density, size of partial regions, and the like. Furthermore, instead of displaying them in one layer, they may be displayed separately.

[発明の効果] 以上述べたように、本発明の座標格子作成支援方法及び
その装置を用いて対話型で解析領域に多重座標格子を作
成することにより、解析作業者の考え方を取り入れつつ
、解析対象、解析目的に応じた、計算時間短縮に役立つ
座標格子を効率良く生成することができる。この結果、
座標格子作成時の人為的ミスをなくし、格子生成に要す
る作業時間を低減することができると共に、物理量計算
に要する時間も低減することができる。
[Effects of the Invention] As described above, by interactively creating a multi-coordinate grid in an analysis area using the coordinate grid creation support method and device of the present invention, analysis can be performed while incorporating the analysis operator's way of thinking. Coordinate grids that are useful for reducing calculation time can be efficiently generated depending on the target and analysis purpose. As a result,
It is possible to eliminate human error when creating a coordinate grid, reduce the work time required to create the grid, and also reduce the time required to calculate physical quantities.

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

第1図は本発明の座標格子作成支援方法の流れを示す図
、第2図は本発明の座標格子作成支援装置の構成を示す
図、第3図は作成済み座標格子の表示画面、第4図は初
期作成格子のみを表示した粗格子作成画面、第5図は操
作対象格子と新規作成格子を重ねて表示した粗格子作成
画面、第6図は操作対象格子と新規作成格子を重ねて表
示した密格子作成画面、第7図は各種表示例であって、
第7A図は操作対象格子上の残差表示例図、第7B図は
粗格子作成の側口、第7C図は操作対象格子上の残差表
示例図、第7D図は粗格子作成の側口、第8図は残差表
示画面図、第9図は残差に基づいた粗格子作成画面図、
第10図は実解析での残差分布の側口、第11図は実解
析での残差分布に基づいた粗格子作成例図、第12図は
円領域解析での多重格子の側口、第13図は管群領域の
流体解析での多重格子の側口である。 1・・・座標格子作成支援装置、2A、、2B・・・表
示装置、3A、3B・・・画像表示制御装置、3C,3
D・・・画像データ記憶部、4・・・演算処理装置、4
a・・・演算部、4b・処理手順記憶部、4C・・中間
データ記憶部、4d・・入力部、4e・・・座標データ
入出力部。 4f、 4g・・・画像データ入出力部、4h・・・形
状データ入出力部、5・・・外部記憶装置、6・・・操
作盤、7・・初期座標格子作成ステップ、8・・・粗密
多重格子設定ステップ、9・・・ガイダンス表示ステッ
プ、10・表示画面、14・・・現段階(カレントレベ
ル、操作対象)の座標格子、15・・・パラメータ入力
テーブル、16・・・粗座標格子、17・・・指定され
た辺、18・・区間始点マーカ、19・・・カーソル、
20・・・密座標格子、21・・残差正領域、22・・
・残差負領域。 代理人 弁理士  秋 本 正 実 第1図 第2図 ] 第 図 ]n 第 図 7]0 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 図
FIG. 1 is a diagram showing the flow of the coordinate grid creation support method of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the coordinate grid creation support device of the present invention, FIG. 3 is a display screen of the created coordinate grid, and FIG. The figure shows the coarse grid creation screen that displays only the initially created grid, Figure 5 shows the coarse grid creation screen that displays the operation target grid and the newly created grid superimposed, and Figure 6 shows the operation target grid and the newly created grid overlapped. The dense grid creation screen shown in Figure 7 shows various display examples,
Figure 7A is an example of residual display on the operation target grid, Figure 7B is a side view of coarse grid creation, Figure 7C is an example of residual display on the operation target grid, and Figure 7D is the side of coarse grid creation. Figure 8 is a residual display screen diagram, Figure 9 is a coarse grid creation screen diagram based on residuals,
Figure 10 is the side view of the residual distribution in the actual analysis, Figure 11 is an example of coarse grid creation based on the residual distribution in the actual analysis, and Figure 12 is the side view of the multiple grid in the circular area analysis. FIG. 13 shows the side ports of the multiple grid in the fluid analysis of the tube group region. 1... Coordinate grid creation support device, 2A, 2B... Display device, 3A, 3B... Image display control device, 3C, 3
D... Image data storage unit, 4... Arithmetic processing unit, 4
a...Arithmetic section, 4b.Processing procedure storage section, 4C..Intermediate data storage section, 4d..Input section, 4e..Coordinate data input/output section. 4f, 4g...Image data input/output unit, 4h...Shape data input/output unit, 5...External storage device, 6...Operation panel, 7...Initial coordinate grid creation step, 8... Coarse/dense multiple grid setting step, 9... Guidance display step, 10... Display screen, 14... Coordinate grid at current stage (current level, operation target), 15... Parameter input table, 16... Rough coordinates Grid, 17...Specified edge, 18...Section start point marker, 19...Cursor,
20...Dense coordinate grid, 21...Residual positive region, 22...
・Residual negative area. Agent Patent Attorney Tadashi Akimoto Figure 1, Figure 2] Figure] n Figure 7] 0 Figure, Figure, Figure, Figure, Figure, Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、計算機を用いて物理現象を解析するために、対象と
する解析領域に座標格子を作成する際に使われる座標格
子作成支援方法において、 解析領域を分割して第一座標格子を作成する第1のステ
ップと、該第一座標格子を記憶する第2のステップと、
該第一座標格子をディスプレイ画面に表示する第3のス
テップと、該第一座標格子の部分領域を作成する第4の
ステップと、該部分領域中の第一座標格子と異なる間隔
の第二座標格子を作成する第5のステップと、上記第一
座標格子と第二座標格子との対応関係を記憶する第6の
ステップと、該第一座標格子と第二座標格子との対応関
係をディスプレイ画面に表示する第7のステップと、よ
り成る座標格子作成支援方法。 2、最初に第1のステップから第7のステップまでの処
理を行い、以後は第4のステップから第7のステップま
での処理を繰返して行い、この第4のステップから第7
のステップまでの処理の繰返しにあっては、第4のステ
ップでの第一座標格子は、それ以前の最新の第二座標格
子を第一座標格子と定義し直したものとする請求項1の
座標格子作成支援方法。 3、第5のステップでの第一座標格子と異なる間隔の第
二座標格子は、第一座標格子を再分割して得た密な座標
格子とする請求項1又は2の座標格子作成支援方法。 4、第5のステップでの座標格子と異なる間隔の第二座
標格子は、第一座標格子を間引いて得た粗な座標格子と
する請求項1又は2の座標格子作成支援方法。 5、請求項2の座標格子作成支援方法で最終的に得た粗
密の異なる第一、第二座標格子群を用いて、解析領域内
の物理量分布を反復計算により数値シミュレーションで
求める際に、ディスプレイ画面に表示した各粗密座標格
子上に、反復計算の過程で計算結果より得られる残差の
分布を表示し、この表示した情報をもとに第4のステッ
プから第7のステップの処理を行って各粗密座標格子を
作成し直してなる座標格子作成支援方法。 6、残差の値が粗格子のコントロールボリューム内で一
定符号となるように粗格子を作成する請求項5の座標格
子作成支援方法。 7、第7のステップの対応関係とは、第一座標格子と第
二座標格子とを同一表示画面上に重ねて表示させた関係
とする請求項1の座標格子作成支援方法。 8、計算機を用いて物理現象を解析するために、対象と
する解析領域に座標格子を作成する際に使われる座標格
子作成支援装置において、 解析領域を分割して第一座標格子を作成する第1の手段
と、該第一座標格子を記憶する第2の手段と、該第一座
標格子をディスプレイ画面に表示する第3の手段と、該
第一座標格子の部分領域を作成する第4の手段と、該部
分領域中の第一座標格子と異なる間隔の第二座標格子を
作成する第5の手段と、該第一座標格子と第二座標格子
との対応関係を記憶する第6の手段と、該第一座標格子
と第二座標格子との対応関係をディスプレイ画面に表示
する第7の手段と、より成る座標格子作成支援装置。 9、上記第5の手段での第一座標格子と異なる間隔の第
二座標格子は、第一座標格子を再分割して得た密な座標
格子とする請求項8の座標格子作成支援装置。 10、上記第5の手段での第一座標格子と異なる間隔の
第二座標格子は、第一座標格子を間引いて得た粗な座標
格子とする請求項8の座標格子作成支援装置。
[Claims] 1. In a coordinate grid creation support method used when creating a coordinate grid in a target analysis area in order to analyze a physical phenomenon using a computer, the analysis area is divided and the first step is performed. a first step of creating a coordinate grid; a second step of storing the first coordinate grid;
a third step of displaying the first coordinate grid on a display screen; a fourth step of creating a sub-region of the first coordinate grid; and a second coordinate grid having a different interval from the first coordinate grid in the sub-region. a fifth step of creating a grid; a sixth step of storing the correspondence between the first coordinate grid and the second coordinate grid; and a display screen for storing the correspondence between the first coordinate grid and the second coordinate grid. A coordinate grid creation support method comprising: a seventh step of displaying a coordinate grid; 2. First, perform the processing from the first step to the seventh step, then repeat the processing from the fourth step to the seventh step, and repeat the processing from the fourth step to the seventh step.
In the case of repeating the process up to the step, the first coordinate grid in the fourth step is defined as the previous latest second coordinate grid redefined as the first coordinate grid. Coordinate grid creation support method. 3. The coordinate grid creation support method according to claim 1 or 2, wherein the second coordinate grid having a different interval from the first coordinate grid in the fifth step is a dense coordinate grid obtained by subdividing the first coordinate grid. . 4. The coordinate grid creation support method according to claim 1 or 2, wherein the second coordinate grid having a different interval from the coordinate grid in the fifth step is a coarse coordinate grid obtained by thinning out the first coordinate grid. 5. When obtaining the physical quantity distribution in the analysis area through numerical simulation by repeated calculation using the first and second coordinate grid groups of different density finally obtained by the coordinate grid creation support method of claim 2, the display The distribution of residuals obtained from the calculation results during the iterative calculation process is displayed on each sparse and dense coordinate grid displayed on the screen, and the fourth to seventh steps are processed based on this displayed information. A coordinate grid creation support method that involves re-creating each coarse/fine coordinate grid. 6. The coordinate grid creation support method according to claim 5, wherein the coarse grid is created so that the residual value has a constant sign within the control volume of the coarse grid. 7. The coordinate grid creation support method according to claim 1, wherein the correspondence in the seventh step is a relation in which the first coordinate grid and the second coordinate grid are displayed overlappingly on the same display screen. 8. In a coordinate grid creation support device that is used to create a coordinate grid in the target analysis area in order to analyze physical phenomena using a computer, there is a first step that divides the analysis area and creates the first coordinate grid. a second means for storing the first coordinate grid; a third means for displaying the first coordinate grid on a display screen; and a fourth means for creating a partial area of the first coordinate grid. means, fifth means for creating a second coordinate grid having a different interval from the first coordinate grid in the partial area, and sixth means for storing the correspondence between the first coordinate grid and the second coordinate grid. and seventh means for displaying the correspondence between the first coordinate grid and the second coordinate grid on a display screen. 9. The coordinate grid creation support device according to claim 8, wherein the second coordinate grid having a different interval from the first coordinate grid in the fifth means is a dense coordinate grid obtained by subdividing the first coordinate grid. 10. The coordinate grid creation support device according to claim 8, wherein the second coordinate grid having a different interval from the first coordinate grid in the fifth means is a coarse coordinate grid obtained by thinning out the first coordinate grid.
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