JPH05216868A - 有限要素法解析用データ生成方法 - Google Patents
有限要素法解析用データ生成方法Info
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- JPH05216868A JPH05216868A JP1756092A JP1756092A JPH05216868A JP H05216868 A JPH05216868 A JP H05216868A JP 1756092 A JP1756092 A JP 1756092A JP 1756092 A JP1756092 A JP 1756092A JP H05216868 A JPH05216868 A JP H05216868A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は有限要素法解析用の入力データを自
動生成する方法に関し、モデリングミスなく、かつ、少
ない労力で高精度要素のモデルのデータを生成する方法
を提供することを目的とする。 【構成】 要素構成線抽出工程102 は工程101 で生成さ
れた粗分割モデルのデータをそのまま利用して要素構成
線を抽出する。中間節点作成工程103 は上記の要素構成
線のうち重複する要素構成線を除いた残りの要素構成線
すべてに中間節点を作成する。高精度要素モデルデータ
生成工程104 は中間節点をもつ要素構成線を用いて高精
度要素のモデルデータを生成する。
動生成する方法に関し、モデリングミスなく、かつ、少
ない労力で高精度要素のモデルのデータを生成する方法
を提供することを目的とする。 【構成】 要素構成線抽出工程102 は工程101 で生成さ
れた粗分割モデルのデータをそのまま利用して要素構成
線を抽出する。中間節点作成工程103 は上記の要素構成
線のうち重複する要素構成線を除いた残りの要素構成線
すべてに中間節点を作成する。高精度要素モデルデータ
生成工程104 は中間節点をもつ要素構成線を用いて高精
度要素のモデルデータを生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有限要素法解析用データ
生成方法に係り、特に有限要素法解析用の入力データを
自動生成する方法に関する。
生成方法に係り、特に有限要素法解析用の入力データを
自動生成する方法に関する。
【０００２】有限要素法（ＦＥＭ）は、航空機、ロケッ
ト、橋梁などの複雑で大型な機械や構造物から、大規模
半導体集積回路（ＬＳＩ）のような微小軽量な半導体部
品までの、あらゆる製品の強度や信頼性を詳細設計前に
予めコンピュータシミュレーションにより数値解析する
有力な手法であり、コンピュータの演算技術の急速な進
歩発展に伴い、その応用分野は拡大の一途をたどってい
る技術である。
ト、橋梁などの複雑で大型な機械や構造物から、大規模
半導体集積回路（ＬＳＩ）のような微小軽量な半導体部
品までの、あらゆる製品の強度や信頼性を詳細設計前に
予めコンピュータシミュレーションにより数値解析する
有力な手法であり、コンピュータの演算技術の急速な進
歩発展に伴い、その応用分野は拡大の一途をたどってい
る技術である。
【０００３】かかるＦＥＭを用いた解析方法は一般的に
は、図１２に示す如く、まず解析対象物全体を微小な要
素に分割するモデリングを行ない（ステップ１）、続い
てそのモデルに材料特性（ヤング率やポアソン比）や荷
重条件（力や熱）を入力することにより（ステップ
２）、入力データを生成し、この入力データに基づいて
コンピュータによりＦＥＭ解析用のプログラムを実行し
て数値計算し（ステップ３）、これにより解を得る（ス
テップ４）方法である。
は、図１２に示す如く、まず解析対象物全体を微小な要
素に分割するモデリングを行ない（ステップ１）、続い
てそのモデルに材料特性（ヤング率やポアソン比）や荷
重条件（力や熱）を入力することにより（ステップ
２）、入力データを生成し、この入力データに基づいて
コンピュータによりＦＥＭ解析用のプログラムを実行し
て数値計算し（ステップ３）、これにより解を得る（ス
テップ４）方法である。
【０００４】このようにＦＥＭ解析の処理の流れは簡単
なのであるが、１つの解析を完了するには、平均約半月
〜１ヶ月／人の工数を必要とする。その工数の主なもの
は解析対象物のモデリングであり、全作業工数の約７０
％以上を占めている。
なのであるが、１つの解析を完了するには、平均約半月
〜１ヶ月／人の工数を必要とする。その工数の主なもの
は解析対象物のモデリングであり、全作業工数の約７０
％以上を占めている。
【０００５】ＦＥＭ解析では解析対象物をより細かく要
素分割することにより、解析結果の精度を向上できる
が、要素分割を細かくすればするほど、モデリング工数
やモデリングミス、数値計数時間が増すため、粗い要素
分割の解析でまず見通しを立ててから、細かな要素分割
による解析へと進む。
素分割することにより、解析結果の精度を向上できる
が、要素分割を細かくすればするほど、モデリング工数
やモデリングミス、数値計数時間が増すため、粗い要素
分割の解析でまず見通しを立ててから、細かな要素分割
による解析へと進む。
【０００６】従って、ＦＥＭ解析を利用する者にとって
は、粗い要素分割のモデルから精度の高いモデル（細分
化要素モデルや高次要素モデル）をより早く、より正確
に作成できるモデルデータ生成方法が望まれている。
は、粗い要素分割のモデルから精度の高いモデル（細分
化要素モデルや高次要素モデル）をより早く、より正確
に作成できるモデルデータ生成方法が望まれている。
【０００７】
【従来の技術】図１３は従来のＦＥＭ解析用データ生成
方法によるＦＥＭ解析の概要説明用フローチャートを示
す。同図に示すように、利用者はまず解析対象物を粗い
要素に分割し、荷重や拘束等の境界条件を付加し、粗分
割モデルデータを生成する（ステップ１１）。続いて、
この粗分割モデルデータを解析用プログラムに入力し、
数値計算する（ステップ１２）。
方法によるＦＥＭ解析の概要説明用フローチャートを示
す。同図に示すように、利用者はまず解析対象物を粗い
要素に分割し、荷重や拘束等の境界条件を付加し、粗分
割モデルデータを生成する（ステップ１１）。続いて、
この粗分割モデルデータを解析用プログラムに入力し、
数値計算する（ステップ１２）。
【０００８】この数値計算の結果より、要素分割の仕
方、荷重のかけ方、拘束の仕方等を評価する（ステップ
１３）。この結果評価が悪い場合は、ステップ１１の粗
分割モデルデータの生成から再度やり直す。この結果評
価が良い場合は、高精度のモデル（細分化要素モデルや
高次要素モデル）のデータを新たに作成し（ステップ１
４）、そのデータを解析用プログラムに入力して数値計
算し（ステップ１５）、解を得る（ステップ１６）。
方、荷重のかけ方、拘束の仕方等を評価する（ステップ
１３）。この結果評価が悪い場合は、ステップ１１の粗
分割モデルデータの生成から再度やり直す。この結果評
価が良い場合は、高精度のモデル（細分化要素モデルや
高次要素モデル）のデータを新たに作成し（ステップ１
４）、そのデータを解析用プログラムに入力して数値計
算し（ステップ１５）、解を得る（ステップ１６）。
【０００９】ここで、上記のステップ１１の粗分割モデ
ルのデータ作成工数を“１”とした場合、ステップ１４
の高精度モデルのデータ作成工数は“４”以上かかると
見込まれる。なお、全自動で要素分割をするシステムは
既に知られているが、それらは単純に指定された長さで
全形状を分割するだけであり、要素分割のノウハウが考
慮されていないため、高精度モデルのデータ作成には使
えない。実際の設計に使えるような良い解を得るために
は、高度な知識や経験をもった熟練者による要素分割を
必要とするのである。
ルのデータ作成工数を“１”とした場合、ステップ１４
の高精度モデルのデータ作成工数は“４”以上かかると
見込まれる。なお、全自動で要素分割をするシステムは
既に知られているが、それらは単純に指定された長さで
全形状を分割するだけであり、要素分割のノウハウが考
慮されていないため、高精度モデルのデータ作成には使
えない。実際の設計に使えるような良い解を得るために
は、高度な知識や経験をもった熟練者による要素分割を
必要とするのである。
【００１０】次に従来方法における要素分割について図
１４と共に説明する。利用者は例えば図１４（Ａ）に示
す如き形状の解析対象物に対して、同図（Ｂ）に示す如
く任意の線（これを要素分割線という）を引き、同図
（Ｃ）に黒丸で示す如くそれらの線同士、要素分割線と
解析対象物の輪郭とが交差する位置に点（これを節点と
いう）を夫々設ける。ただし、図１４（Ｃ）にｎｏで示
す如く、形状が四角形以上の多角形に近似している場合
には、要素分割線と交差していなくてもその形状の頂点
に相当する位置に節点を設ける。
１４と共に説明する。利用者は例えば図１４（Ａ）に示
す如き形状の解析対象物に対して、同図（Ｂ）に示す如
く任意の線（これを要素分割線という）を引き、同図
（Ｃ）に黒丸で示す如くそれらの線同士、要素分割線と
解析対象物の輪郭とが交差する位置に点（これを節点と
いう）を夫々設ける。ただし、図１４（Ｃ）にｎｏで示
す如く、形状が四角形以上の多角形に近似している場合
には、要素分割線と交差していなくてもその形状の頂点
に相当する位置に節点を設ける。
【００１１】そして、図１４（Ｄ）に示す如く夫々の節
点に番号（これを節点番号という）を付け、各節点番号
に対応してその節点のＸ，Ｙ及びＺの各座標値をすべて
書き出し、次表のような表を作成する。
点に番号（これを節点番号という）を付け、各節点番号
に対応してその節点のＸ，Ｙ及びＺの各座標値をすべて
書き出し、次表のような表を作成する。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、図１４（Ｅ）に丸数字で示す如く、
要素分割した各要素に番号（これを要素番号という）を
付け、それらの要素番号とその要素を構成する節点番号
をすべて書き出し、次表のような表を作成する。
要素分割した各要素に番号（これを要素番号という）を
付け、それらの要素番号とその要素を構成する節点番号
をすべて書き出し、次表のような表を作成する。
【００１４】
【表２】
【００１５】以上により要素分割が行なわれるわけであ
るが、上記よりわかるように、要素分割数が多ければ多
いほど、その作業工数が増える。
るが、上記よりわかるように、要素分割数が多ければ多
いほど、その作業工数が増える。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従って、上記のＦＥＭ
解析用データの生成方法では、要素分割数が多ければ多
いほど、その作業工数が増えるため、特に図１３のステ
ップ１４での高精度モデルの作成に多大な労力が必要と
されると共にモデリングミスも増加するという問題が生
じている。
解析用データの生成方法では、要素分割数が多ければ多
いほど、その作業工数が増えるため、特に図１３のステ
ップ１４での高精度モデルの作成に多大な労力が必要と
されると共にモデリングミスも増加するという問題が生
じている。
【００１７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、粗分割モデルデータを用いて高精度モデルのデータ
を生成することにより、上記の課題を解決した有限要素
法解析用データ生成方法を提供することを目的とする。
で、粗分割モデルデータを用いて高精度モデルのデータ
を生成することにより、上記の課題を解決した有限要素
法解析用データ生成方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明方法の原理
説明用フローチャートを示す。同図に示すように、本発
明は粗分割モデルデータを生成する工程101 ，要素構成
線抽出工程102 ，中間節点作成工程103 ，及び高精度要
素モデルデータ生成工程104 を含む。
説明用フローチャートを示す。同図に示すように、本発
明は粗分割モデルデータを生成する工程101 ，要素構成
線抽出工程102 ，中間節点作成工程103 ，及び高精度要
素モデルデータ生成工程104 を含む。
【００１９】粗分割モデルデータ生成工程101 は解析対
象物を粗い要素に分割し、境界条件を付加して粗分割モ
デルデータを生成する。要素構成線抽出工程102 は粗分
割モデルデータから要素構成線を求める。
象物を粗い要素に分割し、境界条件を付加して粗分割モ
デルデータを生成する。要素構成線抽出工程102 は粗分
割モデルデータから要素構成線を求める。
【００２０】中間節点作成工程103 は要素構成線のうち
重複する要素構成線を除いた残りの要素構成線すべてに
中間節点を作成する。更に高精度要素モデルデータ生成
工程104 は、中間節点をもつ要素構成線を用いて高精度
要素のモデルデータを生成する。
重複する要素構成線を除いた残りの要素構成線すべてに
中間節点を作成する。更に高精度要素モデルデータ生成
工程104 は、中間節点をもつ要素構成線を用いて高精度
要素のモデルデータを生成する。
【００２１】
【作用】本発明では、粗分割モデルデータ生成工程101
で良い評価を得た粗分割モデルデータをそのまま用いて
高精度要素モデルデータを、上記の各工程102 〜104 に
より自動的に生成することができる。
で良い評価を得た粗分割モデルデータをそのまま用いて
高精度要素モデルデータを、上記の各工程102 〜104 に
より自動的に生成することができる。
【００２２】
【実施例】図２は本発明方法の一実施例の動作説明用フ
ローチャートを示す。同図中、利用者２１はコンピュー
タの端末２２から 高精度要素作成の指示、 細分
化要素モデルと高次要素モデルのどちらを作るかの指
示、及び 何倍精度にするかの指示を与える。
ローチャートを示す。同図中、利用者２１はコンピュー
タの端末２２から 高精度要素作成の指示、 細分
化要素モデルと高次要素モデルのどちらを作るかの指
示、及び 何倍精度にするかの指示を与える。
【００２３】すると、コンピュータは従来と同様にし
て、解析対象物を粗い要素に分割し、境界条件を付加し
て粗分割モデルデータを生成する工程を予め実行して格
納しておいた粗い要素分割のモデルデータをデータベー
ス２３から読み出す。この粗い要素分割のデータは例え
ば図３（Ａ）に示す如く、４節点を使う４角形要素Ａ，
Ｂの２個からなるモデルの場合、同図（Ｂ）に示す如き
タイトルデータ、節点データ、要素データ及び解析条件
データからなる。
て、解析対象物を粗い要素に分割し、境界条件を付加し
て粗分割モデルデータを生成する工程を予め実行して格
納しておいた粗い要素分割のモデルデータをデータベー
ス２３から読み出す。この粗い要素分割のデータは例え
ば図３（Ａ）に示す如く、４節点を使う４角形要素Ａ，
Ｂの２個からなるモデルの場合、同図（Ｂ）に示す如き
タイトルデータ、節点データ、要素データ及び解析条件
データからなる。
【００２４】そこで、コンピュータは上記の粗い要素分
割のモデルデータから、まずタイトルデータ及び解析条
件データを抽出して（ステップ201 ）、データベース２
４に格納し、更に節点データ、要素データを夫々抽出し
て（ステップ202 ，203 ）、データベース２５，２６に
別々に格納する。なお、図３（Ｂ）の解析データ中、
「ＳＰＣ」は拘束条件、「ＦＯＲＣＥ」は集中荷重、
「ＭＯＭＥＮＴ」はモーメント、「ＰＬＯＡＤ４」は分
布荷重を示し、また左より２番目の数字は節点番号を示
す（ただし、分布荷重については要素番号）。
割のモデルデータから、まずタイトルデータ及び解析条
件データを抽出して（ステップ201 ）、データベース２
４に格納し、更に節点データ、要素データを夫々抽出し
て（ステップ202 ，203 ）、データベース２５，２６に
別々に格納する。なお、図３（Ｂ）の解析データ中、
「ＳＰＣ」は拘束条件、「ＦＯＲＣＥ」は集中荷重、
「ＭＯＭＥＮＴ」はモーメント、「ＰＬＯＡＤ４」は分
布荷重を示し、また左より２番目の数字は節点番号を示
す（ただし、分布荷重については要素番号）。
【００２５】続いて、図２のデータベース２６からの要
素データから要素構成線を全て洗い出した後（ステップ
204 ）、データベース２７に格納する。そして、データ
ベース２７からの要素構成線のデータに基づき、コンピ
ュータは重複する要素構成線を削除する（ステップ205
）。
素データから要素構成線を全て洗い出した後（ステップ
204 ）、データベース２７に格納する。そして、データ
ベース２７からの要素構成線のデータに基づき、コンピ
ュータは重複する要素構成線を削除する（ステップ205
）。
【００２６】ここで、ステップ204 の要素構成線の取り
出し時には、基本的には図４に示す如く６種類（棒要
素、三角板要素、四角板要素、四面体要素、五面体要素
及び六面体要素）の要素のいずれかを取り出す。すなわ
ち、夫々の節点を結ぶ線を要素構成線としてすべて取り
出すわけであるが、節点が２つだけのときは構成線数１
本の棒要素であり、節点が３個，４個で三角形、四角形
が作成されるときは、各々構成線数３本の三角板要素、
構成線数４本の四角板要素である。更に、相隣る複数の
節点により四面体、五面体及び六面体が形成されるとき
は、構成線数６本、９本、１２本の四面体要素、五面体
要素、六面体要素として取り出される。
出し時には、基本的には図４に示す如く６種類（棒要
素、三角板要素、四角板要素、四面体要素、五面体要素
及び六面体要素）の要素のいずれかを取り出す。すなわ
ち、夫々の節点を結ぶ線を要素構成線としてすべて取り
出すわけであるが、節点が２つだけのときは構成線数１
本の棒要素であり、節点が３個，４個で三角形、四角形
が作成されるときは、各々構成線数３本の三角板要素、
構成線数４本の四角板要素である。更に、相隣る複数の
節点により四面体、五面体及び六面体が形成されるとき
は、構成線数６本、９本、１２本の四面体要素、五面体
要素、六面体要素として取り出される。
【００２７】また、ステップ205 の重複する要素構成線
を削除する方法としては、例えば図５（Ａ）に示す如
く、３つの四角板要素３１，３２及び３３が隣接してい
る場合は、これらの四角板要素３１，３２及び３３の夫
々について同図（Ｂ）に示す如く要素構成線を取り出
し、同図（Ｃ）に示す如く重複している要素構成線の一
方を削除する。
を削除する方法としては、例えば図５（Ａ）に示す如
く、３つの四角板要素３１，３２及び３３が隣接してい
る場合は、これらの四角板要素３１，３２及び３３の夫
々について同図（Ｂ）に示す如く要素構成線を取り出
し、同図（Ｃ）に示す如く重複している要素構成線の一
方を削除する。
【００２８】次に図２のステップ206 で要素構成線全て
に、中間節点を作成する。この中間節点の数は各要素構
成線の夫々において利用者２１で指示された倍精度の値
から“１”を差し引いた値である。従って、例えば図６
（Ａ）に示す如く四角板要素の場合、２倍精度が指示さ
れたときには同図（Ｂ）に黒丸で示す如く４つの辺（要
素構成線）の各々について、２等分する位置に節点が各
１個設けられ、３倍精度が指示された場合には同図
（Ｃ）に黒丸で示す如く、４辺の各々について、３等分
する位置に節点が各２個設けられる。
に、中間節点を作成する。この中間節点の数は各要素構
成線の夫々において利用者２１で指示された倍精度の値
から“１”を差し引いた値である。従って、例えば図６
（Ａ）に示す如く四角板要素の場合、２倍精度が指示さ
れたときには同図（Ｂ）に黒丸で示す如く４つの辺（要
素構成線）の各々について、２等分する位置に節点が各
１個設けられ、３倍精度が指示された場合には同図
（Ｃ）に黒丸で示す如く、４辺の各々について、３等分
する位置に節点が各２個設けられる。
【００２９】上記の如くにして中間節点が設けられた要
素構成線は、新データとして要素構成線データベース２
７に書き換えられて格納される。また、中間節点のデー
タも節点データベース２５に追加、格納される。以上の
ステップ204 と205 による要素構成線抽出工程102 及
び、ステップ206 による中間節点作成工程103 が本実施
例の最も重要な工程である。
素構成線は、新データとして要素構成線データベース２
７に書き換えられて格納される。また、中間節点のデー
タも節点データベース２５に追加、格納される。以上の
ステップ204 と205 による要素構成線抽出工程102 及
び、ステップ206 による中間節点作成工程103 が本実施
例の最も重要な工程である。
【００３０】続いて、図２のステップ207 へ進み、上記
の中間節点をもった要素構成線を用いて高精度要素デー
タが作成され、要素データベース２６を書き換える。こ
の高精度要素作成方法は図７に示す如く、まず要素デー
タを要素データベース２６から順に読み込み（ステップ
301 ）、これと要素構成線データベース２７からの要素
構成線とに基づいて夫々の要素を構成する要素構成線
を、中間節点（これは前記ステップ206 により作成され
た中間節点である）をもつ要素構成線に置き換える（ス
テップ302 ）。
の中間節点をもった要素構成線を用いて高精度要素デー
タが作成され、要素データベース２６を書き換える。こ
の高精度要素作成方法は図７に示す如く、まず要素デー
タを要素データベース２６から順に読み込み（ステップ
301 ）、これと要素構成線データベース２７からの要素
構成線とに基づいて夫々の要素を構成する要素構成線
を、中間節点（これは前記ステップ206 により作成され
た中間節点である）をもつ要素構成線に置き換える（ス
テップ302 ）。
【００３１】続いて、高精度モデルタイプが細分化要素
か高次要素かを判定し、細分化要素の場合は図８の処理
を行ない（ステップ304 ）、高次要素のときは図９の処
理を行なう（ステップ305 ）。これらの処理が終り作成
された高精度要素データを要素データベース２６に書き
込む（ステップ306 ）。上記のステップ301 〜306 の処
理は最終の要素データの処理が終るまで繰り返される。
か高次要素かを判定し、細分化要素の場合は図８の処理
を行ない（ステップ304 ）、高次要素のときは図９の処
理を行なう（ステップ305 ）。これらの処理が終り作成
された高精度要素データを要素データベース２６に書き
込む（ステップ306 ）。上記のステップ301 〜306 の処
理は最終の要素データの処理が終るまで繰り返される。
【００３２】ここで、上記の図８は２倍精度の細分化要
素モデルのデータ作成方法を説明する図で、同図
（Ａ），（Ｂ）に示す棒要素及び三角板要素の場合は各
辺を２等分する位置に中間節点を設けて要素を細分化す
る。また、四角板要素、四面体要素、五面体要素及び六
面体要素の場合は、図８（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）及び
（Ｆ）に夫々示す如く、各辺を２等分する位置の他に、
要素内部を分割する位置にも中間節点を設け、要素を細
分化する。なお、図８（Ａ）〜（Ｆ）及び後述の図９
（Ａ）〜（Ｆ）中の節点には、図２のステップ206 で作
成された中間節点である。また、上記の図９は２倍精度
の高次要素モデルを作成する場合の処理を説明する図
で、節点の数を増加する。即ち、図９（Ａ）の棒要素、
同図（Ｂ）の三角板要素、同図（Ｃ）の四角要素、同図
（Ｄ）の四面体要素、同図（Ｅ）の五面体要素、同図
（Ｆ）の六面体要素の場合は、いずれも各辺を２等分す
る位置に中間節点を設け、それらの中間節点を含む節点
数からなる要素データを作成する。
素モデルのデータ作成方法を説明する図で、同図
（Ａ），（Ｂ）に示す棒要素及び三角板要素の場合は各
辺を２等分する位置に中間節点を設けて要素を細分化す
る。また、四角板要素、四面体要素、五面体要素及び六
面体要素の場合は、図８（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）及び
（Ｆ）に夫々示す如く、各辺を２等分する位置の他に、
要素内部を分割する位置にも中間節点を設け、要素を細
分化する。なお、図８（Ａ）〜（Ｆ）及び後述の図９
（Ａ）〜（Ｆ）中の節点には、図２のステップ206 で作
成された中間節点である。また、上記の図９は２倍精度
の高次要素モデルを作成する場合の処理を説明する図
で、節点の数を増加する。即ち、図９（Ａ）の棒要素、
同図（Ｂ）の三角板要素、同図（Ｃ）の四角要素、同図
（Ｄ）の四面体要素、同図（Ｅ）の五面体要素、同図
（Ｆ）の六面体要素の場合は、いずれも各辺を２等分す
る位置に中間節点を設け、それらの中間節点を含む節点
数からなる要素データを作成する。
【００３３】このようにして、高精度要素データを作成
すると、続いて各データベース２４〜２６からタイトル
データ、解析条件データ、節点データ及び要素データを
読み込み、それらを組立て（図２のステップ208 ）、高
精度要素モデルのデータとしてデータベース２８に格納
する。
すると、続いて各データベース２４〜２６からタイトル
データ、解析条件データ、節点データ及び要素データを
読み込み、それらを組立て（図２のステップ208 ）、高
精度要素モデルのデータとしてデータベース２８に格納
する。
【００３４】これにより、本実施例によれば、例えば図
１０（ａ）に示す粗分割モデルのデータから、２倍精度
の細分化要素モデル（同図（ｂ））、３倍精度の細分化
要素モデル（同図（ｃ））、２倍精度高次要素モデル
（同図（ｄ））、３倍精度高次要素モデル（同図
（ｅ））などのデータを自動的に生成することができ
る。なお、図１０には図示を省略したが、４倍以上の高
精度モデルのデータも同様にして生成できることは勿論
である。
１０（ａ）に示す粗分割モデルのデータから、２倍精度
の細分化要素モデル（同図（ｂ））、３倍精度の細分化
要素モデル（同図（ｃ））、２倍精度高次要素モデル
（同図（ｄ））、３倍精度高次要素モデル（同図
（ｅ））などのデータを自動的に生成することができ
る。なお、図１０には図示を省略したが、４倍以上の高
精度モデルのデータも同様にして生成できることは勿論
である。
【００３５】なお、節点間は直線に限らず、曲線をもつ
場合もある。例えば図４に示す四角板要素の節点と
の間が２次曲線の場合、その２次曲線の円弧上に図１１
に示す如く補助点を設ける。そして、要素構成線は、
（節点１−節点２），（節点２−点５−節点３），（節
点３−節点４），（節点４−節点１）の計４本となる。
場合もある。例えば図４に示す四角板要素の節点と
の間が２次曲線の場合、その２次曲線の円弧上に図１１
に示す如く補助点を設ける。そして、要素構成線は、
（節点１−節点２），（節点２−点５−節点３），（節
点３−節点４），（節点４−節点１）の計４本となる。
【００３６】この場合、重複する要素構成線の削除方法
は図５と同様であり、中間節点は２次曲線をＮ等分（Ｎ
は倍精度の値）した位置に中間節点がくるように作成す
る。なお、節点間にｍ個の補助点を設けることでｍ次曲
線とみなすように定義し、中間節点ができた後は補助点
は不要となる。
は図５と同様であり、中間節点は２次曲線をＮ等分（Ｎ
は倍精度の値）した位置に中間節点がくるように作成す
る。なお、節点間にｍ個の補助点を設けることでｍ次曲
線とみなすように定義し、中間節点ができた後は補助点
は不要となる。
【００３７】本実施例によれば、良い評価を得た粗い要
素分割のモデルデータをベースにして、自動的に高精度
要素のモデルデータを生成するため、利用者は労力を費
やすことなく、高精度な解を得ることができるため、あ
らゆる製品を高信頼性、低コストで、短期間で又は時宜
に応じて出荷することができる。
素分割のモデルデータをベースにして、自動的に高精度
要素のモデルデータを生成するため、利用者は労力を費
やすことなく、高精度な解を得ることができるため、あ
らゆる製品を高信頼性、低コストで、短期間で又は時宜
に応じて出荷することができる。
【００３８】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば節点データの抽出処理ステップ20
2 と要素データの抽出処理ステップ203 の順序を逆にす
ることもできる。
ものではなく、例えば節点データの抽出処理ステップ20
2 と要素データの抽出処理ステップ203 の順序を逆にす
ることもできる。
【００３９】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、良い評価
を得た粗い要素分割のモデルを利用して高精度要素モデ
ルのデータを自動的に作成しているため、高度な知識や
経験をもった熟練者が多大な労力を費やして要素分割し
て得た高精度要素モデルと同等のモデルのデータを、作
業工数の増加やモデリングミスが全くない状態で得るこ
とができ、実際の設計に使用できるようなＦＥＭ解析の
解をより早く、かつ、より正確に得ることができる等の
特長を有するものである。
を得た粗い要素分割のモデルを利用して高精度要素モデ
ルのデータを自動的に作成しているため、高度な知識や
経験をもった熟練者が多大な労力を費やして要素分割し
て得た高精度要素モデルと同等のモデルのデータを、作
業工数の増加やモデリングミスが全くない状態で得るこ
とができ、実際の設計に使用できるようなＦＥＭ解析の
解をより早く、かつ、より正確に得ることができる等の
特長を有するものである。
【図１】本発明方法の原理説明用フローチャートであ
る。
る。
【図２】本発明方法の一実施例の動作説明用フローチャ
ートである。
ートである。
【図３】粗い要素分割のデータ説明図である。
【図４】要素構成線取り出しの説明図である。
【図５】重複する要素構成線の削除方法説明図である。
【図６】中間節点の作成方法を説明する図である。
【図７】高精度要素作成方法を説明する図である。
【図８】細分化要素を作成する方法を説明する図であ
る。
る。
【図９】高次要素作成方法を説明する図である。
【図１０】本発明方法により作成されたモデルを示す図
である。
である。
【図１１】要素構成線取り出しの他の例の説明図であ
る。
る。
【図１２】一般的なＦＥＭ解析方法を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１３】従来方法によるＦＥＭ解析の概要説明用フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１４】従来方法における要素分割の説明図である。
２３ 粗い要素分割モデルのデータベース ２８ 高精度要素モデルのデータベース 101 粗分割モデルデータ生成工程 102 要素構成線抽出工程 103 中間節点作成工程 104 高精度要素モデルデータ生成工程
Claims (4)
- 【請求項１】 解析対象物を粗い要素に分割し、境界条
件を付加して粗分割モデルデータを生成する粗分割モデ
ルデータ生成工程（101 ）と、 該粗分割モデルデータから要素構成線を求める要素構成
線抽出工程（102 ）と、 該要素構成線のうち重複する要素構成線を除いた残りの
要素構成線すべてに中間節点を作成する中間節点作成工
程（103 ）と、 該中間節点をもつ要素構成線を用いて高精度要素のモデ
ルデータを生成する高精度要素モデルデータ生成工程
（104 ）とを含むことを特徴とする有限要素法解析用デ
ータ生成方法。 - 【請求項２】 前記中間節点作成工程（103 ）は、前記
要素構成線の各々をＮ分割（ただし、Ｎは指示された精
度値で、２以上の整数）する位置に設けられた中間節点
を作成することを特徴とする請求項１記載の有限要素法
解析用データ生成方法。 - 【請求項３】 前記高精度要素モデルデータ生成工程
（104 ）は、前記中間節点をもつ要素構成線の相隣る節
点で囲まれる形状に応じて所定の中間節点を更に設けて
細分化された要素モデルのデータを生成することを特徴
とする請求項１記載の有限要素法解析用データ生成方
法。 - 【請求項４】 前記高精度要素モデルデータ生成工程
（104 ）は、前記中間節点をもつ要素構成線の相隣る節
点を結ぶ線分を等分割する中間節点を更に設けて高次要
素モデルのデータを生成することを特徴とする請求項１
記載の有限要素法解析用データ生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1756092A JPH05216868A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 有限要素法解析用データ生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1756092A JPH05216868A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 有限要素法解析用データ生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05216868A true JPH05216868A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=11947299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1756092A Withdrawn JPH05216868A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 有限要素法解析用データ生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05216868A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0985577A1 (fr) | 1998-09-08 | 2000-03-15 | Valeo Vision | Dispositif de commande d'une partie mobile d'un projecteur de véhicule automobile |
| JP2014154156A (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-25 | Livermore Software Technology Corp | 衝突イベントの数値的シミュレーションにおいて低次有限要素および二次有限要素を有する接触面定義を生成する方法およびシステム |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP1756092A patent/JPH05216868A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0985577A1 (fr) | 1998-09-08 | 2000-03-15 | Valeo Vision | Dispositif de commande d'une partie mobile d'un projecteur de véhicule automobile |
| JP2014154156A (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-25 | Livermore Software Technology Corp | 衝突イベントの数値的シミュレーションにおいて低次有限要素および二次有限要素を有する接触面定義を生成する方法およびシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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