JPH0618376A - Method for automatic reduction of degree of freedom - Google Patents

Method for automatic reduction of degree of freedom

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JPH0618376A
JPH0618376A JP17406392A JP17406392A JPH0618376A JP H0618376 A JPH0618376 A JP H0618376A JP 17406392 A JP17406392 A JP 17406392A JP 17406392 A JP17406392 A JP 17406392A JP H0618376 A JPH0618376 A JP H0618376A
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JP
Japan
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freedom
degree
data
degrees
node
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Application number
JP17406392A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuko Yokota
優子 横田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0618376A publication Critical patent/JPH0618376A/en
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Abstract

PURPOSE:To automatically, rapidly and accurately form partial structure data by preliminarily recording inherent mode data and selecting a nodal point to extract the partial structure data on reference to the degree-of-freedom selection data of the nodal point. CONSTITUTION:The inherent values by modes of an object to be analyzed and the mode vector data of the degrees of freedom at respective nodal points are preliminarily recorded while restriction data showing whether the degrees of freedom of the nodal points are restricted are recorded and the degree of freedom of the object to be analyzed is selected on the basis of said data (referred to as the reduction of a degree of freedom). Function checking whether a degree of freedom is accurately selected in this selection process is provided and the accurately selected degree of freedom is registered in a degree-of- freedom selection table. Partial structure data is extracted and recorded from the preliminarily recorded inherent mode on the basis of the selected degree of freedom registered in the degree-of-freedom selection table. By this constitution, partial structure data can be automatically formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば、構造物の
組立て後の振動特性の予想の際に用いる自由度縮少を自
動化する手法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for automating the reduction of the degree of freedom used when predicting the vibration characteristics of a structure after assembly.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下に、従来の振動特性解析装置とし
て、構造物の振動シミュレーション装置の場合を例にし
て説明する。図8に示すように、構造物、特に、機械構
造物の製品設計において、試作前に、コンピュータでモ
デリングおよびシミュレーションを行うCAE(Com
puter Aided Engineering)
は、開発期間とコスト低減を図る有力な手段として着目
されている。その中で、機械構造物の製品設計における
信頼性評価法として振動解析は重要な位置を占めてい
る。従来、機械構造物の振動解析の手法は、実験的FF
T(高速フーリエ変換)解析手法、および理論的解析手
法としての有限要素法がある。さらに図9に示すよう
に、特願昭63−060766号公報の様にこれらの実
験的FFT解析および有限要素法による理論解析を解析
しようとする機械構造物の各構成要素(部分構造)単位
に施し、それぞれの結果を入力して結合後の機械構造物
の振動特性を数値的にシミュレーションする部分構造合
成法がある。実験的FFT解析手法は、機械構造物に人
為的な加振力を加え、その際の応答を測定し、それらの
信号をA−D変換器によりサンプリングし、ミニコンピ
ュータまたはマイクロコンピュータにそのデジタル・デ
ータを入力し、高速フーリエ変換(Fast Four
ier Trannsform−FFT)を施し、加振
点と応答点との間の伝達関数を測定するという操作を機
械構造物のいろいろな点についてくり返し測定し、さら
にカーブ・フィット(モーダル解析)により構造物の固
有振動数、減衰比、振動モード等のモーダル・パラメー
タを求める手法であり、実構造物の振動特性を得るため
の重要な手段として用いられている。一方、有限要素法
は、機械構造物の有限個の有限要素の集合で表わせると
考え、おのおのの要素の外力と変形の関係を求め、これ
を全体の機械構造物について外力と変位の間の関係の変
位関数を定義することにより、固有値問題を解き、構造
物の固有振動数、振動モードを求め、さらに、運動方程
式を解き、各要素の応答解析も求めるという、コンピュ
ータを利用した理論的解析手法である。部分構造合成法
は、実験的FFT解析および有限要素法による理論解析
を、解析しようとする機械構造物の各構成要素(部分構
造)単位に施し、それぞれの結果を入力して結合後の機
械構造物の振動特性を数値的にシミュレーションする手
法であり、図10を用いてその具体例を説明する。図1
0は、電車設計のシミュレーションを説明する図であ
る。図において100は電車の車体、101は架台、1
02は部台A、103は部台Bで、それぞれが電車の構
成要素となるものである。110〜113は車体10
0、架台101、部台A102、部台B103の各振動
特性例、121は部分構造合成法120により求められ
た全系の振動特性例をさす。振動特性例は横軸を周波数
fとし、縦軸を振動応答xとして示してある。また20
0は電車が置かれる座標系を示しており、ここではx
軸、y軸、z軸が互いに直交する3次元座標空間を示し
ている。また、11〜14、21〜24、31〜34は
車体100と架台101で選ばれた測定点(以下、節点
ともいう)である。A、Bは架台101と部台A10
2、部台B103で選ばれた測定点である。同一番号あ
るいは同一符号を付された測定点は各構成要素が結合さ
れたときの結合点となるところである。一般にひとつの
測定点の振動応答を調べるには座標系200に示したよ
うに以下の6つの方向を考えればよい。 (1)x軸方向(x) (2)y軸方向(y) (3)z軸方向(z) (4)x軸を中心とする回転方向(rx) (5)y軸を中心とする回転方向(ry) (6)z軸を中心とする回転方向(rz) これらの方向を自由度という。したがってひとつの測定
点には、最大6つの自由度が存在する。ここで、たとえ
ば回転方向(rx、ry、rz)を固定できる系があれ
ば自由度はx、y、zのみとなり3になる。またバネが
上下するだけのときは自由度が1(たとえばx方向の
み)となる。図11は従来技術の一実施例に係る構造物
振動シミュレーション装置の構成を示すブロック図であ
る。図において、51a、51bは第1、第2の構造物
の部分構造データをそれぞれ格納する部分構造データ格
納器、52a、52bは部分構造データ格納器51a、
51bからの部分構造データ(即ち第1、第2の構造物
の振動を実測または解析して得た部分構造データ)から
構造物の伝達関数マトリクスを計算する伝達関数演算手
段、53は剛結合か柔結合かを示す結合条件や各自由度
の拘束関係を示す拘束関係マトリクスと、これとオーバ
ラップする座標変換マトリクスが格納されている部分構
造結合定義データ格納器である。55は伝達関数演算手
段52a、52bによって得られた第1および第2の構
造物の伝達関数マトリクスを部分構造定義データ格納器
53にある予め定めた結合条件に従って結合し、結合後
の構造物の伝達関数マトリクスを生成する結合手段であ
る。59は伝達関数結合手段55からの伝達関数マトリ
クスにより結合後の構造物の固有モードおよびモード・
シェイプを解析する固有値解析手段、60は固有値解析
手段59で得られた解析結果を格納する固有値解析結果
格納器である。61は構造物の時間領域での加振データ
を格納する時間領域加振データ格納器、62は時間領域
での解析を行うために上記時間領域加振データをフーリ
エ解析して周波数領域加振データに変換するフーリエ解
析手段である。56はフーリエ解析手段によって得られ
た周波数領域加振データを格納する周波数領域加振動デ
ータ格納器である。57は結合手段55からの伝達関数
マトリクスとフーリエ解析手段からの周波数領域加振デ
ータ(周波数領域加振データ格納器56からの周波数領
域加振データ)とにより結合後の構造物の各点の周波数
領域での応答を解析する周波数領域応答解析手段、58
は周波数領域応答解析手段57で得られた周波数領域応
答解析結果を格納する周波数領域応答結果格納器であ
る。63は周波数領域応答解析手段57により得られた
周波数応答解析結果(周波数領域応答結果格納器58の
内容)を時間領域応答解析結果に変換する逆フーリエ解
析手段、64は上記時間領域応答解析結果を格納する時
間領域応答結果格納器である。このような、従来の振動
解析装置は、実験的FFT解析や、有限要素法によって
得られた振動モード特性を手動で、とり出し、部分構造
データファイル51a、51bを作成していた。
2. Description of the Related Art A conventional vibration characteristic analysis device will be described below by taking a structure vibration simulation device as an example. As shown in FIG. 8, in product design of a structure, particularly a mechanical structure, CAE (Com
(putter Aided Engineering)
Has been attracting attention as a powerful means to reduce development period and cost. Among them, vibration analysis occupies an important position as a reliability evaluation method in product design of mechanical structures. Conventionally, the method of vibration analysis of mechanical structures has been experimental FF.
There are a T (fast Fourier transform) analysis method and a finite element method as a theoretical analysis method. Further, as shown in FIG. 9, as in Japanese Patent Application No. 63-060766, these experimental FFT analysis and theoretical analysis by the finite element method are performed for each component (partial structure) unit of the mechanical structure. There is a partial structure synthesis method that numerically simulates the vibration characteristics of the mechanical structure after joining by inputting each result. In the experimental FFT analysis method, an artificial excitation force is applied to a mechanical structure, the response at that time is measured, those signals are sampled by an A / D converter, and the mini computer or the microcomputer displays the digital signal. Enter the data and use Fast Fourier Transform
ier Transform-FFT), and repeatedly measuring the transfer function between the excitation point and the response point at various points of the mechanical structure, and further performing curve fitting (modal analysis) of the structure. It is a method for obtaining modal parameters such as natural frequency, damping ratio, and vibration mode, and is used as an important means for obtaining the vibration characteristics of an actual structure. On the other hand, the finite element method is considered to be represented by a finite set of finite elements of a mechanical structure, and the relationship between the external force and the deformation of each element is obtained, and this is calculated for the entire mechanical structure between the external force and the displacement. Theoretical analysis using a computer that solves the eigenvalue problem by defining the displacement function of the relation, finds the natural frequency and vibration mode of the structure, and further solves the equation of motion and also finds the response analysis of each element. It is a technique. In the substructure synthesis method, theoretical FFT analysis and theoretical analysis by the finite element method are performed for each component (substructure) unit of the mechanical structure to be analyzed, and the respective results are input to input the mechanical structure after coupling. This is a method of numerically simulating the vibration characteristics of an object, and a specific example thereof will be described with reference to FIG. Figure 1
0 is a diagram illustrating a train design simulation. In the figure, 100 is a train body, 101 is a pedestal, and 1
Reference numeral 02 is a base A, and reference numeral 103 is a base B, each of which is a constituent element of a train. 110-113 is the vehicle body 10
0, each of the vibration characteristics of the gantry 101, the base A102, and the base B103, and 121 indicates the vibration characteristics of the entire system obtained by the partial structure synthesis method 120. In the vibration characteristic example, the horizontal axis represents frequency f and the vertical axis represents vibration response x. Again 20
0 indicates the coordinate system in which the train is placed, where x
A three-dimensional coordinate space in which the axes, the y-axis, and the z-axis are orthogonal to each other is shown. Further, 11 to 14, 21 to 24, and 31 to 34 are measurement points (hereinafter, also referred to as nodes) selected by the vehicle body 100 and the gantry 101. A and B are base 101 and base A10
2. This is the measurement point selected on the table B103. The measurement points having the same numbers or the same symbols are the connection points when the respective constituent elements are combined. Generally, in order to investigate the vibration response of one measurement point, the following six directions may be considered as shown in the coordinate system 200. (1) x-axis direction (x) (2) y-axis direction (y) (3) z-axis direction (z) (4) rotation direction around the x-axis (rx) (5) around the y-axis Rotational direction (ry) (6) Rotational direction (rz) about the z-axis These directions are called degrees of freedom. Therefore, one measurement point has a maximum of six degrees of freedom. Here, for example, if there is a system in which the rotation directions (rx, ry, rz) can be fixed, the degrees of freedom are only x, y, z, and are 3. Further, when the spring only moves up and down, the degree of freedom is 1 (for example, only in the x direction). FIG. 11 is a block diagram showing the structure of a structure vibration simulation apparatus according to an embodiment of the prior art. In the figure, 51a and 51b are partial structure data storages for storing partial structure data of the first and second structures, respectively, and 52a and 52b are partial structure data storages 51a and 51a.
Transfer function calculating means for calculating the transfer function matrix of the structure from the partial structure data from 51b (that is, the partial structure data obtained by actually measuring or analyzing the vibrations of the first and second structures), 53 is a rigid connection It is a partial structure connection definition data storage in which a connection condition indicating soft connection and a constraint relationship matrix indicating a constraint relationship of each degree of freedom, and a coordinate conversion matrix overlapping the constraint relationship matrix are stored. 55 combines the transfer function matrices of the first and second structures obtained by the transfer function calculating means 52a and 52b according to a predetermined combining condition in the partial structure definition data storage 53, and the combined structure It is a coupling means for generating a transfer function matrix. Reference numeral 59 denotes the eigenmodes and modes of the structure after coupling by the transfer function matrix from the transfer function coupling means 55.
The eigenvalue analysis means for analyzing the shape and 60 are eigenvalue analysis result storages for storing the analysis results obtained by the eigenvalue analysis means 59. Reference numeral 61 is a time domain excitation data storage for storing excitation data in the time domain of the structure, and 62 is frequency domain excitation data by performing Fourier analysis on the time domain excitation data in order to perform analysis in the time domain. It is a Fourier analysis means for converting into. Reference numeral 56 is a frequency domain vibration data storage for storing frequency domain vibration data obtained by the Fourier analysis means. Reference numeral 57 represents the frequency of each point of the structure after the combination by the transfer function matrix from the coupling means 55 and the frequency domain excitation data from the Fourier analysis means (frequency domain excitation data from the frequency domain excitation data storage 56). Frequency domain response analysis means for analyzing the response in the domain, 58
Is a frequency domain response result storage for storing the frequency domain response analysis result obtained by the frequency domain response analysis means 57. Reference numeral 63 denotes an inverse Fourier analysis means for converting the frequency response analysis result (contents of the frequency domain response result storage 58) obtained by the frequency domain response analysis means 57 into a time domain response analysis result, and 64 denotes the time domain response analysis result. It is a time domain response result storage for storing. Such a conventional vibration analysis device manually extracts the vibration mode characteristics obtained by the experimental FFT analysis or the finite element method, and creates the partial structure data files 51a and 51b.

【0003】図12は固有値解析結果のリストを示す図
であり、図12のような固有値解析結果のリストをもと
に着目する節点の中の自由度のモードベクトルの値を選
択して図12のような部分構造データを作成していた。
部分構造合成法で解析するときは、有限要素法解析と異
なり、解析対象として、すべての節点と方向を用いず、
解析対象として着目した節点と方向(自由度)を選択し
て解析することによって、計算メモリ及び速度の効率化
を図ることができる。このように、解析対象とする自由
度(節点と方向)を選択することを自由度縮少という。
すなわち、部分構造データを作成する場合は、図11に
示すような固有値解析結果のリストの中から、必要なデ
ータのみを選択し、それを部分構造データとしてコピー
するという手作業をすることによりデータ量を減少させ
ていた。
FIG. 12 is a diagram showing a list of eigenvalue analysis results. Based on the list of eigenvalue analysis results as shown in FIG. 12, the value of the mode vector of the degree of freedom in the node of interest is selected and the result shown in FIG. I was creating partial structure data such as.
When analyzing with the substructure synthesis method, unlike the finite element method analysis, all nodes and directions are not used as the analysis target,
By selecting and analyzing the node and the direction (degree of freedom) focused on as the analysis target, the efficiency of the calculation memory and the speed can be improved. In this way, selecting the degrees of freedom (nodes and directions) to be analyzed is called reduction of degrees of freedom.
That is, when creating partial structure data, by manually selecting only necessary data from the list of eigenvalue analysis results as shown in FIG. 11 and copying it as partial structure data The amount was decreasing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の方式は、以上の
ように構成されているので、1つ1つ手作業で、必要な
自由度を選択しなければならず、データを作成する手間
が必要であったため、部分構造合成法の利点である。自
由度縮少法が活用されていなかった。
Since the conventional system is configured as described above, it is necessary to manually select the required degree of freedom one by one, and the time and effort for creating the data are required. This was an advantage of the partial structure synthesis method because it was necessary. The freedom reduction method was not used.

【0005】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、自由度縮少処理を迅速化し、
かつ、部分構造合成法データを自動的に作成することが
出来る方式を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and speeds up the degree of freedom reduction processing,
Moreover, it is an object of the present invention to obtain a method capable of automatically creating partial structure synthesis method data.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係る自由度縮
少自動化手法は、以下の工程を有するものである。 (a)解析対象物の各節点における自由度に関するデー
タを記憶する記憶工程、(b)上記節点を選択する節点
選択工程、(c)上記節点選択工程により選択された節
点の自由度を選択する自由度選択工程、(d)上記自由
度選択工程により選択された自由度に基づいて、上記記
憶工程で記憶したデータの中からその自由度に関するデ
ータを抽出して記憶する抽出工程。
An automated method for reducing the degree of freedom according to the present invention has the following steps. (A) a storage step of storing data regarding the degrees of freedom at each node of the analysis object; (b) a node selection step of selecting the nodes; (c) a degree of freedom of the nodes selected by the node selection step. Degree-of-freedom selection step, (d) an extraction step of extracting and storing data relating to the degree of freedom from the data stored in the storage step based on the degree of freedom selected in the degree-of-freedom selection step.

【0007】[0007]

【作用】この発明では、記憶工程によりあらかじめメモ
リに格納されている固有モード情報から節点選択工程と
自由度選択工程により作成した自由度選択情報を参照し
て、部分構造データを抽出作成する。したがって部分構
造データの誤りがなく、自動的に、データを作成するこ
とが出来、自由度縮少の活用が、部分構造合成法におい
て促進される。
According to the present invention, the partial structure data is extracted and created by referring to the degree-of-freedom selection information created by the node selection step and the degree-of-freedom selection step from the eigenmode information stored in advance in the memory by the storage step. Therefore, there is no error in the partial structure data and the data can be automatically created, and the utilization of the reduced degree of freedom is promoted in the partial structure synthesis method.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例について説明す
る。図1は自由度縮少の自動化手法のフローチャートを
示す図、図2は自由度選択テーブルの例を示す図であ
る。図1において、21は、解析対象物の各節点におけ
る自由度を記憶する記憶工程、22は、上記節点を選択
する節点選択工程、23は、上記節点の自由度を選択す
る自由度選択工程、24は、上記節点選択工程で選択さ
れた節点の上記自由度選択工程により選択された自由度
を、上記記憶工程で記憶した自由度の中から抽出して記
憶する抽出工程である。図1において、31は図12に
示したような固有値、32は同じく図12に示したよう
なモードベクトルのデータをそれぞれ示している。33
はこれら固有値31、モードベクトル32を格納するた
めのメモリである。41は節点の自由度が拘束されるか
拘束されないかを示すためのデータである。42はこれ
ら節点の自由度の拘束情報を記録するためのメモリであ
る。43は選択可能な自由度を表示する工程である。4
4は上記表示工程により表示された選択可能な自由度を
選択する自由度の選択工程である。45は上記選択工程
44により選択された自由度がルールに基づいて正しく
選択されたかどうかをチェックするチェック工程であ
る。46はチェック工程45により正しくチェックされ
た自由度を登録する自由度選択テーブルである。51は
固有モードを記憶しているメモリ33から自由度選択テ
ーブル46に記録されている選択しようとする自由度に
基づいて部分構造データを記録する部分構造データ格納
器である。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a flowchart of an automated method of reducing the degree of freedom, and FIG. 2 is a diagram showing an example of a degree of freedom selection table. In FIG. 1, 21 is a storage step of storing the degrees of freedom at each node of the analysis target, 22 is a node selection step of selecting the nodes, 23 is a degree of freedom selection step of selecting the degrees of freedom of the nodes, Reference numeral 24 is an extraction step of extracting the degrees of freedom of the nodes selected in the node selection step in the degrees of freedom selection step from the degrees of freedom stored in the storage step. In FIG. 1, 31 indicates eigenvalues as shown in FIG. 12, and 32 shows mode vector data as shown in FIG. 33
Is a memory for storing these eigenvalues 31 and mode vectors 32. Reference numeral 41 is data for indicating whether the degree of freedom of the node is restricted or not restricted. Reference numeral 42 is a memory for recording constraint information of the degrees of freedom of these nodes. 43 is a step of displaying selectable degrees of freedom. Four
Reference numeral 4 is a freedom degree selection step of selecting the selectable degrees of freedom displayed in the display step. Reference numeral 45 is a check step for checking whether or not the degree of freedom selected in the selection step 44 has been correctly selected based on the rule. Reference numeral 46 is a degree-of-freedom selection table for registering the degree of freedom correctly checked in the checking step 45. Reference numeral 51 denotes a partial structure data storage device which records partial structure data from the memory 33 storing the eigenmode based on the degree of freedom to be selected recorded in the degree of freedom selection table 46.

【0009】図2は自由度選択テーブル46の一例を示
す図である。左端には、節点番号101〜200までが
選ばれており、次にこれら101〜200までの節点が
選択された場合には1、選択されなかった場合には0が
記入されている。そしてその隣の6カラムには順にx、
y、z、rx、ry、rzが6つの自由度として記入さ
れており、節点が選択された場合にはこれらの値が0か
1かにより自由度が選択されたかどうかが判別できるよ
うになっている。例えば節点番号101は節点として選
択されており、自由度全てが選択されたことを示してい
る。次に節点番号102は節点として選択されなかった
ために6つの自由度に関してはデータが一切必要でない
ため、この例では*が記入されている。また、節点番号
103に関しては節点として選択されており、そのうち
必要な自由度はyとrxとrzのみであり、その他のx
とzとryのデータは自由度としては選択されないこと
を示している。以下同様にこの自由度選択テーブルは各
節点についての6つの自由度が選択されたかどうかを一
覧表にして示しているものである。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the degree of freedom selection table 46. Node numbers 101 to 200 are selected at the left end, and 1 is entered when the nodes 101 to 200 are selected next, and 0 is not entered when they are not selected. And in the 6 columns next to it, x,
y, z, rx, ry, and rz are entered as six degrees of freedom. When a node is selected, it is possible to determine whether the degree of freedom is selected by checking whether these values are 0 or 1. ing. For example, the node number 101 is selected as a node, indicating that all the degrees of freedom have been selected. Next, since the node number 102 has not been selected as a node, no data is required for the six degrees of freedom, so * is entered in this example. Further, the node number 103 is selected as a node, of which the necessary degrees of freedom are only y, rx, and rz, and other x
It shows that the data of z and ry are not selected as the degrees of freedom. Similarly, this degree-of-freedom selection table shows a list of six degrees of freedom for each node.

【0010】次に、図1及び図2に示した具体的な例に
ついて、以下フローチャート及び画面のレイアウトをも
とに説明する。図3は部分構造モデルの形状表示と自由
度の選択及び表示と、その部分構造データの生成につい
て示す流れ図である。以下、部分構造データのことをS
DFデータと呼ぶことにする。図3において1は図4に
示すようなフローをもっている形状表示処理である。2
はこのような形状表示処理によって選択された部分構造
に対して自由度を選択する自由度処理である。3はSD
Fデータを生成するSDFデータ生成処理である。図4
は図3の形状表示処理の流れを示した図であり、4は図
5に示すような部分構造定義画面を表示する処理であ
る。図5は形状表示処理によって表示された部分構造定
義画面の一例を示す図であり、本システムでは最大2枚
のウィンドウを開くことができ、左側の形状エリアの上
部枠内には選択した部分構造モデル名とファイル名が表
示される。これによって利用者は表示した部分構造がど
の部分構造であるかを知ることができる。また、右側に
あるデータとして視点の変更が可能である。また、更に
構造の確認もすることができ、梁の構造確認あるいは平
面シェルの構造確認が可能になっている。図6は自由度
処理の操作の流れを示す図であり、図7はその操作にお
いて自由度を選択する場合の画面の一例を示す図であ
る。
Next, the specific examples shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to the flowcharts and screen layouts below. FIG. 3 is a flowchart showing the shape display of the partial structure model, the selection and display of the degrees of freedom, and the generation of the partial structure data. Hereinafter, the partial structure data will be referred to as S
We will call it DF data. In FIG. 3, reference numeral 1 is a shape display process having the flow shown in FIG. Two
Is a degree-of-freedom process for selecting a degree of freedom for the partial structure selected by the shape display process. 3 is SD
This is SDF data generation processing for generating F data. Figure 4
4 is a diagram showing a flow of the shape display process of FIG. 3, and 4 is a process of displaying a partial structure definition screen as shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of the partial structure definition screen displayed by the shape display processing. In this system, up to two windows can be opened, and the selected partial structure is displayed in the upper frame of the left shape area. The model name and file name are displayed. This allows the user to know which partial structure the displayed partial structure is. In addition, the viewpoint can be changed as the data on the right side. Further, the structure can be confirmed, and the structure of the beam or the structure of the plane shell can be confirmed. FIG. 6 is a diagram showing the flow of the operation of the degree-of-freedom process, and FIG. 7 is a diagram showing an example of a screen when the degree of freedom is selected in the operation.

【0011】自由度選択では、全体構造(自由度縮少
有)形状の作成のため、以下の2種類の選択方法があ
る。 (A)梁要素として自由度選択する。 (B)平面シェル要素として自由度選択する。
In the selection of the degree of freedom, there are the following two kinds of selection methods in order to create the shape of the whole structure (with a reduced degree of freedom). (A) The degree of freedom is selected as the beam element. (B) Select the degree of freedom as a plane shell element.

【0012】以下、その操作方法を示す。 (A)梁要素として自由度選択 (1)図5の部分構造定義画面の自由度選択処理の
「梁」をクリックし反転させる。 (2)端点1の節点をピックによって選択する。 ピックIDは、2点を結ぶ直線上に設定されている。シ
ステムでは、直線上のピック位置に近い節点が選択さ
れ、その位置に丸(○)が描かれる。さらに、図7の自
由度画面が開かれ、そこでは、 ・節点番号 ・以下の(3)で選択できる自由度(方向) (「X」、「Y」、「Z」、…が反転する) が表示される。 (3)端点1の節点の自由度を自由度画面を用いて選択
する。 (i)(2)で反転表示された自由度の全部を選択する
場合 a)「全自由度」をクリックする。 b)「終了」をクリックし、自由度画面を閉じる。 (ii)上記(2)で反転表示された自由度の中の一部
を選択する場合 a)「部分自由度」をクリックする。 b)選択しない自由度の反転を、そのアイテムをクリッ
クし非反転する。 c)「終了」をクリックし、自由度画面を閉じる。 (iii)(2)で反転表示された自由度全部を拘束す
る(選択しない)場合 a)「拘束」をクリックする。 b)「終了」をクリックし、自由度を閉じる。 (4)端点2の節点とその自由度を(2)、(3)の操
作を繰り返して選択する。 (5)「実行」をクリックすると自由度選択が登録さ
れ、「中止」をクリックすると(1)〜(4)の処理が
無効となる。
The operation method will be described below. (A) Select the degree of freedom as a beam element (1) Click "beam" in the degree of freedom selection process on the partial structure definition screen of FIG. 5 to invert it. (2) Select the node of the end point 1 by picking. The pick ID is set on a straight line connecting two points. In the system, a node near the pick position on the straight line is selected and a circle (○) is drawn at that position. Further, the degree-of-freedom screen of FIG. 7 is opened, in which: -node number-degree of freedom (direction) that can be selected in (3) below ("X", "Y", "Z", ... are reversed) Is displayed. (3) The degree of freedom of the node of the end point 1 is selected using the degree of freedom screen. (I) When selecting all of the degrees of freedom highlighted in (2) a) Click “All degrees of freedom”. b) Click "Finish" to close the degrees of freedom screen. (Ii) When selecting a part of the degrees of freedom highlighted in (2) above a) Click "Partial degrees of freedom". b) Click the item to reverse the degree of freedom that is not selected. c) Click “Finish” to close the degrees of freedom screen. (Iii) To constrain (do not select) all the degrees of freedom highlighted in (2) a) Click "Constrain". b) Click "Finish" to close the degrees of freedom. (4) The node of the end point 2 and its degree of freedom are selected by repeating the operations of (2) and (3). (5) Clicking "Execute" registers the degree of freedom selection, and clicking "Cancel" disables the processes of (1) to (4).

【0013】(B1)平面シェル要素としての自由度選
択(四角形要素) (1)図5の部分構造定義画面の自由度選択処理の「平
面シェル」をクリックし反転させる。 (2)端点1の節点をピックにより選択する。 ピックIDは、2点を結ぶ直線上に設定されている。シ
ステムでは、直線上のピック位置に近い節点が選択さ
れ、その位置に丸(○)が描かれる。さらに、図7の自
由度画面が開かれ、そこでは、 ・節点番号 ・以下の(3)で選択できる自由度(方向) (「X」、「Y」、「Z」、…が反転する) が表示される。 (3)端点1の節点の自由度を自由度画面を用いて選択
する。 (i)上記(2)で反転表示された自由度の全部を選択
する場合 a)「全自由度」をクリックする。 b)「終了」をクリックし、自由度画面を閉じる。 (ii)上記(2)で反転表示された自由度の中の一部
を選択する場合 a)「部分自由度」をクリックする。 b)選択しない自由度の反転を、そのアイテムをクリッ
クし非反転する。 c)「終了」をクリックし、自由度画面を閉じる。 (iii)上記(2)で反転表示された自由度全部を拘
束する(選択しない)場合 a)「拘束」をクリックする。 b)「終了」をクリックし、自由度を閉じる。 (4)端点2の節点とその自由度を(2)、(3)の操
作を繰り返して選択する。 (5)端点3の節点とその自由度を(2)、(3)の操
作を繰り返して選択する。 (6)端点4の節点とその自由度を(2)、(3)の操
作を繰り返して選択する。 (7)端点1の節点を(2)の操作によって再選択す
る。 (8)「実行」をクリックすると自由度選択が登録さ
れ、「中止」をクリックすると(1)〜(7)の処理が
無効となる。
(B1) Selection of degree of freedom as a plane shell element (rectangular element) (1) Click "plane shell" of the degree of freedom selection processing of the partial structure definition screen of FIG. 5 to invert it. (2) Select the node of the end point 1 by picking. The pick ID is set on a straight line connecting two points. In the system, a node near the pick position on the straight line is selected and a circle (○) is drawn at that position. Further, the degree-of-freedom screen of FIG. 7 is opened, in which: -node number-degree of freedom (direction) that can be selected in (3) below ("X", "Y", "Z", ... are reversed) Is displayed. (3) The degree of freedom of the node of the end point 1 is selected using the degree of freedom screen. (I) When selecting all of the degrees of freedom highlighted in (2) above a) Click "All degrees of freedom". b) Click "Finish" to close the degrees of freedom screen. (Ii) When selecting a part of the degrees of freedom highlighted in (2) above a) Click "Partial degrees of freedom". b) Click the item to reverse the degree of freedom that is not selected. c) Click “Finish” to close the degrees of freedom screen. (Iii) To constrain (do not select) all the degrees of freedom highlighted in (2) above a) Click "Constrain". b) Click "Finish" to close the degrees of freedom. (4) The node of the end point 2 and its degree of freedom are selected by repeating the operations of (2) and (3). (5) The node of the end point 3 and its degree of freedom are selected by repeating the operations of (2) and (3). (6) The node of the end point 4 and its degree of freedom are selected by repeating the operations of (2) and (3). (7) The node of the end point 1 is reselected by the operation of (2). (8) Clicking "Execute" registers the degree of freedom selection, and clicking "Cancel" disables the processing of (1) to (7).

【0014】(B2)平面シェル要素としての自由度選
択(三角形要素) (1)図5の部分構造定義画面の自由度選択処理の「平
面シェル」をクリックし反転させる。 (2)端点1の節点をピックによって選択する。 ピックIDは、2点を結ぶ直線上に設定されている。シ
ステムでは、直線上のピック位置に近い節点が選択さ
れ、その位置に丸(○)が描かれる。さらに、図7の自
由度画面が開かれ、そこでは、 ・節点番号 ・以下の(3)で選択できる自由度(方向) (「X」、「Y」、「Z」、…が反転する) が表示される。 (3)端点1の節点の自由度を自由度画面を用いて選択
する。 (i)上記(2)で反転表示された自由度の全部を選択
する場合 a)「全自由度」をクリックする。 b)「終了」をクリックし、自由度画面を閉じる。 (ii)上記(2)で反転表示された自由度の中の一部
を選択する場合 a)「部分自由度」をクリックする。 b)選択しない自由度の反転を、そのアイテムをクリッ
クして非反転する。 c)「終了」をクリックし、自由度画面を閉じる。 (iii)上記(2)で反転表示された自由度全部を拘
束する(選択しない)場合 a)「拘束」をクリックする。 b)「終了」をクリックし、自由度を閉じる。 (4)端点2の節点とその自由度を(2)、(3)の操
作を繰り返して選択する。 (5)端点3の節点とその自由度を(2)、(3)の操
作を繰り返して選択する。 (6)端点1の節点を(2)の操作によって再選択す
る。 (7)「実行」をクリックすると自由度選択が登録さ
れ、「中止」をクリックすると(1)〜(6)の処理が
無効になる。 なお、自由度表示処理は、部分構造の自由度として、
(1)で何が選択されたかを知るときに用いる。また、
自由度初期化処理は、自由度選択処理を初期化する場合
である。 以上のような具体的な操作を経て、図2に示すような自
由度選択テーブルが作成されることとなる。
(B2) Degree of freedom selection as a plane shell element (triangular element) (1) Click "plane shell" of the degree of freedom selection process of the partial structure definition screen of FIG. 5 to invert it. (2) Select the node of the end point 1 by picking. The pick ID is set on a straight line connecting two points. In the system, a node near the pick position on the straight line is selected and a circle (○) is drawn at that position. Further, the degree-of-freedom screen of FIG. 7 is opened, in which: -node number-degree of freedom (direction) that can be selected in (3) below ("X", "Y", "Z", ... are reversed) Is displayed. (3) The degree of freedom of the node of the end point 1 is selected using the degree of freedom screen. (I) When selecting all of the degrees of freedom highlighted in (2) above a) Click "All degrees of freedom". b) Click "Finish" to close the degrees of freedom screen. (Ii) When selecting a part of the degrees of freedom highlighted in (2) above a) Click "Partial degrees of freedom". b) Click on the item to reverse the unselected degrees of freedom. c) Click “Finish” to close the degrees of freedom screen. (Iii) To constrain (do not select) all the degrees of freedom highlighted in (2) above a) Click "Constrain". b) Click "Finish" to close the degrees of freedom. (4) The node of the end point 2 and its degree of freedom are selected by repeating the operations of (2) and (3). (5) The node of the end point 3 and its degree of freedom are selected by repeating the operations of (2) and (3). (6) The node of the end point 1 is reselected by the operation of (2). (7) Click "Execute" to register the degree of freedom selection, and click "Cancel" to invalidate the processes (1) to (6). The degree-of-freedom display processing is performed as
It is used to know what was selected in (1). Also,
The degree-of-freedom initialization process is a case of initializing the degree-of-freedom selection process. Through the above-described specific operation, the degree-of-freedom selection table as shown in FIG. 2 is created.

【0015】以上のように、この実施例は、以下の点を
特徴としている。 (1)すべての節点の自由度拘束/非拘束の情報を1/
0でメモリに格納する。 (2)自由度選択された節点かどうかの情報を節点単位
にメモリに格納する。 (3)選択された節点の6自由度のうち、選択された自
由度が(1)の非拘束にあたるかチェックする。 (4)上記(3)がOKなら、節点ごとの自由度一覧に
選択/非選択の情報をメモリに格納する。 (5)上記(2)、(4)の情報と、あらかじめメモリ
に格納されているモード情報の両者から部分構造合成デ
ータを作成する。
As described above, this embodiment is characterized by the following points. (1) 1 / freedom information of constraint / non-constraint of all nodes
0 is stored in the memory. (2) Degree of freedom Information about whether or not the selected node is stored in the memory in units of nodes. (3) Check whether the selected degree of freedom out of the six degrees of freedom of the selected node is unconstrained in (1). (4) If the above (3) is OK, the selection / non-selection information is stored in the memory in the degree-of-freedom list for each node. (5) Partial structure composite data is created from both the information in (2) and (4) above and the mode information stored in the memory in advance.

【0016】実施例2.上記実施例においては節点選択
工程22が自由度選択工程23よりも前に有る場合を示
したが、節点選択工程22と自由度選択工程23は順序
が入れ替わっても構わない。あるいは交互に実行するこ
とにより節点一つづつについて自由度を選択するような
場合でもかまわない。
Example 2. In the above-mentioned embodiment, the case where the node selection step 22 precedes the degree-of-freedom selection step 23 is shown, but the order of the node-selection step 22 and the degree-of-freedom selection step 23 may be exchanged. Alternatively, the degree of freedom may be selected for each node by executing the nodes alternately.

【0017】実施例3.上記実施例1においては自由度
を選択する場合を説明したが、固有値モード質量、モー
ド合成等の固有モード情報を選択するような場合でも構
わない。その場合には、これらの情報を抽出するために
選択工程において必要な選択条件が与えられる必要があ
る。
Embodiment 3. In the first embodiment described above, the case of selecting the degree of freedom has been described, but the case of selecting eigenmode information such as eigenvalue mode mass and mode combination may be used. In that case, it is necessary to provide the necessary selection conditions in the selection process in order to extract these pieces of information.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、固有
モードの情報と、自由度選択情報をメモリに格納して、
部分構造データを作成するので、簡単に精度のよいデー
タが作成できる。
As described above, according to the present invention, eigenmode information and degree-of-freedom selection information are stored in a memory,
Since partial structure data is created, accurate data can be created easily.

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

【図1】この発明に係る自由度縮少の自動化手法のフロ
ーチャートを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a flowchart of an automated method of reducing the degree of freedom according to the present invention.

【図2】この発明に係る自由度縮少の自動化手法に用い
られる自由度選択テーブルの一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a degree-of-freedom selection table used in an automated method of reducing the degree of freedom according to the present invention.

【図3】この発明における部分構造の定義処理の流れを
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a flow of a partial structure definition process in the present invention.

【図4】この発明における形状表示処理の流れを示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a flow of shape display processing in the present invention.

【図5】この発明に係る部分構造定義画面の一例を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a partial structure definition screen according to the present invention.

【図6】この発明に係る自由度選択処理の流れを示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a flow of a degree-of-freedom selection process according to the present invention.

【図7】この発明における自由度選択画面の一例を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a degree-of-freedom selection screen according to the present invention.

【図8】従来のCAEの流れを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a flow of a conventional CAE.

【図9】従来の部分構造合成法による概略図を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic diagram by a conventional partial structure synthesis method.

【図10】従来の部分構造合成法の一例を説明するため
の図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a conventional partial structure synthesis method.

【図11】従来の部分構造合成法の構成要素を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing components of a conventional partial structure synthesis method.

【図12】固有値固有モードの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of an eigenvalue eigenmode.

【図13】部分構造データの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of partial structure data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 記憶工程 22 節点選択工程 23 自由度選択工程 24 抽出工程 21 storage process 22 node selection process 23 degree of freedom selection process 24 extraction process

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の要素を有する自由度縮少の自動化
手法 (a)解析対象物の各節点における自由度に関するデー
タを記憶する記憶工程、(b)上記節点を選択する節点
選択工程、(c)上記節点選択工程により選択された節
点の自由度を選択する自由度選択工程、(d)上記自由
度選択工程により選択された自由度に基づいて、上記記
憶工程で記憶したデータの中からその自由度に関するデ
ータを抽出して記憶する抽出工程。
1. An automated method for reducing the degree of freedom having the following elements: (a) a storage step of storing data relating to the degrees of freedom at each node of an analysis object; (b) a node selection step of selecting the node; c) a degree-of-freedom selection step of selecting the degree of freedom of the node selected in the above-mentioned node-selection step, and An extraction step of extracting and storing data regarding the degree of freedom.
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Cited By (4)

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