JPH07182310A - Method and device for structure analysis - Google Patents

Method and device for structure analysis

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JPH07182310A
JPH07182310A JP32802593A JP32802593A JPH07182310A JP H07182310 A JPH07182310 A JP H07182310A JP 32802593 A JP32802593 A JP 32802593A JP 32802593 A JP32802593 A JP 32802593A JP H07182310 A JPH07182310 A JP H07182310A
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JP
Japan
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approximate solution
updating
solution
acceleration coefficient
coefficient
Prior art date
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Application number
JP32802593A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Yoneda
弘 米田
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a method and device for structure analysis which increase the convergence speed of a solution in the repeating process of analytic processing and shorten the computation time. CONSTITUTION:The initial value of an approximate solution is set in an area to be analyzed, and stored in an external storage device 4 (steps S1 and S2) while divided into plural partial structures. In this example, an (i)th partial structure has areas 2i-2, 2i-1, and 2i, and the data in the respective areas are read out of the external storage device 4 and stored in a main storage part. In steps S4-S8, an approximate solution is found as to the (i)th partial structure. Specially, acceleration processing using acceleration coefficient is performed in a step S6. And, the processing is completed as to all the partial structures, decision on convergence is made, and the processing is repeated until the approximate solution is converged.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、解析領域を部分構造に
分割し、部分構造ごとに解析を実行し、得られた解を順
次修正して、全構造の解を求める構造解析方法及び装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structural analysis method and apparatus for dividing an analysis region into partial structures, executing an analysis for each partial structure, sequentially correcting the obtained solutions, and obtaining the solutions of the entire structure. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】構造解析,電場解析などの各種の場を計
算するためには、偏微分方程式を解くことになる。これ
らの解法としては、一般には有限要素法や差分法などの
数値計算法か用いられる。これらの数値計算法は偏微分
方程式を離散化することによって連立1次方程式を導く
ものであり、最終的には連立1次方程式を解く必要があ
る。
2. Description of the Related Art Partial differential equations are solved in order to calculate various fields such as structural analysis and electric field analysis. As a method for solving these problems, a numerical calculation method such as a finite element method or a difference method is generally used. These numerical calculation methods lead to simultaneous linear equations by discretizing partial differential equations, and ultimately it is necessary to solve simultaneous linear equations.

【0003】連立1次方程式を解く方法としては、大き
くわけて直接法と反復法がある。直接法の代表的なもの
としては、ガウス消去法があるが、バンド幅がひろがる
場合には連立1次方程式の係数を格納する記憶容量が増
大するという欠点がある。
Methods for solving simultaneous linear equations are roughly classified into a direct method and an iterative method. A typical direct method is the Gaussian elimination method, but it has a drawback that the storage capacity for storing the coefficients of simultaneous linear equations increases when the bandwidth is widened.

【0004】一方、反復法としては、SOR法やCG法
などがある。反復法は、直接法と異なり、連立1次方程
式の係数のみを記憶すればよいため、必要となる記憶容
量がバンド幅に依存せず、直接法よりも少なくてよいと
いう利点がある。
On the other hand, examples of the iterative method include the SOR method and the CG method. Unlike the direct method, the iterative method needs to store only the coefficients of simultaneous linear equations, and therefore has the advantage that the required storage capacity does not depend on the bandwidth and can be smaller than the direct method.

【0005】ところで、連立1次方程式の規模がある程
度大きくなると、演算を処理するコンピュータの記憶容
量が不足するようになる。そこで、それよりも大きな規
模の方程式を解くためには、外部記憶装置つまりディス
クメモリなどのアクセス時間のかかる記憶装置を使用し
なくてはならない。しかし、単純に外部記憶装置を使用
すると、主記憶装置(即ち半導体記憶装置)に比べて、
アクセス時間が比較にならない程増大する。そのため、
処理に要する時間が膨大となるため、現実的な時間内で
処理を終えることができない。そこで、方程式解法の手
順を変更して、外部記憶との入出力回数を減らす工夫が
なされている。ただし、直接法については、そのような
改善手法が提案されているが、反復法についてはそのよ
うな改善手法は知られていない。
By the way, when the scale of simultaneous linear equations becomes large to some extent, the storage capacity of a computer for processing operations becomes insufficient. Therefore, in order to solve an equation of a larger scale, it is necessary to use an external storage device, that is, a storage device such as a disk memory, which requires a long access time. However, when an external storage device is simply used, compared to a main storage device (that is, a semiconductor storage device),
The access time increases so much that it cannot be compared. for that reason,
Since the time required for processing becomes enormous, the processing cannot be completed within a realistic time. Therefore, the method of solving the equation is modified to reduce the number of inputs and outputs to and from the external memory. However, such an improvement method has been proposed for the direct method, but no such improvement method has been known for the iterative method.

【0006】そこで、反復法を用いて、かつ外部記憶を
使用することも可能な効率的な方法として、部分構造法
が提案されている。この部分構造法では、解析領域を複
数の部分構造に分け、各部分構造毎に解析を行い、得ら
れる解が収束するまで繰り返すものである。ここで、部
分構造の規模は、その部分構造単独で計算を行う時に必
要な記憶容量が演算を処理するコンピュータの主記憶に
格納できる範囲に設定される。このため、本部分構造法
では、各部分構造内における演算処理を主記憶内で実行
することがでるようになる。
Therefore, the partial structure method has been proposed as an efficient method that can use the iterative method and can also use external storage. In this partial structure method, the analysis region is divided into a plurality of partial structures, analysis is performed for each partial structure, and the process is repeated until the obtained solution converges. Here, the scale of the partial structure is set to a range in which the storage capacity required when the calculation is performed by the partial structure alone can be stored in the main memory of the computer that processes the operation. Therefore, in the present partial structure method, the arithmetic processing in each partial structure can be executed in the main memory.

【0007】このように、部分構造法では、演算処理が
アクセス時間の短い主記憶で行われるので、処理が速
い。また、外部記憶との入出力は部分構造毎に集中的に
行われるので、外部記憶へのアクセス回数が少なく、効
率的である。更に、個々の部分構造内での連立1次方程
式の解法には直接法と反復法のどちらでも用いることが
できる、などの利点を有する。
As described above, in the partial structure method, since the arithmetic processing is performed in the main memory having a short access time, the processing is fast. Further, since input / output with the external storage is intensively performed for each partial structure, the number of accesses to the external storage is small and efficient. Further, there is an advantage that both the direct method and the iterative method can be used to solve the simultaneous linear equations in each substructure.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
一般的な部分構造法においては、解の収束性に問題があ
った。つまり、部分構造法による演算手順においては、
部分構造の計算が順次繰り返され、各部分画像毎に方程
式を満たす解を得るわけであるが、全解析領域にわたっ
て方程式を満たす解を得るまでには、多大の量の繰り返
しを必要とする場合がある。
However, the above general substructure method has a problem in the convergence of the solution. That is, in the calculation procedure by the partial structure method,
The calculation of substructures is sequentially repeated, and a solution that satisfies the equation is obtained for each subimage. However, a large amount of iterations may be required to obtain a solution that satisfies the equation over the entire analysis region. is there.

【0009】図11は、一般的な部分構造法による反復
回数と解の収束との関係の一例を表す図である。同図
で、横軸は反復回数を、縦軸は近似解の値を示す。この
例では、解の初期値として真値に近い値が設定されてい
るが、反復とともにいったん真値から離れ、その後、真
値に近づいてゆくという傾向をみせるが、真値に近づく
速度は極めて遅い。同図から、演算の反復を繰り返せ
ば、十分真値に近い解を得られるものと予想されるが、
そのためには多大な反復回数を必要とし、現実的ではな
く実際には使用できない。
FIG. 11 is a diagram showing an example of the relationship between the number of iterations and solution convergence by a general substructure method. In the figure, the horizontal axis represents the number of iterations and the vertical axis represents the value of the approximate solution. In this example, a value close to the true value is set as the initial value of the solution, but there is a tendency that it deviates from the true value once with iteration, and then approaches the true value, but the speed of approaching the true value is extremely high. slow. From the figure, it is expected that a solution that is close enough to the true value can be obtained by repeating the calculation.
This requires a large number of iterations, is impractical and unusable in practice.

【0010】当然、収束速度は与えられた解析条件によ
って異なるものであるが、一般的には図11で示したよ
うな傾向を示す。また、比較的収束の速いような場合で
あっても、より速く収束することが望ましいことは言う
までもない。
Naturally, the convergence speed varies depending on the given analysis conditions, but generally shows the tendency shown in FIG. Needless to say, it is desirable to converge faster even in the case where the convergence is relatively fast.

【0011】以上説明したように、一般的な部分構造法
においては、解の収束が遅く、与えられた解析条件によ
っては多大な反復回数を要する場合があり、このため、 計算時間(解を得るまでの時間)が長く、効率的では
ない. 計算時間が長すぎて、実際的な時間の範囲で解を得る
ことができず、役に立たない. という問題がある。
As described above, in the general substructure method, the solution converges slowly and may require a large number of iterations depending on the given analysis conditions. Time) is long and not efficient. It is useless because the calculation time is too long to get a solution in a practical time range. There is a problem.

【0012】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、解析処理の反復過程における解の収束速度を
加速し、計算時間を短縮することを可能とした構造解析
方法及び装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a structural analysis method and apparatus capable of accelerating the solution convergence speed in the iterative process of analysis processing and shortening the calculation time. The purpose is to do.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による構造解析方法は、解析対象の領域につ
いて与えられた解析条件に対する近似解を発生して数値
解析を行う構造解析方法であって、加速係数及び近似解
の設定入力を行う入力工程と、前記解析対象の領域を複
数の領域に分割して得られた部分領域の各々について、
前記解析条件及び設定された近似解に基づいて独立に近
似解を発生する発生工程と、前記発生工程で発生された
近似解を前記入力工程で入力された加速係数に基づいて
更に解の収束方向へ更新する更新工程と、前記更新工程
により得られた値を新たに近似解として設定する設定工
程とを備え、近似解が所定の範囲に収束するまで前記発
生工程、更新工程及び設定工程を反復することを特徴と
する。
A structural analysis method according to the present invention for achieving the above object is a structural analysis method for generating an approximate solution to an analysis condition given for a region to be analyzed and performing a numerical analysis. Then, for each of the input step of performing the setting input of the acceleration coefficient and the approximate solution, and each of the partial areas obtained by dividing the area to be analyzed into a plurality of areas,
A generating step for independently generating an approximate solution based on the analysis conditions and the set approximate solution, and a convergence direction of the solution based on the acceleration coefficient input in the input step for the approximate solution generated in the generating step. Update step and a setting step of newly setting the value obtained by the updating step as an approximate solution, and repeating the generating step, updating step and setting step until the approximate solution converges within a predetermined range. It is characterized by doing.

【0014】又、上記の目的を達成する本発明の構造解
析装置は、解析対象の領域について与えられた解析条件
に対する近似解を発生して数値解析を行う構造解析装置
であって、加速係数及び近似解の設定入力を行う入力手
段と、前記解析対象の領域を複数の領域に分割して得ら
れた部分領域の各々について、前記解析条件及び設定さ
れた近似解に基づいて独立に近似解を発生する発生手段
と、前記発生手段で発生された近似解を前記入力手段で
入力された加速係数に基づいて解の収束方向へ更新する
更新手段と、前記更新手段により得られた値を新たな近
似解として設定する設定手段とを備え、近似解が所定の
範囲に収束するまで前記発生手段、更新手段及び設定手
段による処理を反復することを特徴とする。
Further, the structural analysis apparatus of the present invention which achieves the above object is a structural analysis apparatus which generates an approximate solution to an analysis condition given to a region to be analyzed and carries out a numerical analysis. Input means for setting and inputting an approximate solution, and for each of the partial areas obtained by dividing the area to be analyzed into a plurality of areas, an approximate solution is independently obtained based on the analysis condition and the set approximate solution. Generating means for generating, updating means for updating the approximate solution generated by the generating means in the convergence direction of the solution based on the acceleration coefficient input by the input means, and a value obtained by the updating means for updating Setting means for setting as an approximate solution, and the processing by the generating means, updating means and setting means is repeated until the approximate solution converges within a predetermined range.

【0015】[0015]

【作用】上記の構成により、部分領域毎に反復して近似
解を発生し、発生した近似解を設定された加速係数によ
り更に解の収束方向へ更新することで、解の収束速度を
向上する。
With the above structure, an approximate solution is repeatedly generated for each partial region, and the generated approximate solution is further updated in the convergence direction of the solution by the set acceleration coefficient, thereby improving the convergence speed of the solution. .

【0016】[0016]

【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明の好適な
実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0017】<実施例1>図1は実施例1の構造解析装
置の概略の制御構成を表すブロック図である。同図にお
いて、1はCPUであり、本構造解析装置における各種
制御を行う。2はROMであり、CPU1が実行する各
種制御プログラムやデータを格納する。図2により後述
するフローチャートで表される制御プログラムもROM
2に格納されている。3はRAMであり、CPU1が各
種制御を実行する際の作業領域を提供する。RAM3
は、主記憶部3a、カウンタ3b,加速係数3cを有す
る。尚、各部の機能については後述する。
<Embodiment 1> FIG. 1 is a block diagram showing a schematic control configuration of a structural analysis apparatus of Embodiment 1. In the figure, 1 is a CPU, which performs various controls in the present structural analysis apparatus. A ROM 2 stores various control programs and data executed by the CPU 1. The control program represented by the flowchart described later with reference to FIG.
Stored in 2. A RAM 3 provides a work area when the CPU 1 executes various controls. RAM3
Has a main memory 3a, a counter 3b, and an acceleration coefficient 3c. The function of each unit will be described later.

【0018】4は外部記憶装置であり、例えばハードデ
ィスクで構成される。外部記憶装置4には、部分構造に
関するデータが格納される。5は入力部であり、CPU
1に対して各種コマンドやデータの入力を行う。6は表
示部であり、CPU1の制御により各種の表示を行う。
An external storage device 4 is composed of, for example, a hard disk. The external storage device 4 stores data regarding the partial structure. 5 is an input unit, a CPU
Various commands and data are input to 1. Reference numeral 6 denotes a display unit, which performs various displays under the control of the CPU 1.

【0019】次に、本実施例1における構造解析の処理
手順を説明する。図2は実施例1の構造解析の手順を表
すフローチャートである。又、図3は、解析領域を部分
構造に分割した状態の一例を表す図である。同図では、
2次元的に示しているが、3次元的な領域でも同様であ
る。また、同図では部分構造の数が3の場合を示してい
るが、部分構造の数が違っても以下に説明する手順と同
様に処理することができる。
Next, a processing procedure for structural analysis in the first embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the structural analysis of the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing an example of a state in which the analysis area is divided into partial structures. In the figure,
Although shown two-dimensionally, the same applies to a three-dimensional region. Further, although the same drawing shows the case where the number of partial structures is three, even if the number of partial structures is different, the processing can be performed in the same manner as the procedure described below.

【0020】まず、解析すべき問題として、図3で示さ
れるa−b−l−k−aの領域内である方程式が定義さ
れているものとする。この方程式を解くにあたって、解
析領域を複数個の部分構造に分割する。図3の解析領域
の例では、3つの部分構造からなり、各部分構造は、領
域+領域,領域+領域+領域,領域+領域
からなる。このうち、領域,領域は部分構造間の
重複部分となっている。尚、1つの部分構造の規模は、
その部分構造を単独で計算を行う時に必要な記憶容量が
所定の範囲に納まるように決める。
First, as an issue to be analyzed, it is assumed that an equation within the area of ablk-a shown in FIG. 3 is defined. In solving this equation, the analysis region is divided into multiple substructures. In the example of the analysis region in FIG. 3, it is composed of three partial structures, and each partial structure is composed of a region + region, a region + region + region, and a region + region. Of these, regions and regions are overlapping portions between partial structures. The scale of one substructure is
The storage capacity required when the partial structure is calculated independently is determined so that it falls within a predetermined range.

【0021】次に、解析領域に与えられた方程式を解く
過程を図2のフローチャートを参照して説明する。
Next, the process of solving the equation given to the analysis area will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0022】まず、ステップS1において、解析領域の
全体に、解の初期値を設定する。この初期値は、固定境
界条件を満たすものであればよい。続くステップS2に
おいて、これらの初期値を外部記憶装置4に格納する。
尚、各初期値は図3の〜の各領域にわけて格納す
る。
First, in step S1, an initial value of a solution is set in the entire analysis area. The initial value may be one that satisfies the fixed boundary condition. In the subsequent step S2, these initial values are stored in the external storage device 4.
It should be noted that each initial value is divided and stored in each of the areas in FIG.

【0023】ステップS3において、RAM3のカウン
タ3bをリセットし、内容を1にセットする。尚、図2
においてはカウンタ3bの内容をiで示す。以後、ステ
ップS4以降の処理において、各部分構造毎の解析が行
われる。
In step S3, the counter 3b of the RAM 3 is reset and the content is set to 1. Incidentally, FIG.
, The content of the counter 3b is indicated by i. After that, the analysis for each partial structure is performed in the processing from step S4.

【0024】ステップS4では、第i番目の部分構造の
データを外部記憶装置4から読み込み、これをRAM3
の主記憶部3aに格納する。図3の如き部分構造の構成
では、第i部分構造に対しては領域2i−2、領域2i
−1及び領域2iのデータが必要となる。例えばi=2
であれば第2部分構造が解析の対象となり、領域、領
域及び領域のデータが読み出されて主記憶部3aに
格納される。
In step S4, the data of the i-th partial structure is read from the external storage device 4, and the read data is stored in the RAM 3
It is stored in the main storage unit 3a. In the configuration of the partial structure as shown in FIG. 3, the region 2i-2 and the region 2i are provided for the i-th partial structure.
-1 and the data of the area 2i are required. For example i = 2
If so, the second partial structure is subjected to analysis, and the area, the area, and the data of the area are read out and stored in the main storage unit 3a.

【0025】ステップS5では、第i番目の部分構造に
ついて、固定境界(図3の第2部分構造についていえ
ば、c−i,d−j)上と部分構造の境界(同じく、c
−d,i−j)上の値を固定して、方程式をたて、新た
な近似解を得る。ステップS6では、先のステップS5
で得れた解に対して加速処理を行う。そして、加速処理
を行った解を外部記憶装置3へ格納し、各領域の記憶内
容を書き換える。尚、ステップS6の加速処理について
は後述する。
In step S5, with respect to the i-th substructure, a fixed boundary (c-i, d-j in the case of the second substructure in FIG. 3) and a boundary between substructures (also c.
-D, i-j) The value on is fixed, an equation is made, and a new approximate solution is obtained. In step S6, the previous step S5
Acceleration processing is performed on the solution obtained in. Then, the solution that has been subjected to the acceleration processing is stored in the external storage device 3, and the stored contents of each area are rewritten. The acceleration process in step S6 will be described later.

【0026】ステップS8において、i(カウンタ3
b)を更新する。そしてステップS9において、全ての
部分構造について上述のステップS4〜ステップS7ま
での処理が終了したかどうかをiの値によって判定す
る。全ての部分構造について処理が終了していなければ
次の部分構造の処理を行うべくステップS4へ戻る。一
方、全ての部分構造について処理が終了していればステ
ップS10へ進み、収束判定を行う。収束判定では、得
られた解が全ての解析領域(図3ではa−b−l−k−
a、つまり領域〜)で矛盾なく方程式を満たしてい
るかどうかを判定するものである。例えば、前回の反復
計算の結果と今回の反復計算の結果、近似解の変動が所
定の範囲に収束しているかどうかを判定する。そして、
収束していなければ、ステップS3へ戻り、再度第1部
分構造の処理から繰り返す。尚、この繰り返しにおいて
は、先のステップS7で格納された各領域の値が用いら
れる。一方、ステップS10において解が収束していれ
ば本処理を終了する。この時点で、外部記憶装置3内に
格納されているデータが解となる。
In step S8, i (counter 3
Update b). Then, in step S9, it is determined based on the value of i whether or not the processes of steps S4 to S7 have been completed for all the partial structures. If processing has not been completed for all partial structures, the process returns to step S4 to process the next partial structure. On the other hand, if the processing has been completed for all the partial structures, the process proceeds to step S10 to make a convergence determination. In the convergence determination, the obtained solutions are all the analysis regions (a-b-l-k- in FIG. 3).
It is to determine whether or not a, that is, the region ~) satisfies the equation without contradiction. For example, the result of the previous iterative calculation and the result of the current iterative calculation determine whether or not the variation of the approximate solution has converged within a predetermined range. And
If it has not converged, the process returns to step S3, and the process from the first partial structure is repeated again. In this repetition, the value of each area stored in the previous step S7 is used. On the other hand, if the solution has converged in step S10, this processing ends. At this point, the data stored in the external storage device 3 becomes the solution.

【0027】以上の方法は、部分構造に分けて、主記憶
に読み出して処理を行うので、少ない主記憶容量で処理
が可能であると共に、外部記憶装置への効率的なアクセ
スによる処理時間の短縮が達成される。更に、本実施例
1においては、加速処理を行うことにより解の収束が高
速化され、計算時間が短縮される。以下に加速処理につ
いて説明する。
In the above method, since the partial structure is divided into the main memory and the processing is performed, the processing can be performed with a small main memory capacity, and the processing time can be shortened by the efficient access to the external storage device. Is achieved. Furthermore, in the first embodiment, the acceleration processing accelerates the convergence of the solution and shortens the calculation time. The acceleration process will be described below.

【0028】第i番目の部分構造において、新しく計算
で得られた近似解をv(n) とし、加速処理を行った後の
近似解をV(n) で表わした時、両者の関係は、 V(n) =V(n-1) +α(v(n) −V(n-1) ) …(1) ただし、V(n-1) :前回に記憶されていた値 α :加速係数 で与えられる。
In the i-th substructure, when the newly obtained approximate solution is v (n) and the approximate solution after the acceleration processing is V (n) , the relationship between the two is V (n) = V (n-1) + α (v (n) -V (n-1) ) (1) where V (n-1) is the previously stored value α is the acceleration coefficient Given.

【0029】(1)式によると、一般的な部分構造法は
α=1の場合に相当する。ここで、収束を加速するため
には、加速係数αを1より大きい値に設定する。即ち、
入力部5を用いて加速係数を入力し、これを加速係数3
cに格納する。
According to the equation (1), the general partial structure method corresponds to the case of α = 1. Here, in order to accelerate the convergence, the acceleration coefficient α is set to a value larger than 1. That is,
The acceleration coefficient is input using the input unit 5, and the acceleration coefficient 3 is input.
Store in c.

【0030】図4は本実施例1による効果を説明する図
である。図4に示された収束傾向は、上述の図11にお
いて用いられたのと同じ問題について、本実施例の手法
を適用したものである。図4には、加速係数αが1.5
と1.8の2種類について、反復回数と解の変化とを示
している。両者とも図11の従来例に比べて収束が速い
ことが明かである。また、加速係数αが1.8の場合
は、一度真値を行きすぎるが、最終的にはα=1.5の
場合と同じ程度の反復回数で収束している。
FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment. The convergence tendency shown in FIG. 4 is obtained by applying the method of this embodiment to the same problem as that used in FIG. 11 described above. In FIG. 4, the acceleration coefficient α is 1.5.
The number of iterations and the change in the solution are shown for two types of 1 and 1.8. It is clear that both of them converge faster than the conventional example of FIG. Further, when the acceleration coefficient α is 1.8, the true value is once exceeded, but finally it converges in the same number of iterations as when α = 1.5.

【0031】図5は図11及び図4で示した収束傾向を
数値で示す図である。加速係数αが1.0つまり一般的
な部分構造法では、反復回数が50回でも2%近い誤差
があるが、本実施例では30回以下で誤差が0.5%以
下となっており、収束速度が向上していることが確認で
きる。特に、一般的な部分構造法では誤差2%の状態か
ら更に解を改善しようとした場合に、多大な反復回数が
必要となる点に注意すべきである。これは図11が示す
ように解の収束速度が遅いためである。従って、ある程
度小さな誤差レベルの近似解を得ようとする場合、一般
的な手法では計算量,計算時間とも極端に増大すること
になる。このため、図5に示す誤差の差以上に一般的な
手法と本実施例1の手法との差は大きい。つまり、本実
施例1における加速効果は極めて大きいことに着目すべ
きである。
FIG. 5 is a view showing numerical values of the convergence tendency shown in FIGS. 11 and 4. Although the acceleration coefficient α is 1.0, that is, in the general substructure method, there is an error of nearly 2% even when the number of iterations is 50, but in the present embodiment, the error is 0.5% or less after 30 times. It can be confirmed that the convergence speed is improved. In particular, it should be noted that the general substructure method requires a large number of iterations when trying to further improve the solution from the state where the error is 2%. This is because the solution converges slowly as shown in FIG. Therefore, when trying to obtain an approximate solution with an error level that is rather small, the amount of calculation and the time required for calculation by the general method increase extremely. Therefore, the difference between the general method and the method of the first embodiment is larger than the difference between the errors shown in FIG. That is, it should be noted that the acceleration effect in the first embodiment is extremely large.

【0032】次に、加速係数の値について更に説明をす
る。当然ながら、本実施例1によって得られる加速効果
は、加速係数に依存する。図2で示した例でも、α=
1.5とα=1.8とで効果に差が生じている。一般に
加速効果を得るためには、加速係数が1より大きい必要
がある。加速係数が大きい程、加速効果は大きいが、あ
る程度以上大きくなると、図2の加速係数1.8のよう
に解の修正にゆきすぎが生じる。このゆきすぎが大きす
ぎると、解の修正が良好になされず、収束解を得るため
に要する反復回数はかえって増加したり、場合によって
は収束しない場合も生じる。このように、加速係数の値
として望ましい範囲には制約があり、とくに、1.0≦
α<2.0であることが望ましい。特に図4の解析例で
は、1.5≦α≦1.8の範囲に最適な加速係数がある
ものと推定される。加速係数の設定方法としては、何種
類かの加速係数について試し計算を行い、その中から最
も適切と考えられる値を採用し、これを入力部5より入
力すればよい。
Next, the value of the acceleration coefficient will be further described. Naturally, the acceleration effect obtained by the first embodiment depends on the acceleration coefficient. In the example shown in FIG. 2, α =
There is a difference in effect between 1.5 and α = 1.8. Generally, the acceleration coefficient must be larger than 1 in order to obtain the acceleration effect. The larger the acceleration coefficient is, the larger the acceleration effect is. However, when the acceleration coefficient is larger than a certain level, the solution is overcorrected like the acceleration coefficient 1.8 in FIG. If this overshoot is too large, the solution will not be corrected well, and the number of iterations required to obtain a converged solution will rather increase, or in some cases it will not converge. As described above, there are restrictions on the desirable range of the acceleration coefficient, and in particular, 1.0 ≦
It is desirable that α <2.0. Particularly, in the analysis example of FIG. 4, it is estimated that the optimum acceleration coefficient is in the range of 1.5 ≦ α ≦ 1.8. As a method for setting the acceleration coefficient, trial calculation may be performed for several kinds of acceleration coefficients, a value considered to be the most appropriate among them may be adopted, and this may be input from the input unit 5.

【0033】<実施例2>次に実施例2を説明する。本
実施例2における部分構造解析装置の構成及び処理手順
は、実施例1と同様(図1及び図2)である。実施例1
では全ての部分構造に同一の加速係数を使用していた
が、本実施例2では各部分構造に別個の加速係数を使用
する点が異なる。各部分構造毎に定められた加速係数を
全て同じ値とすれば、実施例1と同じになるが、少なく
とも2種類以上の異った加速係数を用いた場合には、実
施例1とは異る効果を得ることができ、収束をさらに速
くすることができる。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment will be described. The configuration and processing procedure of the partial structure analysis apparatus according to the second embodiment are similar to those of the first embodiment (FIGS. 1 and 2). Example 1
However, the same acceleration coefficient is used for all the partial structures, but the second embodiment is different in that a separate acceleration coefficient is used for each partial structure. If the acceleration coefficients determined for each partial structure are all set to the same value, it is the same as that of the first embodiment. However, if at least two or more different acceleration coefficients are used, it is different from the first embodiment. The effect can be obtained, and the convergence can be further speeded up.

【0034】つまり、図4の解析結果の例では、加速係
数の値によって収束の仕方が異なることを示している
が、加速係数と収束の仕方の関係は、場の条件等によっ
て異なる。加速係数と収束の仕方の関係は多くの条件に
依存するが、特に求めようとする場の分布と、部分構造
のつながり部分との関係が大きく影響する。従って、個
々の部分構造にとって最適な加速係数の値は、各々異っ
た値となる場合が多い。よって、各部分構造に適した加
速係数の値を使用した方が、全ての部分構造に同じ値の
加速係数を用いた場合に比べて収束が速くなる。即ち、
実施例2は実施例1よりもさらに収束性を向上するとい
う効果がある。
That is, the example of the analysis result of FIG. 4 shows that the way of convergence differs depending on the value of the acceleration coefficient, but the relationship between the acceleration coefficient and the way of convergence differs depending on the field conditions and the like. The relationship between the acceleration coefficient and the way of convergence depends on many conditions, but the relationship between the distribution of the field to be obtained and the connected portion of the substructure has a great influence. Therefore, the optimum value of the acceleration coefficient for each partial structure is often different. Therefore, when the acceleration coefficient value suitable for each substructure is used, the convergence becomes faster than when the same acceleration coefficient values are used for all the substructures. That is,
The second embodiment has the effect of further improving the convergence as compared with the first embodiment.

【0035】ここで、実施例1及び実施例2で用いられ
る加速係数の求め方について説明を加える。
Here, the method of obtaining the acceleration coefficient used in the first and second embodiments will be described.

【0036】加速係数は1.0〜2.0の範囲にその最
適値があるとする。この加速係数の値が最適値から離れ
て小さい場合には加速効果が小さくなる。又、逆に加速
係数の値が大きすぎる場合は解の修正にゆきすぎが生
じ、解を得るのに要する反復回数が増加する。そして、
場合によっては、余計に時間がかかったり、解が振動し
て正解が得られなかったりするなど逆効果となる。従っ
て、加速係数の値は、最適値もしくはその近傍に設定す
る必要がある。
The acceleration coefficient has an optimum value in the range of 1.0 to 2.0. When the value of this acceleration coefficient is small apart from the optimum value, the acceleration effect becomes small. On the contrary, if the value of the acceleration coefficient is too large, the solution is modified too much and the number of iterations required to obtain the solution increases. And
In some cases, it takes an extra time, or the solution vibrates and the correct solution cannot be obtained. Therefore, it is necessary to set the value of the acceleration coefficient to the optimum value or its vicinity.

【0037】加速係数の最適値を求める1つの方法とし
ては、加速係数のいくつかの値について、反復法の計算
を行い、その結果が最も良好な値を選択するという方法
がある。
As one method of obtaining the optimum value of the acceleration coefficient, there is a method of performing an iterative calculation for some values of the acceleration coefficient and selecting a value with the best result.

【0038】又、ガウス・ザイデル法を用いて自動的に
加速係数を求めるようにしてもよい。本手法によれば、
まず、解くべき連立1時方程式をマトリクス表示で表
す。即ち、 (−[E]+[D]−[F]){x}={b} …(2) 但し、−[E]:係数行列のうちの下三角行列 [D]:係数行列のうちの対三角行列 −[F]:係数行列のうちの上三角行列 となる。又、ガウス・ザイデル法の計算手順は、マトリ
クス表示により以下のように示される。即ち、 {x}(k+1) =[D]-1({b}+[E]{x}(k+1) +[F]{x}(k)) …(3 ) となり、ここで、{x}の添え字(k+1) 及び(k) は、
{x}がその反復回における値であることを示す(例え
ば、{x}(k) はk回目の反復における値)。
Alternatively, the acceleration coefficient may be automatically obtained by using the Gauss-Seidel method. According to this method,
First, the simultaneous one-time equations to be solved are expressed in matrix. That is, (-[E] + [D]-[F]) {x} = {b} (2) where-[E]: lower triangular matrix of coefficient matrix [D]: of coefficient matrix To triangular matrix − [F]: It is an upper triangular matrix of the coefficient matrix. Further, the calculation procedure of the Gauss-Seidel method is shown in the matrix display as follows. That is, {x} (k + 1) = [D] -1 ({b} + [E] {x} (k + 1) + [F] {x} (k) ) (3), where And the subscripts (k + 1) and (k) of {x} are
Indicates that {x} is the value at that iteration (eg, {x} (k) is the value at the kth iteration).

【0039】又、加速係数を用いた場合の加速手順は {x}(k+1) ={x}(k) +α({X}(k+1) −{x}(k) ) …(4) 但し、 α:加速係数 {X}(k+1) :反復計算で求められた値 {x}(k+1) :加速された値 で与えられる。The acceleration procedure using the acceleration coefficient is {x} (k + 1) = {x} (k) + α ({X} (k + 1) -{x} (k) ) ( 4) where α is an acceleration coefficient {X} (k + 1) : a value obtained by iterative calculation {x} (k + 1) : an accelerated value.

【0040】このとき、加速係数αを求めるにあたっ
て、{x}(k+1) と{x}(k) との関係を導くと、 {x}(k+1)= ([D]−α[E])-1{(1−α)[D]+α[F]}{x}(k) +α([D]−α[E])-1{b} …(5 ) となる。
At this time, in obtaining the acceleration coefficient α, the relationship between {x} (k + 1) and {x} (k) is derived as follows: {x} (k + 1) = ([D] -α [E]) −1 {(1-α) [D] + α [F]} {x} (k) + α ([D] −α [E]) −1 {b} (5)

【0041】上記の式(5)は{x}についての漸化式
になっている。収束の速さは、{x}(k) の係数の絶対
値が小さいほど速い。そこで、加速係数αの最適値は、
上式の{x}(k) の係数の絶対値を最小にするものであ
る。即ちこのようなαを求めてこれを加速係数として用
いればよい。
The above formula (5) is a recurrence formula for {x}. The convergence speed is faster as the absolute value of the coefficient of {x} (k) is smaller. Therefore, the optimum value of the acceleration coefficient α is
This is to minimize the absolute value of the coefficient of {x} (k) in the above equation. That is, such α may be obtained and used as the acceleration coefficient.

【0042】更に、先に示した実施例1及び2では、加
速係数の値として1.0以上の値を使用しているが、
1.0以下の値も使用できる。この場合、加速係数は収
束速度を減速する。したがって、加速効果は得られな
い。しかし、計算しようとする系が不安定、もしくは部
分構造反復に対して過敏な場合が存在する。このような
場合には、加速係数が1.0の場合においても計算過程
が不安定となり、収束解を良好に得られない場合があ
る。そこで、加速係数を1.0以下に設定することによ
り、計算過程を安定し、結果として速く収束解が得られ
る。このような場合を考慮すると、加速係数αは、0<
α<2.0の範囲にあることが望ましい。
Further, in the first and second embodiments described above, the value of the acceleration coefficient is 1.0 or more.
Values less than 1.0 can also be used. In this case, the acceleration factor slows down the convergence speed. Therefore, the acceleration effect cannot be obtained. However, there are cases where the system to be calculated is unstable or is hypersensitive to substructure repetition. In such a case, even if the acceleration coefficient is 1.0, the calculation process becomes unstable, and a convergent solution may not be obtained in some cases. Therefore, by setting the acceleration coefficient to 1.0 or less, the calculation process is stabilized, and as a result, a convergent solution can be obtained quickly. Considering such a case, the acceleration coefficient α is 0 <
It is desirable that α be in the range of 2.0.

【0043】以上説明したように、上記実施例1及び実
施例2では、部分構造毎の解析処理に、加速処理を追加
することにより、 所定の精度の解を得るのに要する反復回数を少なくで
きるため、計算量及び計算時間を大幅に短縮できる 従来法では計算時間がかかりすぎるために、達成でき
なかった計算精度が実施例1及び2の方法によって実現
可能となる 上記実施例1及び2における加速処理は複雑なもので
はなく、この処理に要する計算量は無視しうるものであ
る。また、一般的な構造解析法の処理手順をそのまま適
用することができ、微少な変更により著しい計算時間の
短縮が達成できるという効果が得られる。
As described above, in the first and second embodiments described above, by adding the acceleration process to the analysis process for each partial structure, the number of iterations required to obtain a solution with a predetermined accuracy can be reduced. Therefore, the amount of calculation and the calculation time can be greatly reduced. Since the calculation time is too long in the conventional method, the calculation accuracy that could not be achieved can be realized by the method of the first and second embodiments. Acceleration in the first and second embodiments The process is not complicated and the amount of calculation required for this process is negligible. In addition, the processing procedure of the general structural analysis method can be applied as it is, and the effect that the calculation time can be remarkably shortened by a slight change can be obtained.

【0044】<実施例3>上記実施例1及び実施例2で
は、予め求めた加速係数を設定して加速処理を行う。最
適な加速係数の算出方法については上述したが、いくつ
かの加速係数を用いて反復法を実行し最適な加速係数を
得る方法では、1つの計算に対して、複数回の反復計算
を行うことになり、解を速く求めるという目的に沿わな
い場合がある。
<Third Embodiment> In the first and second embodiments described above, the acceleration process is performed by setting the acceleration coefficient obtained in advance. The method of calculating the optimum acceleration coefficient has been described above, but in the method of obtaining the optimum acceleration coefficient by executing the iterative method using several acceleration coefficients, iterative calculation is performed multiple times for one calculation. In some cases, the goal of finding a solution quickly is not met.

【0045】又、ガウス・ザイデル法を例とした手法で
は、複雑な計算手順と多大な計算時間が必要となる。こ
の対策として、簡便な近似手法を用いてもよいが、解く
べき方程式が特定の性質を有するものに限られてしまう
上に、計算量そのものはそれほど減少しない。更に、上
述した手法では、反復計算の過程が漸化式の形式で表現
できる手法にしか適用することができない。しかし、部
分構造法などの反復法では、その計算手順を漸化式で表
現することが困難な場合が多い。
The method using the Gauss-Seidel method as an example requires a complicated calculation procedure and a large calculation time. As a countermeasure, a simple approximation method may be used, but the equation to be solved is limited to one having a specific property, and the amount of calculation itself does not decrease so much. Furthermore, the above-mentioned method can be applied only to a method in which the process of iterative calculation can be expressed in the form of a recurrence formula. However, in the iterative methods such as the partial structure method, it is often difficult to express the calculation procedure by a recurrence formula.

【0046】即ち、現状では、 反復法の計算手順が漸化式で表現できるものに限られ
る 方程式が特定の性質を有するもの以外では、最適値を
求める計算量が膨大となり、加速係数の最適値を求める
メリットはない 加速係数の最適値を求める簡便法がある場合において
も、そのための計算手順がなお複雑であったり、計算量
が多くなる場合があるという問題がある。従って、本実
施例3では、解析処理における解の収束速度を向上する
ための係数の値を自動的に適切に設定し、計算時間を更
に短縮することを可能とした構造解析装置について説明
する。
That is, at present, the calculation procedure of the iterative method is limited to that which can be expressed by the recurrence formula. Except for equations having specific properties, the amount of calculation for obtaining the optimum value becomes enormous and the optimum value of the acceleration coefficient Even if there is a simple method for obtaining the optimum value of the acceleration coefficient, there are problems that the calculation procedure for that is still complicated and the amount of calculation may be large. Therefore, in the third embodiment, a structural analysis apparatus will be described in which the value of the coefficient for improving the convergence speed of the solution in the analysis processing is automatically set appropriately and the calculation time can be further shortened.

【0047】本実施例3における構造解析装置は、加速
係数の初期値としてある値を設定しておき、その後の反
復計算による近似解の変化に基づいて加速係数を増加も
しくは減少させていく。これにより、反復計算の過程に
おいて加速係数の値を最適値に設定していくものであ
る。本実施例3の構造解析装置も上記実施例1(図1)
と同様の構成を有するものであり、ここでは詳細な説明
を省略する。
The structural analysis apparatus according to the third embodiment sets a certain value as the initial value of the acceleration coefficient, and increases or decreases the acceleration coefficient based on the change of the approximate solution by the subsequent iterative calculation. As a result, the value of the acceleration coefficient is set to the optimum value in the process of iterative calculation. The structural analysis apparatus of the third embodiment is also the same as the first embodiment (FIG. 1).
Since it has the same configuration as that, detailed description thereof is omitted here.

【0048】図6は、実施例3の構造解析手順を示すフ
ローチャートである。本手順は、上述の実施例1で説明
した処理過程に、加速係数の自動設定手順を組み込んだ
ものである。図6において、RAM3に設けられたカウ
ンタ3dは、反復処理の過程において、少なくとも前回
と今回の処理について値が増加した近似解の数を格納す
るものである。
FIG. 6 is a flow chart showing the structural analysis procedure of the third embodiment. This procedure incorporates the automatic setting procedure of the acceleration coefficient in the process described in the first embodiment. In FIG. 6, the counter 3d provided in the RAM 3 stores the number of approximate solutions whose values have increased at least in the previous and current processes in the course of the iterative process.

【0049】ステップS21において、加速係数として
所定の初期値を設定する。次にステップS22におい
て、RAM3に設けられたカウンタ3dの内容Nをゼロ
(N=0)にセットする。本カウンタ(N)は反復処理
の過程において、新たに得られた値(新値と称する)が
前回の値(前値と称する)よりも増加した解の数をカウ
ントする。
In step S21, a predetermined initial value is set as the acceleration coefficient. Next, in step S22, the content N of the counter 3d provided in the RAM 3 is set to zero (N = 0). This counter (N) counts the number of solutions in which the newly obtained value (referred to as a new value) has increased from the previous value (referred to as a previous value) during the iterative process.

【0050】ステップS23においては、解の計算を行
う。即ち、外部記憶装置4に格納されている解の値(前
回の計算で得られた解x(k) を用い、反復法の手順に従
って新しい解x(k+1) を求める。このとき、反復法の計
算内容は、使用する反復法の種類によって異なる。又、
実施例1と同様に加速処理を行う。よって、解の前値x
(k) と新値X(k+1) 及び加速係数αから、加速された修
正解x(k+1) は、 x(k+1) =x(k) +α(X(k+1) −x(k) ) …(5) で表される。そして、ステップS24において、こうし
て得られた修正解x(k+1 ) を外部記憶装置4に格納し、
前値x(k) を書き換える。尚、ステップS23及びステ
ップS24で用いられる反復計算方法は、上述の実施例
1の如く部分構造毎に分けて行ってもよいし、全解析領
域について反復計算を行ってもよい。
In step S23, the solution is calculated. That is, the value of the solution stored in the external storage device 4 (a new solution x (k + 1) is obtained according to the procedure of the iterative method using the solution x (k) obtained in the previous calculation. The calculation content of the method depends on the type of iterative method used.
The acceleration process is performed as in the first embodiment. Therefore, the previous value x of the solution
From (k) , the new value X (k + 1) and the acceleration coefficient α, the accelerated corrected solution x (k + 1) is x (k + 1) = x (k) + α (X (k + 1) −x (k) ) (5) Then, in step S24, the corrected solution x (k + 1 ) thus obtained is stored in the external storage device 4,
Rewrite the previous value x (k) . The iterative calculation method used in steps S23 and S24 may be performed separately for each partial structure as in the first embodiment, or iterative calculation may be performed for all analysis regions.

【0051】ステップS25では、得られた修正解の前
値に対する増減を判断し、解が増加している場合はカウ
ンタ3dのカウント値Nをインクリメントする。このよ
うにして、全ての未知数について、解の増加した数をカ
ウントし、これをカウンタ3dに格納する。尚、このカ
ウント処理は、ステップS24にて修正解x(k+1) を外
部記憶装置4に格納する際に実行される。
In step S25, it is determined whether the obtained corrected solution is increasing or decreasing with respect to the previous value, and if the solution is increasing, the count value N of the counter 3d is incremented. In this way, the number of increased solutions for all unknowns is counted and stored in the counter 3d. The counting process is executed when the corrected solution x (k + 1) is stored in the external storage device 4 in step S24.

【0052】次に、ステップS26〜ステップS28お
いて、カウンタNの値に基づいて加速係数の設定の更新
を行う。まず、ステップS26において、前回の処理に
おけるカウンタの値(カウンタの前値と称する)N0 を
読み出し、今回のカウンタの値NのN0 に対する変化量
を評価する(ステップS27)。そして、この評価に基
づいて新たに加速係数αを設定する(ステップS2
8)。ここで、加速係数αの再設定は、 |(N−N0 )/N| ≧ 0.1 ならば αn =α
−0.1 |(N−N0 )/N| < 0.1 ならば αn =α
+0.1 但し、 αn ≧1.99 ならば αn =1.99 αn <1.0 ならば αn =1.0 に従って行う。
Next, in steps S26 to S28, the acceleration coefficient setting is updated based on the value of the counter N. First, in step S26, the value of the counter (referred to as the previous value of the counter) N0 in the previous processing is read and the amount of change of the value N of the current counter with respect to N0 is evaluated (step S27). Then, the acceleration coefficient α is newly set based on this evaluation (step S2).
8). Here, the acceleration coefficient α is reset by αn = α if | (N−N0) /N|≧0.1
-0.1 | (N-N0) / N | <0.1, αn = α
+0.1 However, if αn ≧ 1.99, αn = 1.99 If αn <1.0, αn = 1.0.

【0053】ステップS29では、今回のカウント数N
をN0 としてカウンタ3dに格納する。そして、反復計
算における解の収束を判定する。ここで、解が収束して
いなければステップS22へ戻り、上述の処理を繰り返
す。位っぽい、解が収束していれば、本反復計算を終了
する。
At step S29, the current count number N
Is stored in the counter 3d as N0. Then, the convergence of the solution in the iterative calculation is determined. Here, if the solution has not converged, the process returns to step S22 and the above processing is repeated. If the solution is convergent, the iterative calculation ends.

【0054】以上説明したような処理により、本実施例
3においては、初期値として最適値から離れた加速係数
が設定されても、何回か上述の処理が繰り返された後に
は最適値に近い速度係数が自動的に設定される。
According to the processing described above, in the third embodiment, even if an acceleration coefficient distant from the optimum value is set as the initial value, it is close to the optimum value after the above-mentioned processing is repeated several times. The speed factor is set automatically.

【0055】本実施例3の効果を図7及び図8を用いて
説明する。図7及び図8は反復法として部分構造法を用
いた場合の反復回数と解の修正量との関係を表すもので
ある。尚、部分構造法は、一般に反復過程を漸化式の形
に表現するのが難しいものである。
The effect of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. 7 and 8 show the relationship between the number of iterations and the solution correction amount when the substructure method is used as the iterative method. In the partial structure method, it is generally difficult to express the iterative process in the form of a recurrence formula.

【0056】まず、図8は加速係数αを1.0に固定し
た場合(即ち一般的な手法による反復計算を用いた場
合)の処理の反復回数と解の修正量との関係を表す図で
ある。解の修正量は反復回数と共に緩やかに減少してお
り、その程度はおよそ−0.35dB/回である。
First, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the number of iterations of processing and the amount of correction of the solution when the acceleration coefficient α is fixed to 1.0 (that is, when iterative calculation by a general method is used). is there. The correction amount of the solution gradually decreases with the number of iterations, and the degree is about -0.35 dB / time.

【0057】一方、図7は本実施例3による処理の反復
回数と解の修正量との関係を表す図である。ここで、加
速係数の初期値は1.0としてある。同図によれば、反
復の初期における修正量は大きいが、反復回数が10回
を過ぎたあたりから、修正量は大きく減少している。こ
れは、そのあたりで、加速係数が最適値に近くなったこ
とを示している。後半における修正量の減少の程度は−
2dB/回であり、加速係数を1.0に固定した場合と
比べて5〜6倍の速度で解が収束しているのがわかる。
以上より、本実施例3によれば、加速係数が適切に設定
されていることが確認できる。
On the other hand, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the number of iterations of the processing according to the third embodiment and the correction amount of the solution. Here, the initial value of the acceleration coefficient is 1.0. According to the figure, the correction amount is large at the initial stage of the iteration, but the correction amount greatly decreases after the number of iterations exceeds 10. This indicates that the acceleration coefficient was close to the optimum value around that time. In the second half, the degree of decrease in the correction amount is −
It is 2 dB / time, and it can be seen that the solution converges at a speed of 5 to 6 times as compared with the case where the acceleration coefficient is fixed to 1.0.
From the above, according to the third embodiment, it can be confirmed that the acceleration coefficient is appropriately set.

【0058】しかし、解の修正量だけでは解の精度を直
接に評価することができない。そこで、解の値を比較し
た結果を図9に示す。図9は30回の反復処理後の近似
解の誤差を示す図である。これによると、加速係数が
1.0で固定の場合(加速処理を行わず一般的な手法を
適用した場合)には13%の誤差があるが、加速係数を
1.5,1.8に固定した場合(実施例1の手法)は誤
差が非常に小さい。したがって、このあたりに加速係数
の最適値が存在すると考えられる。本実施例3における
反復処理の結果もこれらと同程度の誤差となっており、
加速係数が適切に設定されていることが確認される。
However, the accuracy of the solution cannot be directly evaluated only by the correction amount of the solution. Therefore, the result of comparing the solution values is shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing the error of the approximate solution after 30 times of iterative processing. According to this, when the acceleration coefficient is fixed at 1.0 (when a general method is applied without performing the acceleration process), there is an error of 13%, but the acceleration coefficient is set to 1.5 and 1.8. When fixed (method of Example 1), the error is very small. Therefore, it is considered that the optimum value of the acceleration coefficient exists around this. The result of the iterative processing in the third embodiment also has an error similar to these,
It is confirmed that the acceleration coefficient is set appropriately.

【0059】尚、上述のステップS28における加速係
数の再設定では、増加する解の数の変化が10%を越え
るかどうかを判断基準として加速係数の増減を行ってい
る。しかしながら、この判断基準はこれに限るものでは
なく、ある程度解析対象である問題に依存するものであ
る。そこで、この判断基準について更に解説する。
In the resetting of the acceleration coefficient in step S28 described above, the acceleration coefficient is increased / decreased based on whether or not the change in the number of increasing solutions exceeds 10%. However, this criterion is not limited to this and depends to some extent on the problem to be analyzed. Therefore, this criterion will be further explained.

【0060】まず、本実施例3の基本的な考え方は、
「反復計算において解が順調に収束する過程において
は、解は単調に変化するはずである」というところにあ
る。つまり、増える方向に修正されるものは上方にある
解に向かって増え続け、減る方向に修正されるものは下
方にある解に向かって減り続ける。しかし、この過程に
加速係数を導入した結果、加速しすぎた場合には解の行
き過ぎが発生し、後戻りを始める解が生じる。つまり、
値を増加、もしくは減少する解の数が変化する。このよ
うな場合には加速係数を減少させる必要がある。逆に、
単調な変換を続けている場合には更に加速できる余地が
あると考えられる。
First, the basic idea of the third embodiment is as follows.
In the iterative calculation, the solution should change monotonically in the process that the solution converges smoothly. " That is, what is modified in the increasing direction continues to increase toward the upper solution, and what is modified in the decreasing direction continues to decrease toward the lower solution. However, as a result of introducing the acceleration coefficient in this process, if the solution is accelerated too much, the solution goes too far and the solution starts to go back. That is,
The number of solutions that increase or decrease the value changes. In such a case, it is necessary to reduce the acceleration coefficient. vice versa,
It is considered that there is room for further acceleration when monotonous conversion is continued.

【0061】このような考え方のもとでは、加速係数の
増減を行う判定基準となる増加もしくは減少する未知数
の変動分は零でよいことになる。しかし、実際には、こ
の条件は厳しすぎる。図10は反復処理において値が増
加した近似解の割合を表す図であり、横軸に反復回数
を、縦軸に増加未知数の変化率をとっている。但し、加
速係数は1.0で固定である。図10をみると、全く加
速されていないにもかかわらず、増加未知数の変化率は
1〜10%の範囲となっている。この結果から変化率が
10%程度以下であれば、収束過程は順調であるとみな
してよいと考えられる。もちろんこれらの傾向は問題に
依存するので、一般的には2〜15%の範囲に判定基準
を設けるのが望ましい。加速の収束性に重大な悪影響を
及ぼす問題の場合には、加速係数を小さい値に設定すべ
きである。
Based on such a concept, it is sufficient that the amount of change in the unknown number that increases or decreases, which is the criterion for increasing or decreasing the acceleration coefficient, is zero. However, in reality, this condition is too strict. FIG. 10 is a diagram showing the ratio of the approximate solution whose value has increased in the iterative process, in which the horizontal axis represents the number of iterations and the vertical axis represents the rate of change in the unknown count increase. However, the acceleration coefficient is fixed at 1.0. As shown in FIG. 10, the rate of change in the increasing unknowns is in the range of 1 to 10%, although the acceleration is not accelerated at all. From this result, if the rate of change is about 10% or less, it can be considered that the convergence process is good. Of course, since these tendencies depend on the problem, it is generally desirable to set the criterion in the range of 2 to 15%. For problems that have a significant adverse effect on the convergence of acceleration, the acceleration factor should be set to a small value.

【0062】また、加速係数の変更量も、本実施例では
0.1としているが、これも問題に依存する。この変更
量を小さくすると、加速係数の調整の精度は向上するが
修正に時間がかかる。加速係数の変更量は,0.05〜
0.2の範囲に設定するのが望ましい。ここで、確実性
を重視するならば、変更量は小さく設定すべきである。
The amount of change in the acceleration coefficient is also set to 0.1 in this embodiment, but this also depends on the problem. If the change amount is reduced, the accuracy of adjusting the acceleration coefficient is improved, but the correction takes time. The amount of change in the acceleration coefficient is from 0.05 to
It is desirable to set it in the range of 0.2. Here, if importance is placed on certainty, the change amount should be set small.

【0063】更に、加速係数の初期値であるが、これは
小さめに設定することが望ましい。反復の初期では、収
束過程が安定しておらず、一時的に加速しすぎになる可
能性があり、このために収束が遅れることがあるからで
ある。図9に示された初期値が1.5の場合の収束結果
はこのことを表している。
Further, although it is the initial value of the acceleration coefficient, it is desirable to set it small. This is because the convergence process is not stable at the beginning of the iteration and may be temporarily accelerated too much, which may delay the convergence. The convergence result shown in FIG. 9 when the initial value is 1.5 indicates this.

【0064】以上説明したように、本実施例3によれ
ば、 加速係数が自動的に最適値に設定されるので、収束が
速く計算が効率的である. 加速係数の自動設定に要する計算手続きが簡単で、そ
れに要する計算量も極めて少ない. 反復法の種類によらず適用できるため、反復法の手続
きを漸化式で表現できないものにも同様に適用できる. 方程式に特定の性質を要求しない. という効果が得られる。即ち、本実施例3は、度のよう
な反復法に対しても簡単に適用でき、上述のような効果
を得ることができる。
As described above, according to the third embodiment, since the acceleration coefficient is automatically set to the optimum value, the convergence is fast and the calculation is efficient. The calculation procedure required to automatically set the acceleration factor is simple and the amount of calculation required for it is extremely small. Since it can be applied regardless of the type of iterative method, it can be applied to the case where the procedure of the iterative method cannot be expressed by a recurrence formula. Does not require any particular property in the equation. The effect is obtained. That is, the third embodiment can be easily applied to the iterative method such as the degree, and the effects as described above can be obtained.

【0065】尚、本実施例3では実施例1で説明した部
分構造法による反復法を用いているがこれに限られるも
のではなく、他のいかなる反復法でも適用することがで
きる。更に、実施例2の手法と組み合わせて、部分構造
毎に異なるαを自動設定していくようにしてもよい。
Although the iterative method based on the partial structure method described in the first embodiment is used in the third embodiment, the present invention is not limited to this, and any other iterative method can be applied. Furthermore, by combining with the method of the second embodiment, different α may be automatically set for each partial structure.

【0066】<実施例4>次に、上述の実施例3の変形
例として実施例4について説明する。本実施例の計算過
程は、実施例3(図6)と同じであり、ここでは詳細な
説明を省略し、実施例4の特徴的な部分のみ説明する。
<Embodiment 4> Next, Embodiment 4 will be described as a modification of Embodiment 3 described above. The calculation process of the present embodiment is the same as that of the third embodiment (FIG. 6), and therefore detailed description is omitted here, and only the characteristic part of the fourth embodiment will be described.

【0067】実施例4では、ステップS28における加
速係数の再設定の方法が異なる。実施例4における加速
係数の再設定は、 |(N−N0)/N|≧0.1 ならば ωn=ω−0.
1 0.1>|(N−N0)/N|≧0.05 ならば ωn
=ω 0.05>|(N−N0)/N| ならば ωn=ω+
0.1 ただし、 ωn≧1.99 ならば ωn=1.99 ωn<1.0 ならば ωn=1.0 ここで、 N :今回の反復で解の値が増加した未知数の数 N0 :前回の反復で解の値が増加した未知数の数 ω :今回の加速係数の値 ωn :再設定された加速係数の値 に基づいて行う。
The fourth embodiment is different in the method of resetting the acceleration coefficient in step S28. The resetting of the acceleration coefficient in the fourth embodiment is as follows: | (N−N0) /N|≧0.1 ωn = ω−0.
1 If 0.1> | (N-N0) /N|≧0.05, then ωn
= Ω 0.05> | (N-N0) / N |, then ωn = ω +
0.1 However, if ωn ≧ 1.99 then ωn = 1.99 if ωn <1.0 then ωn = 1.0 where N: the number of unknowns whose solution value has increased in this iteration N0: last time The number of unknowns for which the solution value increased in the iteration of ω: The value of the current acceleration coefficient ωn: The value of the reset acceleration coefficient.

【0068】実施例3のステップS28における加速係
数の再設定においては、増加させるか減少させるかのい
ずれかであったが、本実施例4では、加速係数を変化さ
せない場合を設けた。実施例3では加速係数の再設定方
法として、加速係数を増加させるか減少させるかのどち
らかであったために、加速係数が最適値の近傍にあって
も、加速係数の値は常に変化しなければならなかった。
このため、特に、加速係数の修正幅が大きい場合には、
収束性のスムーズさに欠け、収束の速度に支障を来す場
合が生じる。一方、実施例4によれば、より滑らかな収
束性が実現され、収束の確実性が向上する。
In the resetting of the acceleration coefficient in step S28 of the third embodiment, the acceleration coefficient is either increased or decreased, but in the fourth embodiment, the acceleration coefficient is not changed. In the third embodiment, the acceleration coefficient is reset by either increasing or decreasing the acceleration coefficient. Therefore, even if the acceleration coefficient is near the optimum value, the value of the acceleration coefficient must always change. I had to do it.
Therefore, especially when the correction range of the acceleration coefficient is large,
In some cases, the convergence is not smooth and the convergence speed is hindered. On the other hand, according to the fourth embodiment, smoother convergence is realized and the certainty of convergence is improved.

【0069】<実施例5>更に、実施例3の他の変形例
として実施例5について説明する。本実施例5において
も実施例3(図6)と同様の処理手順が用いられる。本
実施例5のステップS28における加速係数の再設定は
以下のように行う。
<Fifth Embodiment> A fifth embodiment will be described as another modification of the third embodiment. Also in the fifth embodiment, the same processing procedure as in the third embodiment (FIG. 6) is used. The acceleration coefficient is reset in step S28 of the fifth embodiment as follows.

【0070】即ち、 ωn =ω+Δω 但し、 0≦|(N−N0)/N|≦0.075 のときΔ
ω=(0.15−2×|(N−N0)/N|)×(2−
ω) 0.075<|(N−N0)/N|≦0.15 の
とき、Δω=0.15−2×|(N−N0)/N| 0.15<|(N−N0)/N| のとき、Δω=
−0.15 ωn ≧ 1.999 ならば ωn =1.999 ωn < 1.0 ならば ωn =1.0 ここで、 N :今回の反復処理で解の値が増加した未知数の数 N0 :前回の反復処理で解の値が増加した未知数の数 ω :今回の加速係数の値 ωn :再設定された加速係数の値 Δω:加速係数の変更量 に基づいて加速係数の再設定が行われる。
That is, ωn = ω + Δω, where 0 ≦ | (N−N0) /N|≦0.075 Δ
ω = (0.15-2 × | (N−N0) / N |) × (2-
ω) 0.075 <| (N−N0) /N|≦0.15, Δω = 0.15−2 × | (N−N0) / N | 0.15 <| (N−N0) / When N |, Δω =
If -0.15 ωn ≥ 1.999, then ωn = 1.999 ωn <1.0, then ωn = 1.0 where N: number of unknowns whose solution value has increased in this iterative process N0: previous time The number of unknowns for which the solution value has increased by the iterative processing of ω: The current acceleration coefficient value ωn: The reset acceleration coefficient value Δω: The acceleration coefficient is reset based on the change amount of the acceleration coefficient.

【0071】以上のようにして加速係数の再設定を行う
ので、上述の実施例3及び実施例4と比べて次のような
効果を生ずる。
Since the acceleration coefficient is reset as described above, the following effects are produced as compared with the above-described third and fourth embodiments.

【0072】即ち、 加速係数が最適値から離れているときは、加速係数の
修正幅が大きく設定されるため、加速係数を速く最適値
に近づけることができる. 最適値の近傍では、加速係数の変更量が小さくなるの
で、最適値付近における加速係数の変動によって収束過
程が乱れることがない. 上記実施例3及び実施例4では、加速係数の変更量を
固定量としていたために、とびとびの値にしか設定でき
ず、美調整ができない。このため、収束性が加速係数の
値に敏感で、最適な加速係数の値の範囲が狭い問題に対
しては加速係数を最適値に正しく設定できない場合があ
る。しかるに、本実施例5では、加速係数の変更幅が連
続的に異なった値となり得るため、加速係数をより最適
値に近い値に設定することが可能となる. 加速係数が2.0に近い場合は、加速係数の増分量を
小さくしているため、加速係数が大きくなり過ぎること
による収束過程の乱れを防止できる。又、一般に加速係
数の最適値がが2.0に近いほど最適値の範囲が狭くな
るが、本実施例では2.0の近傍ほど細かい刻み幅で加
速係数を修正することができ、より正確な設定が可能で
ある.という効果を有する。
That is, when the acceleration coefficient is far from the optimum value, the correction width of the acceleration coefficient is set large, so that the acceleration coefficient can be brought close to the optimum value quickly. In the vicinity of the optimum value, the amount of change in the acceleration coefficient is small, so the convergence process is not disturbed by fluctuations in the acceleration coefficient near the optimum value. In the third and fourth embodiments described above, since the amount of change in the acceleration coefficient is a fixed amount, only a discrete value can be set, and beauty adjustment cannot be performed. Therefore, in some cases, the convergence factor is sensitive to the value of the acceleration coefficient, and the acceleration coefficient may not be correctly set to the optimum value for the problem that the range of the optimum value of the acceleration coefficient is narrow. However, in the fifth embodiment, since the range of change of the acceleration coefficient can be continuously different values, it is possible to set the acceleration coefficient to a value closer to the optimum value. When the acceleration coefficient is close to 2.0, the increment amount of the acceleration coefficient is made small, so that it is possible to prevent the convergence process from being disturbed due to the acceleration coefficient becoming too large. Further, in general, the closer the optimum value of the acceleration coefficient is to 2.0, the narrower the range of the optimum value is. However, in the present embodiment, the acceleration coefficient can be corrected with a finer step in the vicinity of 2.0, which is more accurate. It is possible to make various settings. Has the effect.

【0073】以上のように、本実施例5では、実施例3
及び実施例4に比べてより確実な収束を実現し、収束速
度も速いという効果を有する。
As described above, in the fifth embodiment, the third embodiment is used.
Further, as compared with the fourth embodiment, more reliable convergence is realized and the convergence speed is faster.

【0074】尚、加速係数の再設定の方法としては、更
に各種の変形が可能であることは言うまでもない。
Needless to say, various modifications can be made as the method of resetting the acceleration coefficient.

【0075】以上説明したように、上記実施例3乃至5
によれば、反復法において解の値が増加する未知数の数
の変化に応じて、加速係数の値を修正することが可能と
なるので、 任意の問題に対して最適な加速係数が設定されるため
収束速度が向上する. 反復法の種類によらず適用できる. 方程式の性質によらず適用できる. 最適な加速係数を求めるための手続きが簡単で、それ
に要する計算時間も極めて少ない. という効果が得られる。
As described above, Embodiments 3 to 5 above
According to the method, the value of the acceleration coefficient can be modified according to the change in the number of unknowns in which the value of the solution increases in the iterative method, so that the optimum acceleration coefficient is set for any problem. Therefore, the convergence speed is improved. It can be applied regardless of the type of iterative method. It can be applied regardless of the nature of the equation. The procedure for obtaining the optimum acceleration factor is simple and the calculation time required for it is extremely short. The effect is obtained.

【0076】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても1つの機器からなる装置に適用し
ても良い。また、本発明はシステム或いは装置に本発明
により規定される処理を実行させるプログラムを供給す
ることによって達成される場合にも適用できることはい
うまでもない。
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of a single device. Further, it goes without saying that the present invention can also be applied to a case where it is achieved by supplying a program that causes a system or an apparatus to execute the processing defined by the present invention.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、解
析処理の反復過程における解の収束速度を加速し、計算
時間を短縮することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to accelerate the solution convergence speed in the iterative process of analysis processing and shorten the calculation time.

【0078】[0078]

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

【図1】実施例1の構造解析装置の概略の制御構成を表
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic control configuration of a structural analysis device according to a first embodiment.

【図2】実施例1の構造解析の手順を表すフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of structural analysis of Example 1.

【図3】解析領域を部分構造に分割した状態の一例を表
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a state in which an analysis area is divided into partial structures.

【図4】本実施例1による効果を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment.

【図5】図11及び図4で示した収束傾向を数値で示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing numerical values of the convergence tendency shown in FIGS. 11 and 4.

【図6】実施例3の構造解析手順を示すフローチャート
である。
FIG. 6 is a flowchart showing a structural analysis procedure of Example 3;

【図7】本実施例3による処理の反復回数と解の修正量
との関係を表す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the number of iterations of processing according to the third embodiment and the correction amount of a solution.

【図8】加速係数αを1.0に固定した場合の処理の反
復回数と解の修正量との関係を表す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the number of times the process is repeated and the correction amount of the solution when the acceleration coefficient α is fixed to 1.0.

【図9】30回の反復処理後における近似解の誤差を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an error of an approximate solution after 30 times of iterative processing.

【図10】反復処理において値が増加した近似解の割合
を表す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a ratio of an approximate solution having an increased value in an iterative process.

【図11】一般的な部分構造法による反復回数と解の収
束との関係の一例を表す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of the relationship between the number of iterations and the solution convergence by a general substructure method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CPU 2 ROM 3 RAM 4 外部記憶装置 5 入力部 6 表示部 7 システムバス 1 CPU 2 ROM 3 RAM 4 External Storage Device 5 Input Unit 6 Display Unit 7 System Bus

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 解析対象の領域について与えられた解析
条件に対する近似解を発生して数値解析を行う構造解析
方法であって、 加速係数及び近似解の設定入力を行う入力工程と、 前記解析対象の領域を複数の領域に分割して得られた部
分領域の各々について、前記解析条件及び設定された近
似解に基づいて独立に近似解を発生する発生工程と、 前記発生工程で発生された近似解を前記入力工程で入力
された加速係数に基づいて更に解の収束方向へ更新する
更新工程と、 前記更新工程により得られた値を新たに近似解として設
定する設定工程とを備え、 近似解が所定の範囲に収束するまで前記発生工程、更新
工程及び設定工程を反復することを特徴とする構造解析
方法。
1. A structural analysis method for generating an approximate solution to a given analysis condition for a region to be analyzed and performing a numerical analysis, comprising an input step of setting and inputting an acceleration coefficient and an approximate solution, and the analysis target. For each of the partial regions obtained by dividing the region into a plurality of regions, a generating step that independently generates an approximate solution based on the analysis conditions and the set approximate solution, and the approximation generated in the generating step. The method further comprises an updating step of further updating the solution in the convergence direction of the solution based on the acceleration coefficient input in the input step, and a setting step of newly setting the value obtained by the updating step as an approximate solution, The structural analysis method, wherein the generation step, the update step, and the setting step are repeated until the values converge to a predetermined range.
【請求項2】 前記設定工程は、 V(n) =V(n-1) +α(v(n) −V(n-1) ) ただし、v(n) は今回の計算で求めた近似解 V(n-1) は前回の設定値 V(n) は新しく設定する値 αは加速係数 により新たに近似解を設定することを特徴とする請求項
1に記載の構造解析方法。
2. In the setting step, V (n) = V (n-1) + α (v (n) -V (n-1) ), where v (n) is an approximate solution obtained in this calculation. 2. The structural analysis method according to claim 1, wherein V (n-1) is a previously set value, V (n) is a newly set value, and α is a newly set approximate solution by an acceleration coefficient.
【請求項3】 前記加速係数αが、1.0≦α<2.0
の範囲にあることを特徴とする請求項2に記載の構造解
析方法。
3. The acceleration coefficient α is 1.0 ≦ α <2.0.
The structure analysis method according to claim 2, wherein the structure analysis method is in the range.
【請求項4】 前記更新工程において、前記部分領域毎
に独立して設定された加速係数が用いられることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載の構造解析方
法。
4. The structural analysis method according to claim 1, wherein in the updating step, an acceleration coefficient set independently for each of the partial regions is used.
【請求項5】 解析対象の領域について与えられた解析
条件に対する近似解を発生して数値解析を行う構造解析
装置であって、 加速係数及び近似解の設定入力を行う入力手段と、 前記解析対象の領域を複数の領域に分割して得られた部
分領域の各々について、前記解析条件及び設定された近
似解に基づいて独立に近似解を発生する発生手段と、 前記発生手段で発生された近似解を前記入力手段で入力
された加速係数に基づいて解の収束方向へ更新する更新
手段と、 前記更新手段により得られた値を新たな近似解として設
定する設定手段とを備え、 近似解が所定の範囲に収束するまで前記発生手段、更新
手段及び設定手段による処理を反復することを特徴とす
る構造解析装置。
5. A structural analysis device for generating an approximate solution to a given analysis condition for a region to be analyzed and performing a numerical analysis, the input means performing setting input of an acceleration coefficient and an approximate solution, and the analysis target. For each of the partial areas obtained by dividing the area into a plurality of areas, generating means for independently generating an approximate solution based on the analysis condition and the set approximate solution, and the approximation generated by the generating means. The updating means for updating the solution in the direction of convergence of the solution based on the acceleration coefficient input by the input means, and the setting means for setting the value obtained by the updating means as a new approximate solution, A structural analysis apparatus, characterized in that the processing by the generating means, the updating means and the setting means is repeated until it converges within a predetermined range.
【請求項6】 前記更新手段において、前記部分領域毎
に独立して設定された加速係数が用いられることを特徴
とする請求項5に記載の構造解析装置。
6. The structural analysis apparatus according to claim 5, wherein the updating means uses an acceleration coefficient set independently for each of the partial regions.
【請求項7】 解析対象の領域について与えられた解析
条件に対する近似解を発生して数値解析を行う構造解析
方法であって、 第1近似解及び解析条件に基づいて前記領域における新
たな近似解を発生する発生工程と、 設定された加速係数に基づいて前記発生工程で発生した
近似解を収束方向に更新し、これを第2近似解として設
定する設定工程と、 前記第2近似解の前記第1近似解に対する変化量に基づ
いて、前記加速係数の更新を行う第1更新工程と、 前記第1近似解を前記第2近似解で更新する第2更新工
程とを備え、 前記発生工程、設定工程、第1更新工程及び第2更新工
程を近似解が所定の範囲に収束するまで反復することを
特徴とする構造解析方法。
7. A structural analysis method for generating an approximate solution to a given analysis condition for a region to be analyzed and performing a numerical analysis, wherein a new approximate solution in the region is obtained based on the first approximate solution and the analysis condition. And a setting step of updating the approximate solution generated in the generating step in the convergence direction based on the set acceleration coefficient and setting this as a second approximate solution, the second approximate solution A first updating step of updating the acceleration coefficient based on a change amount with respect to the first approximate solution; and a second updating step of updating the first approximate solution with the second approximate solution, the generating step, A structural analysis method comprising repeating a setting step, a first updating step and a second updating step until an approximate solution converges within a predetermined range.
【請求項8】 前記第1更新工程は、 前記第2近似解が有する解の値のうち前記第1近似解が
有する解よりも値が増加した解の数を計数する計数工程
と、 前記計数工程の計数結果に基づいて前記加速係数を更新
する係数更新工程とを備えることを特徴とする請求項7
に記載の構造解析方法。
8. The first updating step includes a counting step of counting the number of solutions having a value increased from the solution of the first approximate solution among the solution values of the second approximate solution, and the counting. 8. A coefficient updating step of updating the acceleration coefficient based on the counting result of the step.
Structural analysis method described in.
【請求項9】 前記第1更新工程における係数更新工程
は、前記係数工程の係数の結果、値が増加した解の数が
所定数以下の場合に前記加速係数を所定量増加し、値が
増加した解の数が所定数よりも多い場合は前記加速係数
を所定量減少することを特徴とする請求項8に記載の構
造解析方法。
9. The coefficient updating step in the first updating step increases the acceleration coefficient by a predetermined amount when the number of solutions whose values have increased as a result of the coefficient of the coefficient step is a predetermined number or less, and increases the value. 9. The structural analysis method according to claim 8, wherein the acceleration coefficient is decreased by a predetermined amount when the number of the solved solutions is larger than the predetermined number.
【請求項10】 前記第1更新工程における係数更新工
程は、前記係数工程の係数の結果、値が増加した解の数
が第1の所定数よりも小さい場合に前記加速係数を所定
量増加し、値が増加した解の数が第2の所定数よりも大
きい場合に前記加速係数を所定量減少し、前記第2の所
定数は前記第1の所定数よりも大きく、値が増加した解
の数が前記第1及び第2の所定数の間にあるときは前記
加速係数の増減を行わないことを特徴とする請求項8に
記載の構造解析方法。
10. The coefficient updating step of the first updating step increases the acceleration coefficient by a predetermined amount when the number of solutions whose values have increased as a result of the coefficient of the coefficient step is smaller than a first predetermined number. , The acceleration coefficient is decreased by a predetermined amount when the number of solutions whose value is increased is larger than a second predetermined number, and the second predetermined number is larger than the first predetermined number and the value is increased. 9. The structural analysis method according to claim 8, wherein the acceleration coefficient is not increased / decreased when the number of is between the first and second predetermined numbers.
【請求項11】 前記第1更新工程における係数更新工
程は、前記係数工程により得られる値が増加した解の数
により前記加速係数の増減を決定するとともに、値が増
加した解の数に基づいてその増減量を設定して前記加速
係数の更新を行うことを特徴とする請求項8に記載の構
造解析方法。
11. The coefficient updating step in the first updating step determines increase / decrease of the acceleration coefficient according to the number of solutions with increased values obtained by the coefficient step, and based on the number of solutions with increased values. The structural analysis method according to claim 8, wherein the amount of increase or decrease is set and the acceleration coefficient is updated.
【請求項12】 前記発生工程は、前記領域を複数の部
分領域に分け、該部分領域毎に第1近似解及び解析条件
に基づいて前記領域における新たな近似解を発生するこ
とを特徴とする請求項7に記載の構造解析方法。
12. The generating step is characterized in that the region is divided into a plurality of partial regions, and a new approximate solution in the region is generated for each partial region based on a first approximate solution and analysis conditions. The structure analysis method according to claim 7.
【請求項13】 解析対象の領域について与えられた解
析条件に対する近似解を発生して数値解析を行う構造解
析装置であって、 第1近似解及び解析条件に基づいて前記領域における新
たな近似解を発生する発生手段と、 設定された加速係数に基づいて前記発生手段で発生した
近似解を収束方向に更新し、これを第2近似解として設
定する設定手段と、 前記第2近似解の前記第1近似解に対する変化量に基づ
いて、前記加速係数の更新を行う第1更新手段と、 前記第1近似解を前記第2近似解で更新する第2更新手
段とを備え、 前記発生手段、設定手段、第1更新手段及び第2更新手
段を近似解が所定の範囲に収束するまで反復することを
特徴とする構造解析装置。
13. A structural analysis device for generating an approximate solution to a given analysis condition for a region to be analyzed and performing a numerical analysis, wherein a new approximate solution in the region is obtained based on the first approximate solution and the analysis condition. Generating means for generating, the setting means for updating the approximate solution generated by the generating means in the convergence direction based on the set acceleration coefficient, and setting this as the second approximate solution, the second approximate solution A first updating unit that updates the acceleration coefficient based on a change amount with respect to the first approximate solution; and a second updating unit that updates the first approximate solution with the second approximate solution; A structural analysis device characterized in that the setting means, the first updating means and the second updating means are repeated until the approximate solution converges to a predetermined range.
【請求項14】 前記第1更新手段は、 前記第2近似解が有する解の値のうち前記第1近似解が
有する解よりも値が増加した解の数を計数する計数手段
と、 前記計数手段の計数結果に基づいて前記加速係数を更新
する係数更新工手段とを備えることを特徴とする請求項
13に記載の構造解析装置。
14. The counting means for counting the number of solutions having a value increased from the solution of the first approximate solution among the solution values of the second approximate solution, the first updating means; 14. The structural analysis device according to claim 13, further comprising a coefficient updating unit that updates the acceleration coefficient based on a counting result of the unit.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1153366A (en) * 1997-07-31 1999-02-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Facility retrieval method
JP2005148799A (en) * 2003-11-11 2005-06-09 Fujitsu Ltd Method for processing information, method for deriving service time and method for adjusting number of processing unit
JP2011013031A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Toshiba Corp Arrival direction estimating apparatus
JP2014206833A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 富士通株式会社 Thermal fluid analysis program, information processor and thermal fluid analysis method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1153366A (en) * 1997-07-31 1999-02-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Facility retrieval method
JP2005148799A (en) * 2003-11-11 2005-06-09 Fujitsu Ltd Method for processing information, method for deriving service time and method for adjusting number of processing unit
JP2011013031A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Toshiba Corp Arrival direction estimating apparatus
JP2014206833A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 富士通株式会社 Thermal fluid analysis program, information processor and thermal fluid analysis method

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