JPH0755656A - Method and device for analyzing stress - Google Patents
Method and device for analyzing stressInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、有限要素分割を利用し
て応力解析を行う応力解析方法および装置に係り、特
に、全体モデルから切り出した局所モデルの集中応力を
簡単かつ短時間で精度良く計算できるようにした応力解
析方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stress analysis method and apparatus for performing stress analysis using finite element division, and more particularly, to a concentrated stress of a local model cut out from an entire model easily and accurately in a short time. The present invention relates to a stress analysis method and device that can be calculated.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、3次元または2次元で描かれ
た図形データの各部をメッシュ状に区分して有限個の要
素に分割し、それぞれの要素の剛性マトリックスを連立
方程式にして全体の解析を行う、いわゆる有限要素法に
よる構造解析が知られている。このような解析方法で
は、適切なメッシュをいかに短時間かつ簡単な操作で作
成できるようにするか、換言すれば、各面の有限要素分
割をいかに短時間に、かつ簡単な操作で行えるようにす
るかが重要である。2. Description of the Related Art Conventionally, each part of graphic data drawn three-dimensionally or two-dimensionally is divided into a mesh shape and divided into a finite number of elements, and the rigidity matrix of each element is made into a simultaneous equation to analyze the whole. Structural analysis by the so-called finite element method is known. In such an analysis method, how to create an appropriate mesh in a short time and with a simple operation, in other words, how to perform finite element division of each surface in a short time and with a simple operation What you do is important.
【0003】このような有限要素分割において、特に切
欠部や段付部等のいわゆるミクロ部分の集中応力を精度
良く計算するためには、当該ミクロ部分の要素を細かく
分割する必要がある。ところが、ミクロ部分に合わせて
他のマクロ部分も同様に細かく分割するとFEM(Fi
nits Elements Method)モデル作
成のための工数が大きくなり、計算時間が長くなった
り、精度が悪化したりするという問題が生じる。In such a finite element division, in order to accurately calculate the so-called concentrated stress in a so-called micro portion such as a cutout portion or a stepped portion, it is necessary to divide the element of the micro portion finely. However, if the other macro parts are also finely divided according to the micro parts, FEM (Fi
The number of man-hours for creating the nits Elements Method model becomes large, which causes a problem that the calculation time becomes long and the accuracy deteriorates.
【0004】このような問題を解決するために、最近で
は“ズーミング”と呼ばれる計算手順が採用されてい
る。“ズーミング”では、初めに全体モデル(マクロ部
分)を対象に比較的粗い有限要素分割を行って大局的な
変形および応力分布を計算し、次いで、応力集中部を含
む適当な大きさの局所モデルを定義し、当該局所モデル
に対してのみ細かい有限要素分割を行う手法である。In order to solve such a problem, a calculation procedure called "zooming" has recently been adopted. In "zooming", a relatively coarse finite element division is first performed on the entire model (macro part) to calculate global deformation and stress distribution, and then a local model of appropriate size including stress concentration parts is calculated. Is defined, and fine finite element division is performed only on the local model.
【0005】図9は、従来の“ズーミング”を利用した
応力解析方法を示したフローチャートである。ここで
は、図10に示したように板状体50の中央に形成され
た開口部51近傍の応力を解析する場合を例にして説明
する。なお、ここでは説明を分かり易くするために二次
元的なモデルを用いて説明するが、3次元モデルの場合
もほぼ同様の手順で行うことができる。FIG. 9 is a flowchart showing a conventional stress analysis method using "zooming". Here, a case will be described as an example in which the stress in the vicinity of the opening 51 formed in the center of the plate-like body 50 is analyzed as shown in FIG. Although a two-dimensional model is used here for the sake of clarity, the three-dimensional model can be used in almost the same procedure.
【0006】ステップS201では、操作者が所望の図
形データをデータベースから読み出し、その全体モデル
AをCRT等の適宜の表示装置上に表示する[図1
0]。ステップS202では、開口部51を含む小領域
を境界線53で囲うことにより局所モデルBを定義する
[図11]。なお、多くの場合のように観察対象が3次
元モデルであれば、表示装置上で全体モデルAを回転さ
せながら各面について境界線を設定することにより境界
面が定義されることになる。In step S201, the operator reads desired graphic data from the database and displays the entire model A on an appropriate display device such as a CRT [Fig. 1].
0]. In step S202, the local model B is defined by surrounding a small area including the opening 51 with a boundary line 53 [FIG. 11]. When the observation target is a three-dimensional model as in many cases, the boundary surface is defined by setting the boundary line for each surface while rotating the entire model A on the display device.
【0007】ステップS203、S204では、局所モ
デルBおよび当該局所モデルBを除いた全体モデルAの
残り部分に対して、それぞれ別々に比較的粗い有限要素
分割を実行する[図12]。このように全体モデルAお
よび局所モデルBに対して別々に有限要素分割を実行す
ることにより、境界線(面)53上で要素を分割するこ
とができるので、境界線53上に節点cを設定すること
ができるようになる。ステップS205では、局所モデ
ルBを含む全体モデルAを対象にFEM計算を行って各
節点での変位結果を得る。図13は、当該変位結果に基
づいて各節点cを変位させたときに全体モデルAが変形
する様子を示した図である。In steps S203 and S204, relatively coarse finite element division is separately performed on the local model B and the rest of the overall model A excluding the local model B [FIG. 12]. By executing the finite element division separately for the global model A and the local model B in this way, the elements can be divided on the boundary line (plane) 53, so that the node c is set on the boundary line 53. You will be able to. In step S205, the FEM calculation is performed on the entire model A including the local model B to obtain the displacement result at each node. FIG. 13 is a diagram showing how the overall model A is deformed when each node c is displaced based on the displacement result.
【0008】ステップS206では、前記有限要素分割
によって境界線53上に設定された各節点c[図12]
の座標位置を検出する。ステップS207では、局所モ
デルBのみを表示し、その外側の輪郭54(すなわち、
前記境界線53)上の前記検出された各節点cと対応す
る各座標位置に、操作者が手動操作によって改めて節点
bを設定する[図14]。本実施例では四角形に定義さ
れた局所モデルBの各辺に、頂点を含めて節点cが5個
づつ(計16個)設定されているので、局所モデルBの
輪郭54上の各辺の応答する位置にも節点bが5個づつ
設定されることになる。At step S206, each node c set on the boundary line 53 by the finite element division [FIG. 12].
The coordinate position of is detected. In step S207, only the local model B is displayed, and the outer contour 54 (that is,
The operator manually sets a node b again at each coordinate position on the boundary line 53) corresponding to each of the detected nodes c [FIG. 14]. In this embodiment, five nodes c including the vertices (16 in total) are set on each side of the local model B defined as a quadrangle, so that the response of each side on the contour 54 of the local model B is set. Five nodes b are also set at the positions to be set.
【0009】ステップS208では、前記各節点bを利
用して局所モデルBを比較的細かい有限要素に分割する
[図15]。ステップS209では、前記ステップS2
05におけるFEM計算によって得られた境界線53上
の各節点cの変位結果を局所モデルBの応答する各節点
bに変位条件として与える[図16]。ステップS21
0では、与えられた各変位条件に基づいて局所モデルB
の応力結果が求められ、その分布状態が例えばモアレ模
様的に表示される[図17]。In step S208, the local model B is divided into relatively fine finite elements by utilizing each node b [FIG. 15]. In step S209, in step S2
The displacement result of each node c on the boundary line 53 obtained by the FEM calculation in 05 is given to each node b to which the local model B responds as a displacement condition [FIG. 16]. Step S21
At 0, the local model B is based on each given displacement condition.
Is obtained, and its distribution state is displayed in a moire pattern, for example [FIG. 17].
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記したように、解析
対象モデルを局所モデルBと全体モデルAとに分解し、
全体モデルAを対象に行った各節点の変位結果を局所モ
デルBの変位条件として与える手法では、各モデルの境
界線上で両者が節点を共有する必要がある。このため、
上記した従来技術では、ステップS206、S207に
関して説明したように、初めに全体モデルAを対象に行
った比較的粗い有限要素分割により境界線53上に多数
の節点cが設定されると、局所モデルBの輪郭54上の
同一位置に手動操作によって節点bを設定しなければな
らなかった。したがって、作業時間が長くなるばかり
か、設定を間違えると解析精度が低下してしまうという
問題があった。As described above, the model to be analyzed is decomposed into a local model B and an overall model A,
In the method of giving the displacement result of each node performed on the overall model A as the displacement condition of the local model B, it is necessary for both to share the node on the boundary line of each model. For this reason,
In the above-described conventional technique, as described with respect to steps S206 and S207, when a large number of nodes c are set on the boundary line 53 by the relatively coarse finite element division initially performed on the overall model A, the local model is generated. The node b had to be manually set at the same position on the contour 54 of B. Therefore, there is a problem that not only the working time becomes long, but also if the setting is incorrect, the analysis accuracy is lowered.
【0011】また、全体モデルAを対象にFEM計算を
行うための有限要素分割を行う際に、局所モデルBとの
境界線53で要素が強制的に分割されるように有限要素
分割を行わなければならない(ステップS202、S2
03)ので、各要素が歪んで解析精度が低下するという
問題があった。Further, when performing finite element division for performing FEM calculation on the whole model A, finite element division must be performed so that the element is forcibly divided at the boundary line 53 with the local model B. Must be (steps S202, S2
03), there is a problem in that each element is distorted and the analysis accuracy decreases.
【0012】しかも、このように境界線53で各モデル
の要素が分割されなければならないいう制約から、全体
モデルAの他の部分を新たに局所モデルB´として定義
する場合には、全体モデルAの有限要素分割を含めてほ
ぼ全ての処理を初めから実行しなければならない、すな
わち前記ステップS202以降の処理を全て実行しなけ
ればならないので、処理時間が長くなるという問題もあ
った。Moreover, because of the constraint that the elements of each model must be divided by the boundary line 53 in this way, when another part of the overall model A is newly defined as a local model B ', the overall model A There is also a problem that the processing time becomes long because almost all of the processing including the finite element division of (3) has to be executed from the beginning, that is, all the processing after step S202 has to be executed.
【0013】さらに、ステップS208において局所モ
デルを対象に細かい有限要素分割を行う場合も、輪郭5
4上に設定された節点bの間隔は広く、他の部分(本実
施例では開口部の輪郭)に設定される節点の間隔は狭く
なるので、各要素が歪んで解析精度が低下するという問
題があった。Further, even when fine finite element division is performed on the local model in step S208, the contour 5
4 has a wide interval between the nodes b and a narrow interval between the nodes set in the other part (the contour of the opening in this embodiment), the problem that each element is distorted and the analysis accuracy is deteriorated. was there.
【0014】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、局所モデルBに対しても簡単かつ短時間で
歪みの少ないメッシュを作成できるようにして解析精度
の高い応力解析を可能にする応力解析方法および装置を
提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to enable a stress analysis with high analysis accuracy by making it possible to easily create a mesh with little distortion for the local model B in a short time. Another object of the present invention is to provide a stress analysis method and device.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、全体モデルAから切り出した局所
モデルBの応力を全体モデルAの変位結果に基づいて解
析する応力解析装置において、全体モデルAを比較的粗
い有限要素に分割する手段と、局所モデルBを比較的細
かい有限要素に分割する手段と、切り出し面に形成され
た局所モデルBの節点bの位置を検出する手段と、前記
節点bにおける全体モデルAの変位量を算出する手段
と、節点bが前記算出された変位量だけ変位したときの
局所モデルBの応力を解析する手段とを具備した点に特
徴がある。In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, in a stress analysis device for analyzing the stress of the local model B cut out from the overall model A based on the displacement result of the overall model A, Means for dividing the overall model A into relatively coarse finite elements, means for dividing the local model B into relatively fine finite elements, and means for detecting the position of the node b of the local model B formed on the cutout surface, It is characterized in that it has means for calculating the displacement amount of the whole model A at the node b and means for analyzing the stress of the local model B when the node b is displaced by the calculated displacement amount.
【0016】さらに、本発明では、全体モデルAから切
り出した局所モデルBの応力を全体モデルAの変位結果
に基づいて解析する応力解析方法において、既知の座標
系上に全体モデルAを配置する工程と、前記座標系上で
全体モデルAを比較的粗い有限要素に分割する工程と、
前記座標系上で局所モデルBを比較的細かい有限要素に
分割する工程と、局所モデルBの切り出し面に形成され
た節点bの座標を検出する工程と、前記検出された節点
bの座標位置における全体モデルAの変位量を算出する
工程と、節点bが前記算出された変位量だけ変位したと
きの局所モデルBの応力を解析する工程と具備した点に
特徴がある。Further, in the present invention, in the stress analysis method for analyzing the stress of the local model B cut out from the overall model A based on the displacement result of the overall model A, the step of disposing the overall model A on a known coordinate system. And dividing the overall model A into relatively coarse finite elements on the coordinate system,
A step of dividing the local model B into relatively small finite elements on the coordinate system, a step of detecting coordinates of a node b formed on a cut surface of the local model B, and a coordinate position of the detected node b. The feature is that it includes a step of calculating the displacement amount of the overall model A and a step of analyzing the stress of the local model B when the node b is displaced by the calculated displacement amount.
【0017】[0017]
【作用】上記した構成によれば、局所モデルBの切り出
し面(境界面)での変位条件を、全体モデルAの変位量
に基づいて計算により求められるので、全体モデルAと
局所モデルBとの境界面で両者の節点を一致させる必要
がない。したがって、処理手順を大幅に簡素化すること
ができる。According to the above configuration, the displacement condition on the cutout surface (boundary surface) of the local model B is obtained by calculation based on the displacement amount of the global model A. It is not necessary to match both nodes on the boundary surface. Therefore, the processing procedure can be greatly simplified.
【0018】また、各モデルを有限要素に分割する際
に、境界面で各モデルの節点を一致させるためにこれま
で必要であった各種の制約が不要となるので、各モデル
を歪みの無い均一な有限要素に分割できるようになる。Further, when dividing each model into finite elements, various constraints which have been necessary so far for making the nodes of each model coincide with each other on the boundary surface are not required, so that each model is uniform without distortion. Can be divided into various finite elements.
【0019】[0019]
【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。図1は、本発明の一実施例である応力解析装置10
の機能を説明するためのブロック図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a stress analysis device 10 according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram for explaining the function of FIG.
【0020】データベース20には、応力解析の対象と
なる図形の形状データが多数記憶されている。第1の有
限要素分割手段101は、データベース20から読み出
された解析対象図形の全体モデルAを比較的粗い有限要
素に分割する。変位量計算手段102は、全体モデルA
を対象にFEM計算を行って各節点aの変位量を計算す
る。局所モデル切り出し手段104は、全体モデルAか
ら局所モデルBを切り出す。第2の有限要素分割手段1
05は、前記全体モデルAの分割状態とは無関係に局所
モデルBを比較的細かい有限要素に分割する。節点検出
手段106は、局所モデルBの切り出し面に形成された
節点bの座標位置を検出する。変位条件設定手段103
は、全体モデルAの各節点aの座標位置および変位量に
基づいて、局所モデルBの切り出し面(境界面)に形成
された各節点bの変位量を後述のようにして算出し、算
出結果を各節点bに設定する。応力解析手段107は、
局所モデルBの切り出し面に形成された節点bが前記設
定された変位量だけ変位したときの局所モデルBの応力
を解析する。The database 20 stores a large number of shape data of figures to be subjected to stress analysis. The first finite element dividing means 101 divides the entire model A of the analysis target graphic read from the database 20 into relatively coarse finite elements. The displacement amount calculation means 102 is the entire model A.
Then, the FEM calculation is performed on the target object to calculate the displacement amount of each node a. The local model cutout unit 104 cuts out the local model B from the whole model A. Second finite element dividing means 1
Reference numeral 05 divides the local model B into relatively fine finite elements regardless of the division state of the overall model A. The nodal point detection means 106 detects the coordinate position of the nodal point b formed on the cut surface of the local model B. Displacement condition setting means 103
Is the displacement amount of each node b formed on the cutout surface (boundary surface) of the local model B based on the coordinate position and displacement amount of each node a of the overall model A as described below, and the calculation result Is set at each node b. The stress analysis means 107 is
The stress of the local model B when the node b formed on the cut surface of the local model B is displaced by the set displacement amount is analyzed.
【0021】以下、本実施例による有限要素分割につい
て説明する。図2は、前記応力解析装置10の動作を説
明するためのフローチャートである。The finite element division according to this embodiment will be described below. FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the stress analysis device 10.
【0022】ステップS101では、操作者が操作部3
0を操作して所望の図形データを指定する。指定された
図形データはデータベース10から読み出されて既知の
座標系上で幾何データに展開され、全体モデルAとして
表示装置40上に表示される[図3]。ステップS10
2では、当該全体モデルAが第1の有限要素分割手段1
01によって比較的粗い有限要素に分割される。このと
き、本実施例では局所モデルBとの境界線で要素が分割
されるようにしなければならない(前記ステップS20
3、204)といった制約がなく、最適条件で自由に分
割することができるので、歪みの無い均一な有限要素分
割が可能になる[図4]。In step S101, the operator operates the operation unit 3
Operate 0 to specify the desired graphic data. The designated graphic data is read from the database 10, developed into geometric data on a known coordinate system, and displayed as the overall model A on the display device 40 [FIG. 3]. Step S10
2, the whole model A is the first finite element dividing means 1
It is divided by 01 into relatively coarse finite elements. At this time, in the present embodiment, the elements must be divided at the boundary with the local model B (step S20 described above).
Since there is no restriction such as (3, 204) and it is possible to freely divide under optimum conditions, it is possible to perform uniform finite element division without distortion [FIG. 4].
【0023】ステップS103では、当該全体モデルA
を対象に変位量計算手段102がFEM計算を行って各
節点aの変位量を算出する[図5]。ステップS104
では、開口部51を含む小領域の切り出し面55[図
3]を操作者が操作部30から指示すると、局所モデル
切り出し手段104が当該切り出し面55に沿って小領
域を切り出す。切り出された小領域は局所モデルBとし
て表示装置40上に表示される。このとき、局所モデル
Bは全体モデルAと同一の座標系上に展開され、各モデ
ルに共通する箇所は同一の座標を有するように管理され
る。In step S103, the overall model A
The displacement amount calculating means 102 calculates the displacement amount of each node a by performing FEM calculation on the target [FIG. 5]. Step S104
Then, when the operator instructs the cutout surface 55 [FIG. 3] of the small area including the opening 51 from the operation unit 30, the local model cutout unit 104 cuts out the small area along the cutout surface 55. The cut out small area is displayed on the display device 40 as the local model B. At this time, the local model B is developed on the same coordinate system as the global model A, and the parts common to the models are managed so as to have the same coordinates.
【0024】ステップS105では、当該局所モデルB
が第2の有限要素分割手段105によって比較的細かい
有限要素に分割される[図6]。このときも、本実施例
では従来と異なり局所モデルBの切り出し面上に節点b
を設定しておく(前記ステップS207)必要がないの
で、細かい分割を指示すれば、各節点bを等間隔で狭く
設定することができるので歪みの無い均一な有限要素分
割が可能になる。In step S105, the local model B
Is divided into relatively fine finite elements by the second finite element dividing means 105 [FIG. 6]. Also at this time, in the present embodiment, the node b on the cut surface of the local model B is different from the conventional one.
Since it is not necessary to set (step S207) in advance, if a fine division is instructed, each node b can be set narrow at equal intervals, and uniform finite element division without distortion becomes possible.
【0025】ステップS106では、局所モデルBの切
り出し面55に形成された節点bの座標が節点検出手段
106によって検出される。このとき、表示装置40上
では、局所モデルBの切り出し面55に形成された節点
bの表示形態を、切り出し面以外に形成された他の節点
bの表示形態と異ならせることにより、操作者が両者を
容易に識別できるようにしている。In step S106, the coordinates of the node b formed on the cut surface 55 of the local model B are detected by the node detecting means 106. At this time, on the display device 40, by making the display form of the node b formed on the cutout surface 55 of the local model B different from the display form of the other node b formed other than the cutout surface, the operator can The two can be easily identified.
【0026】ステップS107では、局所モデルBの切
り出し面55に形成された節点bの座標位置における全
体モデルAの変位量が、当該節点bを囲む全体モデルA
の各節点aの位置および当該位置での変位量に基づい
て、変位条件設定手段103により算出される[図
7]。すなわち、切り出し面に形成された局所モデルB
の節点b1 の変位量は、全体モデルAの各節点a1 、a
2 、a5 、a6 と節点b1 との相対的な位置関係および
各節点a1 、a2 、a5 、a6 の変位量に基づいて算出
される。同様に、局所モデルBの節点b2 、b3 の変位
量は、全体モデルAの各節点a2 、a3 、a6 、a7 と
各節点b2 、b3 との相対的な位置関係および各節点a
2 、a3 、a6 、a7 の変位量に基づいて、例えば公知
の内挿処理等を実行することによって算出される。この
ようにして得られた変位結果は、局所モデルBの切り出
し面55に形成された各節点bに変位条件として与えら
れる[図8]。In step S107, the displacement amount of the whole model A at the coordinate position of the nodal point b formed on the cut surface 55 of the local model B is the whole model A surrounding the nodal point b.
Is calculated by the displacement condition setting means 103 based on the position of each node a and the amount of displacement at that position [FIG. 7]. That is, the local model B formed on the cut surface
The amount of displacement of the node b1 of the
It is calculated based on the relative positional relationship between 2, a5, a6 and the node b1 and the amount of displacement of each node a1, a2, a5, a6. Similarly, the displacements of the nodes b2 and b3 of the local model B are determined by the relative positional relationship between the nodes a2, a3, a6 and a7 of the general model A and the nodes b2 and b3, and the respective points a.
It is calculated based on the displacement amounts of 2, a3, a6 and a7, for example, by executing a known interpolation process or the like. The displacement result thus obtained is given to each node b formed on the cut surface 55 of the local model B as a displacement condition [FIG. 8].
【0027】ステップS108では、前記与えられた変
位条件に基づいて局所モデルBのFEM計算を行われ、
以下、前記と同様にして開口部51近傍の応力が応力解
析手段107によって求められる。In step S108, the FEM calculation of the local model B is performed based on the given displacement condition,
Thereafter, the stress in the vicinity of the opening 51 is obtained by the stress analysis means 107 in the same manner as described above.
【0028】なお、本実施例では、全体モデルAの他の
部分を新たに局所モデルB´として定義する場合でも、
前記ステップS104以降の処理を実行すれば十分であ
り、全体モデルAを改めて有限要素に分割する必要がな
いので、同一の全体モデルAを対象に複数の異なった局
所モデルBの応力解析を行う場合の処理時間を従来に比
べて大幅に短縮することができる。In this embodiment, even when another part of the overall model A is newly defined as the local model B ',
Since it is sufficient to execute the processing after step S104 and it is not necessary to divide the whole model A into finite elements again, when performing stress analysis of a plurality of different local models B for the same whole model A The processing time of can be greatly shortened compared to the conventional case.
【0029】[0029]
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、局所
モデルBの切り出し面(境界面)での変位条件を、全体
モデルAの変位量に基づいて計算により求めるようにし
たので、全体モデルAと局所モデルBとの境界面で両者
の節点を一致させる必要がなく、処理手順を大幅に簡素
化することができるようになる。As described above, according to the present invention, the displacement condition on the cut surface (boundary surface) of the local model B is calculated based on the displacement amount of the overall model A. It is not necessary to make the nodes of the model A and the local model B coincident with each other on the boundary surface, and the processing procedure can be greatly simplified.
【0030】また、局所モデルBを分割する際に従来で
は考慮する必要のあった種々の制約を考慮する必要がな
いので、局所モデルBを歪みの無い均一な有限要素に分
割できるようになり、精度の高い応力解析が可能にな
る。Further, when dividing the local model B, it is not necessary to take into consideration various constraints which have conventionally been taken into consideration, so that the local model B can be divided into uniform finite elements without distortion, It enables highly accurate stress analysis.
【0031】さらに、全体モデルAの他の部分を新たに
局所モデルB´として定義する場合でも、全体モデルA
を改めて有限要素に分割する必要がない。したがって、
同一の全体モデルAを対象に複数の異なった局所モデル
Bの応力解析を行う場合の処理時間を従来に比べて大幅
に短縮することができる。Furthermore, even when another part of the overall model A is newly defined as a local model B ', the overall model A
Does not need to be divided into finite elements again. Therefore,
The processing time when performing stress analysis on a plurality of different local models B for the same entire model A can be significantly shortened compared to the conventional case.
【図1】 本発明の一実施例である応力解析装置の機能
を説明するためのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram for explaining the function of a stress analysis device that is an embodiment of the present invention.
【図2】 実施例の動作を説明するためのフローチャー
トである。FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.
【図3】 実施例の処理内容を説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining processing contents of the embodiment.
【図4】 実施例の処理内容を説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining processing contents of the embodiment.
【図5】 実施例の処理内容を説明するための図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining the processing content of the embodiment.
【図6】 実施例の処理内容を説明するための図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining the processing content of the embodiment.
【図7】 実施例の処理内容を説明するための図であ
る。FIG. 7 is a diagram for explaining the processing contents of the embodiment.
【図8】 実施例の処理内容を説明するための図であ
る。FIG. 8 is a diagram for explaining the processing contents of the embodiment.
【図9】 従来技術の処理内容を説明するためのフロー
チャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining the processing contents of the conventional technique.
【図10】 従来技術の処理内容を説明するための図で
ある。FIG. 10 is a diagram for explaining processing contents of a conventional technique.
【図11】 従来技術の処理内容を説明するための図で
ある。FIG. 11 is a diagram for explaining processing contents of a conventional technique.
【図12】 従来技術の処理内容を説明するための図で
ある。FIG. 12 is a diagram for explaining processing contents of a conventional technique.
【図13】 従来技術の処理内容を説明するための図で
ある。FIG. 13 is a diagram for explaining the processing content of the conventional technique.
【図14】 従来技術の処理内容を説明するための図で
ある。FIG. 14 is a diagram for explaining the processing content of the conventional technique.
【図15】 従来技術の処理内容を説明するための図で
ある。FIG. 15 is a diagram for explaining the processing content of the conventional technique.
【図16】 従来技術の処理内容を説明するための図で
ある。FIG. 16 is a diagram for explaining the processing content of a conventional technique.
【図17】 従来技術の処理内容を説明するための図で
ある。FIG. 17 is a diagram for explaining the processing content of the conventional technique.
10…応力解析装置、20…データベース、30…操作
部、40…表示装置、101…第1の有限要素分割手
段、102…変位量算出手段、103…変位条件設定手
段、104…局所モデル切り出し手段、105…第2の
有限要素分割手段、106…節点検出手段、107…応
力解析手段10 ... Stress analysis device, 20 ... Database, 30 ... Operation unit, 40 ... Display device, 101 ... First finite element dividing means, 102 ... Displacement amount calculating means, 103 ... Displacement condition setting means, 104 ... Local model cutting means , 105 ... Second finite element dividing means, 106 ... Node detecting means, 107 ... Stress analyzing means
Claims (6)
Bの応力を全体モデルAの変位結果に基づいて解析する
応力解析装置において、 一連の処理経過を表示して操作者に情報を提供する表示
手段と、 全体モデルAを粗い有限要素に分割する手段と、 全体モデルAから局所モデルBを切り出す手段と、 局所モデルBを細かい有限要素に分割する手段と、 切り出し面に形成された局所モデルBの節点bの位置を
検出する手段と、 前記検出された節点bにおける全体モデルAの変位量を
算出する手段と、 局所モデルBの切り出し面に形成された節点bが前記算
出された変位量だけ変位したときの局所モデルBの応力
を解析する手段とを具備したことを特徴とする応力解析
装置。1. A stress analysis device for analyzing the stress of a local model B cut out from the whole model A based on the displacement result of the whole model A, a display means for displaying a series of processing progress and providing information to an operator. A means for dividing the overall model A into coarse finite elements, a means for cutting out the local model B from the overall model A, a means for dividing the local model B into fine finite elements, and a local model B formed on the cut surface A unit for detecting the position of the node b, a unit for calculating the displacement amount of the overall model A at the detected node b, and a node b formed on the cut surface of the local model B displaced by the calculated displacement amount. And a means for analyzing the stress of the local model B at that time.
は、相対的な位置関係が既知である座標系上に展開され
ることを特徴とする請求項1記載の応力解析装置。2. The global model A and the local model B
Is developed on a coordinate system whose relative positional relationship is known, The stress analysis device according to claim 1.
は、各モデルに共通する箇所が同一の座標を有するよう
に同一の座標系上に展開されることを特徴とする請求項
2記載の応力解析装置。3. The global model A and local model B
3. The stress analysis apparatus according to claim 2, wherein is developed on the same coordinate system so that points common to each model have the same coordinates.
量を算出する手段は、切り出し面に形成された局所モデ
ルBの節点bと当該節点bの周囲に位置する全体モデル
Aの節点aとの相対的な位置関係および前記節点aの変
位量に基づいて、節点bにおける全体モデルAの変位量
を算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
かに記載の応力解析装置。4. The means for calculating the displacement amount of the overall model A at the node b is composed of a node b of the local model B formed on the cut surface and a node a of the overall model A located around the node b. The stress analysis device according to claim 1, wherein the displacement amount of the overall model A at the node b is calculated based on the relative positional relationship and the displacement amount of the node a.
し面に形成された節点bの表示形態を、切り出し面以外
に形成された節点bの表示形態と異ならせることを特徴
とする請求項1ないし4のいずれかに記載の応力解析装
置。5. The display means makes the display form of the node b formed on the cutout surface of the local model B different from the display form of the node b formed on other than the cutout surface. 5. The stress analysis device according to any one of 4 to 4.
Bの応力を全体モデルAの変位結果に基づいて解析する
応力解析方法において、 既知の座標系上に全体モデルAを配置する工程と、 前記座標系上で全体モデルAを粗い有限要素に分割する
工程と、 前記座標系上で局所モデルBを細かい有限要素に分割す
る工程と、 局所モデルBの切り出し面に形成された節点bの座標を
検出する工程と、 前記検出された節点bの座標位置における全体モデルA
の変位量を算出する工程と、 局所モデルBの切り出し面に形成された節点bが前記算
出された変位量だけ変位したときの局所モデルBの応力
を解析する工程とを含むことを特徴とする応力解析方
法。6. A stress analysis method for analyzing the stress of a local model B cut out from the whole model A based on the displacement result of the whole model A, a step of arranging the whole model A on a known coordinate system, A step of dividing the whole model A into coarse finite elements on the system, a step of dividing the local model B into fine finite elements on the coordinate system, and detecting the coordinates of the node b formed on the cut surface of the local model B. And the overall model A at the coordinate position of the detected node b.
And a step of analyzing a stress of the local model B when the node b formed on the cut surface of the local model B is displaced by the calculated displacement amount. Stress analysis method.
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