JPH0830811A - 有限要素解析する対象のモデルを構成するモデル発生器及び方法 - Google Patents
有限要素解析する対象のモデルを構成するモデル発生器及び方法Info
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- JPH0830811A JPH0830811A JP7000222A JP22295A JPH0830811A JP H0830811 A JPH0830811 A JP H0830811A JP 7000222 A JP7000222 A JP 7000222A JP 22295 A JP22295 A JP 22295A JP H0830811 A JPH0830811 A JP H0830811A
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
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- G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ある対象を有限要素解析するために、その対
象のモデルを生成するモデル発生器及び方法が提供され
る。 【構成】 モデル発生器（２４）は入力データ記憶装置
（１２）を含み、その出力は材料情報発生器（１４）の
入力と、メッシュプロセッサ（１６）の入力とに結合さ
れている。材料情報発生器（１４）はメッシュプロセッ
サ（１６）の第２の入力に結合されている出力を有して
いる。メッシュプロセッサ（１６）は熱条件プロセッサ
（１８）に結合されている出力と、出力発生器（２０）
に結合されている第２の出力とを有している。熱条件プ
ロセッサ（１８）はメッシュプロセッサ（１６）の第３
の入力に結合されている出力を有している。出力発生器
（２０）は出力記憶装置（２２）の入力に結合されてい
る出力を有している。
象のモデルを生成するモデル発生器及び方法が提供され
る。 【構成】 モデル発生器（２４）は入力データ記憶装置
（１２）を含み、その出力は材料情報発生器（１４）の
入力と、メッシュプロセッサ（１６）の入力とに結合さ
れている。材料情報発生器（１４）はメッシュプロセッ
サ（１６）の第２の入力に結合されている出力を有して
いる。メッシュプロセッサ（１６）は熱条件プロセッサ
（１８）に結合されている出力と、出力発生器（２０）
に結合されている第２の出力とを有している。熱条件プ
ロセッサ（１８）はメッシュプロセッサ（１６）の第３
の入力に結合されている出力を有している。出力発生器
（２０）は出力記憶装置（２２）の入力に結合されてい
る出力を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には電子システ
ムの分野に関し、特定的にはある対象を有限要素解析す
るために、その対象の改良されたモデル発生器及びモデ
ル生成方法に関する。
ムの分野に関し、特定的にはある対象を有限要素解析す
るために、その対象の改良されたモデル発生器及びモデ
ル生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ある対象をモデル化し、そのモデルの有
限要素解析を行うことによってその対象を解析すること
が有用であることが多い。有限要素解析は、対象を複数
の要素の集合としてモデル化し、そのモデルを解析して
その対象に関する熱伝達、機械応力、及び熱応力を決定
することからなる。三次元モデリングは、対象を体積
（もしくはボリューム）要素に細分し、これらの体積要
素に対するメッシュ（もしくは網目）を生成することに
よって達成される。メッシュの生成は、材料及び熱特性
と各体積要素とを関連付けることからなる。対象をメッ
シュ化した後のメッシュ体積要素は、 SWANSON ANALYSI
S SYSTEMS, INC. 製の商品名 ANSYS（登録商標）、ADIN
A R & D, INC. 製の商品名 ADINA（登録商標）及び HIB
BITT, KARLSSON, & SORENSON, INC.製の商品名 ABAQUS
（登録商標）のような幾つかの入手可能な有限要素解析
プロセッサの１つを使用して、対象の有限要素解析を行
うために使用することが可能である。対象の二次元モデ
リングは、対象を面積（もしくはエリア）要素に細分
し、これらの面積要素に対するメッシュを生成すること
によって達成される。三次元解析と同様に、メッシュ面
積要素を使用して物体の有限要素解析を二次元において
行う。有限要素解析プロセッサは、モデル化された対象
のメッシュ面積要素を使用して境界値フィールド方程式
の効果を解析する。ある対象の二次元及び三次元の両有
限要素解析は、その対象の熱伝達、機械応力、及び熱応
力の効果を解析することができる。有限要素解析の結果
は、ある対象に関する熱伝達、機械応力、及び熱応力の
効果を予測することである。
限要素解析を行うことによってその対象を解析すること
が有用であることが多い。有限要素解析は、対象を複数
の要素の集合としてモデル化し、そのモデルを解析して
その対象に関する熱伝達、機械応力、及び熱応力を決定
することからなる。三次元モデリングは、対象を体積
（もしくはボリューム）要素に細分し、これらの体積要
素に対するメッシュ（もしくは網目）を生成することに
よって達成される。メッシュの生成は、材料及び熱特性
と各体積要素とを関連付けることからなる。対象をメッ
シュ化した後のメッシュ体積要素は、 SWANSON ANALYSI
S SYSTEMS, INC. 製の商品名 ANSYS（登録商標）、ADIN
A R & D, INC. 製の商品名 ADINA（登録商標）及び HIB
BITT, KARLSSON, & SORENSON, INC.製の商品名 ABAQUS
（登録商標）のような幾つかの入手可能な有限要素解析
プロセッサの１つを使用して、対象の有限要素解析を行
うために使用することが可能である。対象の二次元モデ
リングは、対象を面積（もしくはエリア）要素に細分
し、これらの面積要素に対するメッシュを生成すること
によって達成される。三次元解析と同様に、メッシュ面
積要素を使用して物体の有限要素解析を二次元において
行う。有限要素解析プロセッサは、モデル化された対象
のメッシュ面積要素を使用して境界値フィールド方程式
の効果を解析する。ある対象の二次元及び三次元の両有
限要素解析は、その対象の熱伝達、機械応力、及び熱応
力の効果を解析することができる。有限要素解析の結果
は、ある対象に関する熱伝達、機械応力、及び熱応力の
効果を予測することである。
【０００３】
【発明の概要】有限要素解析のための改良されたモデル
発生器、及び対象のモデルを生成する方法に対する要望
が存在している。本発明によれば、従来のモデル化シス
テムに付随していた諸欠陥及び諸問題を実質的に排除乃
至は減少せしめるモデル発生器及び対象のモデルを生成
する方法が提供される。本発明の一実施例によれば、有
限要素解析するために対象のモデルを構成するモデル発
生器が提供され、本モデル発生器は、１つの出力を有し
ていて入力データを記憶するように動作可能な第１の記
憶装置を含む。入力データはモデル化される対象の複数
の特性を記述する情報からなり、これらの複数の特性は
分割、細分割及び材料からなる。材料情報発生器が第１
の記憶装置に結合されている。材料情報発生器は、入力
データによって記述されている複数の材料を定義する材
料情報データを供給するように動作可能である。メッシ
ュプロセッサが材料情報発生器と、第１の記憶装置とに
結合されている。主プロセッサは、材料情報データを、
入力データによって記述されている複数の分割に関連付
け、複数の細分割を使用して上記複数の分割を細分する
複数の要素を定義する要素データを作成するように動作
可能である。主プロセッサに結合されている出力発生器
は、有限要素解析プロセッサによって使用されるモデル
出力データをフォーマットするように動作可能である。
出力発生器に結合されている第２の記憶装置は、モデル
出力データを記憶するように動作可能である。
発生器、及び対象のモデルを生成する方法に対する要望
が存在している。本発明によれば、従来のモデル化シス
テムに付随していた諸欠陥及び諸問題を実質的に排除乃
至は減少せしめるモデル発生器及び対象のモデルを生成
する方法が提供される。本発明の一実施例によれば、有
限要素解析するために対象のモデルを構成するモデル発
生器が提供され、本モデル発生器は、１つの出力を有し
ていて入力データを記憶するように動作可能な第１の記
憶装置を含む。入力データはモデル化される対象の複数
の特性を記述する情報からなり、これらの複数の特性は
分割、細分割及び材料からなる。材料情報発生器が第１
の記憶装置に結合されている。材料情報発生器は、入力
データによって記述されている複数の材料を定義する材
料情報データを供給するように動作可能である。メッシ
ュプロセッサが材料情報発生器と、第１の記憶装置とに
結合されている。主プロセッサは、材料情報データを、
入力データによって記述されている複数の分割に関連付
け、複数の細分割を使用して上記複数の分割を細分する
複数の要素を定義する要素データを作成するように動作
可能である。主プロセッサに結合されている出力発生器
は、有限要素解析プロセッサによって使用されるモデル
出力データをフォーマットするように動作可能である。
出力発生器に結合されている第２の記憶装置は、モデル
出力データを記憶するように動作可能である。
【０００４】本発明の別の実施例によれば、有限要素解
析のために対象のモデルを生成する幾つかの段階からな
る方法が提供される。第１段階は、モデル化される対象
の複数の特性を記述する情報からなる入力データを供給
することであり、これらの複数の特性は分割、細分割及
び材料からなる。第２段階は、入力データによって記述
されている複数の材料を定義する材料情報データを供給
することである。第３段階は、材料情報データと、入力
データによって記述されている複数の分割とを対応付
け、複数の細分割を使用して上記複数の分割を細分する
複数の要素を定義する要素データを自動的に作成するこ
とである。最後の段階は、有限要素解析プロセッサによ
って使用されるモデル出力データを自動的にフォーマッ
トすることである。
析のために対象のモデルを生成する幾つかの段階からな
る方法が提供される。第１段階は、モデル化される対象
の複数の特性を記述する情報からなる入力データを供給
することであり、これらの複数の特性は分割、細分割及
び材料からなる。第２段階は、入力データによって記述
されている複数の材料を定義する材料情報データを供給
することである。第３段階は、材料情報データと、入力
データによって記述されている複数の分割とを対応付
け、複数の細分割を使用して上記複数の分割を細分する
複数の要素を定義する要素データを自動的に作成するこ
とである。最後の段階は、有限要素解析プロセッサによ
って使用されるモデル出力データを自動的にフォーマッ
トすることである。
【０００５】
【実施例】ある対象の有限要素解析を遂行してその対象
に関する熱伝達、及び熱・機械応力を模擬する前に、そ
の対象の物理特性及び材料特性を要素のメッシュによっ
てモデル化することができる。モデル化及び模擬処理の
最も大きな労力を要する部分は、対象の特性をモデル化
するこの予備処理段階である。市販されている多くのソ
フトウェアプログラムは十分な訓練と、コンピュータグ
ラフィックス経験とを必要とし、価格非分離の高価な解
析プログラムである。モデルをメッシュ要素によって生
成するのを手書きによって遂行し、有限要素解析プロセ
ッサが受け入れるフォーマットにデータをエントリする
ことが多い。本発明の一つの技術的な長所は、応力、熱
及び電気的な模擬（もしくはシミュレーション）を使用
して解析可能な二次元及び三次元モデルのための高速モ
デル生成を提供することである。モデル生成の自動化
は、部分的には、フォーマット化された入力データを使
用することによって達成される。このフォーマットされ
た入力データが、本発明のモデル発生器を一層柔軟に
し、モデル発生器に入力データ誤り検査と、直角及び放
射状ジオメトリを構成することに対するオプションを与
え、そしてより少ない出力データを発生させることを可
能にする。本発明は有限要素解析プロセッサへの入力と
して必要な関連材料及び物理特性を有する要素の幾何学
的モデルを構成することができる。市販されている有限
要素解析プロセッサの例は ADINA（登録商標）、ABAQUS
（登録商標）、及び ANSYS（登録商標）である。
に関する熱伝達、及び熱・機械応力を模擬する前に、そ
の対象の物理特性及び材料特性を要素のメッシュによっ
てモデル化することができる。モデル化及び模擬処理の
最も大きな労力を要する部分は、対象の特性をモデル化
するこの予備処理段階である。市販されている多くのソ
フトウェアプログラムは十分な訓練と、コンピュータグ
ラフィックス経験とを必要とし、価格非分離の高価な解
析プログラムである。モデルをメッシュ要素によって生
成するのを手書きによって遂行し、有限要素解析プロセ
ッサが受け入れるフォーマットにデータをエントリする
ことが多い。本発明の一つの技術的な長所は、応力、熱
及び電気的な模擬（もしくはシミュレーション）を使用
して解析可能な二次元及び三次元モデルのための高速モ
デル生成を提供することである。モデル生成の自動化
は、部分的には、フォーマット化された入力データを使
用することによって達成される。このフォーマットされ
た入力データが、本発明のモデル発生器を一層柔軟に
し、モデル発生器に入力データ誤り検査と、直角及び放
射状ジオメトリを構成することに対するオプションを与
え、そしてより少ない出力データを発生させることを可
能にする。本発明は有限要素解析プロセッサへの入力と
して必要な関連材料及び物理特性を有する要素の幾何学
的モデルを構成することができる。市販されている有限
要素解析プロセッサの例は ADINA（登録商標）、ABAQUS
（登録商標）、及び ANSYS（登録商標）である。
【０００６】本発明の別の技術的な長所は、幾何学的記
述、材料特性及び境界状態のようなモデル化される対象
の特性を記述する入力データを約６０ラインだけ用い
て、二次元及び三次元モデルの定義、幾何学的表現の中
間計算、面積もしくは体積要素に関する材料特性の写
像、及び使用する特定の有限要素解析プロセッサのため
の出力データのフォーマットを遂行することである。本
発明の別の技術的な長所は、二次元及び三次元モデルの
生成、領域にまたがる材料特性の写像、初期入力データ
の誤り検査、断面ジオメトリの抽出、直角及び放射状の
対称性、及び熱及び熱・機械模擬の特定フォーマットを
提供する能力である。本発明の別の技術的な長所は、様
々な有限要素解析システム用に出力データをフォーマッ
トする柔軟性である。本発明は、ASCII 型入力ファイ
ル、もしくは類似の一般的に受入れられているデータ転
送フォーマットを受け入れるどのような有限要素解析シ
ステムにも順応させることができる。図１に、有限要素
解析装置のブロック線図を示す。図１に示す入力データ
発生器１０は、入力データ記憶装置１２の入力に結合さ
れている出力を有している。入力データ記憶装置１２
は、材料情報発生器１４の入力と、メッシュプロセッサ
１６の入力とに結合されている出力を有している。材料
情報発生器１４は、メッシュプロセッサ１６の入力に結
合されている出力を有している。メッシュプロセッサ１
６は、熱条件プロセッサ１８の入力に結合されている出
力と、出力発生器２０に接続されている出力とを有して
いる。熱条件プロセッサ１８は、メッシュプロセッサ１
６の入力に結合されている出力を有している。出力発生
器２０は、出力データ記憶装置２２の入力に結合されて
いる出力を有している。入力データ記憶装置１２、材料
情報発生器１４、メッシュプロセッサ１６、熱条件プロ
セッサ１８、出力発生器２０及び出力データ記憶装置２
２は一緒になって、対象のモデルを構成するモデル発生
器２４を形成している。出力データ記憶装置２２は、有
限要素解析プロセッサ２６の入力に結合されている出力
を有し、有限要素解析プロセッサ２６は表示装置２８の
入力に結合されている出力を有している。
述、材料特性及び境界状態のようなモデル化される対象
の特性を記述する入力データを約６０ラインだけ用い
て、二次元及び三次元モデルの定義、幾何学的表現の中
間計算、面積もしくは体積要素に関する材料特性の写
像、及び使用する特定の有限要素解析プロセッサのため
の出力データのフォーマットを遂行することである。本
発明の別の技術的な長所は、二次元及び三次元モデルの
生成、領域にまたがる材料特性の写像、初期入力データ
の誤り検査、断面ジオメトリの抽出、直角及び放射状の
対称性、及び熱及び熱・機械模擬の特定フォーマットを
提供する能力である。本発明の別の技術的な長所は、様
々な有限要素解析システム用に出力データをフォーマッ
トする柔軟性である。本発明は、ASCII 型入力ファイ
ル、もしくは類似の一般的に受入れられているデータ転
送フォーマットを受け入れるどのような有限要素解析シ
ステムにも順応させることができる。図１に、有限要素
解析装置のブロック線図を示す。図１に示す入力データ
発生器１０は、入力データ記憶装置１２の入力に結合さ
れている出力を有している。入力データ記憶装置１２
は、材料情報発生器１４の入力と、メッシュプロセッサ
１６の入力とに結合されている出力を有している。材料
情報発生器１４は、メッシュプロセッサ１６の入力に結
合されている出力を有している。メッシュプロセッサ１
６は、熱条件プロセッサ１８の入力に結合されている出
力と、出力発生器２０に接続されている出力とを有して
いる。熱条件プロセッサ１８は、メッシュプロセッサ１
６の入力に結合されている出力を有している。出力発生
器２０は、出力データ記憶装置２２の入力に結合されて
いる出力を有している。入力データ記憶装置１２、材料
情報発生器１４、メッシュプロセッサ１６、熱条件プロ
セッサ１８、出力発生器２０及び出力データ記憶装置２
２は一緒になって、対象のモデルを構成するモデル発生
器２４を形成している。出力データ記憶装置２２は、有
限要素解析プロセッサ２６の入力に結合されている出力
を有し、有限要素解析プロセッサ２６は表示装置２８の
入力に結合されている出力を有している。
【０００７】図１に示す有限要素解析装置は、モデル化
される対象に関する熱伝達及び熱・機械応力の効果を解
析するように動作する。入力データ発生器１０は、モデ
ル化される対象のジオメトリ、材料及び境界条件を記述
する情報を含む入力データを生成するように動作する。
対象のジオメトリは、分割及び細分割によって記述され
る。二次元モデルでは、分割は、対象を複数の面積に分
割する。三次元モデルでは、分割は、対象を複数の体積
に分割する。入力データ発生器１０は、入力データが記
述している情報を、入力データを構文解析（もしくはパ
ーズ）することによって復元できるようなフォーマット
で入力データを供給する。入力データ発生器１０が生成
する入力データは、有限要素解析プロセッサ２６を使用
して解析される対象のモデルを構成するのに必要な全て
の情報を含んでいる。入力データ発生器１０は、入力デ
ータを入力データ記憶装置１２へ供給する。入力データ
記憶装置１２は、入力データ発生器１０から供給された
フォーマットで入力データを記憶し、この入力データを
材料情報発生器１４と、メッシュプロセッサ１６とへ供
給する。本発明の一実施例では、入力データ記憶装置１
２は磁気ディスク、ハードドライブ、テープドライブ、
もしくは他の磁気記憶装置のような磁気記憶媒体からな
る。
される対象に関する熱伝達及び熱・機械応力の効果を解
析するように動作する。入力データ発生器１０は、モデ
ル化される対象のジオメトリ、材料及び境界条件を記述
する情報を含む入力データを生成するように動作する。
対象のジオメトリは、分割及び細分割によって記述され
る。二次元モデルでは、分割は、対象を複数の面積に分
割する。三次元モデルでは、分割は、対象を複数の体積
に分割する。入力データ発生器１０は、入力データが記
述している情報を、入力データを構文解析（もしくはパ
ーズ）することによって復元できるようなフォーマット
で入力データを供給する。入力データ発生器１０が生成
する入力データは、有限要素解析プロセッサ２６を使用
して解析される対象のモデルを構成するのに必要な全て
の情報を含んでいる。入力データ発生器１０は、入力デ
ータを入力データ記憶装置１２へ供給する。入力データ
記憶装置１２は、入力データ発生器１０から供給された
フォーマットで入力データを記憶し、この入力データを
材料情報発生器１４と、メッシュプロセッサ１６とへ供
給する。本発明の一実施例では、入力データ記憶装置１
２は磁気ディスク、ハードドライブ、テープドライブ、
もしくは他の磁気記憶装置のような磁気記憶媒体からな
る。
【０００８】材料情報発生器１４は材料情報データを生
成し、その材料情報データをメッシュプロセッサ１６へ
供給するように動作する。材料情報発生器１４は入力デ
ータを読み取って、モデル化される対象に関して入力デ
ータが定義しているのはどの材料であるのかを決定す
る。材料情報発生器１４は、モデル化される対象を記述
するのに使用できる予め定められた材料を定義する情報
を保持しているデータベースを含んでいる。材料情報発
生器１４は、入力データによって定義された材料のリス
トを使用して材料データベースを探索し、入力データ内
にリストされている各材料を完全に定義する材料情報デ
ータを発生する。材料情報データ内に含まれている情報
は、材料の熱伝導度及び密度のようなものを含む。材料
情報発生器１４はこの材料情報データを、メッシュプロ
セッサ１６が材料の記述を復元できるようなフォーマッ
トで、メッシュプロセッサ１６へ供給する。メッシュプ
ロセッサ１６は、入力データ及び材料情報データ内に含
まれている情報を読み取るように動作する。メッシュプ
ロセッサ１６は、この情報を使用してモデル化される対
象のメッシュを作成する。メッシュは、対象を細分割す
る複数の要素を定義している要素データからなる。この
要素データは、有限要素解析プロセッサ２６への入力と
して供給される。メッシュプロセッサ１６は、モデル化
される対象内に定義されている分割と、要素データの作
成中に生成された要素とを関連付けるための記憶空間を
含んでいる。メッシュプロセッサ１６は、入力データか
らのモデル型が二次元であるのか、もしくは三次元であ
るのかを読み取り、相応する要素データを作成する。本
発明の一実施例では、メッシュプロセッサ１６は PATRA
N （登録商標）グラフィックスのための入力データ内に
保持されているジオメトリ情報をフォーマットする。メ
ッシュプロセッサ１６は、材料情報発生器１４から供給
された材料情報データを使用して、材料を、モデル化さ
れる対象内に定義されている分割に関連付ける。材料を
関連付けた後にメッシュプロセッサ１６は、モデル化さ
れる対象内に定義されている分割内の細分割を関連付け
る。モデル化される対象内の分割は、モデル型が二次元
モデルであるのか、もしくは三次元モデルであるのかに
依存して、面積もしくは体積の何れかであり得る。次い
で細分割が、より小さい面積、もしくはより小さい体積
を定義する。メッシュプロセッサ１６は、入力データに
よって記述されている情報を、モデルの対称の型に基づ
いて反復するか、もしくは切り捨てる。メッシュプロセ
ッサ１６が要素データを作成し終わると、メッシュプロ
セッサ１６はそのモデルが熱モデルであるのか否かを調
べる。もしそのモデルが熱モデルであれば、メッシュプ
ロセッサ１６は熱条件プロセッサ１８へ信号して熱出力
データを作成させる。
成し、その材料情報データをメッシュプロセッサ１６へ
供給するように動作する。材料情報発生器１４は入力デ
ータを読み取って、モデル化される対象に関して入力デ
ータが定義しているのはどの材料であるのかを決定す
る。材料情報発生器１４は、モデル化される対象を記述
するのに使用できる予め定められた材料を定義する情報
を保持しているデータベースを含んでいる。材料情報発
生器１４は、入力データによって定義された材料のリス
トを使用して材料データベースを探索し、入力データ内
にリストされている各材料を完全に定義する材料情報デ
ータを発生する。材料情報データ内に含まれている情報
は、材料の熱伝導度及び密度のようなものを含む。材料
情報発生器１４はこの材料情報データを、メッシュプロ
セッサ１６が材料の記述を復元できるようなフォーマッ
トで、メッシュプロセッサ１６へ供給する。メッシュプ
ロセッサ１６は、入力データ及び材料情報データ内に含
まれている情報を読み取るように動作する。メッシュプ
ロセッサ１６は、この情報を使用してモデル化される対
象のメッシュを作成する。メッシュは、対象を細分割す
る複数の要素を定義している要素データからなる。この
要素データは、有限要素解析プロセッサ２６への入力と
して供給される。メッシュプロセッサ１６は、モデル化
される対象内に定義されている分割と、要素データの作
成中に生成された要素とを関連付けるための記憶空間を
含んでいる。メッシュプロセッサ１６は、入力データか
らのモデル型が二次元であるのか、もしくは三次元であ
るのかを読み取り、相応する要素データを作成する。本
発明の一実施例では、メッシュプロセッサ１６は PATRA
N （登録商標）グラフィックスのための入力データ内に
保持されているジオメトリ情報をフォーマットする。メ
ッシュプロセッサ１６は、材料情報発生器１４から供給
された材料情報データを使用して、材料を、モデル化さ
れる対象内に定義されている分割に関連付ける。材料を
関連付けた後にメッシュプロセッサ１６は、モデル化さ
れる対象内に定義されている分割内の細分割を関連付け
る。モデル化される対象内の分割は、モデル型が二次元
モデルであるのか、もしくは三次元モデルであるのかに
依存して、面積もしくは体積の何れかであり得る。次い
で細分割が、より小さい面積、もしくはより小さい体積
を定義する。メッシュプロセッサ１６は、入力データに
よって記述されている情報を、モデルの対称の型に基づ
いて反復するか、もしくは切り捨てる。メッシュプロセ
ッサ１６が要素データを作成し終わると、メッシュプロ
セッサ１６はそのモデルが熱モデルであるのか否かを調
べる。もしそのモデルが熱モデルであれば、メッシュプ
ロセッサ１６は熱条件プロセッサ１８へ信号して熱出力
データを作成させる。
【０００９】熱条件プロセッサ１８は、対流、放射、指
定された温度、及び熱生成表面及びパワー体積または面
積を、メッシュプロセッサ１６が作成した要素に関連付
ける。熱条件プロセッサ１８は、これらの熱境界条件を
フォーマットして熱出力データをメッシュプロセッサ１
６へ供給する。熱出力データは、使用されている型の有
限要素解析プロセッサ２６への入力として適切であるよ
うに、熱条件プロセッサ１８によってフォーマットされ
る。熱条件プロセッサ１８が熱出力データを作成し終わ
ると、メッシュプロセッサ１６は要素データ及び熱出力
データを出力発生器２０へ供給する。出力発生器２０
は、要素データ及び熱出力データ内に含まれている情報
を、解析に使用される型の有限要素解析プロセッサ２６
への入力として適切な形状にフォーマットするように動
作する。出力発生器２０が生成する出力データは、見出
し、プリントアウトフラグ、及び事後処理命令のような
ソフトウェア指定解析制御を含む。出力発生器２０は、
複数の有限要素解析プロセッサ２６に適切な出力データ
を発生するように動作可能である。出力発生器２０は、
出力データを出力データ記憶装置２２へ供給する。
定された温度、及び熱生成表面及びパワー体積または面
積を、メッシュプロセッサ１６が作成した要素に関連付
ける。熱条件プロセッサ１８は、これらの熱境界条件を
フォーマットして熱出力データをメッシュプロセッサ１
６へ供給する。熱出力データは、使用されている型の有
限要素解析プロセッサ２６への入力として適切であるよ
うに、熱条件プロセッサ１８によってフォーマットされ
る。熱条件プロセッサ１８が熱出力データを作成し終わ
ると、メッシュプロセッサ１６は要素データ及び熱出力
データを出力発生器２０へ供給する。出力発生器２０
は、要素データ及び熱出力データ内に含まれている情報
を、解析に使用される型の有限要素解析プロセッサ２６
への入力として適切な形状にフォーマットするように動
作する。出力発生器２０が生成する出力データは、見出
し、プリントアウトフラグ、及び事後処理命令のような
ソフトウェア指定解析制御を含む。出力発生器２０は、
複数の有限要素解析プロセッサ２６に適切な出力データ
を発生するように動作可能である。出力発生器２０は、
出力データを出力データ記憶装置２２へ供給する。
【００１０】出力データ記憶装置２２は出力データを記
憶し、その出力データを有限要素解析プロセッサ２６へ
供給する。本発明の一実施例では、出力データ記憶装置
２２は磁気ディスク、ハードドライブ、テープドライブ
もしくは他の磁気記憶装置のような磁気記憶媒体からな
る。モデル発生器２４は、入力データ内の対象の記述か
ら、解析される対象のモデルを構成する単一装置（もし
くはユニット）として動作する。モデル発生器２４は、
解析に必要な全ての情報を含む出力データを、有限要素
解析プロセッサ２６が要求するフォーマットで有限要素
解析プロセッサ２６へ供給する。有限要素解析プロセッ
サ２６は、出力データ記憶装置２２から供給された出力
データを使用してモデル化されている対象を解析するよ
うに動作する。有限要素解析プロセッサ２６は、如何な
る数の市販の有限要素解析プログラムであることもでき
る。本発明の一実施例では、有限要素解析プロセッサ
は、 ADINA（登録商標）、 ABAQUS （登録商標）もしく
は ANSYS（登録商標）の何れかである。有限要素解析プ
ロセッサ２６はある時間にわたってその対象に加わる物
理及び熱応力の効果を模擬し、これらの応力の結果を計
算する。有限要素解析プロセッサ２６は出力データによ
って定義されている各要素を解析し、各要素に加わる熱
及び物理応力の効果を解析し、そして総合対象構造に加
わる応力の効果を計算する。模擬した応力に関して対象
を解析した後に、有限要素解析プロセッサ２６はその結
果を表示装置２８へ供給する。
憶し、その出力データを有限要素解析プロセッサ２６へ
供給する。本発明の一実施例では、出力データ記憶装置
２２は磁気ディスク、ハードドライブ、テープドライブ
もしくは他の磁気記憶装置のような磁気記憶媒体からな
る。モデル発生器２４は、入力データ内の対象の記述か
ら、解析される対象のモデルを構成する単一装置（もし
くはユニット）として動作する。モデル発生器２４は、
解析に必要な全ての情報を含む出力データを、有限要素
解析プロセッサ２６が要求するフォーマットで有限要素
解析プロセッサ２６へ供給する。有限要素解析プロセッ
サ２６は、出力データ記憶装置２２から供給された出力
データを使用してモデル化されている対象を解析するよ
うに動作する。有限要素解析プロセッサ２６は、如何な
る数の市販の有限要素解析プログラムであることもでき
る。本発明の一実施例では、有限要素解析プロセッサ
は、 ADINA（登録商標）、 ABAQUS （登録商標）もしく
は ANSYS（登録商標）の何れかである。有限要素解析プ
ロセッサ２６はある時間にわたってその対象に加わる物
理及び熱応力の効果を模擬し、これらの応力の結果を計
算する。有限要素解析プロセッサ２６は出力データによ
って定義されている各要素を解析し、各要素に加わる熱
及び物理応力の効果を解析し、そして総合対象構造に加
わる応力の効果を計算する。模擬した応力に関して対象
を解析した後に、有限要素解析プロセッサ２６はその結
果を表示装置２８へ供給する。
【００１１】表示装置２８は有限要素解析の結果を、容
易に理解することができる形状で表示する。本発明の一
実施例では、表示装置２８は、異なる陰影もしくは色を
使用して温度及び応力値を表すように動作可能なビデオ
表示装置である。表示は、有限要素解析プロセッサ２６
が計算した結果を伝える如何なる形状の表示であっても
差し支えない。図２は、本発明の教示に従ってある対象
を有限要素解析するために、その対象のモデルを生成す
る方法の流れ図である。この方法は、入力データを供給
する段階４０から開始される。この入力データは、モデ
ル化される対象のジオメトリ、材料及び境界条件を記述
する情報を含む。対象のジオメトリは、対象を面積もし
くは体積に分割する分割及び細分割を含む。分割は、も
しモデルが二次元モデルであれば対象を面積に分割し、
もしモデルが三次元モデルであれば対象を体積に分割す
る。細分割は、面積もしくは体積をより小さい面積もし
くは体積に分割する。入力データは、材料を対象の各分
割に割り当てる。もしモデルが熱モデルであれば、入力
データは対象に関する熱境界条件をも記述する。段階４
０において供給される入力データは、その入力データ内
に含まれる情報がその入力データを読み取ることによっ
て復元できるようにフォーマットされている。本発明の
一実施例では入力データは情報を含み、以下の表１に示
すようにフォーマットされている。 表 １ ; Heading card for this job 100qfp-2 Steady State Thermal Analysis ; Program selection code (1=adina, 2=adinat, 3=AbaqusS, 4=AbaqusT, 5=AnsysS, 6=AnsysT) 6 ; model type (0=1/1, 1=1/2, 2=1/4, 3=1/4 brick/radial, 4=1/8 radial) Units 6 3 ; dimension (2:2-d, 3:3-d) 3 ; NX NY NZ (-1) 27 29 33 ; X coordinates (division #) 0.00000e+00 X(1) .... 8.52100e+02 X(28) ; Y coordinates (division #) 0.00000e+00 Y(1) .... 1.75000e+03 Y(30) ; Z coordinates (division #) 0.00000e+00 Z(1) .... 2.50000e+03 Z(34) ; No. vols, No. mats, No. diags, LOWER L/F, UPPER L/F 30 8 0 8.24000e+02 8.74000e+02 ; Volume outputs 8.40000e+02 8.43000e+02 1.22500e+03 1.65300e+03 9.75000e+02 1.52500e+03 5 lead to pkg .... 0.00000e+00 5.00000e+02 0.00000e+00 1.75000e+03 0.00000e+00 2.50000e+03 8 Large brd ; material outputs 1 42 Epoxy-Glass (FR-4, 55% epoxy) 2 21 Gold Silicon (97/3) .... 7 24 Kovar 8 6 Copper ; Diagonal relations ; T,No T Tperiods Tdelta Icon #temps #conv #pwrs itemp ambient #rads 0 1 1.000000 0 5 13 1 0.000000 8.00000e+01 13 ; Constant Temperature Surfaces ; X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2 TEMPERATURE 7.50000e+02 7.50000e+02 6.25000e+02 1.12500e+03 1.00000e+03 1.50000e+03 8.00000e+01 top s-brd .... 5.00000e+02 5.00000e+02 1.12500e+03 1.75000e+03 0.00000e+00 2.50000e+03 8.00000e+01 y2 side brd ; Convection Surfaces ; X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2; C Coef. W/miles2-C 8.40000e+02 8.40000e+02 5.25000e+02 6.17500e+02 9.00000e+02 1.60000e+03 2.24017e-08 y1 top pkg .... 8.43000e+02 8.43000e+02 6.00000e+02 1.15000e+03 4.72000e+02 9.00000e+02 1.56800e-08 lead4 ; Radiation Surfaces ; X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2 Emissivity 8.40000e+02 8.40000e+02 5.25000e+02 6.17500e+02 9.00000e+02 1.60000e+03 5.00000e-01 y1 top pkg .... 8.43000e+02 8.43000e+02 6.00000e+02 1.15000e+03 4.72000e+02 9.00000e+02 3.00000e-01 lead4 ; Power Volumes ; X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2 Emissivity 7.91000e+02 8.06000e+02 7.55000e+02 9.95500e+02 1.13000e+03 1.37000e+03 1.05000e+01 chip power 表１に示す入力データは、モデルの型、対象のジオメト
リ、材料、及び境界条件を記述する情報を含む。例え
ば、表１に示す入力データは、安定状態熱解析としての
モデルを記述し、有限要素解析プロセッサを ANSYST と
して記述し、モデル型を完全対称として記述し、単位を
ミルとして記述し、そしてモデルを三次元モデルとして
記述している。入力データ内に定義される単位は、ミク
ロン、ミリメートル、インチもしくはミルの何れにする
こともできる。表１内のＮＸ、ＮＹ及びＮＺは、対象の
細分割を定義している。これらの細分割に続いているの
は、各分割のＸ、Ｙ及びＺ座標である。モデルが三次元
であるので、分割は体積を定義している。次に、入力デ
ータは体積の数、材料の数、対角線の数、下側リードフ
レーム及び上側リードフレームを定義している。次いで
入力データは、矩形プリズムの対角の隅を定義すること
によって対象の体積を定義し、またこれらの体積に関連
する材料を定義している。体積を定義した後に入力デー
タは、対象の体積に関連する材料をリストしている。次
に入力データは、モデルのトランジェントの有無、時間
期間及び時間デルタを定義している。次いで入力データ
は、初期条件の数、温度表面の数、対流表面の数、及び
パワー体積の数を定義している。また入力データは、初
期温度、周囲温度及び放射表面の数をも定義している。
これらの定義に続いて入力データは、表面もしくは体積
の何れか、及び他の必要情報を定義することによって定
温度表面、対流表面、放射表面及びパワー体積を定義し
ている。例えば温度表面は、その表面を含む面上の２点
と、その表面の温度とによって定義されている。対流表
面は、その面上の２点と、対流係数とによって定義され
ている。放射表面は、その面上の２点と、放射率とによ
って定義されており、パワー体積は、その容積の２つの
対角と、体積のパワーとによって定義されている。
易に理解することができる形状で表示する。本発明の一
実施例では、表示装置２８は、異なる陰影もしくは色を
使用して温度及び応力値を表すように動作可能なビデオ
表示装置である。表示は、有限要素解析プロセッサ２６
が計算した結果を伝える如何なる形状の表示であっても
差し支えない。図２は、本発明の教示に従ってある対象
を有限要素解析するために、その対象のモデルを生成す
る方法の流れ図である。この方法は、入力データを供給
する段階４０から開始される。この入力データは、モデ
ル化される対象のジオメトリ、材料及び境界条件を記述
する情報を含む。対象のジオメトリは、対象を面積もし
くは体積に分割する分割及び細分割を含む。分割は、も
しモデルが二次元モデルであれば対象を面積に分割し、
もしモデルが三次元モデルであれば対象を体積に分割す
る。細分割は、面積もしくは体積をより小さい面積もし
くは体積に分割する。入力データは、材料を対象の各分
割に割り当てる。もしモデルが熱モデルであれば、入力
データは対象に関する熱境界条件をも記述する。段階４
０において供給される入力データは、その入力データ内
に含まれる情報がその入力データを読み取ることによっ
て復元できるようにフォーマットされている。本発明の
一実施例では入力データは情報を含み、以下の表１に示
すようにフォーマットされている。 表 １ ; Heading card for this job 100qfp-2 Steady State Thermal Analysis ; Program selection code (1=adina, 2=adinat, 3=AbaqusS, 4=AbaqusT, 5=AnsysS, 6=AnsysT) 6 ; model type (0=1/1, 1=1/2, 2=1/4, 3=1/4 brick/radial, 4=1/8 radial) Units 6 3 ; dimension (2:2-d, 3:3-d) 3 ; NX NY NZ (-1) 27 29 33 ; X coordinates (division #) 0.00000e+00 X(1) .... 8.52100e+02 X(28) ; Y coordinates (division #) 0.00000e+00 Y(1) .... 1.75000e+03 Y(30) ; Z coordinates (division #) 0.00000e+00 Z(1) .... 2.50000e+03 Z(34) ; No. vols, No. mats, No. diags, LOWER L/F, UPPER L/F 30 8 0 8.24000e+02 8.74000e+02 ; Volume outputs 8.40000e+02 8.43000e+02 1.22500e+03 1.65300e+03 9.75000e+02 1.52500e+03 5 lead to pkg .... 0.00000e+00 5.00000e+02 0.00000e+00 1.75000e+03 0.00000e+00 2.50000e+03 8 Large brd ; material outputs 1 42 Epoxy-Glass (FR-4, 55% epoxy) 2 21 Gold Silicon (97/3) .... 7 24 Kovar 8 6 Copper ; Diagonal relations ; T,No T Tperiods Tdelta Icon #temps #conv #pwrs itemp ambient #rads 0 1 1.000000 0 5 13 1 0.000000 8.00000e+01 13 ; Constant Temperature Surfaces ; X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2 TEMPERATURE 7.50000e+02 7.50000e+02 6.25000e+02 1.12500e+03 1.00000e+03 1.50000e+03 8.00000e+01 top s-brd .... 5.00000e+02 5.00000e+02 1.12500e+03 1.75000e+03 0.00000e+00 2.50000e+03 8.00000e+01 y2 side brd ; Convection Surfaces ; X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2; C Coef. W/miles2-C 8.40000e+02 8.40000e+02 5.25000e+02 6.17500e+02 9.00000e+02 1.60000e+03 2.24017e-08 y1 top pkg .... 8.43000e+02 8.43000e+02 6.00000e+02 1.15000e+03 4.72000e+02 9.00000e+02 1.56800e-08 lead4 ; Radiation Surfaces ; X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2 Emissivity 8.40000e+02 8.40000e+02 5.25000e+02 6.17500e+02 9.00000e+02 1.60000e+03 5.00000e-01 y1 top pkg .... 8.43000e+02 8.43000e+02 6.00000e+02 1.15000e+03 4.72000e+02 9.00000e+02 3.00000e-01 lead4 ; Power Volumes ; X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2 Emissivity 7.91000e+02 8.06000e+02 7.55000e+02 9.95500e+02 1.13000e+03 1.37000e+03 1.05000e+01 chip power 表１に示す入力データは、モデルの型、対象のジオメト
リ、材料、及び境界条件を記述する情報を含む。例え
ば、表１に示す入力データは、安定状態熱解析としての
モデルを記述し、有限要素解析プロセッサを ANSYST と
して記述し、モデル型を完全対称として記述し、単位を
ミルとして記述し、そしてモデルを三次元モデルとして
記述している。入力データ内に定義される単位は、ミク
ロン、ミリメートル、インチもしくはミルの何れにする
こともできる。表１内のＮＸ、ＮＹ及びＮＺは、対象の
細分割を定義している。これらの細分割に続いているの
は、各分割のＸ、Ｙ及びＺ座標である。モデルが三次元
であるので、分割は体積を定義している。次に、入力デ
ータは体積の数、材料の数、対角線の数、下側リードフ
レーム及び上側リードフレームを定義している。次いで
入力データは、矩形プリズムの対角の隅を定義すること
によって対象の体積を定義し、またこれらの体積に関連
する材料を定義している。体積を定義した後に入力デー
タは、対象の体積に関連する材料をリストしている。次
に入力データは、モデルのトランジェントの有無、時間
期間及び時間デルタを定義している。次いで入力データ
は、初期条件の数、温度表面の数、対流表面の数、及び
パワー体積の数を定義している。また入力データは、初
期温度、周囲温度及び放射表面の数をも定義している。
これらの定義に続いて入力データは、表面もしくは体積
の何れか、及び他の必要情報を定義することによって定
温度表面、対流表面、放射表面及びパワー体積を定義し
ている。例えば温度表面は、その表面を含む面上の２点
と、その表面の温度とによって定義されている。対流表
面は、その面上の２点と、対流係数とによって定義され
ている。放射表面は、その面上の２点と、放射率とによ
って定義されており、パワー体積は、その容積の２つの
対角と、体積のパワーとによって定義されている。
【００１２】段階４０において入力データを供給した後
に段階４２が遂行され、材料情報データが供給される。
段階４２では入力データが読み取られ、対象の分割に関
連する材料のリストが見出される。材料特性のデータベ
ースが探索され、入力データ内に定義されている材料に
一致する材料情報が見出される。入力データ内で見出さ
れた各材料は、その材料を定義している情報と共に材料
情報データ内に含まれている。材料情報データは、材料
の熱伝導度及び密度のような情報を含んでいる。本発明
の一実施例では、段階４２において供給される材料情報
データは以下の表２に示すフォーマットで供給される。 表 ２ /com, **=== === /com, **=== M a t e r i a l D a t a S e c t i o n === /com, **=== === /com, *** /com, *** MATERIAL # 1 = Epoxy-Glass (FR-4, 55% epoxy) /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, 25.0 mpdata, kxx, 1, 1, 2.90E-04 /com, *** /com, *** MATERIAL # 2 = Epoxy /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, 25.0 mpdata, kxx, 2, 1, 1.50E-03 /com, *** /com, *** MATERIAL # 3 = Silicon (111) /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, -23.0, 27.0, 77.0, 127.0 mptemp, 5, 227.0 mpdata, kxx, 3, 1, 1.91E-01, 1.48E-01, 1.19E-01, 9.89E-02 mpdata, kxx, 3, 5, 7.62E-02 /com, *** /com, *** MATERIAL # 4 = Mold Compound /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, 25.0 mpdata, kxx, 4, 1, 1.16E-03 /com, *** /com, *** MATERIAL # 5 = Copper /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, 25.0 mpdata, kxx, 5, 1, 3.01E-01 表２に示す材料情報データは、これらの材料の特性を定
義するための情報を含んでいる。段階４２のさらなる詳
細に関しては、図３に示す流れ図に基づいて説明する。
に段階４２が遂行され、材料情報データが供給される。
段階４２では入力データが読み取られ、対象の分割に関
連する材料のリストが見出される。材料特性のデータベ
ースが探索され、入力データ内に定義されている材料に
一致する材料情報が見出される。入力データ内で見出さ
れた各材料は、その材料を定義している情報と共に材料
情報データ内に含まれている。材料情報データは、材料
の熱伝導度及び密度のような情報を含んでいる。本発明
の一実施例では、段階４２において供給される材料情報
データは以下の表２に示すフォーマットで供給される。 表 ２ /com, **=== === /com, **=== M a t e r i a l D a t a S e c t i o n === /com, **=== === /com, *** /com, *** MATERIAL # 1 = Epoxy-Glass (FR-4, 55% epoxy) /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, 25.0 mpdata, kxx, 1, 1, 2.90E-04 /com, *** /com, *** MATERIAL # 2 = Epoxy /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, 25.0 mpdata, kxx, 2, 1, 1.50E-03 /com, *** /com, *** MATERIAL # 3 = Silicon (111) /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, -23.0, 27.0, 77.0, 127.0 mptemp, 5, 227.0 mpdata, kxx, 3, 1, 1.91E-01, 1.48E-01, 1.19E-01, 9.89E-02 mpdata, kxx, 3, 5, 7.62E-02 /com, *** /com, *** MATERIAL # 4 = Mold Compound /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, 25.0 mpdata, kxx, 4, 1, 1.16E-03 /com, *** /com, *** MATERIAL # 5 = Copper /com, *** Thermal Conductivity [W/mm-C] /com, *** mptemp mptemp, 1, 25.0 mpdata, kxx, 5, 1, 3.01E-01 表２に示す材料情報データは、これらの材料の特性を定
義するための情報を含んでいる。段階４２のさらなる詳
細に関しては、図３に示す流れ図に基づいて説明する。
【００１３】段階４２において材料情報データを供給し
た後に、段階４４においてメッシュ処理を実行する。段
階４４において材料情報データがモデル化される対象の
分割に関連付けられ、要素データが作成される。段階４
４におけるこのメッシュ処理の詳細は、図４に示す流れ
図に基づいて説明する。段階４４の後の段階４６におい
て、モデルが熱モデルであるか否かを調べる。もしモデ
ルが熱モデルであれば段階４８において熱条件処理を実
行し、モデルが熱モデルでなければ段階５０において出
力データをフォーマットする。段階４８において、熱境
界条件を関連付ける熱条件処理を実行して熱出力データ
を作成する。段階４８の熱条件処理の詳細に関しては、
図５に示す流れ図に基づいて説明する。段階５０におい
て出力データがフォーマットされる。段階５０における
出力データのフォーマッティングは、要素データ及び熱
出力データをフォーマットし、有限要素解析プロセッサ
が理解し、使用することができるモデル出力データを作
成することを含む。モデル出力データのこのフォーマッ
ティングは、見出し、プリントアウトフラグ及び事後処
理命令のような必須の解析制御を供給することを含む。
本発明の一実施例では、 ADINA（登録商標）、ABAQUS
（登録商標）及び ANSYS（登録商標）有限要素解析プロ
セッサのためにモデル出力データをフォーマットするこ
とができる。図２の流れ図に示す方法はある対象のモデ
ルを生成するように動作し、このモデルは有限要素解析
プロセッサによって使用され、モデル化されている対象
に加わる熱及び物理応力を模擬する解析が遂行される。
た後に、段階４４においてメッシュ処理を実行する。段
階４４において材料情報データがモデル化される対象の
分割に関連付けられ、要素データが作成される。段階４
４におけるこのメッシュ処理の詳細は、図４に示す流れ
図に基づいて説明する。段階４４の後の段階４６におい
て、モデルが熱モデルであるか否かを調べる。もしモデ
ルが熱モデルであれば段階４８において熱条件処理を実
行し、モデルが熱モデルでなければ段階５０において出
力データをフォーマットする。段階４８において、熱境
界条件を関連付ける熱条件処理を実行して熱出力データ
を作成する。段階４８の熱条件処理の詳細に関しては、
図５に示す流れ図に基づいて説明する。段階５０におい
て出力データがフォーマットされる。段階５０における
出力データのフォーマッティングは、要素データ及び熱
出力データをフォーマットし、有限要素解析プロセッサ
が理解し、使用することができるモデル出力データを作
成することを含む。モデル出力データのこのフォーマッ
ティングは、見出し、プリントアウトフラグ及び事後処
理命令のような必須の解析制御を供給することを含む。
本発明の一実施例では、 ADINA（登録商標）、ABAQUS
（登録商標）及び ANSYS（登録商標）有限要素解析プロ
セッサのためにモデル出力データをフォーマットするこ
とができる。図２の流れ図に示す方法はある対象のモデ
ルを生成するように動作し、このモデルは有限要素解析
プロセッサによって使用され、モデル化されている対象
に加わる熱及び物理応力を模擬する解析が遂行される。
【００１４】図３は、図２の段階４２において材料情報
データを供給するために使用される処理の流れ図であ
る。この方法は、入力データを読み取る段階６０から開
始される。段階６０において、図２の段階４０によって
供給される入力データを読み取る。段階６０では入力デ
ータを読み取って、モデル化される対象の分割に関連付
けられている材料のリストを見出す。段階６０に続く段
階６２においては、材料データベースを探索する。材料
データベースは、モデル化すべき対象の分割に関連付け
ることが可能な使用可能な材料に関する情報を含んでい
る。材料データベースは、材料の熱伝導度及び密度のよ
うな情報を含む。段階６２の後の段階６４では、誤りが
報告される。もしある材料に関する情報が不完全である
か、もしくは材料データベース内に見当たらなければ、
誤りが報告される。段階６０において読み取られた入力
データは、モデルが応力であったのかまたは熱であった
のかを、有限要素解析プロセッサの型を、そして温度境
界条件を定義している。この情報は、段階６２において
材料データベースから材料情報を選択するのに使用され
る。段階６２における材料データベースの探索により関
連材料特性が見出され、材料特性を入力データに指示さ
れている必要なものに制限する。
データを供給するために使用される処理の流れ図であ
る。この方法は、入力データを読み取る段階６０から開
始される。段階６０において、図２の段階４０によって
供給される入力データを読み取る。段階６０では入力デ
ータを読み取って、モデル化される対象の分割に関連付
けられている材料のリストを見出す。段階６０に続く段
階６２においては、材料データベースを探索する。材料
データベースは、モデル化すべき対象の分割に関連付け
ることが可能な使用可能な材料に関する情報を含んでい
る。材料データベースは、材料の熱伝導度及び密度のよ
うな情報を含む。段階６２の後の段階６４では、誤りが
報告される。もしある材料に関する情報が不完全である
か、もしくは材料データベース内に見当たらなければ、
誤りが報告される。段階６０において読み取られた入力
データは、モデルが応力であったのかまたは熱であった
のかを、有限要素解析プロセッサの型を、そして温度境
界条件を定義している。この情報は、段階６２において
材料データベースから材料情報を選択するのに使用され
る。段階６２における材料データベースの探索により関
連材料特性が見出され、材料特性を入力データに指示さ
れている必要なものに制限する。
【００１５】プロセスの最後の段階は、段階６６におけ
る材料情報データをフォーマットすることである。段階
６６において、プロセスは必要有限要素解析プロセッサ
のためにフォーマットされた材料情報データを作成す
る。材料情報データは、図２に示す方法内の別の段階に
おける検索に使用可能である。段階６６によって発生さ
れた材料情報データは、材料のフォーマットされたリス
トと、これらの材料の特性とを供給する。本発明の一実
施例では、材料情報は前記の表２に示すようにフォーマ
ットされている。図４は、図２の段階４４のメッシュ処
理の流れ図である。メッシュ処理は段階８０から開始さ
れ、データ記憶空間が提供される。この記憶空間は、モ
デル化される対象の分割を、後に作成される要素にリン
クする空間を与えるものである。モデル化される対象の
分割は、そのモデルが二次元モデルであるのか、もしく
は三次元モデルであるのかに依存して、面積もしくは体
積の何れかである。段階８２へ進んだメッシュ処理は、
図２の「入力データを供給」段階４０によって供給され
た入力データを読み取る。メッシュ処理は段階８２にお
いて入力データを読み取って、モデル化される対象の構
造のジオメトリに関する情報を復元する。
る材料情報データをフォーマットすることである。段階
６６において、プロセスは必要有限要素解析プロセッサ
のためにフォーマットされた材料情報データを作成す
る。材料情報データは、図２に示す方法内の別の段階に
おける検索に使用可能である。段階６６によって発生さ
れた材料情報データは、材料のフォーマットされたリス
トと、これらの材料の特性とを供給する。本発明の一実
施例では、材料情報は前記の表２に示すようにフォーマ
ットされている。図４は、図２の段階４４のメッシュ処
理の流れ図である。メッシュ処理は段階８０から開始さ
れ、データ記憶空間が提供される。この記憶空間は、モ
デル化される対象の分割を、後に作成される要素にリン
クする空間を与えるものである。モデル化される対象の
分割は、そのモデルが二次元モデルであるのか、もしく
は三次元モデルであるのかに依存して、面積もしくは体
積の何れかである。段階８２へ進んだメッシュ処理は、
図２の「入力データを供給」段階４０によって供給され
た入力データを読み取る。メッシュ処理は段階８２にお
いて入力データを読み取って、モデル化される対象の構
造のジオメトリに関する情報を復元する。
【００１６】段階８２において入力データを読み取った
後に、メッシュ処理は段階８４においてグラフィックス
表示のためにデータをフォーマットする。メッシュ処理
の動作にとって段階８４は不可欠ではないが、グラフィ
ックスプログラムを使用して対象の構造のジオメトリを
表示できるようにするために含まれているのである。本
発明の一実施例は、 PDA ENGINEERING, INC.から登録商
標 PATRAN として市販されているグラフィックス製品を
使用している。メッシュ処理は、段階８４の後の段階８
６において材料情報データを関連付ける。メッシュ処理
は段階８６において、図２の「材料情報データを供給」
段階４２によって供給される材料情報データを検索し、
モデル化すべき対象内の分割に材料を関連付ける。各分
割が面積であっても、もしくは体積であっても、各分割
には入力データ内の、そして材料情報データ内に含まれ
ていた材料が割り当てられる。段階８６では、材料情報
データ内の情報が、入力データによって定義されている
分割に関連付けられる。メッシュ処理の次の段階は、段
階８８における要素データを作成することである。段階
８８においてメッシュ処理は、モデル化される対象の細
分割を、その対象の分割に関連付ける。即ち、もしモデ
ルが二次元モデルであれば、面積がより小さい面積に細
分される。モデルが三次元モデルであれば、体積がより
小さい体積に細分される。細分割はモデル化される対象
の要素であり、解析の要素として有限要素解析プロセッ
サによって使用される。段階８８においてメッシュ処理
は、モデル化される対象の分割及び対象の細分割に基づ
いて、ノード及び要素を生成する。またメッシュ処理
は、入力データ内に指示されている対称の型に基づい
て、モデルの部分を反復するかもしくは切り捨てる。例
えば、本発明の一実施例では、モデルは半対称を使用す
ることができる。半対称とは、モデルの半分だけを入力
データによって定義すればよいことを意味する。もしモ
デルの半分だけが定義されていれば、対称全体を作成す
るためにメッシュ処理はその半分を反復することができ
る。一方もし入力データによって対称全体が定義され、
且つ半対称が指示されていれば、メッシュ処理はその対
象のモデルの半分を切り捨てる。以上のようにモデルが
対称であれば、その対象の半分だけをモデル化すればよ
いのである。本方法は段階８８において終了する。
後に、メッシュ処理は段階８４においてグラフィックス
表示のためにデータをフォーマットする。メッシュ処理
の動作にとって段階８４は不可欠ではないが、グラフィ
ックスプログラムを使用して対象の構造のジオメトリを
表示できるようにするために含まれているのである。本
発明の一実施例は、 PDA ENGINEERING, INC.から登録商
標 PATRAN として市販されているグラフィックス製品を
使用している。メッシュ処理は、段階８４の後の段階８
６において材料情報データを関連付ける。メッシュ処理
は段階８６において、図２の「材料情報データを供給」
段階４２によって供給される材料情報データを検索し、
モデル化すべき対象内の分割に材料を関連付ける。各分
割が面積であっても、もしくは体積であっても、各分割
には入力データ内の、そして材料情報データ内に含まれ
ていた材料が割り当てられる。段階８６では、材料情報
データ内の情報が、入力データによって定義されている
分割に関連付けられる。メッシュ処理の次の段階は、段
階８８における要素データを作成することである。段階
８８においてメッシュ処理は、モデル化される対象の細
分割を、その対象の分割に関連付ける。即ち、もしモデ
ルが二次元モデルであれば、面積がより小さい面積に細
分される。モデルが三次元モデルであれば、体積がより
小さい体積に細分される。細分割はモデル化される対象
の要素であり、解析の要素として有限要素解析プロセッ
サによって使用される。段階８８においてメッシュ処理
は、モデル化される対象の分割及び対象の細分割に基づ
いて、ノード及び要素を生成する。またメッシュ処理
は、入力データ内に指示されている対称の型に基づい
て、モデルの部分を反復するかもしくは切り捨てる。例
えば、本発明の一実施例では、モデルは半対称を使用す
ることができる。半対称とは、モデルの半分だけを入力
データによって定義すればよいことを意味する。もしモ
デルの半分だけが定義されていれば、対称全体を作成す
るためにメッシュ処理はその半分を反復することができ
る。一方もし入力データによって対称全体が定義され、
且つ半対称が指示されていれば、メッシュ処理はその対
象のモデルの半分を切り捨てる。以上のようにモデルが
対称であれば、その対象の半分だけをモデル化すればよ
いのである。本方法は段階８８において終了する。
【００１７】図５は、図２の段階４８の熱条件処理の流
れ図である。熱条件処理は、熱境界条件を選択されたノ
ードもしくは要素に関連付ける段階１００から開始され
る。段階１００において熱条件処理は、対流表面、放射
表面、温度表面及びパワー体積を、図２の段階４４にお
けるメッシュ処理によって作成されたノードもしくは要
素に関連付ける。熱条件処理は、段階１００に続く段階
１０２において熱出力データを作成し、フォーマットす
る。段階１０２は熱境界条件を、選択された有限要素解
析プロセッサのための熱出力データに作成し、フォーマ
ットする。即ちこのフォーマットは、対象の最終的な解
析を遂行するのに、何れの有限要素解析プログラムが使
用されようとも、それが要求する形状の情報を含む。本
発明の一つの技術的長所は、対象の分割レベルもしくは
細分割レベルの何れにおいても境界条件を定義できるこ
とである。例えばもしモデルが三次元モデルであれば本
発明は、境界条件の定義をモデル化される対象内の、も
しくはその対象の各要素内の各体積に関連付けることが
できる。分割及び細分割の両方が定義され、何れの集合
も境界条件のために使用できることが本発明の技術的長
所である。
れ図である。熱条件処理は、熱境界条件を選択されたノ
ードもしくは要素に関連付ける段階１００から開始され
る。段階１００において熱条件処理は、対流表面、放射
表面、温度表面及びパワー体積を、図２の段階４４にお
けるメッシュ処理によって作成されたノードもしくは要
素に関連付ける。熱条件処理は、段階１００に続く段階
１０２において熱出力データを作成し、フォーマットす
る。段階１０２は熱境界条件を、選択された有限要素解
析プロセッサのための熱出力データに作成し、フォーマ
ットする。即ちこのフォーマットは、対象の最終的な解
析を遂行するのに、何れの有限要素解析プログラムが使
用されようとも、それが要求する形状の情報を含む。本
発明の一つの技術的長所は、対象の分割レベルもしくは
細分割レベルの何れにおいても境界条件を定義できるこ
とである。例えばもしモデルが三次元モデルであれば本
発明は、境界条件の定義をモデル化される対象内の、も
しくはその対象の各要素内の各体積に関連付けることが
できる。分割及び細分割の両方が定義され、何れの集合
も境界条件のために使用できることが本発明の技術的長
所である。
【００１８】本発明の別の技術的長所は、本発明が僅か
１もしくは２ページの入力データから、有限要素解析プ
ロセッサへの入力のために必要な概ね１００ページもし
くはそれ以上の出力データを自動的に作成できることで
ある。モデル生成処理は自動化されており、材料はモデ
ル化される対象の分割及び細分割に自動的に関連付けら
れ、そしてモデルの生成に対称が使用される。このよう
に本発明は、僅か１もしくは２ページを取り上げるよう
な比較的少量のデータを使用して、モデル化される対象
の定義を可能にする。次いで本発明は、有限要素解析プ
ロセッサへの入力として必要なフォーマットで対象を完
全に定義する多数ページのデータからなる出力データを
自動的に作成する。本発明は、対象の有限要素解析のた
めにその対象をモデル化するのに使用される柔軟で、パ
ワフルなツールを提供している。
１もしくは２ページの入力データから、有限要素解析プ
ロセッサへの入力のために必要な概ね１００ページもし
くはそれ以上の出力データを自動的に作成できることで
ある。モデル生成処理は自動化されており、材料はモデ
ル化される対象の分割及び細分割に自動的に関連付けら
れ、そしてモデルの生成に対称が使用される。このよう
に本発明は、僅か１もしくは２ページを取り上げるよう
な比較的少量のデータを使用して、モデル化される対象
の定義を可能にする。次いで本発明は、有限要素解析プ
ロセッサへの入力として必要なフォーマットで対象を完
全に定義する多数ページのデータからなる出力データを
自動的に作成する。本発明は、対象の有限要素解析のた
めにその対象をモデル化するのに使用される柔軟で、パ
ワフルなツールを提供している。
【００１９】以上の記載に関連して、以下の各項を開示
する。 １． ある対象を有限要素解析するために、その対象の
モデルを構成するモデル発生器において、モデル化され
る対象の複数の分割、細分割及び材料を含む複数の特性
を記述している情報からなる入力データを記憶するよう
に動作可能な第１の記憶装置と、上記第１の記憶装置に
結合されていて、入力データによって記述されている複
数の材料を定義する材料情報データを供給するように動
作可能な材料情報発生器と、上記材料情報発生器と第１
の記憶装置とに結合されていて、材料情報データを入力
データによって記述されている複数の分割に関連付け、
また複数の細分割を使用して上記複数の分割を細分する
複数の要素を定義する要素データを作成するように動作
可能なメッシュプロセッサと、上記メッシュプロセッサ
に結合されていて、有限要素解析プロセッサによって使
用されるモデル出力データを作成してフォーマットする
ように動作可能な出力発生器と、上記出力発生器に結合
されていて、モデル出力データを記憶するように動作可
能な第２の記憶装置とを備えていることを特徴とするモ
デル発生器。 ２． 上記入力データによって記述されている複数の特
性は複数の熱境界条件をも含み、上記モデル発生器はメ
ッシュプロセッサに結合されている熱条件プロセッサを
も備え、上記熱条件プロセッサは、複数の分割及び要素
に複数の熱境界条件を関連付けるように動作可能であ
り、またモデル出力データ内に含ませることが可能な熱
出力データを作成してフォーマットするように動作可能
である上記１項に記載のモデル発生器。 ３． 上記モデルは二次元モデルからなり、上記複数の
分割は第１の複数の面積からなり、上記複数の細分割は
第２の複数の面積からなる上記１項に記載のモデル発生
器。 ４． 上記モデルは三次元モデルからなり、上記複数の
分割は第１の複数の体積からなり、上記複数の細分割は
第２の複数の体積からなる上記１項に記載のモデル発生
器。 ５． 上記材料情報発生器、上記メッシュプロセッサ及
び上記出力発生器は、コンピュータソフトウェアプログ
ラムからなる上記１項に記載のモデル発生器。 ６． 上記第１の記憶装置は、コンピュータシステム内
の磁気記憶媒体からなる上記１項に記載のモデル発生
器。 ７． 上記第２の記憶装置は、コンピュータシステム内
の磁気記憶媒体からなる上記１項に記載のモデル発生
器。 ８． ある対象のモデルを解析する有限要素解析装置に
おいて、モデル化される対象の複数の分割、細分割及び
材料を含む複数の特性を記述している情報からなる入力
データを生成するように動作可能な入力データ発生器
と、入力データ発生器に結合されていて、対象のモデル
を構成するように動作可能なモデル発生器と、モデル発
生器の第２の記憶装置に結合されている有限要素解析プ
ロセッサと、有限要素解析プロセッサに結合されている
表示装置とを備え、上記モデル発生器は、上記入力デー
タ発生器に結合されていて、入力データを記憶するよう
に動作可能な第１の記憶装置と、第１の記憶装置に結合
されていて、入力データによって記述されている複数の
材料を定義する材料情報データを供給するように動作可
能な材料情報発生器と、材料情報発生器と第１の記憶装
置とに結合されていて、材料情報データを入力データに
よって記述されている複数の分割に関連付け、複数の細
分割を使用して上記複数の分割を細分する複数の要素を
定義する要素データを作成するように動作可能なメッシ
ュプロセッサと、メッシュプロセッサに結合されてい
て、有限要素解析プロセッサによって使用されるモデル
出力データを作成してフォーマットするように動作可能
な出力発生器と、出力発生器に結合されていて、モデル
出力データを記憶するように動作可能な第２の記憶装置
とを備えていることを特徴とする有限要素解析装置。 ９． 上記入力データによって記述されている複数の特
性は複数の熱境界条件をも含み、上記８項に記載のモデ
ル発生器はメッシュプロセッサに結合されている熱条件
プロセッサをも備え、上記熱条件プロセッサは、複数の
分割及び要素に複数の熱境界条件を関連付けるように動
作可能であり、またモデル出力データ内に含ませること
が可能な熱出力データを作成してフォーマットするよう
に動作可能である上記８に記載の有限要素解析装置。 １０． 上記モデルは二次元モデルからなり、上記複数
の分割は第１の複数の面積からなり、上記複数の細分割
は第２の複数の面積からなる上記８項に記載の有限要素
解析装置。 １１． 上記モデルは三次元モデルからなり、上記複数
の分割は第１の複数の体積からなり、上記複数の細分割
は第２の複数の体積からなる上記８項に記載の有限要素
解析装置。 １２． 上記材料情報発生器、上記メッシュプロセッサ
及び上記出力発生器は、コンピュータソフトウェアプロ
グラムからなる上記８項に記載の有限要素解析装置。 １３． 上記第１の記憶装置及び第２の記憶装置は、コ
ンピュータシステム内の磁気記憶媒体からなる上記８項
に記載の有限要素解析装置。 １４． ある対象を有限要素解析するために、その対象
のモデルを構成する方法において、モデル化される対象
の複数の分割、細分割及び材料を含む複数の特性を記述
している情報からなる入力データを供給する段階と、入
力データによって記述されている複数の材料を定義する
材料情報データを供給する段階と、材料情報データを、
入力データによって記述されている複数の分割に自動的
に関連付け、また複数の細分割を使用して上記複数の分
割を細分する複数の要素を定義する要素データを自動的
に作成する段階と、有限要素解析プロセッサによって使
用されるモデル出力データを自動的に作成してフォーマ
ットする段階と、を備えていることを特徴とする対象の
モデルを構成する方法。 １５． 上記入力データを供給する段階は、複数の熱境
界条件をも含む複数の特性を含む入力データを供給する
ことからなり、上記方法は、複数の分割及び要素に複数
の熱境界条件を自動的に関連付ける段階と、熱出力デー
タを自動的に作成してフォーマットする段階と、熱出力
データをモデル出力データ内に含ませる段階をも備えて
いる上記１４項に記載の方法。 １６． 上記入力データを供給する段階は二次元モデル
を記述している入力データを供給することからなり、上
記複数の分割は第１の複数の面積からなり、上記複数の
細分割は第２の複数の面積からなる上記１４に記載の方
法。 １７． 上記入力データを供給する段階は三次元モデル
を記述している入力データを供給することからなり、上
記複数の分割は第１の複数の体積からなり、上記複数の
細分割は第２の複数の体積からなる上記１４に記載の方
法。 １８． 上記材料情報データを供給する段階、材料情報
データを自動的に関連付け、要素データを自動的に作成
する段階、及びモデル出力データを自動的に作成してフ
ォーマットする段階は、コンピュータソフトウェアプロ
グラムによって遂行される上記１４項に記載の方法。 １９． 入力データを記憶する段階と、モデル出力デー
タを記憶する段階をも備えている上記１４項に記載の方
法。 ２０． 入力データをコンピュータシステム内の磁気記
憶媒体内に記憶させる段階と、出力データを磁気記憶媒
体内に記憶させる段階をも備えている上記１４項に記載
の方法。 ２１． ある対象を有限要素解析するために、その対象
のモデルを生成するモデル発生器及び方法が提供され
る。モデル発生器（２４）は入力データ記憶装置（１
２）を含み、その出力は材料情報発生器（１４）の入力
と、メッシュプロセッサ（１６）の入力とに結合されて
いる。材料情報発生器（１４）はメッシュプロセッサ
（１６）の第２の入力に結合されている出力を有してい
る。メッシュプロセッサ（１６）は熱条件プロセッサ
（１８）に結合されている出力と、出力発生器（２０）
に結合されている第２の出力とを有している。熱条件プ
ロセッサ（１８）はメッシュプロセッサ（１６）の第３
の入力に結合されている出力を有している。出力発生器
（２０）は出力記憶装置（２２）の入力に結合されてい
る出力を有している。 以上に本発明を詳細に説明したが、特許請求の範囲に記
載されている本発明の思想及び範囲から逸脱することな
く様々な変更、置換及び代替が可能であることを理解さ
れたい。
する。 １． ある対象を有限要素解析するために、その対象の
モデルを構成するモデル発生器において、モデル化され
る対象の複数の分割、細分割及び材料を含む複数の特性
を記述している情報からなる入力データを記憶するよう
に動作可能な第１の記憶装置と、上記第１の記憶装置に
結合されていて、入力データによって記述されている複
数の材料を定義する材料情報データを供給するように動
作可能な材料情報発生器と、上記材料情報発生器と第１
の記憶装置とに結合されていて、材料情報データを入力
データによって記述されている複数の分割に関連付け、
また複数の細分割を使用して上記複数の分割を細分する
複数の要素を定義する要素データを作成するように動作
可能なメッシュプロセッサと、上記メッシュプロセッサ
に結合されていて、有限要素解析プロセッサによって使
用されるモデル出力データを作成してフォーマットする
ように動作可能な出力発生器と、上記出力発生器に結合
されていて、モデル出力データを記憶するように動作可
能な第２の記憶装置とを備えていることを特徴とするモ
デル発生器。 ２． 上記入力データによって記述されている複数の特
性は複数の熱境界条件をも含み、上記モデル発生器はメ
ッシュプロセッサに結合されている熱条件プロセッサを
も備え、上記熱条件プロセッサは、複数の分割及び要素
に複数の熱境界条件を関連付けるように動作可能であ
り、またモデル出力データ内に含ませることが可能な熱
出力データを作成してフォーマットするように動作可能
である上記１項に記載のモデル発生器。 ３． 上記モデルは二次元モデルからなり、上記複数の
分割は第１の複数の面積からなり、上記複数の細分割は
第２の複数の面積からなる上記１項に記載のモデル発生
器。 ４． 上記モデルは三次元モデルからなり、上記複数の
分割は第１の複数の体積からなり、上記複数の細分割は
第２の複数の体積からなる上記１項に記載のモデル発生
器。 ５． 上記材料情報発生器、上記メッシュプロセッサ及
び上記出力発生器は、コンピュータソフトウェアプログ
ラムからなる上記１項に記載のモデル発生器。 ６． 上記第１の記憶装置は、コンピュータシステム内
の磁気記憶媒体からなる上記１項に記載のモデル発生
器。 ７． 上記第２の記憶装置は、コンピュータシステム内
の磁気記憶媒体からなる上記１項に記載のモデル発生
器。 ８． ある対象のモデルを解析する有限要素解析装置に
おいて、モデル化される対象の複数の分割、細分割及び
材料を含む複数の特性を記述している情報からなる入力
データを生成するように動作可能な入力データ発生器
と、入力データ発生器に結合されていて、対象のモデル
を構成するように動作可能なモデル発生器と、モデル発
生器の第２の記憶装置に結合されている有限要素解析プ
ロセッサと、有限要素解析プロセッサに結合されている
表示装置とを備え、上記モデル発生器は、上記入力デー
タ発生器に結合されていて、入力データを記憶するよう
に動作可能な第１の記憶装置と、第１の記憶装置に結合
されていて、入力データによって記述されている複数の
材料を定義する材料情報データを供給するように動作可
能な材料情報発生器と、材料情報発生器と第１の記憶装
置とに結合されていて、材料情報データを入力データに
よって記述されている複数の分割に関連付け、複数の細
分割を使用して上記複数の分割を細分する複数の要素を
定義する要素データを作成するように動作可能なメッシ
ュプロセッサと、メッシュプロセッサに結合されてい
て、有限要素解析プロセッサによって使用されるモデル
出力データを作成してフォーマットするように動作可能
な出力発生器と、出力発生器に結合されていて、モデル
出力データを記憶するように動作可能な第２の記憶装置
とを備えていることを特徴とする有限要素解析装置。 ９． 上記入力データによって記述されている複数の特
性は複数の熱境界条件をも含み、上記８項に記載のモデ
ル発生器はメッシュプロセッサに結合されている熱条件
プロセッサをも備え、上記熱条件プロセッサは、複数の
分割及び要素に複数の熱境界条件を関連付けるように動
作可能であり、またモデル出力データ内に含ませること
が可能な熱出力データを作成してフォーマットするよう
に動作可能である上記８に記載の有限要素解析装置。 １０． 上記モデルは二次元モデルからなり、上記複数
の分割は第１の複数の面積からなり、上記複数の細分割
は第２の複数の面積からなる上記８項に記載の有限要素
解析装置。 １１． 上記モデルは三次元モデルからなり、上記複数
の分割は第１の複数の体積からなり、上記複数の細分割
は第２の複数の体積からなる上記８項に記載の有限要素
解析装置。 １２． 上記材料情報発生器、上記メッシュプロセッサ
及び上記出力発生器は、コンピュータソフトウェアプロ
グラムからなる上記８項に記載の有限要素解析装置。 １３． 上記第１の記憶装置及び第２の記憶装置は、コ
ンピュータシステム内の磁気記憶媒体からなる上記８項
に記載の有限要素解析装置。 １４． ある対象を有限要素解析するために、その対象
のモデルを構成する方法において、モデル化される対象
の複数の分割、細分割及び材料を含む複数の特性を記述
している情報からなる入力データを供給する段階と、入
力データによって記述されている複数の材料を定義する
材料情報データを供給する段階と、材料情報データを、
入力データによって記述されている複数の分割に自動的
に関連付け、また複数の細分割を使用して上記複数の分
割を細分する複数の要素を定義する要素データを自動的
に作成する段階と、有限要素解析プロセッサによって使
用されるモデル出力データを自動的に作成してフォーマ
ットする段階と、を備えていることを特徴とする対象の
モデルを構成する方法。 １５． 上記入力データを供給する段階は、複数の熱境
界条件をも含む複数の特性を含む入力データを供給する
ことからなり、上記方法は、複数の分割及び要素に複数
の熱境界条件を自動的に関連付ける段階と、熱出力デー
タを自動的に作成してフォーマットする段階と、熱出力
データをモデル出力データ内に含ませる段階をも備えて
いる上記１４項に記載の方法。 １６． 上記入力データを供給する段階は二次元モデル
を記述している入力データを供給することからなり、上
記複数の分割は第１の複数の面積からなり、上記複数の
細分割は第２の複数の面積からなる上記１４に記載の方
法。 １７． 上記入力データを供給する段階は三次元モデル
を記述している入力データを供給することからなり、上
記複数の分割は第１の複数の体積からなり、上記複数の
細分割は第２の複数の体積からなる上記１４に記載の方
法。 １８． 上記材料情報データを供給する段階、材料情報
データを自動的に関連付け、要素データを自動的に作成
する段階、及びモデル出力データを自動的に作成してフ
ォーマットする段階は、コンピュータソフトウェアプロ
グラムによって遂行される上記１４項に記載の方法。 １９． 入力データを記憶する段階と、モデル出力デー
タを記憶する段階をも備えている上記１４項に記載の方
法。 ２０． 入力データをコンピュータシステム内の磁気記
憶媒体内に記憶させる段階と、出力データを磁気記憶媒
体内に記憶させる段階をも備えている上記１４項に記載
の方法。 ２１． ある対象を有限要素解析するために、その対象
のモデルを生成するモデル発生器及び方法が提供され
る。モデル発生器（２４）は入力データ記憶装置（１
２）を含み、その出力は材料情報発生器（１４）の入力
と、メッシュプロセッサ（１６）の入力とに結合されて
いる。材料情報発生器（１４）はメッシュプロセッサ
（１６）の第２の入力に結合されている出力を有してい
る。メッシュプロセッサ（１６）は熱条件プロセッサ
（１８）に結合されている出力と、出力発生器（２０）
に結合されている第２の出力とを有している。熱条件プ
ロセッサ（１８）はメッシュプロセッサ（１６）の第３
の入力に結合されている出力を有している。出力発生器
（２０）は出力記憶装置（２２）の入力に結合されてい
る出力を有している。 以上に本発明を詳細に説明したが、特許請求の範囲に記
載されている本発明の思想及び範囲から逸脱することな
く様々な変更、置換及び代替が可能であることを理解さ
れたい。
【図１】本発明の一実施例を含む有限要素解析システム
のブロック線図である。
のブロック線図である。
【図２】本発明の教示に従って対象のモデルを生成する
方法の流れ図である。
方法の流れ図である。
【図３】材料情報データを供給するために使用される処
理の流れ図である。
理の流れ図である。
【図４】メッシュ処理の流れ図である。
【図５】熱条件処理の流れ図である。
１０ 入力データ発生器 １２ 入力データ記憶装置 １４ 材料情報発生器 １６ メッシュプロセッサ １８ 熱条件プロセッサ ２０ 出力発生器 ２２ 出力データ記憶装置 ２４ モデル発生器 ２６ 有限要素解析プロセッサ ２８ 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミン ジェイ ワン アメリカ合衆国 テキサス州 75081 リ チャードソン シェフィールド 428
Claims (2)
- 【請求項１】 ある対象を有限要素解析するために、そ
の対象のモデルを構成するモデル発生器において、 モデル化される対象の複数の分割、細分割及び材料を含
む複数の特性を記述している情報からなる入力データを
記憶するように動作可能な第１の記憶装置と、 上記第１の記憶装置に結合されていて、入力データによ
って記述されている複数の材料を定義する材料情報デー
タを供給するように動作可能な材料情報発生器と、 上記材料情報発生器と第１の記憶装置とに結合されてい
て、材料情報データを入力データによって記述されてい
る複数の分割に関連付け、また複数の細分割を使用して
上記複数の分割を細分する複数の要素を定義する要素デ
ータを作成するように動作可能なメッシュプロセッサ
と、 上記メッシュプロセッサに結合されていて、有限要素解
析プロセッサによって使用されるモデル出力データを作
成してフォーマットするように動作可能な出力発生器
と、 上記出力発生器に結合されていて、モデル出力データを
記憶するように動作可能な第２の記憶装置とを備えてい
ることを特徴とするモデル発生器。 - 【請求項２】 ある対象を有限要素解析するために、そ
の対象のモデルを構成する方法において、 モデル化される対象の複数の分割、細分割及び材料を含
む複数の特性を記述している情報からなる入力データを
供給する段階と、 入力データによって記述されている複数の材料を定義す
る材料情報データを供給する段階と、 材料情報データを、入力データによって記述されている
複数の分割に自動的に関連付け、また複数の細分割を使
用して上記複数の分割を細分する複数の要素を定義する
要素データを自動的に作成する段階と、 有限要素解析プロセッサによって使用されるモデル出力
データを自動的に作成してフォーマットする段階と、を
備えていることを特徴とする対象のモデルを構成する方
法。
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