JPH09305632A - 構造解析方法および構造解析装置 - Google Patents
構造解析方法および構造解析装置Info
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- JPH09305632A JPH09305632A JP8120088A JP12008896A JPH09305632A JP H09305632 A JPH09305632 A JP H09305632A JP 8120088 A JP8120088 A JP 8120088A JP 12008896 A JP12008896 A JP 12008896A JP H09305632 A JPH09305632 A JP H09305632A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analysis
- bending
- compression
- elastic modulus
- deformation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造解析における材料物性値の設定を過去の
経験や考察に基づいて行なわざるを得ないため、高精度
の解析が困難となる。 【解決手段】 解析対象物の引張、圧縮、曲げの各要素
の弾性率を入力した上で（Ｓ２１）、予備解析を行う
（Ｓ２２）。この予備解析で変形の仕方を判断して各要
素を判定し（Ｓ２３）、各要素の弾性率の設定を行う。
要素の判断では、予備解析により得られる各要素の変形
が全て終了したかを判定し、終了していれば本解析に移
行し（Ｓ２５）、未了であれば変形判定サブルーチンに
移行する（Ｓ２６）。
経験や考察に基づいて行なわざるを得ないため、高精度
の解析が困難となる。 【解決手段】 解析対象物の引張、圧縮、曲げの各要素
の弾性率を入力した上で（Ｓ２１）、予備解析を行う
（Ｓ２２）。この予備解析で変形の仕方を判断して各要
素を判定し（Ｓ２３）、各要素の弾性率の設定を行う。
要素の判断では、予備解析により得られる各要素の変形
が全て終了したかを判定し、終了していれば本解析に移
行し（Ｓ２５）、未了であれば変形判定サブルーチンに
移行する（Ｓ２６）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は構造解析システムに
関し、特に構造解析に用いられる引張、圧縮、曲げの弾
性率等の材料物性値の設定を適切に行うことを可能にし
た構造解析方法とその装置に関する。
関し、特に構造解析に用いられる引張、圧縮、曲げの弾
性率等の材料物性値の設定を適切に行うことを可能にし
た構造解析方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、解析対象物の引張、圧縮、曲げ等
の試験を構造解析システムにより表現しようとする場
合、その試験に際して解析対象物の引張、圧縮、曲げの
弾性力等の材料物性値を入力する必要がある。この場
合、従来ではこの材料物性値の入力に際し、解析対象物
の変形の仕方を考慮した上で、手動で入力を行ってい
る。従来の構造解析システムの動作を図４を参照して説
明する。一般に、構造物の解析手段としては有限要素法
が周知であるため、この法則に沿って説明する。モデル
の作成（Ｓ４１）は対象物の形状を作成し、要素分割を
する。境界条件の設定（Ｓ４２）は前記モデルに荷重及
び拘束を設定する。材料物性値の設定（Ｓ４３）はモデ
ルに材料物性値を設定する。解析実行（Ｓ４４）は前記
の条件を満たす状態を計算する。
の試験を構造解析システムにより表現しようとする場
合、その試験に際して解析対象物の引張、圧縮、曲げの
弾性力等の材料物性値を入力する必要がある。この場
合、従来ではこの材料物性値の入力に際し、解析対象物
の変形の仕方を考慮した上で、手動で入力を行ってい
る。従来の構造解析システムの動作を図４を参照して説
明する。一般に、構造物の解析手段としては有限要素法
が周知であるため、この法則に沿って説明する。モデル
の作成（Ｓ４１）は対象物の形状を作成し、要素分割を
する。境界条件の設定（Ｓ４２）は前記モデルに荷重及
び拘束を設定する。材料物性値の設定（Ｓ４３）はモデ
ルに材料物性値を設定する。解析実行（Ｓ４４）は前記
の条件を満たす状態を計算する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構造
解析システムにおいては、材料物性値の設定の際に、過
去の経験、考察をもとに材料物性値を入力しているた
め、適切な材料物性値の設定が難しく、高精度の解析が
難しいという問題がある。また、設定作業を簡略化する
ために、あるいは適切な設定が不明であるために、１つ
の材料物性値しか入力しない場合には、解析計算上誤差
が大きくなるという問題がある。
解析システムにおいては、材料物性値の設定の際に、過
去の経験、考察をもとに材料物性値を入力しているた
め、適切な材料物性値の設定が難しく、高精度の解析が
難しいという問題がある。また、設定作業を簡略化する
ために、あるいは適切な設定が不明であるために、１つ
の材料物性値しか入力しない場合には、解析計算上誤差
が大きくなるという問題がある。
【０００４】本発明の目的は、実際に則して構造解析の
材料物性値の設定を可能とし、構造の解析を精度良く行
うことを可能にした構造解析方法と構造解析装置を提供
することにある。
材料物性値の設定を可能とし、構造の解析を精度良く行
うことを可能にした構造解析方法と構造解析装置を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の構造解析方法
は、解析対象物に対して変形の仕方を判定するための予
備解析を実行し、この予備解析から得られる要素の節点
の変位量の結果から引張、圧縮、曲げの各要素を判定
し、この判定結果に基づいて引張弾性率、圧縮弾性率、
曲げ弾性率等の材料物性値を設定し、本解析を実行する
ことを特徴としている。
は、解析対象物に対して変形の仕方を判定するための予
備解析を実行し、この予備解析から得られる要素の節点
の変位量の結果から引張、圧縮、曲げの各要素を判定
し、この判定結果に基づいて引張弾性率、圧縮弾性率、
曲げ弾性率等の材料物性値を設定し、本解析を実行する
ことを特徴としている。
【０００６】また、本発明の構造解析装置は、入力され
た解析対象物の引張、圧縮、曲げの各弾性率等の材料物
性値を記憶する手段と、解析対象物の予備解析を行う手
段と、この予備解析の結果から引張、圧縮、曲げの各要
素の変形を判定してそれぞれに分類する手段と、分類さ
れた要素に対応する材料物性値を前記記憶手段から読み
出して設定を行う手段と、この設定された材料物性値に
基づいて本解析を行う手段とを備えている。この場合、
各要素の節点の変位量から引張、圧縮、曲げのそれぞれ
に分類するためのプログラムを記憶する手段を有し、前
記分類手段はこのプログラムに基づいて分類を行う。
た解析対象物の引張、圧縮、曲げの各弾性率等の材料物
性値を記憶する手段と、解析対象物の予備解析を行う手
段と、この予備解析の結果から引張、圧縮、曲げの各要
素の変形を判定してそれぞれに分類する手段と、分類さ
れた要素に対応する材料物性値を前記記憶手段から読み
出して設定を行う手段と、この設定された材料物性値に
基づいて本解析を行う手段とを備えている。この場合、
各要素の節点の変位量から引張、圧縮、曲げのそれぞれ
に分類するためのプログラムを記憶する手段を有し、前
記分類手段はこのプログラムに基づいて分類を行う。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態を示
すブロック図である。図１を参照すると、本発明の実施
形態は、キーボード等の入力装置１と、プログラム制御
により動作するデータ処理装置２と、情報を記憶する記
憶装置３と、本解析を行う本解析装置４と、ディスプレ
イ装置等の出力装置５とから構成される。記憶装置３
は、プログラム記憶部３１とデータ記憶部３２を備えて
いる。プログラム記憶部３１は、各要素の変位量から引
張、圧縮、曲げ、それぞれに分類するプログラムが予め
記憶されている。データ記憶部３２は、予備解析を実行
することによって得られる結果である各要素の変形の仕
方が記憶される。
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態を示
すブロック図である。図１を参照すると、本発明の実施
形態は、キーボード等の入力装置１と、プログラム制御
により動作するデータ処理装置２と、情報を記憶する記
憶装置３と、本解析を行う本解析装置４と、ディスプレ
イ装置等の出力装置５とから構成される。記憶装置３
は、プログラム記憶部３１とデータ記憶部３２を備えて
いる。プログラム記憶部３１は、各要素の変位量から引
張、圧縮、曲げ、それぞれに分類するプログラムが予め
記憶されている。データ記憶部３２は、予備解析を実行
することによって得られる結果である各要素の変形の仕
方が記憶される。
【０００８】前記データ処理装置２には、第１ないし第
４の検索手段２１〜２４が設けられる。第１の検索手段
２１は、予備解析を実行することによって得られる変位
置から各要素の節点の位置を求め、この位置より要素の
変形を判定し、引張、圧縮、曲げの分類を行う。第２の
検索手段２２は、要素の変形が引張のときに、その要素
に引張弾性率を読み込む。第３の検索手段２３は、要素
の変形が圧縮のときに、その要素に圧縮弾性率を読み込
む。第４の検索手段２４は、要素の変形が曲げのとき
に、その要素に曲げ弾性率を読み込む。
４の検索手段２１〜２４が設けられる。第１の検索手段
２１は、予備解析を実行することによって得られる変位
置から各要素の節点の位置を求め、この位置より要素の
変形を判定し、引張、圧縮、曲げの分類を行う。第２の
検索手段２２は、要素の変形が引張のときに、その要素
に引張弾性率を読み込む。第３の検索手段２３は、要素
の変形が圧縮のときに、その要素に圧縮弾性率を読み込
む。第４の検索手段２４は、要素の変形が曲げのとき
に、その要素に曲げ弾性率を読み込む。
【０００９】次に、図１及び図２を参照して、本発明の
実施形態の動作について説明する。材料の弾性率（Ｓ２
１）は解析対象物の材料の引張弾性率、圧縮弾性率、曲
げ弾性率を入力する。入力装置１から入力された各弾性
率はデータ処理装置２に供給され、データ記憶部３２に
記憶される。第１の検索手段２１では、プログラム記憶
部３１のプログラムに基づいて予備解析と要素の分類を
行う。予備解析（Ｓ２２）は、変形の仕方を判断するた
めの予備解析を実行する。この予備解析では、解析対象
の変位量から各要素の節点の位置を求め、この位置変位
により要素の変形を判定する。要素数の判定（Ｓ２３）
は予備解析を実行することによって得られる結果の要素
数の変形の判定が全て終了したかを判断している。終了
していれば、判定結果に基づいて本解析（Ｓ２５）の工
程へ移行する。本解析装置４では設定された各要素の弾
性率に基づいて本解析を実行する。本解析の結果は出力
装置５から出力される。一方、変形判定サブルーチン
（Ｓ２４）は予備解析結果をもとに、各要素の変形を判
定する。
実施形態の動作について説明する。材料の弾性率（Ｓ２
１）は解析対象物の材料の引張弾性率、圧縮弾性率、曲
げ弾性率を入力する。入力装置１から入力された各弾性
率はデータ処理装置２に供給され、データ記憶部３２に
記憶される。第１の検索手段２１では、プログラム記憶
部３１のプログラムに基づいて予備解析と要素の分類を
行う。予備解析（Ｓ２２）は、変形の仕方を判断するた
めの予備解析を実行する。この予備解析では、解析対象
の変位量から各要素の節点の位置を求め、この位置変位
により要素の変形を判定する。要素数の判定（Ｓ２３）
は予備解析を実行することによって得られる結果の要素
数の変形の判定が全て終了したかを判断している。終了
していれば、判定結果に基づいて本解析（Ｓ２５）の工
程へ移行する。本解析装置４では設定された各要素の弾
性率に基づいて本解析を実行する。本解析の結果は出力
装置５から出力される。一方、変形判定サブルーチン
（Ｓ２４）は予備解析結果をもとに、各要素の変形を判
定する。
【００１０】この変形判定サブルーチン（Ｓ２４）を図
３を使って説明する。引張（Ｓ３１）は要素の変形が引
張か否かを判定する。引張であれば、引張弾性率を設定
（Ｓ３２）する。圧縮（Ｓ３３）は要素の変形が圧縮か
否かを判定する。圧縮であれば、圧縮弾性率を設定（Ｓ
３４）する。曲げ（Ｓ３５）は引張、圧縮でない要素に
ついて曲げ弾性率を設定（Ｓ３６）する。
３を使って説明する。引張（Ｓ３１）は要素の変形が引
張か否かを判定する。引張であれば、引張弾性率を設定
（Ｓ３２）する。圧縮（Ｓ３３）は要素の変形が圧縮か
否かを判定する。圧縮であれば、圧縮弾性率を設定（Ｓ
３４）する。曲げ（Ｓ３５）は引張、圧縮でない要素に
ついて曲げ弾性率を設定（Ｓ３６）する。
【００１１】このように、予備解析を実行することによ
って得られる要素の節点の変位量の結果を使って各要素
の弾性率を設定するため、要素毎の弾性率が明確にな
る。また、要素毎の弾性率が明確になるため、引張、圧
縮、曲げの現象が混在する場合でも、各現象に一致する
弾性率を選んで解析することができるため、より正確な
結果を得ることができる。
って得られる要素の節点の変位量の結果を使って各要素
の弾性率を設定するため、要素毎の弾性率が明確にな
る。また、要素毎の弾性率が明確になるため、引張、圧
縮、曲げの現象が混在する場合でも、各現象に一致する
弾性率を選んで解析することができるため、より正確な
結果を得ることができる。
【００１２】例えば、材料の引張試験を構造解析システ
ムによって表現する場合を例とする。試験の材料につい
て引張弾性率、圧縮弾性率、曲げ弾性率を入力する（Ｓ
２１）。任意の弾性率を入力し、予備解析を実行する
（Ｓ２２）。解析結果をもとに変形の仕方を判定する
（Ｓ２４）。引張試験では要素の変形は引張となるた
め、各要素に引張弾性率を入力する（Ｓ３２）。圧縮、
曲げの要素はないため、検索なしとなり、本解析へ出力
する（Ｓ２３）。前記出力結果をもとに本解析を実行す
る（Ｓ２５）。
ムによって表現する場合を例とする。試験の材料につい
て引張弾性率、圧縮弾性率、曲げ弾性率を入力する（Ｓ
２１）。任意の弾性率を入力し、予備解析を実行する
（Ｓ２２）。解析結果をもとに変形の仕方を判定する
（Ｓ２４）。引張試験では要素の変形は引張となるた
め、各要素に引張弾性率を入力する（Ｓ３２）。圧縮、
曲げの要素はないため、検索なしとなり、本解析へ出力
する（Ｓ２３）。前記出力結果をもとに本解析を実行す
る（Ｓ２５）。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明による構造解
析システムは、予備解析を実行することによって得られ
る要素の節点の変位量の結果を使って各要素の弾性率を
設定しているため、要素毎の弾性率が明確になるという
効果を有する。このように、要素毎の弾性率が明確にな
るため、引張、圧縮、曲げの現象が混在する場合でも、
各現象に一致する弾性率を選んで解析することがてきる
ため、より正確な結果を得ることができる。この結果、
実際の変形により近いかたちでの解析が可能となり、よ
り高精度な解析を実行することができる。
析システムは、予備解析を実行することによって得られ
る要素の節点の変位量の結果を使って各要素の弾性率を
設定しているため、要素毎の弾性率が明確になるという
効果を有する。このように、要素毎の弾性率が明確にな
るため、引張、圧縮、曲げの現象が混在する場合でも、
各現象に一致する弾性率を選んで解析することがてきる
ため、より正確な結果を得ることができる。この結果、
実際の変形により近いかたちでの解析が可能となり、よ
り高精度な解析を実行することができる。
【図１】本発明の構造解析装置の一例のブロック構成図
である。
である。
【図２】本発明の構造解析方法のメインルーチンのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】図２のサブルーチンるフローチャートである。
【図４】従来の構造解析方法を示すフローチャートであ
る。
る。
１ 入力装置 ２ データ処理装置 ３ 記憶装置 ４ 本解析装置 ５ 出力装置 ２１〜２４ 検索手段 ３１ プログラム記憶部 ３２ データ記憶部
Claims (4)
- 【請求項１】 解析対象物に対して変形の仕方を判断す
るための予備解析を実行し、この予備解析から得られる
要素の節点の変位量の結果から引張、圧縮、曲げの各要
素を判定し、この判定結果に基づいて引張弾性率、圧縮
弾性率、曲げ弾性率等の材料物性値を設定し、本解析を
実行することを特徴とする構造解析方法。 - 【請求項２】 入力された解析対象物の引張、圧縮、曲
げの各弾性率等の材料物性値を記憶する手段と、解析対
象物の予備解析を行う手段と、この予備解析の結果から
引張、圧縮、曲げの各要素の変形を判定してそれぞれに
分類する手段と、分類された要素に対応する材料物性値
を前記記憶手段から読み出して設定を行う手段と、この
設定された材料物性値に基づいて本解析を行う手段とを
備えることを特徴とする構造解析装置。 - 【請求項３】 各要素の節点の変位量から引張、圧縮、
曲げのそれぞれに分類するためのプログラムを記憶する
手段を有し、前記分類手段はこのプログラムに基づいて
分類を行う請求項２の構造解析装置。 - 【請求項４】 少なくとも解析対象物の引張、圧縮、曲
げの各弾性率が入力される入力装置と、入力されたデー
タを記憶する記憶装置と、前記解析対象物の各要素の弾
性率を設定するデータ処理装置と、この設定された弾性
率に基づいて前記解析対象物の解析を行う本解析装置
と、解析結果を出力する出力装置とを備え、前記記憶装
置には、引張、圧縮、曲げの各要素に分類するためのプ
ログラムを記憶するプログラム記憶部と、入力された各
要素の弾性率を記憶するデータ記憶部とを備え、前記デ
ータ処理装置には、解析対象物に対して予備解析を行
い、この予備解析から得られる要素の節点の変位量から
引張、圧縮、曲げの各要素を判定して各要素に分類する
ための第１の検索手段と、要素の変形が引張の時に、そ
の要素に引張弾性率を読み込む第２の検索手段、要素の
変形が圧縮の時に、その要素に圧縮弾性率を読み込む第
３の検索手段と、要素の変形が曲げの時に、その要素に
曲げ弾性率を読み込む第４の検索手段を備えることを特
徴とする構造解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8120088A JP2940470B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 構造解析方法および構造解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8120088A JP2940470B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 構造解析方法および構造解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09305632A true JPH09305632A (ja) | 1997-11-28 |
| JP2940470B2 JP2940470B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=14777619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8120088A Expired - Fee Related JP2940470B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 構造解析方法および構造解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940470B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001357080A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Fujitsu Nagano Systems Engineering Ltd | 形状データ解析装置、形状データ解析方法、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
| CN110569579A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-13 | 清华大学 | 两相复合材料等效剪切模量确定方法和装置 |
-
1996
- 1996-05-15 JP JP8120088A patent/JP2940470B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001357080A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Fujitsu Nagano Systems Engineering Ltd | 形状データ解析装置、形状データ解析方法、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
| CN110569579A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-13 | 清华大学 | 两相复合材料等效剪切模量确定方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2940470B2 (ja) | 1999-08-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |