JPH096992A - Extraction method and device for contour and vertex of finite element division model - Google Patents
Extraction method and device for contour and vertex of finite element division modelInfo
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- JPH096992A JPH096992A JP7153278A JP15327895A JPH096992A JP H096992 A JPH096992 A JP H096992A JP 7153278 A JP7153278 A JP 7153278A JP 15327895 A JP15327895 A JP 15327895A JP H096992 A JPH096992 A JP H096992A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、有限要素解析，境界要
素解析等に使用する２次元または３次元の有限要素分割
モデルの表示および分割モデルの持つ誤りの発見に利用
でき、具体的には有限要素分割モデルの輪郭線および頂
点（３次元モデルの場合とがった部分、２次元モデルの
場合角の部分）の抽出を行う方法及びその装置に関する
ものである。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for displaying a two-dimensional or three-dimensional finite element division model used for finite element analysis, boundary element analysis and the like and for finding an error of the division model. The present invention relates to a method and apparatus for extracting contour lines and vertices (a sharp portion in the case of a three-dimensional model and a corner portion in the case of a two-dimensional model) of a finite element division model.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年計算機の急速な発達と共に、有限差
分法，有限要素法，境界要素法等の数値解析が頻繁に行
われるようになった。これらの数値解析法では、一般
に、解析モデルを多数の有限要素に分割した有限要素分
割モデルが使用される（ここでは、有限差分法，有限要
素法，境界要素法等に使用する分割モデルをまとめて有
限要素分割モデルと呼ぶ）。2. Description of the Related Art With the rapid development of computers in recent years, numerical analysis such as finite difference method, finite element method and boundary element method has been frequently performed. In these numerical analysis methods, generally, a finite element division model in which an analysis model is divided into a large number of finite elements is used (here, the division models used for the finite difference method, the finite element method, the boundary element method, etc. are summarized. Called the finite element split model).
【０００３】有限要素分割モデルの表示において、有限
要素モデルの輪郭線を抽出して表示することが多々あ
る。ここで、輪郭線とは、３次元有限要素モデルの場合
にその稜線を示し、細かくは要素の辺（要素を構成する
面の境界線）から構成されるものである。このように輪
郭線を抽出して表示するのは、有限要素すべてを表示し
た場合に表示に時間がかかることに起因するものであ
る。ｎ個の要素からなる３次元モデルの場合、その輪郭
線の数は単純に考えればｎの３乗根となる。このことは
表示を行う時間を大幅に短縮できることを意味し、視点
位置を決定するための試行錯誤の段階における表示等に
おいては特に有効である。また、時系列の解析結果のア
ニメーション表示においては、短時間に何枚もの図を表
示する必要があるが、輪郭線を用いることで短時間に行
えるようにしたという例もある（特開平４−３４６１７
８号）。In displaying a finite element division model, the contour line of the finite element model is often extracted and displayed. Here, the contour line indicates a ridgeline in the case of a three-dimensional finite element model, and is finely composed of the sides of the element (boundary lines of the planes forming the element). The reason why the contour line is extracted and displayed in this way is that it takes time to display all the finite elements. In the case of a three-dimensional model consisting of n elements, the number of contour lines is the cube root of n if simply considered. This means that the display time can be significantly shortened, and is particularly effective for display and the like in the stage of trial and error for determining the viewpoint position. Further, in the animation display of the time-series analysis results, it is necessary to display many figures in a short time, but there is also an example in which it is possible to perform the drawing in a short time by using the contour line (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4- 34617
No. 8).
【０００４】また、輪郭線は、要素分割モデルに含まれ
る要素の不整合、例えば、要素の抜け（分割モデル中が
要素で完全に満たされていない）、浮き節点（要素の辺
上に節点がある）、節点の重複（同一点に節点が２つ以
上ある）等の発見にも使用される。これは、輪郭線を表
示することによって行われ、具体的には要素分割モデル
の内部に存在する輪郭線を発見することによってなされ
る。すなわち、本来輪郭線は分割モデルの稜線だけに表
示されるものであり、それが内部にあるということはそ
の部分に要素の不整合があることを意味するからであ
る。Further, the contour line is inconsistent with the elements included in the element division model, for example, missing elements (the division model is not completely filled with elements), floating nodes (nodes on the sides of the element are Yes), and duplication of nodes (there are two or more nodes at the same point). This is performed by displaying the contour line, and specifically, by finding the contour line existing inside the element division model. That is, the contour line is originally displayed only on the ridge line of the division model, and the fact that it is inside means that there is an element mismatch in that portion.
【０００５】従来、輪郭線は、複数の要素に共有されな
い辺（フリーエッジ）によって代用されていた。具体的
には、輪郭線は、全要素を構成するすべての辺から２つ
以上の要素に共有される辺を取り除くことにより抽出さ
れていた。以下に、図８に示した流れ図に従って、従来
の輪郭線（フリーエッジ）を抽出する方法を説明する。Conventionally, the contour line has been substituted by a side (free edge) which is not shared by a plurality of elements. Specifically, the contour line has been extracted by removing the edge shared by two or more elements from all the edges forming all the elements. Hereinafter, a conventional method for extracting a contour line (free edge) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【０００６】まず、ステップＳ８０１でチェックの対象
とする要素（Ｅｉ）を設定し、ステップＳ８０２でその
要素の辺を１つ設定する。次に、ステップＳ８０３でそ
の辺と同一の辺を持つＥｉ以外の要素が存在するかどう
かをチェックする。ここで、同一の辺とは両端の節点番
号が同じであるという意味である。次に、ステップＳ８
０４にてフリーエッジであるかどうかの判定を行う。ス
テップＳ８０３のチェックで、もし同一の辺を持つ要素
が存在すれば、本辺はフリーエッジではない。なければ
フリーエッジである。フリーエッジならば、ステップＳ
８０５でメモリに登録し、フリーエッジでなければステ
ップＳ８０６に進み次の処理に移る。First, in step S801, an element (Ei) to be checked is set, and in step S802, one side of the element is set. Next, in step S803, it is checked whether or not there is an element other than Ei having the same side as that side. Here, the same side means that the node numbers at both ends are the same. Next, step S8
At 04, it is determined whether the edge is a free edge. In the check in step S803, if there is an element having the same side, the main side is not a free edge. If not, it is a free edge. If it is a free edge, step S
In step 805, it is registered in the memory, and if it is not a free edge, the process proceeds to step S806 and moves to the next process.
【０００７】以上の処理を要素Ｅｉのすべての辺につい
て行うため、ステップＳ８０６で全辺完了をチェック
し、完了していない場合はステップＳ８０２に戻り次の
辺設定に行く。これらの処理を、ステップＳ８０７のチ
ェックでステップＳ８０１に戻り、すべての要素につい
て行う。すべての要素についてチェックを行った後、ス
テップＳ８０８で、登録されたフリーエッジ（輪郭線）
をグラフィックディスプレイに表示する。Since the above processing is performed for all sides of the element Ei, completion of all sides is checked in step S806, and if not completed, the process returns to step S802 to set the next side. These processes are returned to step S801 by checking in step S807, and are performed for all the elements. After checking all the elements, in step S808, registered free edges (contours)
Is displayed on the graphic display.
【０００８】本処理において、ステップＳ８０６からＳ
８０２へのループの反復回数は、要素Ｅｉを構成する辺
の数だけ行うことになる。図９に主要な３次元要素の辺
の数を示す。図８の流れ図中の処理で、ステップＳ８０
３で示したフリーエッジの判定は、辺の両端の節点番号
の和が同じ辺だけをチェックの対象とすることにより、
モデルの要素数に依存しないでほぼ一定時間に処理でき
ることが、特開平４−３４６１７８号に記載されてい
る。In this processing, steps S806 to S806
The number of iterations of the loop to 802 is performed by the number of edges forming the element Ei. FIG. 9 shows the number of sides of main three-dimensional elements. In the processing in the flowchart of FIG. 8, step S80
The free edge determination shown in 3 is performed by checking only the sides with the same sum of the node numbers at both ends of the side.
JP-A-4-346178 discloses that processing can be performed in a substantially constant time without depending on the number of model elements.
【０００９】図８の流れ図から従来の方法では、フリー
エッジの抽出に要する時間が次式に比例することがわか
る。From the flowchart of FIG. 8, it can be seen that in the conventional method, the time required to extract the free edge is proportional to the following equation.
【００１０】[0010]
【数１】 ここで、Ｌｉは要素Ｅｉの辺の数、ｅｌｅｍは要素数で
ある。[Equation 1] Here, Li is the number of sides of the element Ei, and elem is the number of elements.
【００１１】次に、図１０の分割モデルを用いて、フリ
ーエッジを抽出する過程を更に具体的に説明する。説明
は図８に沿って行う。図１０は４つの３角柱の要素から
なる分割図であり、図中Ｅ１〜Ｅ４は要素番号を示す。
黒丸は節点を示し、節点近傍に記載した番号は節点番号
である。要素Ｅ１〜Ｅ４はそれぞれ以下の節点からな
る。 Ｅ１：１−３−４−５−７−８ Ｅ２：１−２−３−５−６−７ Ｅ３：５−７−８−９−１１−１２ Ｅ４：５−６−７−９−１０−１１ 本分割モデルから、以下の手順でフリーエッジを抽出す
る。 （１）要素Ｅ１を設定する（ステップＳ８０１）。 （２）要素Ｅ１の辺１−３を設定する（ステップＳ８０
２）。 （３）辺１−３を持つ要素が他にあるかどうかをチェッ
クする（ステップＳ８０３）。要素Ｅ２が同一の節点か
らなる辺を持っているので、辺１−３はフリーエッジで
はないと判定される（ステップＳ８０４）。 （４）辺１−３がフリーエッジではなかったので、ステ
ップＳ８０６からＳ８０２に戻って、新たな辺３−４を
設定する（ステップＳ８０２）。 （５）辺３−４について同様にフリーエッジのチェック
を行う（ステップＳ８０３）。この辺と同一の辺を持つ
要素は発見されず、本辺をフリーエッジと判定する（ス
テップＳ８０４）。 （６）辺３−４をフリーエッジとして登録する（ステッ
プＳ８０５）。 （７）（２）〜（６）の操作を、要素Ｅ１の残りすべて
の辺について繰り返し実行する。これによって、更に辺
４−１，４−８がフリーエッジとして登録される。 （９）以上の操作を、残りの要素Ｅ２〜Ｅ４についてス
テップＳ８０７からＳ８０１戻るループで行う。その結
果、更に９つの辺（１−２，２−３，２−６，８−１
２，６−１０，１１−１２，１２−９，９−１０，１０
−１１）がフリーエッジとして登録される。Next, the process of extracting a free edge will be described more specifically using the division model of FIG. The description will be given along FIG. FIG. 10 is a division view composed of four triangular prism elements, and E1 to E4 in the figure indicate element numbers.
The black circles indicate the nodes, and the numbers written near the nodes are the node numbers. Each of the elements E1 to E4 is composed of the following nodes. E1: 1-3-4-5-7-8 E2: 1-2-3-5-6-7 E3: 5-7-8-9-11-12 E4: 5-6-7-9-9-10 -11 Free edges are extracted from this split model by the following procedure. (1) The element E1 is set (step S801). (2) Set sides 1-3 of element E1 (step S80)
2). (3) It is checked whether there is another element having sides 1-3 (step S803). Since the element E2 has sides having the same nodes, it is determined that the sides 1-3 are not free edges (step S804). (4) Since the sides 1-3 are not free edges, the process returns from step S806 to S802 to set a new side 3-4 (step S802). (5) Free edges are similarly checked for sides 3-4 (step S803). An element having the same side as this side is not found, and the main side is determined to be a free edge (step S804). (6) The side 3-4 is registered as a free edge (step S805). (7) The operations (2) to (6) are repeatedly executed for all remaining sides of the element E1. As a result, the sides 4-1 and 4-8 are further registered as free edges. (9) The above operations are performed in the loop returning from steps S807 to S801 for the remaining elements E2 to E4. As a result, nine more sides (1-2, 2-3, 2-6, 8-1)
2, 6-10, 11-12, 12-9, 9-10, 10
-11) is registered as a free edge.
【００１２】図１１は本操作によって抽出されたフリー
エッジを描画したものである（ステップＳ８０８）。図
中、図１０で隠線として破線で表示したものは破線のま
まで表示している。節点１−９，３−１１を結ぶ線につ
いてはモデルの稜線であるにもかかわらず表示されてい
ないが、これはフリーエッジの特徴（複数の要素に共有
されない辺）であるため仕方がない。FIG. 11 is a drawing of the free edge extracted by this operation (step S808). In the figure, what is shown by a broken line as a hidden line in FIG. 10 is displayed as a broken line. The line connecting the nodes 1-9 and 3-11 is not displayed even though it is the ridge of the model, but this is unavoidable because it is a feature of the free edge (edge not shared by multiple elements).
【００１３】本操作において、図８のステップＳ８０７
からＳ８０１のループで示した反復は４回、ステップＳ
８０６からＳ８０２のループの反復は９回となり、合計
３６回の反復が行われる（式（１）において、Ｌｉはす
べて９であり、要素数は４である）。以上３次元モデル
の場合について説明したが、本輪郭線は２次元の有限要
素モデルについても同様に有効であり、表示の高速化、
分割の不整合等の発見に使用することができる。２次元
モデルの場合、輪郭線は解析モデル（解析領域）の境界
線を示す。輪郭線は、３次元モデルの場合と同様にフリ
ーエッジ（複数の要素に共有されない辺）と対応する。
そして、３次元モデルの場合は、図１１で示したように
輪郭線でありながらフリーエッジとして抽出されない辺
があったが、２次元モデルの場合、輪郭線はフリーエッ
ジと完全に一致する。２次元モデルにおけるフリーエッ
ジは、３次元モデルと同様に図８の流れ図に示す手順で
抽出することができる。In this operation, step S807 in FIG.
To S801, the iteration shown in the loop is 4 times,
The loop from 806 to S802 is repeated 9 times, and a total of 36 iterations are performed (in Expression (1), Li is all 9 and the number of elements is 4). Although the case of the three-dimensional model has been described above, this contour line is similarly effective for the two-dimensional finite element model, and the display speed is increased.
It can be used to find split mismatches and the like. In the case of a two-dimensional model, the contour line indicates the boundary line of the analysis model (analysis region). The contour line corresponds to a free edge (a side that is not shared by a plurality of elements) as in the case of the three-dimensional model.
In the case of the three-dimensional model, as shown in FIG. 11, there is a side that is a contour line but is not extracted as a free edge, but in the case of the two-dimensional model, the contour line completely matches the free edge. The free edge in the two-dimensional model can be extracted by the procedure shown in the flowchart of FIG. 8 similarly to the three-dimensional model.
【００１４】ここで、図１２に２次元要素分割モデルの
フリーエッジを抽出した例を示す。（ａ）図は要素分割
モデルを示す。Ｅ１〜Ｅ４の４つの４辺形要素からなっ
ており、各要素の構成節点は以下の通りである。 Ｅ１：１−８−６−２ Ｅ２：２−６−７−３ Ｅ３：４−７−９−５ Ｅ４：６−８−９−７ 本モデルでは、本来節点３，４が同一点であるべきであ
り、データ作成ミスにより斜線で示した三角形領域３−
４−７に要素の抜けが発生したものとする。本分割図の
フリーエッジを表示したのが、（ｂ）図である。節点３
−４−７を結ぶ輪郭線が抽出されており、これにより要
素分割モデルの不整合を抽出できる。Here, FIG. 12 shows an example in which free edges of a two-dimensional element division model are extracted. The figure (a) shows an element division model. It is composed of four quadrilateral elements E1 to E4, and the constituent nodes of each element are as follows. E1: 1-8-6-2 E2: 2-6-7-3 E3: 4-7-9-5 E4: 6-8-9-7 In this model, the nodes 3 and 4 are originally the same point. It should be, and due to a mistake in data creation, the triangular area with diagonal lines 3-
It is assumed that elements are missing in 4-7. The free edge of this divided view is displayed in FIG. Node 3
The contour line connecting -4-7 is extracted, and thus the inconsistency of the element division model can be extracted.
【００１５】なお、ここでは全要素を表示対象とした
が、モデルによってはその一部の要素だけを表示対象と
してもよい。すなわち、各要素が属性（材料特性等）を
もっているような場合、一部の属性を持つ要素だけを表
示対象として輪郭線を抽出してもよい（以後同様であ
る）。Although all of the elements are displayed here, only some of them may be displayed depending on the model. That is, when each element has an attribute (material characteristic or the like), the contour line may be extracted with only the element having a part of the attribute as a display target (the same applies hereinafter).
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフリーエッジを用いた輪郭線の抽出方法では、３次
元モデルの場合に、解析モデルに含まれている要素分割
の不整合を発見できない場合があった。このことを、図
１３の要素分割モデルを用いて以下に示す。図１３は４
つの３角柱の要素からなる分割図であり、図中、Ｅ１〜
Ｅ４は要素番号を示す。黒丸及びその近傍に記載した数
字は図１０におけるそれと同じである。要素Ｅ１〜Ｅ４
はそれぞれ以下の節点からなる三角柱の要素である。 Ｅ１：１−２−４−５−６−８ Ｅ２：２−３−４−６−７−８ Ｅ３：５−７−８−９−１１−１２ Ｅ４：５−６−７−９−１０−１１ 本要素分割モデルは、節点５−６−７−８を含む面で要
素分割が不整合となっている。すなわち、要素Ｅ１，Ｅ
２については節点６−８を結ぶ線で要素分割がなされて
いるのに対して、要素Ｅ３，Ｅ４では節点５−７を結ぶ
線で要素分割がなされている。従って、面５−６−７−
８において要素の面が不連続となっている。However, in the above-described conventional contour line extraction method using free edges, in the case of a three-dimensional model, inconsistency of element divisions included in the analysis model may not be found. there were. This is shown below using the element division model of FIG. 13 in FIG.
It is a division view consisting of three triangular prism elements, and in the figure, E1-
E4 indicates an element number. The numbers written in the black circles and the vicinity thereof are the same as those in FIG. Elements E1 to E4
Is a triangular prism element consisting of the following nodes. E1: 1-2-4-5-6-8 E2: 2-3-4-6-7-8 E3: 5-7-8-9-11-12 E4: 5-6-7-7-9-10 -11 In this element division model, element division is inconsistent in the plane including the nodes 5-6-7-8. That is, the elements E1, E
For 2, the elements are divided by the line connecting the nodes 6-8, whereas in the elements E3 and E4, the elements are divided by the line connecting the nodes 5-7. Therefore, the surface 5-6-7-
In 8 the faces of the elements are discontinuous.
【００１７】本要素分割モデルに対して、従来の方法に
よりフリーエッジを抽出して表示したのが図１４であ
る。１２本のフリーエッジが抽出・表示されている。と
ころが、図１４で表示されたフリーエッジはすべて輪郭
線と呼べるものである（分割モデルの稜線である）。従
って、本フリーエッジの図から分割モデル中の不整合を
発見することはできない。一般に、従来のフリーエッジ
を用いた方法では、３次元モデルの場合に、上で述べた
分割モデル中の要素抜け，浮き節点，節点の重複につい
ては発見できたが、このような要素の面の不連続性につ
いては発見できなかった。FIG. 14 shows the free edges extracted and displayed by the conventional method for this element division model. 12 free edges are extracted and displayed. However, all the free edges displayed in FIG. 14 can be called contour lines (the edges of the divided model). Therefore, it is not possible to find inconsistencies in the split model from the figure of this free edge. In general, in the method using the conventional free edge, in the case of the three-dimensional model, it was possible to find out the missing elements, the floating nodes, and the overlapping of the nodes in the divided model described above. I could not find the discontinuity.
【００１８】一方、２次元モデルの場合についても、要
素の不整合を発見できない場合があった。例えば、図１
２において要素Ｅ２が解析領域全体に対して非常に小さ
く、特に節点３，４，７が非常に近接している場合、
（ｂ）図に示したフリーエッジの節点３，４，７のくぼ
みは非常に小さいものとなる。その結果、そのくぼみを
見過ごしてしまうことがあった。On the other hand, even in the case of the two-dimensional model, there are cases where the element mismatch cannot be found. For example, FIG.
2, the element E2 is very small with respect to the entire analysis region, and especially when the nodes 3, 4, and 7 are very close to each other,
The depressions of the nodes 3, 4, and 7 of the free edge shown in (b) are very small. As a result, I sometimes overlooked the depression.
【００１９】本発明は、このような課題に対処すること
を目的になされたものであり、３次元モデル中の要素の
面の不連続性（２次元モデル中の微少なミスも含め
て）、要素の不整合を容易に発見できる有限要素分割モ
デルから輪郭線、頂点を抽出する方法及びその装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made for the purpose of coping with such a problem, and the discontinuity of the surface of the element in the three-dimensional model (including the minute mistake in the two-dimensional model), An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for extracting contour lines and vertices from a finite element division model that can easily find element mismatch.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の有限要素分割モデルから輪郭線を抽出する
方法は、３次元の有限要素分割モデルから、複数の要素
に共有されないフリーフェイスを抽出し、抽出された前
記フリーフェイスのデータを使用して輪郭線を抽出する
ことを特徴とする。In order to achieve the above object, a method of extracting a contour line from a finite element division model of the present invention is a free face which is not shared by a plurality of elements from a three-dimensional finite element division model. Is extracted, and the contour line is extracted using the extracted free face data.
【００２１】又、本発明の有限要素分割モデルから輪郭
線、頂点を抽出する方法は、３次元の有限要素分割モデ
ルから、複数の要素に共有されないフリーフェイス面を
抽出し、抽出された前記フリーフェイスのデータを使用
して輪郭線を抽出し、抽出された前記輪郭線のデータよ
り頂点を抽出することを特徴とする。ここで、前記フリ
ーフェイスの抽出では、１つの要素のすべての面につい
て面を共有している他の要素が存在するかどうかのチェ
ックを行うことで、該要素からフリーフェイスを抽出
し、前記輪郭線の抽出では、要素の１つの辺について、
その辺を一辺に持つ２つの面がフリーフェイスとして抽
出されたかどうかをチェックし、２つの面が共にフリー
フェイスとして抽出されていたならば該辺を輪郭線と判
定し、前記頂点の抽出では、各要素の１つの節点につい
て、その点を端点に持つ辺が輪郭線として抽出されたか
をチェックし、該辺のすべてが輪郭線として抽出されて
いたならば該節点を頂点と判定する。Further, the method of extracting contour lines and vertices from the finite element division model of the present invention extracts the free face surface which is not shared by a plurality of elements from the three-dimensional finite element division model and extracts the free face. It is characterized in that a contour line is extracted using face data, and vertices are extracted from the extracted contour line data. Here, in the extraction of the free face, the free face is extracted from the element by checking whether or not there is another element sharing the surface for all the surfaces of one element, and the contour is extracted. For line extraction, for one side of the element,
It is checked whether two faces having the side as one side are extracted as a free face, and if both the two faces are extracted as a free face, the side is determined to be a contour line, and in the extraction of the apex, For one node of each element, it is checked whether a side having that point as an end point is extracted as a contour line, and if all the sides are extracted as a contour line, the node is determined as a vertex.
【００２２】又、前記輪郭線の抽出では、１つの要素か
ら抽出されたフリーフェイスの数が１つ以下の場合に、
該要素の辺はすべて輪郭線ではないと判定する。又、前
記頂点の抽出では、１つの要素から抽出された輪郭線の
数が２つ以下の場合に、該要素の節点はすべて頂点では
ないと判定する。更に、抽出された輪郭線のうち両端の
節点が同じ節点番号からなる重複する輪郭線を抽出し、
輪郭線の重複を要素分割モデル中の要素の不整合の検査
に用いることを特徴とする。更に、輪郭線またはフリー
エッジを表示した図に頂点を同時に表示し、分割モデル
をチェックする。Further, in the contour line extraction, when the number of free faces extracted from one element is one or less,
It is determined that all sides of the element are not contour lines. In the extraction of the vertices, when the number of contour lines extracted from one element is two or less, it is determined that all the nodes of the element are not vertices. Furthermore, of the extracted contour lines, the overlapping contour lines in which the nodes at both ends have the same node number are extracted,
It is characterized in that the overlapping of contour lines is used for checking the mismatch of the elements in the element division model. Further, the vertices are displayed at the same time on the view showing the contour line or the free edge, and the division model is checked.
【００２３】又、本発明の有限要素分割モデルから輪郭
線、頂点を抽出する方法は、２次元の有限要素分割モデ
ルからフリーエッジを抽出し、抽出されたフリーエッジ
のデータから頂点を得ることを特徴とする。ここで、前
記フリーエッジの抽出では、１つの要素のすべての辺に
ついて辺を共有している他の要素が存在するかどうかの
チェックを行い、該要素のフリーエッジを抽出し、前記
頂点の抽出では、各要素の１つの節点について、その点
を端点に持つ２つの辺がフリーエッジであったかどうか
をチェックし、２つの辺が共にフリーエッジであったな
らば該節点を頂点と判定する。又、前記頂点の抽出で
は、１つの要素から抽出されたフリーエッジの数が１つ
以下の場合に、該要素の節点はすべて頂点ではないと判
定する。更に、輪郭線またはフリーエッジを表示した図
に頂点を同時に表示し、分割モデルをチェックする。The method of extracting contour lines and vertices from the finite element division model of the present invention is to extract free edges from the two-dimensional finite element division model and obtain vertices from the extracted free edge data. Characterize. Here, in the extraction of the free edge, it is checked whether or not there is another element sharing the edge for all sides of one element, the free edge of the element is extracted, and the vertex is extracted. Then, for one node of each element, it is checked whether two sides having the point as an end point are free edges, and if both sides are free edges, the node is determined as a vertex. Further, in the extraction of the vertices, when the number of free edges extracted from one element is one or less, it is determined that all the nodes of the element are not vertices. Further, the vertices are displayed at the same time on the view showing the contour line or the free edge, and the division model is checked.
【００２４】又、本発明の有限要素分割モデルから輪郭
線を抽出する装置は、１つの要素のすべての面について
面を共有している他の要素が存在するかどうかのチェッ
クを行うことで、該要素からフリーフェイスを抽出する
フリーフェイス抽出手段と、１つの要素から抽出された
フリーフェイスの数が１つ以下の場合に、該要素の辺は
すべて輪郭線ではないと判定する第１輪郭線判定手段
と、１つの要素から抽出されたフリーフェイスの数が２
つ以上の場合に、要素の１つの辺について、その辺を一
辺に持つ２つの面がフリーフェイスとして抽出されたか
どうかをチェックし、２つの面が共にフリーフェイスと
して抽出されていたならば該辺を輪郭線と判定する第２
輪郭線判定手段とを備えることを特徴とする。更に、抽
出された輪郭線のうち両端の節点が同じ節点番号からな
る重複する輪郭線を抽出し、輪郭線の重複に基づいて要
素分割モデル中の要素の不整合を検査する不整合検査手
段を備える。Further, the apparatus for extracting a contour line from the finite element division model of the present invention checks whether or not there is another element sharing a surface for all the surfaces of one element, Free face extraction means for extracting a free face from the element, and a first contour line that determines that all sides of the element are not contour lines when the number of free faces extracted from one element is one or less. The determination means and the number of free faces extracted from one element are 2
In the case of two or more, for one side of the element, it is checked whether two faces having the side as one side are extracted as a free face, and if the two faces are both extracted as a free face, the side is extracted. Second to determine the contour line
And a contour line judging means. Further, inconsistency checking means for extracting an overlapping contour line in which nodes at both ends have the same node number among the extracted contour lines and checking the element mismatch in the element division model based on the overlapping of the contour lines. Prepare
【００２５】又、本発明の有限要素分割モデルから輪郭
線、頂点を抽出する装置は、１つの要素のすべての面に
ついて面を共有している他の要素が存在するかどうかの
チェックを行うことで、該要素からフリーフェイスを抽
出するフリーフェイス抽出手段と、１つの要素から抽出
されたフリーフェイスの数が１つ以下の場合に、該要素
の辺はすべて輪郭線ではないと判定する第１輪郭線判定
手段と、１つの要素から抽出されたフリーフェイスの数
が２つ以上の場合に、該要素の１つの辺について、その
辺を一辺に持つ２つの面がフリーフェイスであったかど
うかをチェックし、２つの面が共にフリーフェイスであ
ったならば該辺を輪郭線と判定する第２輪郭線判定手段
と、１つの要素から抽出された輪郭線の数が２つ以下の
場合に、該要素の節点はすべて頂点ではないと判定する
第１頂点判定手段と、１つの要素から抽出された輪郭線
の数が３つ以上の場合に、各要素の１つの節点につい
て、その点を端点に持つ辺が輪郭線として抽出されたか
をチェックし、該辺のすべてが輪郭線として抽出されて
いたならば該節点を頂点と判定する第２頂点判定手段と
を備えることを特徴とする。更に、輪郭線またはフリー
エッジを表示した図に頂点を同時に表示し、分割モデル
をチェックする分割モデルチェック手段を備える。Further, the apparatus for extracting contour lines and vertices from the finite element division model of the present invention checks whether or not there are other elements sharing a surface for all the surfaces of one element. A free face extracting means for extracting a free face from the element, and determining that all sides of the element are not contour lines when the number of free faces extracted from one element is 1 or less. When the number of free faces extracted from a contour line determining unit and one element is two or more, it is checked whether or not two sides having the side as one side are free faces with respect to one side of the element. If the two surfaces are both free faces, the second contour line determining means that determines the side as a contour line, and if the number of contour lines extracted from one element is two or less, Elements of the First vertex determining means that determines that all points are not vertices, and if the number of contour lines extracted from one element is three or more, an edge having that node as an end point for one node of each element Is extracted as a contour line, and if all of the sides are extracted as contour lines, a second apex determination means for determining the node as a vertex is provided. Further, a division model checking unit for checking the division model by simultaneously displaying vertices on a diagram displaying a contour line or a free edge is provided.
【００２６】又、本発明の有限要素分割モデルから輪郭
線、頂点を抽出する装置は、１つの要素のすべての辺に
ついて辺を共有している他の要素が存在するかどうかの
チェックを行い、該要素のフリーエッジを抽出するフリ
ーエッジを抽出手段と、１つの要素から抽出されたフリ
ーエッジの数が１つ以下の場合に、該要素の節点はすべ
て頂点ではないと判定する第１頂点判定手段と、１つの
要素から抽出されたフリーエッジの数が２つ以上の場合
に、各要素の１つの節点について、その点を端点に持つ
２つの辺がフリーエッジとして抽出されたかどうかをチ
ェックし、２つの辺が共にフリーエッジとして抽出され
ていたならば該節点を頂点と判定する第２頂点判定手段
とを備えることを特徴とする。更に、輪郭線またはフリ
ーエッジを表示した図に頂点を同時に表示し、分割モデ
ルをチェックする分割モデルチェック手段を備える。Further, the apparatus for extracting contour lines and vertices from the finite element division model of the present invention checks whether or not there are other elements that share edges for all sides of one element, A free edge extracting means for extracting a free edge of the element, and a first vertex determination for determining that all the nodes of the element are not vertices when the number of free edges extracted from one element is one or less. Means and if the number of free edges extracted from one element is two or more, for one node of each element, check whether two edges having that point as an end point are extracted as free edges. If both of the two sides are extracted as free edges, a second vertex determining unit that determines the node as a vertex is provided. Further, a division model checking unit for checking the division model by simultaneously displaying vertices on a diagram displaying a contour line or a free edge is provided.
【００２７】[0027]
【作用】かかる構成により、要素分割モデルの表面（フ
リーフェイス）の情報に着目し、１要素中で隣合う面が
フリーフェイスであるとき、その２面の両面は必ず解析
モデルの輪郭線となるべきであることから、要素の面が
不連続な部分に対しても輪郭線を得るようにしたもので
ある。また、本発明における頂点は元来輪郭線の角の部
分に位置すべきものであり、それが他の位置にあること
により、その頂点の部分に要素の不整合があることがわ
かるようにしたものである。With this configuration, paying attention to the information of the surface (free face) of the element division model, when adjacent faces in one element are free faces, both of the two faces are always contour lines of the analysis model. Therefore, the contour line is obtained even for the discontinuous portion of the element surface. In addition, the apex in the present invention should originally be located at the corner of the contour line, and the fact that it is at another position makes it possible to recognize that there is an element mismatch at that apex. Is.
【００２８】[0028]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って詳
細に説明する。図７は本実施例でフリーエッジを抽出し
て表示するのに使用される計算機システムのブロック図
である。図中、７１はグラフィックディスプレイ等の表
示部であり、７２は演算・制御用の中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、７３は補助記憶用のＲＡＭであり、有限要素分割
モデルのデータを記憶する有限要素分割モデル領域７１
ａと、抽出されたフリーフェイスを記憶するフリーフェ
イス記憶領域７１ｂと、抽出されたフリーエッジ（輪郭
線）を記憶する輪郭線記憶領域７１ｃと、抽出された重
複する輪郭線を記憶する重複輪郭線記憶領域７１ｄと、
抽出された頂点を記憶する頂点記憶領域７１ｅとを含
む。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 7 is a block diagram of a computer system used for extracting and displaying free edges in this embodiment. In the figure, 71 is a display unit such as a graphic display, and 72 is a central processing unit (CP) for arithmetic and control.
U) and 73 are auxiliary storage RAMs, and a finite element division model area 71 for storing data of the finite element division model.
a, a free face storage area 71b that stores the extracted free face, a contour line storage area 71c that stores the extracted free edge (contour line), and an overlapping contour line that stores the extracted overlapping contour line. Storage area 71d,
And a vertex storage area 71e for storing the extracted vertices.
【００２９】７４はキーボードやポインティングデバイ
ス等のデータ入力や動作指示、あるいはフロッピディス
クや通信等の有限要素分割モデルのデータの入力を行う
入力部である。また、７５はＣＰＵ７２の制御手順を格
納するＲＯＭである。通常、入力部７４からデータを入
力し、ＣＰＵ７２はＲＯＭ７５に格納された処理手順に
従って、ＲＡＭ７３を用いて処理を行い、結果を表示部
７１に表示する。Reference numeral 74 is an input unit for inputting data such as a keyboard and pointing device, operating instructions, or inputting data of a finite element division model such as a floppy disk or communication. A ROM 75 stores the control procedure of the CPU 72. Normally, data is input from the input unit 74, the CPU 72 performs processing using the RAM 73 according to the processing procedure stored in the ROM 75, and displays the result on the display unit 71.
【００３０】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
を説明する輪郭線を抽出するための処理の流れを示すで
ある。以下に、図１に従って輪郭線を抽出する過程を説
明する。まず、ステップＳ１０１でチェックの対象とす
る要素（Ｅｉ）を設定する。次に、ステップＳ１０２〜
Ｓ１０６により要素Ｅｉのフリーフェイスを抽出する。
すなわち、ステップＳ１０２にて要素Ｅｉの１つの面を
設定し、ステップＳ１０３でその面と同一の面を持つＥ
ｉ以外の要素が存在するかどうかを調べる。ここで、同
一の面とは面を構成する節点の番号が同じであるという
意味である。次に、ステップＳ１０４にてフリーフェイ
スであるかどうかの判定を行う。ステップＳ１０３のチ
ェックで、もし同一の面を持つ要素が存在すれば、本面
はフリーフェイスではない。なければフリーフェイスで
ある。フリーフェイスならばステップＳ１０５にて登録
を行い、フリーフェイスでなければステップＳ１０６に
進んで次の処理に移る。以上の処理を、要素Ｅｉのすべ
ての面についてステップＳ１０６からＳ１０２に戻って
行う。これによって、要素Ｅｉのすべての面についてフ
リーフェイスであるかどうかが解る。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a flow of processing for extracting a contour line for explaining a first embodiment of the present invention. The process of extracting the contour line will be described below with reference to FIG. First, in step S101, an element (Ei) to be checked is set. Next, step S102-
The free face of the element Ei is extracted in S106.
That is, one face of the element Ei is set in step S102, and E having the same face as that face is set in step S103.
Check if there is an element other than i. Here, the same surface means that the numbers of the nodes forming the surface are the same. Next, in step S104, it is determined whether the face is a free face. If there is an element having the same face in the check in step S103, the main face is not a free face. If not, it is a free face. If it is a free face, it is registered in step S105, and if it is not a free face, the process proceeds to step S106 to move to the next process. The above processing is performed by returning from step S106 to step S102 for all the surfaces of the element Ei. This makes it clear whether or not all the faces of the element Ei are free faces.
【００３１】次に、ステップＳ１０７で要素Ｅｉのフリ
ーフェイス数が１つ以下か否かを判定し、１つ以下の面
から輪郭線は構成されないことから、本要素の辺はすべ
て輪郭線ではないと判定して、ステップＳ１２２に進
み、次の要素に移る。２つ以上のフリーフェイスがあっ
た場合は、ステップＳ１０８で要素Ｅｉの１つの辺（Ｌ
ｊ）を設定する。また、ステップＳ１１９で、Ｌｊを１
辺に持つ要素Ｅｉの２つの面（Ｌｊを稜線として持つＬ
ｊの両側の２つの面）がフリーフェイスであるかどうか
を調べ、２つの面がフリーフェイスであったならば、ス
テップＳ１２０でＬｊを輪郭線として登録する。そうで
なければＬｊは輪郭線ではないので、ステップＳ１２１
に進む。本チェックをステップＳ１２１からＳ１０８に
戻って、要素Ｅｉのすべての辺について行う。Next, in step S107, it is determined whether or not the number of free faces of the element Ei is 1 or less, and since the contour line is not formed from the surface of 1 or less, all sides of this element are not the contour lines. Then, the process proceeds to step S122 and moves to the next element. If there are two or more free faces, one side (L
j) is set. Further, in step S119, Lj is set to 1
Two faces of the element Ei on the side (L having Lj as the ridge line)
It is checked whether the two faces on both sides of j are free faces. If the two faces are free faces, Lj is registered as a contour line in step S120. Otherwise, Lj is not a contour line, so step S121.
Proceed to. This check is returned from step S121 to step S108, and all sides of the element Ei are checked.
【００３２】以上の操作を、ステップＳ１２２からＳ１
０１に戻るループにより全要素について行った後、抽出
された輪郭線をステップＳ１２３で表示する。以上の処
理の中で、ステップＳ１０３に示したフリーフェイスで
あるかどうかの判定は、面を構成する節点番号の和が同
じ面だけをチェックの対象とすることで、モデルの要素
数に依存しないでほぼ一定時間で処理できることが特開
平４−３４６１７８号に記載されている。The above operations are performed from steps S122 to S1.
After performing all the elements by the loop returning to 01, the extracted contour line is displayed in step S123. In the processing described above, the determination as to whether or not the face is a free face shown in step S103 does not depend on the number of elements of the model by only checking the faces having the same sum of the node numbers forming the faces. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-346178 discloses that the processing can be performed in a substantially constant time.
【００３３】本処理におけるステップＳ１０６からＳ１
０２のループの反復回数は、要素Ｅｉを構成する面の数
である。主要な３次元要素の面の数を図９に示す。ま
た、図１のステップＳ１２１からＳ１０８のループの反
復回数は、要素Ｅｉを構成する辺の数である。しかし、
一般的な要素分割モデルでは、ほとんどの要素が分割モ
デルの内部に位置することから、フリーフェイスとなる
面を２つ以上持たない。その結果、大部分の要素はステ
ップＳ１０７からＳ１２２に進み、本ループが実行され
ることは非常に少ない。Steps S106 to S1 in this process
The number of loop iterations of 02 is the number of faces forming the element Ei. The number of faces of the main three-dimensional elements is shown in FIG. Further, the number of iterations of the loop of steps S121 to S108 in FIG. 1 is the number of sides forming the element Ei. But,
In a general element division model, most of the elements are located inside the division model, and therefore, there are no two or more faces that are free faces. As a result, most of the elements proceed from step S107 to step S122, and this loop is executed very rarely.
【００３４】従って、本方法で輪郭線を抽出した場合の
時間は、次式にほぼ比例する。Therefore, the time when the contour line is extracted by this method is approximately proportional to the following equation.
【００３５】[0035]
【数２】 ここで、Ｆｉは要素Ｅｉの面の数、ｅｌｅｍは要素数で
ある。[Equation 2] Here, Fi is the number of faces of the element Ei, and elem is the number of elements.
【００３６】図９から３次元要素では面の数は辺の数よ
りも常に小さいことがわかる。従って、（２）式は常に
（１）式よりも小である。すなわち、本実施例によれ
ば、従来のフリーエッジを抽出する方法よりも少ない時
間で輪郭線を抽出できる。また、ここで抽出した輪郭線
は隣合うフリーフェイスの稜線として抽出したものであ
るため、要素の面が不連続になっている分割モデルの不
整合も抽出することが可能である。It can be seen from FIG. 9 that the number of faces in the three-dimensional element is always smaller than the number of sides. Therefore, the expression (2) is always smaller than the expression (1). That is, according to the present embodiment, the contour line can be extracted in less time than the conventional method of extracting the free edge. Further, since the contour lines extracted here are extracted as the ridge lines of the adjacent free faces, it is possible to extract the mismatch of the division model in which the faces of the elements are discontinuous.
【００３７】従来例の項で使用した図１３の分割モデル
を用いて、本実施例による輪郭線の抽出過程およびこの
ことを具体的に説明する。本例では以下の手順で輪郭線
を抽出する。まず、フリーフェイスの登録を行う。 （１）要素Ｅ１を設定する（ステップＳ１０１）。 （２）要素Ｅ１の面１−２−４を設定する（ステップＳ
１０２）。 （３）面１−２−４を持つ要素が他にあるかどうかをチ
ェックする（ステップＳ１０３）。その結果、本面と同
一の面を持つ要素は発見されず、本面をフリーフェイス
と判定する（ステップＳ１０４）。 （４）本面１−２−４をフリーフェイスに登録する（ス
テップＳ１０５）。 （５）ステップＳ１０６からステップＳ１０２に戻り、
新たな面２−４−８−６を設定する。 （６）面２−４−８−６について同様にフリーフェイス
のチェックを行う（ステップＳ１０３）。要素Ｅ２が同
一の節点からなる面を持っているので、面２−４−８−
６はフリーフェイスではないと判定される（ステップＳ
１０４）。 （７）面２−４−８−６がフリーフェイスではなかった
ので、ステップＳ１０６を経て再び新たな面を設定す
る。 （８）（２）〜（７）の操作を要素Ｅ１の残りすべての
面に実行する。これによって、更に３つの面（１−５−
８−４，１−５−６−２，５−６−８）がフリーフェイ
スとして登録される。With reference to the division model of FIG. 13 used in the section of the conventional example, the contour line extraction process according to this embodiment and this will be specifically described. In this example, the contour line is extracted by the following procedure. First, register a free face. (1) The element E1 is set (step S101). (2) Set the surface 1-2-4 of the element E1 (step S
102). (3) It is checked whether there is another element having the surface 1-2-4 (step S103). As a result, no element having the same face as the main face is found, and the main face is determined to be a free face (step S104). (4) Register the main face 1-2-4 as a free face (step S105). (5) Returning from step S106 to step S102,
A new plane 2-4-8-6 is set. (6) The free face is similarly checked for the surface 2-4-8-6 (step S103). Since the element E2 has a surface composed of the same nodes, the surface 2-4-8-
It is determined that 6 is not a free face (step S
104). (7) Since the surface 2-4-8-6 is not a free face, a new surface is set again through step S106. (8) The operations (2) to (7) are executed on all the remaining faces of the element E1. As a result, three more faces (1-5-
8-4, 1-5-6-2, 5-6-8) is registered as a free face.
【００３８】次に、フリーエッジの登録に移る。 （９）要素Ｅ１に対して合計４面がフリーフェイスとし
て登録された。そこで、ステップＳ１０７を経て、要素
Ｅ１の１辺１−４を設定する。（ステップＳ１０８） （１０）辺１−４を稜線として持つ２面１−２−４と１
−５−８−４とは共にフリーフェイスなので、ステップ
Ｓ１１９の判定を経て、辺１−４を輪郭線として登録す
る（ステップＳ１２０）。 （１１）ステップＳ１２１からＳ１０８に戻って、新た
な辺２−４を設定する。 （１２）辺２−４を稜線として持つ２面１−２−４，２
−４−８−６のうち後者はフリーフェイスではないので
（ステップＳ１１９）、ステップＳ１２１を経て更に新
たな辺の設定を行う（ステップＳ１０８）。 （１３）（１０）〜（１２）の操作を要素Ｅ１の残りの
すべての辺について行う。その結果、新たに辺１−２，
１−５，５−８，５−６が輪郭線として登録される。 （１４）以上の操作を、ステップＳ１２２からＳ１０１
に戻って、残りの要素Ｅ２〜Ｅ４について行う。その結
果、更に１１本の辺（２−３，３−４，３−７，７−
８，６−７，８−１２，９−１２，１１−１２，６−１
０，９−１０，１０−１１）がフリーエッジとして登録
される。なお、ここで辺５−６，６−７，７−８，８−
５は２度登録される。Next, the registration of free edges will be described. (9) A total of four faces are registered as free faces for the element E1. Therefore, one side 1-4 of the element E1 is set through step S107. (Step S108) (10) Two faces 1-2-4 and 1 having sides 1-4 as ridge lines
Since both -5-8-4 are free faces, the side 1-4 is registered as a contour line after the determination in step S119 (step S120). (11) Returning from step S121 to S108, a new side 2-4 is set. (12) Two faces 1-2-4, 2 having sides 2-4 as ridge lines
Since the latter of -4-8-6 is not a free face (step S119), a new side is set after step S121 (step S108). (13) The operations (10) to (12) are performed on all the remaining sides of the element E1. As a result, new edges 1-2 and
1-5, 5-8 and 5-6 are registered as contour lines. (14) The above operation is performed from steps S122 to S101.
Returning to, the remaining elements E2-E4 are performed. As a result, 11 more sides (2-3, 3-4, 3-7, 7-
8,6-7,8-12,9-12,11-12,6-1
0, 9-10, 10-11) are registered as free edges. Here, the sides 5-6, 6-7, 7-8, 8-
5 is registered twice.
【００３９】図２は本操作によって抽出した輪郭線を描
画したものである（ステップＳ１２３）。図中、図１０
で隠線として破線で表示したものは破線のままで表示し
ている。図２には、明らかに輪郭線ではない線５−６，
６−７，７−８，８−５がある。これから、節点５，
６，７，８で囲まれた領域では要素の結合が連続でない
ことがわかる。FIG. 2 shows the contour line extracted by this operation (step S123). In the figure, FIG.
What is displayed as a hidden line with a broken line is displayed as a broken line. In FIG. 2, lines 5-6, which are clearly not contour lines, are shown.
6-7, 7-8, 8-5. From now on, node 5,
It can be seen that the elements are not connected in the area surrounded by 6, 7, and 8.
【００４０】なお、本実施例では輪郭線の抽出をフリー
フェイスの抽出と同時に行っている。すなわち、図１に
おけるステップＳ１０５で登録される面をすべて保存し
ておけば、すべてのフリーフェイスを抽出したことにな
り、フリーフェイスと輪郭線を同時に抽出できたことに
なる。フリーフェイスは解析モデルの表面を示すもので
あり、３次元要素分割モデルを隠線表示する場合等にお
いて非常に有用なものである。In this embodiment, the contour line is extracted simultaneously with the extraction of the free face. That is, if all the faces registered in step S105 in FIG. 1 are saved, it means that all the free faces have been extracted, and the free faces and the contour lines can be extracted at the same time. The free face indicates the surface of the analysis model and is very useful when displaying the three-dimensional element division model in hidden lines.
【００４１】また、従来、フリーフェイスは輪郭線とは
別のプログラムで抽出していたものであるが、本方法に
よりフリーフェイスと輪郭線との抽出プログラムを１つ
にまとめることができたことになる。 （実施例２）第１実施例では抽出した輪郭線を表示する
ことにより要素の不整合を発見した。しかし、要素中の
不整合の存在は、抽出した輪郭線に重複するものがある
かどうかをチェックすることで容易に発見可能である。
次に、このことについて詳しく述べる。Conventionally, the free face was extracted by a program different from the contour line. However, this method makes it possible to combine the free face and contour line extraction programs into one program. Become. (Embodiment 2) In the first embodiment, the element inconsistency was found by displaying the extracted contour line. However, the presence of inconsistencies in the elements can be easily detected by checking if there are any overlaps in the extracted contour lines.
Next, this will be described in detail.
【００４２】実施例１では１つの要素中で隣接する２つ
のフリーフェイスの稜線を輪郭線として抽出した。従っ
て、ここで抽出された輪郭線の両側の面は必ずフリーフ
ェイスである。そして、輪郭線が重複するということは
その辺（輪郭線）を持つ２つの要素の面が異なることを
示す（同一ならばフリーフェイスにならない）。ここ
で、有限要素モデルの要素がすべて面でつながっている
（１つの辺だけでつながっているようなくびれの部分は
ない）という条件を加えると、その２つの面は同一面上
にあることを意味する。従って、その部分では必ず要素
の面が不連続となっているといえる。In the first embodiment, the ridge lines of two adjacent free faces in one element are extracted as contour lines. Therefore, the surfaces on both sides of the contour line extracted here are always free faces. The overlapping of the contour lines indicates that the faces of the two elements having the sides (contour lines) are different (if they are the same, they are not free faces). Here, if we add the condition that all the elements of the finite element model are connected by faces (there are no constricted parts that are connected by only one side), we can say that the two faces are on the same face. means. Therefore, it can be said that the element surface is always discontinuous in that portion.
【００４３】すなわち、実施例１で抽出した輪郭線はも
し要素に不整合がない（要素と要素が１つの面で接合し
ている）ならば必ずユニークである（重複するものはな
い）はずであり、重複する輪郭線がある部分では必ずそ
の部分で要素間の面が不連続となっている。そこで本実
施例２は、実施例１で抽出した輪郭線の中から重複する
ものを抽出することで要素分割モデルの不整合をチェッ
クし、実施例１における要素の不整合の発見を更に容易
にする。That is, the contour lines extracted in the first embodiment must be unique (there is no overlap) if there is no mismatch between the elements (elements are joined on one surface). Yes, in areas where there are overlapping contours, the surfaces between elements are always discontinuous in those areas. In view of this, the second embodiment checks the inconsistency of the element division model by extracting overlapping contours from the contours extracted in the first embodiment, and makes it easier to find the inconsistency of the elements in the first embodiment. To do.
【００４４】図３に重複する輪郭線を抽出するための処
理の流れを示す。尚、本処理は、図１に追加されて各要
素単位で行われても、図１の全要素のチェック後に行わ
れても良い。まず、ステップＳ３０１で輪郭線の１本
（Ｏｉ）を設定し、ステップＳ３０２でその輪郭線と重
複する（両端の節点番号が同じである）輪郭線の有無を
チェックする。そして、輪郭線Ｏｉと重複するものがあ
れば本輪郭線をステップＳ３０４で登録し、なければス
テップＳ３０５に進み次の処理に移る。ステップＳ３０
５からＳ３０１に戻るループで、本処理をすべての輪郭
線に対して行うことにより、すべての重複した輪郭線を
抽出する。FIG. 3 shows the flow of processing for extracting overlapping contour lines. It should be noted that this process may be performed in addition to FIG. 1 for each element, or may be performed after checking all the elements in FIG. First, in step S301, one contour line (Oi) is set, and in step S302, the presence or absence of a contour line that overlaps with the contour line (the node numbers at both ends are the same) is checked. If there is any overlap with the contour line Oi, the main contour line is registered in step S304, and if not, the process proceeds to step S305 and moves to the next process. Step S30
In a loop returning from S5 to S301, this processing is performed on all contour lines to extract all overlapping contour lines.
【００４５】ここで、ステップＳ３０２の重複チェック
は基本的にはＯｉを除くすべての輪郭線に対して行わな
くてはならないが、あらかじめ両端の節点番号の和が同
一の輪郭線をグループ化しておき、同一の和を持つ輪郭
線だけをチェックの対象とすることで時間短縮をはかる
ことが可能である。以上の処理で抽出した重複する輪郭
線を、輪郭線を表示する過程（図１のステップＳ１２
３）で判別できるように表示する。判別できるように表
示することで、その部分で要素に不整合が存在している
ことが容易にわかるようになる。Here, the duplication check in step S302 basically has to be performed for all contour lines except Oi, but contour lines having the same sum of node numbers at both ends are grouped in advance. , It is possible to reduce the time by checking only the contour lines having the same sum. The process of displaying the contours of the overlapping contours extracted by the above processing (step S12 in FIG. 1)
It is displayed so that it can be identified in 3). By displaying so that it can be discriminated, it becomes easy to recognize that there is an inconsistency in the element in that portion.
【００４６】なお、重複している輪郭線と重複していな
い輪郭線とを判別できるようにする方法としては、両者
間で表示する線の色，線種（破線，鎖線，波線，２重線
等），線の太さのうち少なくとも１つを変化させて表示
するとよい。線の色を変化させることで、異常（要素の
不整合）を知らせる警告効果が高まる。また線種，線の
太さを変化させる方法では、白黒のグラフィックスディ
スプレイにも対応が可能となる。As a method of distinguishing the overlapping contour line from the non-overlapping contour line, the color of the line displayed between them and the line type (broken line, chain line, wavy line, double line) Etc.) and at least one of the line thicknesses may be changed and displayed. By changing the color of the line, the warning effect for notifying an abnormality (element mismatch) is enhanced. In addition, the method of changing the line type and line thickness can be applied to a black and white graphics display.
【００４７】また重複している輪郭線だけを表示しても
よい。重複した輪郭線を表示することにより、モデル中
の要素の不整合の存在を確認することができる。また輪
郭線の表示を行わなくても、重複した輪郭線の有無をチ
ェックすることで、モデル中に含まれる要素の不整合の
有無だけは調べることができる。このことは、計算を行
う前の入力データのチェックを行うのに有効である。Alternatively, only overlapping contour lines may be displayed. By displaying the overlapping contours, it is possible to confirm the existence of inconsistencies in the elements in the model. Further, even if the contour lines are not displayed, it is possible to check only the presence or absence of inconsistency of the elements included in the model by checking the presence or absence of the overlapping contour lines. This is effective for checking the input data before performing the calculation.
【００４８】（実施例３）第１の実施例では要素のフリ
ーフェイスから輪郭線を抽出した。このことを更に進め
れば、本輪郭線から分割モデルの頂点（モデルのとがっ
た部分）を抽出することができる。そして、頂点を用い
ることで要素分割モデルの要素の不整合を更に確実に発
見できるようになる。このことを図２，図４を用いて説
明する。尚、図４の処理は、図１に追加されて各要素単
位で行われても、図１の全要素のチェック後に行われて
も良い。(Embodiment 3) In the first embodiment, the contour line is extracted from the free face of the element. By further advancing this, it is possible to extract the vertices of the divided model (the pointed part of the model) from the contour line. Then, by using the vertices, it becomes possible to more surely find the mismatch of the elements of the element division model. This will be described with reference to FIGS. The processing of FIG. 4 may be performed in addition to FIG. 1 in units of each element, or may be performed after checking all the elements of FIG.
【００４９】ここでは、要素Ｅｉのすべての辺について
輪郭線であるかどうかのチェックを行った後、輪郭線が
２本以下の場合には、２本以下の辺で頂点が形成される
ことはないことから、ステップＳ４０１にて、要素Ｅｉ
の構成節点はすべて頂点ではないと判定し、処理は行わ
ない。一方、輪郭線が３本以上抽出された場合は、ステ
ップＳ４０２にてＥｉの構成節点の１つ（Ｎｉ）を設定
する。そして、ステップＳ４０３で、節点Ｎｉを端点と
して持つ要素Ｅｉの辺がすべて輪郭線であったかどうか
を判定し、すべてが輪郭線であったならば、ステップＳ
４０４で節点Ｎｉを頂点として登録する。輪郭線でない
辺があったならば、ステップＳ４０５の処理に移る。ス
テップＳ４０５からＳ４０２に戻って、本操作を要素Ｅ
ｉのすべての構成節点について行う。Here, after checking whether all the sides of the element Ei are contour lines, if the number of contour lines is two or less, a vertex is formed by two or less sides. Since there is no such element, in step S401, the element Ei
It is determined that all the constituent nodes of are not vertices, and the processing is not performed. On the other hand, when three or more contour lines are extracted, one of the constituent nodes of Ni (Ni) is set in step S402. Then, in step S403, it is determined whether or not all sides of the element Ei having the node Ni as the end point are contour lines, and if all are contour lines, step S403
At 404, the node Ni is registered as a vertex. If there is a side that is not a contour line, the process proceeds to step S405. Returning from step S405 to S402, this operation is performed by the element E.
Do this for all constituent nodes of i.
【００５０】本操作を図１に組み込んで、すべての要素
について、フリーフェイス，輪郭線の抽出と同時に行う
ことにより、分割モデルのすべての頂点が抽出される。
以上の操作を、図１３の分割モデルを用いて具体的に説
明する。 （１）まず、要素Ｅ１の輪郭線の数をチェックし（ステ
ップＳＳ４０１）、５本であることから節点１を設定す
る（ステップＳ４０２）。 （２）節点１を端点に持つ３つの辺１−５，１−４，１
−２が輪郭線であるかどうかをチェックする（ステップ
Ｓ４０３）。 （３）３つの辺が共に輪郭線であることから、節点１を
頂点として登録する（ステップＳ４０４）。 （４）次に、ステップＳ４０２に戻って、節点２を設定
し、節点２を端点に持つ３つの辺１−２，２−４，２−
６が輪郭線であるかどうかをチェックする（ステップＳ
４０３）。 （５）辺２−４（及び辺２−６）が輪郭線でないことか
ら、ステップＳ４０５に進んでステップＳ４０２に戻
り、次の節点を設定する。 （６）以上の処理を、要素Ｅ１のすべての節点について
行う。その結果、節点１，５が頂点として抽出される。 （７）本操作を、残りの要素Ｅ２〜Ｅ４についてもフリ
ーフェイス，輪郭線の抽出処理の後に行う。By incorporating this operation in FIG. 1 and simultaneously performing extraction of free faces and contour lines for all elements, all vertices of the division model are extracted.
The above operation will be specifically described using the division model in FIG. (1) First, the number of contour lines of the element E1 is checked (step SS401), and since there are five, node 1 is set (step S402). (2) Three sides 1-5, 1-4, 1 having the node 1 as an end point
It is checked whether -2 is a contour line (step S403). (3) Since all three sides are contour lines, node 1 is registered as a vertex (step S404). (4) Next, returning to step S402, the node 2 is set, and three sides 1-2, 2-4, 2-having the node 2 as an end point are set.
It is checked whether 6 is a contour line (step S
403). (5) Since the side 2-4 (and the side 2-6) is not a contour line, the process proceeds to step S405 and returns to step S402 to set the next node. (6) The above processing is performed for all nodes of the element E1. As a result, the nodes 1 and 5 are extracted as vertices. (7) This operation is performed for the remaining elements E2 to E4 after the free face / contour line extraction processing.
【００５１】以上の処理の結果、節点１，３，５，６，
７，８，１０，１２の８つの点が抽出される。図２に本
操作により抽出された頂点を節点を示す黒丸を丸で囲ん
で示した。ここで抽出された頂点は、要素分割モデルに
不整合等がなければ分割モデルのとがった部分に位置す
るものであり、また複数の要素に共有されることはな
い。As a result of the above processing, nodes 1, 3, 5, 6,
Eight points 7, 8, 10, 12 are extracted. The vertices extracted by this operation are shown in FIG. 2 by enclosing black circles indicating nodes. The vertices extracted here are located at a sharp portion of the division model unless the element division model has a mismatch or the like, and are not shared by a plurality of elements.
【００５２】ところが本例の場合、頂点５，６，７，８
が分割モデルの稜線の上にあり、このことから容易にこ
の部分で要素分割が不整合になっていることがわかる。
実施例１では、輪郭線のみを表示することで分割モデル
中の要素の不整合を見つけたが、このように頂点も同時
に表示することで、更に確実に不整合を発見できる。 （実施例４）実施例１，２，３を用いて、本実施例の３
次元分割モデルの場合の一例について、フリーフェイス
を介して、輪郭線，頂点と順に次元の低い要素を構成す
る素を抽出する方法について説明してきた。このことを
２次元要素分割モデルに応用すれば、２次元モデルから
フリーエッジを介して容易に頂点を抽出することができ
る。本実施例４では、２次元要素分割モデルから頂点を
抽出して分割モデルのチェックを行う方法について説明
する。However, in this example, the vertices 5, 6, 7, 8
Is on the edge of the split model, which makes it easy to see that the element splits are inconsistent in this part.
In the first embodiment, the inconsistency of the elements in the split model was found by displaying only the contour line, but by displaying the vertices at the same time, the inconsistency can be more surely found. (Embodiment 4) Using Embodiments 1, 2, and 3, the third embodiment
With respect to an example of the case of the dimensional division model, the method of extracting the element forming the element of lower dimension in order from the contour line and the vertex through the free face has been described. By applying this to the two-dimensional element division model, the vertices can be easily extracted from the two-dimensional model via the free edges. In the fourth embodiment, a method of extracting a vertex from a two-dimensional element division model and checking the division model will be described.
【００５３】本実施例による２次元分割モデルから頂点
を抽出する過程を図５に示す。図５は、図１における面
を辺に、辺を節点に置き換えたものに等しい。従って、
ここではその処理過程の詳細は省略し、概要だけを説明
する。まず、図５のステップＳ５０１にて要素（Ｅｉ）
を設定し、ステップＳ５０２〜Ｓ５０６の処理にてその
要素Ｅｉの辺からフリーエッジを抽出する。そして、フ
リーエッジの抽出結果を用いて、ステップＳ５０７〜Ｓ
５１１にて頂点を抽出する。ステップＳ５０７では要素
Ｅｉのフリーエッジの数が１つ以下ならば、１つ以下の
辺で頂点は形成されないことから、頂点はないと判定し
てステップＳ５０７からＳ５１２に進む。また、ステッ
プＳ５０９の判定では節点を端点に持つ２つの辺が共に
フリーエッジであったかどうかをチェックする。FIG. 5 shows a process of extracting vertices from the two-dimensional division model according to this embodiment. FIG. 5 is equivalent to the surface in FIG. 1 with sides replaced and nodes replaced with nodes. Therefore,
Here, the details of the process are omitted, and only the outline is described. First, in step S501 of FIG. 5, the element (Ei)
Is set, and the free edge is extracted from the side of the element Ei in the processing of steps S502 to S506. Then, using the free edge extraction result, steps S507 to S507
At 511, the vertices are extracted. If the number of free edges of the element Ei is 1 or less in step S507, no vertices are formed on one or less sides. Therefore, it is determined that there is no vertex and the process proceeds from step S507 to S512. In addition, in the determination of step S509, it is checked whether or not the two sides having the node as an end point are both free edges.
【００５４】このようにして求めた頂点は、３次元モデ
ルの場合と同様、もし要素分割モデルに不整合がなけれ
ば、分割モデル（解析領域）の角の部分に位置するもの
であり、複数の要素に共有されることはない。そこで、
本頂点を輪郭線に同時に表示し、その位置をチェックす
ることにより、分割モデル中の要素の不整合を発見する
ことができる。As in the case of the three-dimensional model, the vertices thus obtained are located at the corners of the division model (analysis area) if there is no mismatch in the element division model. It is never shared by the elements. Therefore,
By displaying this vertex on the contour line at the same time and checking the position, it is possible to find the mismatch of the elements in the division model.
【００５５】図６は、図１２の（ａ）に示した要素分割
モデルから、本方法を用いて抽出した頂点をフリーエッ
ジと共に表示した図である。頂点を丸で囲んで示した。
本図では辺１−５の間に頂点３，４が位置している。こ
のことから、頂点３，４の部分に要素の不整合（この場
合はモデルの角）があることがわかり、容易にデータミ
スがあることが発見できる。なおこのことは、図１２の
（ａ）において要素Ｅ２が解析領域全体に対して非常に
小さく、図１２の（ｂ）における節点３，４，７のフリ
ーエッジのくぼみが非常に小さい場合にも、必ず頂点
３，４が抽出されることから有効である。FIG. 6 is a view showing the vertices extracted by the present method from the element division model shown in FIG. 12A together with the free edges. The vertices are circled.
In this figure, the vertices 3 and 4 are located between the sides 1-5. From this, it can be seen that there is an element mismatch (corner of the model in this case) at the vertices 3 and 4, and it can be easily found that there is a data error. This is also true when the element E2 in FIG. 12 (a) is very small with respect to the entire analysis region and the free edge depressions of the nodes 3, 4, 7 in FIG. 12 (b) are very small. , Which is effective because the vertices 3 and 4 are always extracted.
【００５６】尚、上記本実施例は互いに組み合わせるこ
とにより、更に効果的な有限要素分割モデルの不整合の
発見が可能となる。また、実施例においては、有限差分
法，有限要素法及び境界要素法に使用される要素につい
て説明したが、本発明はこれらと同様な構造を有するデ
ータに対して適用しうることは明らかである。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つの機器から成る装置に適用しても良い。また、本発
明はシステム或は装置に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言うまでもな
い。By combining the above-mentioned embodiments with each other, it is possible to more effectively find the inconsistency of the finite element division model. Moreover, although the elements used in the finite difference method, the finite element method, and the boundary element method have been described in the embodiments, it is obvious that the present invention can be applied to data having a similar structure to these. . Even if the present invention is applied to a system composed of a plurality of devices,
You may apply to the apparatus which consists of one apparatus. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to the case where it is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上の結果から明らかなように、本発明
により、３次元モデル中の要素の面の不連続性（２次元
モデル中の微少なミスも含めて）、要素の不整合を容易
に発見できる有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽
出する方法及びその装置を提供できる。As is apparent from the above results, according to the present invention, discontinuity of the surface of the element in the three-dimensional model (including a minute mistake in the two-dimensional model) and element inconsistency are facilitated. It is possible to provide a method and an apparatus for extracting contour lines and vertices from a finite element division model that can be found in.
【００５８】詳細には、３次元モデルについて本発明に
よる輪郭線の抽出法、及び抽出した輪郭線を用いること
で、以下のような効果が生まれた。 （１）従来の輪郭線（フリーエッジ）では発見できなか
った要素分割モデルの不整合を発見できるようになっ
た。 （２）従来よりも短時間で輪郭線を抽出できるようにな
った。 （３）輪郭線を抽出する段階で、要素分割図の表示等に
有用なフリーフェイスも同時に抽出できた。 （４）フリーフェイスと輪郭線を抽出するプログラムを
１つにまとめることができた。その結果、プログラムの
管理を簡略化できた。More specifically, the following effects are produced by using the contour line extraction method according to the present invention and the extracted contour line for a three-dimensional model. (1) It has become possible to find inconsistencies in the element division model that could not be found by the conventional contour line (free edge). (2) The contour line can be extracted in a shorter time than before. (3) At the stage of extracting a contour line, a free face useful for displaying an element division diagram and the like could be extracted at the same time. (4) I was able to combine the programs for extracting free faces and contour lines into one. As a result, the management of the program could be simplified.
【００５９】また、本発明で抽出した輪郭線の重複を調
べることで、以下の効果が生まれた。 （１）単なる輪郭線の表示よりも更に容易に要素分割の
不整合を発見できるようになった。 （２）輪郭線を表示させることなく、不整合の有無がわ
かるようになった。Further, by examining the overlap of the contour lines extracted in the present invention, the following effects are produced. (1) Inconsistency in element division can be found more easily than simply displaying contour lines. (2) It became possible to know the presence or absence of inconsistency without displaying the contour line.
【００６０】また、本発明で抽出した頂点を輪郭線と同
時に表示することで、更に確実に要素の不整合をチェッ
クできるようになった。Further, by displaying the vertices extracted in the present invention at the same time as the contour line, it becomes possible to more surely check the element mismatch.
【図１】本発明の実施例１の処理の流れ示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a flow of processing according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例１の処理結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a processing result according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例２の処理の流れを示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a flow of processing according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例３の処理の流れを示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a flow of processing according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施例４の処理の流れを示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a flow of processing according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施例４の適用例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an application example of a fourth embodiment of the present invention.
【図７】本実施例の計算機の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a computer of this embodiment.
【図８】従来の処理の流れを説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a flow of conventional processing.
【図９】反復回数を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the number of iterations.
【図１０】実際の有限要素分割モデルにおける例を説明
する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an actual finite element division model.
【図１１】実際の有限要素分割モデルにおける例を説明
する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an actual finite element division model.
【図１２】実際の有限要素分割モデルにおける例を説明
する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an actual finite element division model.
【図１３】実際の有限要素分割モデルにおける例を説明
する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an actual finite element division model.
【図１４】実際の有限要素分割モデルにおける例を説明
する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an actual finite element division model.
７１ 表示部 ７２ ＣＰＵ ７３ ＲＡＭ ７４ 入力部 ７５ ＲＯＭ 71 display unit 72 CPU 73 RAM 74 input unit 75 ROM
Claims (22)
の要素に共有されないフリーフェイスを抽出し、 抽出された前記フリーフェイスのデータを使用して輪郭
線を抽出することを特徴とする有限要素分割モデルから
輪郭線を抽出する方法。1. A finite element, characterized in that a free face that is not shared by a plurality of elements is extracted from a three-dimensional finite element division model, and a contour line is extracted using the data of the extracted free face. A method of extracting contour lines from a split model.
要素のすべての面について面を共有している他の要素が
存在するかどうかのチェックを行うことで、該要素から
フリーフェイスを抽出し、 前記輪郭線の抽出では、要素の１つの辺について、その
辺を一辺に持つ２つの面がフリーフェイスとして抽出さ
れかどうかをチェックし、２つの面が共にフリーフェイ
スとして抽出されていたならば該辺を輪郭線と判定する
ことを特徴とする請求項１記載の有限要素分割モデルか
ら輪郭線を抽出する方法。2. In the extraction of the free face, the free face is extracted from the element by checking whether or not there is another element sharing the surface with respect to all the surfaces of the element. In the extraction of the contour line, for one side of the element, it is checked whether or not two faces having the side as one side are extracted as free faces. The method for extracting a contour line from a finite element division model according to claim 1, wherein the side is determined as a contour line.
抽出されたフリーフェイスの数が１つ以下の場合に、該
要素の辺はすべて輪郭線ではないと判定することを特徴
とする請求項２記載の有限要素分割モデルから輪郭線を
抽出する方法。3. The contour line extraction is characterized in that when the number of free faces extracted from one element is one or less, it is determined that all sides of the element are not contour lines. A method of extracting a contour line from the finite element division model according to item 2.
の要素に共有されないフリーフェイスを抽出し、 抽出された前記フリーフェイスのデータを使用して輪郭
線を抽出し、 抽出された前記輪郭線のデータより頂点を抽出すること
を特徴とする有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽
出する方法。4. A free face which is not shared by a plurality of elements is extracted from a three-dimensional finite element division model, a contour line is extracted using data of the extracted free face, and the extracted contour line is extracted. A method for extracting contour lines and vertices from a finite element division model, which is characterized by extracting vertices from the data of.
要素のすべての面について面を共有している他の要素が
存在するかどうかのチェックを行うことで、該要素から
フリーフェイスを抽出し、 前記輪郭線の抽出では、要素の１つの辺について、その
辺を一辺に持つ２つの面がフリーフェイスとして抽出さ
れたかどうかをチェックし、２つの面が共にフリーフェ
イスとして抽出されていたならば該辺を輪郭線と判定
し、 前記頂点の抽出では、各要素の１つの節点について、そ
の点を端点に持つ辺が輪郭線として抽出されたかをチェ
ックし、該辺のすべてが輪郭線として抽出されていたな
らば該節点を頂点と判定することを特徴とする請求項４
記載の有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽出する
方法。5. The free face extraction extracts a free face from an element by checking whether or not there is another element sharing the surface with respect to all the surfaces of one element. In the extraction of the contour line, for one side of the element, it is checked whether or not two faces having the side as one side are extracted as a free face. The side is determined to be a contour line, and in the extraction of the vertices, for one node of each element, it is checked whether or not a side having that point as an end point is extracted as a contour line, and all of the sides are extracted as contour lines. If not, the node is determined to be a vertex.
A method for extracting contour lines and vertices from the described finite element division model.
抽出されたフリーフェイスの数が１つ以下の場合に、該
要素の辺はすべて輪郭線ではないと判定することを特徴
とする請求項５記載の有限要素分割モデルから輪郭線、
頂点を抽出する方法。6. The contour line extraction is characterized in that when the number of free faces extracted from one element is one or less, it is determined that all sides of the element are not contour lines. The contour line from the finite element division model described in Item 5,
How to extract vertices.
出された輪郭線の数が２つ以下の場合に、該要素の節点
はすべて頂点ではないと判定することを特徴とする請求
項５記載の有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽出
する方法。7. The extraction of the vertices is characterized in that when the number of contour lines extracted from one element is two or less, it is determined that all nodes of the element are not vertices. A method for extracting contour lines and vertices from the described finite element division model.
点が同じ節点番号からなる重複する輪郭線を抽出し、輪
郭線の重複を要素分割モデル中の要素の不整合の検査に
用いることを特徴とする請求項１記載の有限要素分割モ
デルから輪郭線を抽出する方法。8. The method further comprises: extracting overlapping contour lines of which the nodes at both ends have the same node number from the extracted contour lines, and using the overlap of the contour lines for checking the mismatch of the elements in the element division model. A method for extracting a contour line from a finite element division model according to claim 1.
複した輪郭線を重複していない輪郭線と区別できるよう
に、線の表示態様を違えて表示することを特徴とする請
求項８記載の有限要素分割モデルから輪郭線を抽出する
方法。9. The contour line display process according to claim 8, wherein different lines are displayed in different display modes so that the extracted overlapping contour lines can be distinguished from non-overlapping contour lines. A method for extracting contour lines from a finite element split model.
ルのチェックに用いることを特徴とする請求項４記載の
有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽出する方法。10. The method for extracting contour lines and vertices from a finite element division model according to claim 4, wherein the extracted vertices are used for checking the element division model.
示した図に頂点を同時に表示し、分割モデルをチェック
することを特徴とする請求項１０記載の有限要素分割モ
デルから輪郭線、頂点を抽出する方法。11. The contour line and the vertices are extracted from the finite element division model according to claim 10, wherein the vertices are displayed at the same time in a diagram showing the contour line or the free edge to check the division model. Method.
ーエッジを抽出し、 抽出されたフリーエッジのデータから頂点を得ることを
特徴とする有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽出
する方法。12. A method for extracting contour lines and vertices from a finite element division model, which comprises extracting free edges from a two-dimensional finite element division model and obtaining vertices from the extracted free edge data.
要素のすべての辺について辺を共有している他の要素が
存在するかどうかのチェックを行うことで、該要素のフ
リーエッジを抽出し、 前記頂点の抽出では、各要素の１つの節点について、そ
の点を端点に持つ２つの辺がフリーエッジであったかど
うかをチェックし、２つの辺が共にフリーエッジであっ
たならば該節点を頂点と判定することを特徴とする請求
項１２記載の有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽
出する方法。13. The free edge extraction extracts a free edge of an element by checking whether or not there is another element sharing an edge for all sides of one element, In the extraction of the vertices, for one node of each element, it is checked whether two sides having the point as an end point are free edges, and if both sides are free edges, the node is regarded as a vertex. 13. A method for extracting contour lines and vertices from a finite element division model according to claim 12, characterized by making a judgment.
抽出されたフリーエッジの数が１つ以下の場合に、該要
素の節点はすべて頂点ではないと判定することを特徴と
する請求項１３記載の有限要素分割モデルから輪郭線、
頂点を抽出する方法。14. The extraction of the vertices is characterized in that when the number of free edges extracted from one element is one or less, it is determined that all the nodes of the element are not vertices. From the finite element division model described, the contour line,
How to extract vertices.
のチェックに用いることを特徴とする請求項１２記載の
有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽出する方法。15. The method for extracting contour lines and vertices from a finite element division model according to claim 12, wherein the obtained vertices are used for checking the element division model.
示した図に頂点を同時に表示し、分割モデルをチェック
することを特徴とする請求項１２記載の有限要素分割モ
デルから輪郭線、頂点を抽出する方法。16. The contour line and the vertex are extracted from the finite element split model according to claim 12, wherein the vertex is displayed at the same time on a diagram showing the contour line or the free edge, and the split model is checked. Method.
共有している他の要素が存在するかどうかのチェックを
行うことで、該要素からフリーフェイスを抽出するフリ
ーフェイス抽出手段と、 １つの要素から抽出されたフリーフェイスの数が１つ以
下の場合に、該要素の辺はすべて輪郭線ではないと判定
する第１輪郭線判定手段と、 １つの要素から抽出されたフリーフェイスの数が２つ以
上の場合に、要素の１つの辺について、その辺を一辺に
持つ２つの面がフリーフェイスとして抽出されたかどう
かをチェックし、２つの面が共にフリーフェイスとして
抽出されていたならば該辺を輪郭線と判定する第２輪郭
線判定手段とを備えることを特徴とする有限要素分割モ
デルから輪郭線を抽出する装置。17. Free face extraction means for extracting a free face from an element by checking whether or not there is another element sharing the surface for all the surfaces of the element, When the number of free faces extracted from the element is one or less, the first contour line determination means that determines that all sides of the element are not contour lines, and the number of free faces extracted from one element are In the case of two or more, for one side of the element, it is checked whether or not two faces having the side as one side are extracted as free faces, and if both the two faces are extracted as free faces, An apparatus for extracting a contour line from a finite element division model, comprising: a second contour line determining means for determining a side as a contour line.
節点が同じ節点番号からなる重複する輪郭線を抽出し、
輪郭線の重複に基づいて要素分割モデル中の要素の不整
合を検査する不整合検査手段を備えることを特徴とする
請求項１７記載の有限要素分割モデルから輪郭線を抽出
する装置。18. Further, a duplicate contour line in which nodes at both ends have the same node number is extracted from the extracted contour lines,
18. The apparatus for extracting a contour line from a finite element division model according to claim 17, further comprising a mismatch checking unit for checking the mismatch of the elements in the element split model based on the overlap of the contour lines.
共有している他の要素が存在するかどうかのチェックを
行うことで、該要素からフリーフェイスを抽出するフリ
ーフェイス抽出手段と、 １つの要素から抽出されたフリーフェイスの数が１つ以
下の場合に、該要素の辺はすべて輪郭線ではないと判定
する第１輪郭線判定手段と、 １つの要素から抽出されたフリーフェイスの数が２つ以
上の場合に、該要素の１つの辺について、その辺を一辺
に持つ２つの面がフリーフェイスであったかどうかをチ
ェックし、２つの面が共にフリーフェイスであったなら
ば該辺を輪郭線と判定する第２輪郭線判定手段と、 １つの要素から抽出された輪郭線の数が２つ以下の場合
に、該要素の節点はすべて頂点ではないと判定する第１
頂点判定手段と、 １つの要素から抽出された輪郭線の数が３つ以上の場合
に、該要素の１つの節点について、その点を端点に持つ
辺が輪郭線として抽出されたかをチェックし、該辺のす
べてが輪郭線として抽出されていたならば該節点を頂点
と判定する第２頂点判定手段とを備えることを特徴とす
る有限要素分割モデルから輪郭線、頂点を抽出する装
置。19. Free face extraction means for extracting a free face from an element by checking whether or not there are other elements sharing the surface for all the surfaces of the element, When the number of free faces extracted from the element is one or less, the first contour line determination means that determines that all sides of the element are not contour lines, and the number of free faces extracted from one element are In the case of two or more, for one side of the element, it is checked whether two faces having the side as one side are free faces, and if both sides are free faces, the side is outlined. Second contour determining means for determining a line, and a first determining means that all the nodes of the element are not vertices when the number of contours extracted from one element is two or less.
Vertex determining means, and when the number of contour lines extracted from one element is three or more, it is checked whether, for one node of the element, a side having that point as an end point is extracted as a contour line, An apparatus for extracting contour lines and vertices from a finite element division model, comprising: second vertex determining means for determining the nodes as vertices if all of the sides have been extracted as contour lines.
示した図に頂点を同時に表示し、分割モデルをチェック
する分割モデルチェック手段を備えることを特徴とする
請求項１９記載の有限要素分割モデルから輪郭線、頂点
を抽出する装置。20. The finite element division model according to claim 19, further comprising division model check means for simultaneously displaying vertices in a diagram displaying a contour line or a free edge and checking the division model. A device that extracts lines and vertices.
共有している他の要素が存在するかどうかのチェックを
行い、該要素のフリーエッジを抽出するフリーエッジを
抽出手段と、 １つの要素から抽出されたフリーエッジの数が１つ以下
の場合に、該要素の節点はすべて頂点ではないと判定す
る第１頂点判定手段と、 １つの要素から抽出されたフリーエッジの数が２つ以上
の場合に、各要素の１つの節点について、その点を端点
に持つ２つの辺がフリーエッジとして抽出されたかどう
かをチェックし、２つの辺が共にフリーエッジとして抽
出されていたならば該節点を頂点と判定する第２頂点判
定手段とを備えることを特徴とするの有限要素分割モデ
ルから輪郭線、頂点を抽出する装置。21. A free edge extracting means for checking whether or not there is another element sharing an edge for all edges of one element, and extracting a free edge of the element, and one element. A first vertex determining means that determines that all the nodes of the element are not vertices when the number of free edges extracted from is less than 1; and the number of free edges extracted from one element is 2 or more. In the case of, for one node of each element, it is checked whether two sides having the point as an end point are extracted as free edges, and if both sides are extracted as free edges, the node is extracted. An apparatus for extracting contour lines and vertices from a finite element division model, which comprises a second vertex determining means for determining vertices.
示した図に頂点を同時に表示し、分割モデルをチェック
する分割モデルチェック手段を備えることを特徴とする
請求項２１記載の有限要素分割モデルから輪郭線、頂点
を抽出する装置。22. The finite element division model according to claim 21, further comprising division model check means for simultaneously displaying vertices in a diagram showing a contour line or a free edge and checking the division model. A device that extracts lines and vertices.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP15327895A JP3624016B2 (en) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | Method and apparatus for extracting contour line and vertex from finite element division model |
| EP96302918A EP0740273B1 (en) | 1995-04-27 | 1996-04-25 | Method and apparatus for processing finite element meshing model |
| GB9608563A GB2300287B (en) | 1995-04-27 | 1996-04-25 | Method and apparatus for processing finite element meshing model |
| US08/637,372 US5819070A (en) | 1995-04-27 | 1996-04-25 | Method and apparatus for processing finite element meshing model |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15327895A JP3624016B2 (en) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | Method and apparatus for extracting contour line and vertex from finite element division model |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH096992A true JPH096992A (en) | 1997-01-10 |
| JP3624016B2 JP3624016B2 (en) | 2005-02-23 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3624016B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009123000A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Fujitsu Ltd | Element grouping method for finite element method analysis, and program |
| JP2011221786A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Casio Comput Co Ltd | Data inspection apparatus and program |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP15327895A patent/JP3624016B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009123000A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Fujitsu Ltd | Element grouping method for finite element method analysis, and program |
| US8032339B2 (en) | 2007-11-15 | 2011-10-04 | Fujitsu Limited | Element grouping method for finite element method analysis, and computer-readable storage medium |
| JP2011221786A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Casio Comput Co Ltd | Data inspection apparatus and program |
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