JPH11144094A - 解析用データ生成装置及び解析用メッシュ生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 解析作業に要する時間や労力の面で有利に、
かつ、解析の専門知識を有しない者でも有効な解析結果
を得るのに好適な解析用データ生成装置および解析用メ
ッシュ生成装置を提供する。 【解決手段】 解析対象領域に係る形状データを総合管
理ファイルから抽出して形状管理ファイルを生成し、解
析対象領域に係る特性データを総合管理ファイルから抽
出して特性管理ファイルを生成し、形状管理ファイルの
形状データと特性管理ファイルの特性データとを各物体
ごとに関連付けた解析用ファイルを生成するようになっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、解析対象領域に
おける流体、光、熱、音響等の特性を解析する際に適用
される解析用データ生成装置および解析用メッシュ生成
装置に係り、特に、解析作業に要する時間や労力の面で
有利に、かつ、解析の専門知識を有しない者でも有効な
解析結果を得るのに好適な解析用データ生成装置および
解析用メッシュ生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、三次元領域における流体、光、
熱、音響等の特性をコンピュータを利用して解析する場
合において、解析対象領域を解析するのに必要な解析用
データを生成する方法としては、まず、解析対象領域の
構成をレイアウトする設計者がＣＡＤソフトを利用し
て、解析対象領域の形状を設定し、その領域内に配置す
る構造物、機械、器具、装置等（以下、単に物体とい
う）の形状およびその配置位置を設定することによっ
て、物体の形状およびその配置位置に関する形状データ
を作成する。次いで、解析対象領域の特性を解析する解
析者が解析用データ作成ソフトを利用して、設計者によ
り作成された形状データに基づいて、解析対象領域内に
配置された物体にこれらの物性、性能、仕様等（以下、
単に特性という）をひとつひとつ割り当てる。こうした
工程を経て、形状データにその特性を割り当てた解析用
データを生成するというものがあった。

【０００３】例えば、室内の温熱特性を解析する場合に
は、まず、設計者がＣＡＤソフトを利用して、解析対象
領域となる室内の形状を設定し、室内に配置する壁、
柱、窓等の構造物およびエアコン等の設備機器の形状お
よびその配置位置を設定する。次いで、解析者が温熱特
性の解析用データ作成ソフトを利用して、設計者により
作成された形状データに基づいて、室内に配置された
壁、柱、窓等の構造物にその断熱特性を割り当てたり、
室内に配置されたエアコン等の設備機器に吹き出し口の
位置や吹き出し量などの仕様を割り当てたりする。

【０００４】一方、コンピュータを利用して解析対象領
域を解析する方法には、一般に、解析対象領域内を微小
体積の集合体として表現する解析法、いわゆる有限体積
法が用いられるが、この場合において解析対象領域内を
微小体積に分割することにより解析対象領域内にメッシ
ュを生成する方法としては、解析者が解析用データ作成
ソフトを利用して、解析対象領域内に配置された物体の
形状や所望する解析精度に応じて適宜にメッシュを生成
するというものがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
解析用データを生成する方法にあっては、形状データに
その特性を割り当てる作業を解析者がひとつひとつ設定
することにより行っていたため、解析対象領域内に配置
される物体の数が増大するにつれて膨大な手間がかって
いた。また、一旦解析した解析結果に基づいて所望の解
析結果を得ようとするために、解析対象領域内に配置さ
れた物体の形状やその配置位置を変更するには、ＣＡＤ
ソフトで物体の形状やその配置位置を変更してから、解
析用データ作成ソフトで変更した物体にその特性を再割
り当てしなければならず、また、解析対象領域内に配置
された物体の特性を変更するには、割り当てた特性を削
除してから新たな特性を再割り当てしなければならず、
したがって、解析対象領域内に配置された物体の形状や
その配置位置、または物体の特性を変更するのが困難で
あった。

【０００６】実際の解析作業では、設計者が解析結果を
参照して、解析対象領域内に配置された物体の形状やそ
の配置位置、または物体の特性を変更しながら、解析結
果が所望のものとなるように解析対象領域の構成をレイ
アウトするが、解析作業には専門的な知識を必要とする
ため、解析結果が所望のものとなるように解析対象領域
の構成をレイアウトするには、設計者が解析者と何度も
データのやりとりを繰り返さなければならず、作業に多
大な時間と労力が費やされた。

【０００７】一方、解析対象領域内にメッシュを生成す
る方法にあっては、解析者が解析処理時間や解析精度等
を考慮してメッシュを適宜に生成していたため、効率的
にかつ高精度の解析結果が得られるようにメッシュを生
成するには、解析者の知識、技量、勘や経験などに依存
せざるを得なかった。

【０００８】そこで、本発明は、このような従来の問題
を解決することを課題としており、解析作業に要する時
間や労力の面で有利に、かつ、解析の専門知識を有しな
い者でも有効な解析結果を得るのに好適な解析用データ
生成装置および解析用メッシュ生成装置を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項１記載の解析用データ生成装置
は、解析対象領域内に配置される物体の形状およびその
配置位置に関する複数の形状データと、前記物体の特性
に関する複数の特性データと、を前記各物体ごとに対応
付けて登録した総合管理ファイルから、前記解析対象領
域を解析するのに必要な解析用データを生成するように
なっている解析用データ生成装置であって、前記解析対
象領域に係る前記形状データを前記総合管理ファイルか
ら抽出する形状データ抽出手段と、前記抽出した形状デ
ータを登録した形状管理ファイルを生成する形状管理フ
ァイル生成手段と、前記対応関係に基づいて、前記抽出
される前記形状データに対応する前記特性データを前記
総合管理ファイルから抽出する特性データ抽出手段と、
前記抽出した特性データを登録した特性管理ファイルを
生成する特性管理ファイル生成手段と、を備え、前記形
状管理ファイル生成手段および前記特性管理ファイル生
成手段は、前記対応関係を識別するための識別データ
を、前記抽出した形状データと前記抽出した特性データ
とにそれぞれ関連付けるようになっており、さらに、前
記識別データに基づいて、前記形状管理ファイルの前記
形状データと前記特性管理ファイルの前記特性データと
を前記各物体ごとに関連付けた前記解析用データを生成
する解析用データ生成手段を備える。

【００１０】このような構成であれば、あらかじめ総合
管理ファイルがコンピュータの記憶部に生成されている
ときには、これに基づいて解析対象領域を解析するのに
必要な解析用データが生成される。具体的には、図１に
示すように、まず、形状データ抽出手段で、解析対象領
域に係る形状データが総合管理ファイルから抽出され、
形状管理ファイル生成手段で、抽出された形状データに
識別データが関連付けられ、これが登録された形状管理
ファイルが同記憶部に生成される。一方、特性データ抽
出手段では、総合管理ファイルにおける形状データと特
性データとの対応関係に基づいて、抽出される形状デー
タに対応する特性データが総合管理ファイルから抽出さ
れ、特性管理ファイル生成手段で、形状データに関連付
けられるものと同一の識別データが抽出された特性デー
タに関連付けられ、これが登録された特性管理ファイル
が同記憶部に生成される。

【００１１】ここで、形状管理ファイル生成手段および
特性管理ファイル生成手段では、抽出された形状データ
と抽出された特性データとに同一の識別データが関連付
けられることにより、形状管理ファイルにおける形状デ
ータと特性管理ファイルにおける特性データとが対応付
けられる。

【００１２】そして、解析用データ生成手段では、形状
管理ファイルの形状データに関連付けられた識別データ
および特性管理ファイルの特性データに関連付けられた
識別データに基づいて、形状管理ファイルの形状データ
と特性管理ファイルの特性データとが関連付けられた解
析用データが生成される。

【００１３】なお、形状データ抽出手段が実行されたの
ちに形状管理ファイル生成手段が実行され、特性データ
抽出手段が実行されたのちに特性管理ファイル生成手段
が実行されるのであれば、形状データ抽出手段、形状管
理ファイル生成手段、特性データ抽出手段および特性管
理ファイル生成手段の実行順序は、順不同でよい。

【００１４】例えば、設計者により解析対象領域が指定
されると、指定された解析対象領域に係る形状データ、
例えば形状データＡおよびＢが総合管理ファイルから抽
出され、次いで、形状データＡに識別データＡが関連付
けられるとともに、形状データＢに識別データＢが関連
付けられ、形状データＡおよびＢが登録された形状管理
ファイルが生成される。一方、形状データＡおよびＢに
対応する特性データＡおよびＢが総合管理ファイルから
抽出され、次いで、特性データＡに識別データＡが関連
付けられるとともに、特性データＢに識別データＢが関
連付けられ、特性データＡおよびＢが登録された特性管
理ファイルが生成される。そして、識別データＡおよび
Ｂに基づいて、形状管理ファイルおよび特性管理ファイ
ルから、形状データＡと特性データＡとが関連付けられ
た解析用データＡと、形状データＢと特性データＢとが
関連付けられた解析用データＢと、が生成される。

【００１５】また、本発明に係る請求項２記載の解析用
データ生成装置は、請求項１記載の解析用データ生成装
置において、前記総合管理ファイルに登録されている前
記特性データは、多様な前記解析の目的に応じた前記物
体の特性に関するものを含んでおり、前記特性データ抽
出手段は、前記抽出される形状データに対応する前記特
性データのうち、前記解析の目的に応じたものを抽出す
るようになっている。

【００１６】このような構成であれば、総合管理ファイ
ルの特性データに多様な解析の目的に応じたものが登録
されているときには、これに基づいて解析の目的に応じ
た解析用データが生成される。具体的には、特性データ
抽出手段で、抽出される形状データに対応する特性デー
タのうち、解析の目的に応じたものが総合管理ファイル
から抽出される。

【００１７】例えば、総合管理ファイルの特性データ
に、流体、光、熱、音響の特性を解析するのに必要なも
のがそれぞれ登録されているとすると、例えば温熱解析
をするのに必要な解析用データを生成するときには、抽
出される形状データに対応する特性データのうち、温熱
解析に必要なもの（例えば、断熱特性データ）が総合管
理ファイルから抽出される。

【００１８】すなわち、総合管理ファイルの特性データ
に複数の解析の目的に応じたものを登録しておけば、解
析の目的を指定するだけで、これに応じた解析用データ
が生成される。

【００１９】一方、本発明に係る請求項３記載の解析用
メッシュ生成装置は、請求項１または２記載の解析用デ
ータを用いて、前記解析対象領域内を複数の微小領域に
分割することにより前記解析対象領域内にメッシュを生
成するようになっている解析用メッシュ生成装置であっ
て、最大メッシュ間隔Ｌ_max と最小メッシュ間隔Ｌ_{mi n}
とを、Ｌ_max ＞Ｌ_min の関係を満たすように設定してお
き、前記解析用データに基づき前記物体の形状に沿って
前記解析対象領域内に基本メッシュを生成する基本メッ
シュ生成手段と、前記最大メッシュ間隔Ｌ_max よりも大
きいメッシュがあるときには、当該メッシュを前記最大
メッシュ間隔Ｌ_max を越えない複数のメッシュに分割す
るメッシュ分割手段と、前記最小メッシュ間隔Ｌ_min よ
りも小さいメッシュがあるときには、当該メッシュを隣
接するメッシュと統合するメッシュ統合手段と、を備え
る。

【００２０】このような構成であれば、解析対象領域内
にメッシュを生成するときには、まず、基本メッシュ生
成手段で、解析用データに基づき物体の形状に沿って解
析対象領域内に基本メッシュが生成される。次いで、メ
ッシュ分割手段では、最大メッシュ間隔Ｌ_max よりも大
きいメッシュがあるときには、該当するメッシュが最大
メッシュ間隔Ｌ_max を越えない複数のメッシュに分割さ
れる。このとき、分割したのちの各メッシュのメッシュ
間隔が最大メッシュ間隔Ｌ_max を越えなければ、例え
ば、分割したのちの各メッシュのメッシュ間隔が該当す
るメッシュのメッシュ間隔の１／２、１／３、…、１／
ｎとなるように、該当するメッシュを分割するようにし
てもよい。もちろん、分割したのちの各メッシュのメッ
シュ間隔がそれぞれ異なるように、該当するメッシュを
分割するようにしてもよい。一方、メッシュ統合手段で
は、最小メッシュ間隔Ｌ_min よりも小さなメッシュがあ
るときには、該当するメッシュが隣接するメッシュと統
合される。

【００２１】なお、上記メッシュ分割手段およびメッシ
ュ統合処理は、それぞれ一度だけ実行するようにしても
よいが、解析対象領域内のすべてのメッシュのメッシュ
間隔が最大メッシュ間隔Ｌ_max よりも小さく、かつ、最
小メッシュ間隔Ｌ_min よりも大きくなるように、複数回
実行するようにしてもよい。また、最大メッシュ間隔Ｌ
_max または最小メッシュ間隔Ｌ_min は、あらかじめ設定
しておくものであってもよいし、または、解析対象領域
内にメッシュを生成するときに適宜に入力するものであ
ってもよい。

【００２２】ところで、従来、解析対象領域内に解析条
件を設定する方法としては、解析者が解析用データ作成
ソフトを利用して、例えば、人体や照明器具等による発
熱、窓から照射される日射量を考慮して、適宜に解析条
件を設定するというものがあった。しかし、効率的にか
つ高精度の解析結果が得られるように解析条件を設定す
るには、解析者の知識、技量、勘や経験などに依存せざ
るを得なかった。そこで、ある程度よい解析結果が得ら
れるように、あらかじめ設定した解析対象領域内の所定
領域に解析条件を設定するようにすれば、解析の専門知
識を有しない者であっても比較的よい解析結果を得るこ
とができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図２は、本発明に係る解析用
データ生成装置および解析用メッシュ生成装置の実施の
形態を示す図である。

【００２４】この実施の形態は、本発明に係る解析用デ
ータ生成装置および解析用メッシュ生成装置を、３次元
の解析対象領域における流体、光、熱、音響等の特性を
解析する際に適用したものである。

【００２５】図中、コンピュータ１は、制御プログラム
に基づいて演算およびシステム全体を制御する演算処理
装置２と、電気的にデータの読み出しおよび書き込みが
可能な主記憶装置３と、外部に接続される外部装置と主
記憶装置３とのデータの入出力を行う入出力制御装置４
と、主記憶装置３の特定領域に格納されているデータを
画像信号に変換して出力するＣＲＴ制御装置５と、で構
成されており、演算処理装置２と、主記憶装置３と、入
出力制御装置４と、ＣＲＴ制御装置５とは、データを伝
送するための信号線であるバスＢＬで相互に接続されて
いる。

【００２６】入出力制御装置４には、外部装置として、
磁気的にデータの読み出しおよび書き込みが可能な補助
記憶装置６と、外部とのデータの入力が可能なヒューマ
ンインターフェースとしてのキーボード７と、がそれぞ
れ接続されている。また、ＣＲＴ制御装置５には、画像
信号を画面に表示するＣＲＴ８が接続されている。

【００２７】主記憶装置３は、所定領域にあらかじめ演
算処理装置２の制御プログラム等を格納しているＲＯＭ
と、ＲＯＭまたは補助記憶装置６から読み込んだデータ
や演算処理装置２の演算過程で必要な演算結果を格納す
るＲＡＭと、ＣＲＴ８に表示するための表示データを蓄
積するＶＲＡＭと、で構成されている。なお、ＶＲＡＭ
は、演算処理装置２とＣＲＴ制御装置５とで独立に、か
つ、相互にアクセスが可能となっている。

【００２８】ＣＲＴ制御装置５は、主記憶装置３のＶＲ
ＡＭに格納されているデータを先頭アドレスから所定周
期で順次読み出し、読み出したデータを画像信号に変換
してＣＲＴ８に出力するように構成されている。

【００２９】補助記憶装置６には、総合管理ファイルが
格納されている。総合管理ファイルは、図３に示すよう
に、物体に関する情報が各物体ごとに登録されており、
物体に関する情報は、その物体が配置されている解析対
象となる３次元領域を識別するための領域情報と、その
物体の形状および配置位置に関する形状データと、その
物体の特性に関する特性データと、その物体の属性（構
造物、機械、器具、装置等の分類）を識別するための属
性情報と、がそれぞれ対応付けられて構成されている。
そして、物体に関する情報は、各物体ごとにそれぞれ独
立のID.No.“１”〜“ｎ”が付されて管理されている。

【００３０】また、特性データには、流体、光、熱、音
響等の解析の目的に応じたものが複数登録されており、
どのデータがどの解析に必要であるか否かは、属性情報
により特定される。この場合には、属性情報“ｘ”に係
る特性データは、特性データｋＡおよび特性データｋＢ
（ｋ＝１〜ｎ）が、属性情報“ｙ”に係る特性データ
は、特性データｋＡおよび特性データｋＣが、属性情報
“ｚ”に係る特性データは、特性データｋＢおよび特性
データｋＣが温熱解析に必要なデータである。

【００３１】例えば、ID.No.“１”に登録されている物
体が構造物Ａであるとすると、構造物Ａは、図３一列目
に示すように、属性情報“ｘ”に係る属性（構造物であ
るという属性）に分類され、領域情報“１”に係る領域
に配置されている。そして、構造物Ａの形状および配置
位置が形状データ１で示され、その特性が特性データ１
Ａ、特性データ１Ｂおよび特性データ１Ｃ（以下、複数
のデータを示す場合には、特性データ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ
と略記する）で示される。

【００３２】演算処理装置２は、マイクロプロセッシン
グユニットＭＰＵ等からなり、解析対象領域を解析する
のに必要な解析用ファイルを生成するときには、主記憶
装置３のＲＯＭの所定領域に格納されている所定のプロ
グラムを起動させ、図４のフローチャートに示す処理を
実行する一方、生成された解析用ファイルに基づいて解
析対象領域内にメッシュを生成するときには、図５のフ
ローチャートに示す処理を実行するように構成されてい
る。

【００３３】ここで、演算処理装置２において、解析用
ファイルを生成するときに実行される処理は、次のよう
に構成されている。まず、図中、ステップＳ１では、解
析対象領域の指定をキーボード７から入力し、ステップ
Ｓ２に移行して、解析の目的をキーボード７から入力
し、ステップＳ３に移行して、入力された解析対象領域
の指定に基づいて、該当する領域情報に係る形状データ
を総合管理ファイルから主記憶装置３に抽出し、ステッ
プＳ４に移行して、抽出した形状データにそのID.No.を
付加し、ステップＳ５に移行して、ID.No.を付加した形
状データを登録した形状管理ファイルを補助記憶装置６
に生成し、ステップＳ６に移行するようになっている。

【００３４】ステップＳ６では、入力された解析対象領
域の指定に基づいて、該当する領域情報に係る特性デー
タのうち、入力された解析の目的に応じたものを主記憶
装置３に抽出し、ステップＳ７に移行して、抽出した特
性データにそのID.No.を付加し、ステップＳ８に移行し
て、ID.No.を付加した特性データを登録した特性管理フ
ァイルを補助記憶装置６に生成し、ステップＳ９に移行
するようになっている。

【００３５】ステップＳ９では、形状管理ファイルから
形状データを主記憶装置３に抽出し、ステップＳ１０に
移行して、付加されているID.No.に基づいて、対応する
特性データを特性管理ファイルから主記憶装置３に抽出
し、ステップＳ１１に移行して、抽出した形状データと
抽出した特性データとを関連付けた解析用データを主記
憶装置３に生成し、ステップＳ１２に移行するようにな
っている。なお、ステップＳ１１で、関連付けるとは、
形状データと特性データとでオブジェクトデータを生成
することである。

【００３６】ステップＳ１２では、形状管理ファイルか
らすべての形状データを抽出したか否かを判定し、抽出
したと判定されたときには、ステップＳ１３に移行し
て、解析用データを登録した解析用ファイルを補助記憶
装置６に生成し、一連の処理を終了するようになってい
る。

【００３７】一方、ステップＳ１２で、形状管理ファイ
ルからすべての形状データを抽出していないと判定され
たときには、ステップＳ９に移行するようになってい
る。また、演算処理装置２において、図４のフローチャ
ートに示す処理により生成された解析用ファイルに基づ
いて、解析対象領域内にメッシュを生成するときに実行
される処理は、次のように構成されている。

【００３８】まず、図５中、ステップＳ２１では、解析
用ファイルの指定をキーボード７から入力し、ステップ
Ｓ２２に移行して、該当する解析用ファイルを主記憶装
置３に読み込み、ステップＳ２３に移行して、最大メッ
シュ間隔Ｌ_max をキーボード７から入力し、ステップＳ
２４に移行して、最小メッシュ間隔Ｌ_min をキーボード
７から入力し、ステップＳ２５に移行して、Ｌ_max ＞Ｌ
_min の関係が満たされているか否かを判定し、満たされ
ていると判定されたときには、ステップＳ２６に移行す
るが、そうでないと判定されたときには、ステップＳ２
３に移行するようになっている。

【００３９】ステップＳ２６では、解析用データに基づ
き物体の形状に沿って解析対象領域内に基本メッシュを
生成し、ステップＳ２７に移行して、メッシュ間隔が最
大メッシュ間隔Ｌ_max よりも大きいか否かを判定し、大
きいと判定されたときには、ステップＳ２８に移行し
て、該当するメッシュを半分のメッシュ間隔のメッシュ
に分割し（以下、ステップＳ２７およびＳ２８を分割判
定処理という）、ステップＳ２９に移行して、すべての
メッシュについて分割判定処理が終了したか否かを判定
し、終了したと判定されたときには、ステップＳ３０に
移行するが、そうでないと判定されたときには、ステッ
プＳ２７に移行するようになっている。

【００４０】ステップＳ３０では、メッシュ間隔が最小
メッシュ間隔Ｌ_min よりも小さいか否かを判定し、小さ
いと判定されたときには、ステップＳ３１に移行して、
該当するメッシュを隣接するメッシュと統合し（以下、
ステップＳ３０およびＳ３１を統合判定処理という）、
ステップＳ３２に移行して、すべてのメッシュについて
統合判定処理が終了したか否かを判定し、終了したと判
定されたときには、ステップＳ３３に移行するが、そう
でないと判定されたときには、ステップＳ３０に移行す
るようになっている。

【００４１】ステップＳ３３では、すべてのメッシュの
メッシュ間隔が最大メッシュ間隔Ｌ _max よりも小さく、
かつ、最小メッシュ間隔Ｌ_min よりも大きいか否かを判
定し、最大メッシュ間隔Ｌ_max よりも小さく、かつ、最
小メッシュ間隔Ｌ_min よりも大きいと判定されたときに
は、ステップＳ３４に移行して、あらかじめ設定した解
析対象領域内の所定領域に解析条件を設定し、一連の処
理を終了するようになっている。

【００４２】一方、ステップＳ２７で、メッシュ間隔が
最大メッシュ間隔Ｌ_max よりも大きくないと判定された
ときには、ステップＳ２９に移行するようになってい
る。また一方、ステップＳ３０で、メッシュ間隔が最小
メッシュ間隔Ｌ_min よりも小さくないと判定されたとき
には、ステップＳ３２に移行するようになっている。

【００４３】また一方、ステップＳ３３で、いずれかの
メッシュのメッシュ間隔が最大メッシュ間隔Ｌ_max より
も大きく、または、最小メッシュ間隔Ｌ_min よりも小さ
いと判定されたときには、ステップＳ２７に移行するよ
うになっている。

【００４４】次に、上記実施の形態の動作を図面を参照
しながら説明する。始めに、総合管理ファイルから温熱
解析をするのに必要な解析用ファイルを生成する場合に
ついて説明する。図６は、温熱解析をするのに必要な解
析用ファイルを生成する場合を説明するための図であ
る。

【００４５】温熱解析に必要な解析用データを生成しよ
うとするときには、まず、設計者が、総合管理ファイル
に登録されている領域のうち、領域情報“１”に係る領
域を解析対象領域として指定すると、図６中段左に示す
ように、領域情報“１”に係る形状データ１，４，（ｎ
−１）が総合管理ファイルから抽出される。次いで、形
状データ１にそのID.No.“１”が付加され、形状データ
４にそのID.No.“４”が付加され、形状データ（ｎ−
１）にそのID.No.“（ｎ−１）”が付加され、これら形
状データ１，４，（ｎ−１）が登録された形状管理ファ
イルが生成される。

【００４６】次いで、図６中段右に示すように、領域情
報“１”に係る特性データ１Ａ〜１Ｃ，４Ａ〜４Ｃ，
（ｎ−１）Ａ〜（ｎ−１）Ｃのうち、温熱解析に必要な
特性データ１Ａ，１Ｂ，４Ａ，４Ｃ，（ｎ−１）Ｂ，
（ｎ−１）Ｃが総合管理ファイルから抽出される。次い
で、特性データ１Ａ，１ＢにそのID.No.“１”が付加さ
れ、特性データ４Ａ，４ＣにそのID.No.“４”が付加さ
れ、特性データ（ｎ−１）Ｂ，（ｎ−１）ＣにそのID.N
o.“（ｎ−１）”が付加され、これら特性データ１Ａ，
１Ｂ，４Ａ，４Ｃ，（ｎ−１）Ｂ，（ｎ−１）Ｃが登録
された特性管理ファイルが生成される。

【００４７】次いで、図６下段に示すように、形状管理
ファイルから形状データ１が抽出されるとともに、付加
されているID.No.“１”に基づいて、これに対応する特
性データ１Ａ，１Ｂが特性管理ファイルから抽出され、
形状データ１と特性データ１Ａ，１Ｂとが関連付けられ
ることにより解析用データ１が生成される。同様に、形
状データ４が抽出されるとともに、これに対応する特性
データ４Ａ，４Ｃが抽出され、これらが関連付けられる
ことにより解析用データ４が生成される。また同様に、
形状データ（ｎ−１）が抽出されるとともに、これに対
応する特性データ（ｎ−１）Ｂ，（ｎ−１）Ｃが抽出さ
れ、これらが関連付けられることにより解析用データ
（ｎ−１）が生成される。

【００４８】そして、これら解析用データ１，４，（ｎ
−１）が登録された解析用ファイルが生成される。すな
わち、この解析用ファイルには、領域情報“１”に係る
領域に配置されている物体の形状、配置位置および温熱
解析に必要な特性に関する情報が含まれており、例え
ば、エアコン等の機器は、その形状や配置位置であると
か、吹き出し口の形状や位置であるとか、その吹き出し
口から吹き出す風量がどれぐらいであるとか、の情報に
よって構成される。

【００４９】その次に、このように生成された解析用フ
ァイルに基づいて、解析対象領域内にメッシュを生成す
る場合および解析対象領域内に解析条件として発熱条件
を設定する場合について説明する。図７は、解析対象領
域内にメッシュを生成する場合を説明するための図であ
り、図８は、あらかじめ設定した解析対象領域内の所定
領域に発熱条件を設定する場合を説明するための図であ
る。

【００５０】メッシュを生成しようとするときには、ま
ず、設計者が、生成された解析用ファイルを指定すると
ともに、最大メッシュ間隔Ｌ_max に例えば５０Cmを設定
し、最小メッシュ間隔Ｌ_min に例えば１０Cmを設定する
と、物体の形状に沿って解析対象領域内に基本メッシュ
が生成される。このとき、生成された基本メッシュの一
部（ｘｙ平面）が図７上段左に示すように生成されたも
のとすると、ｘ軸方向に平行な辺の長さが６０Cmのメッ
シュが最大メッシュ間隔Ｌ_max を越えているので、図７
上段右に示すように、これらが半分のメッシュ間隔３０
Cmのメッシュに分割される。このような分割判定処理が
すべてのメッシュのｘ，ｙ，ｚ軸方向に平行な辺に対し
て実行される。

【００５１】次いで、ｘ軸方向に平行な辺の長さが５Cm
のメッシュが最小メッシュ間隔Ｌ_{mi n} を下回っているの
で、図７下段右に示すように、これらが隣接するメッシ
ュ（この場合には右側のメッシュ）と統合される。この
ような統合判定処理がすべてのメッシュのｘ，ｙ，ｚ軸
方向に平行な辺に対して実行される。

【００５２】そして、分割・統合を繰り返した結果、す
べてのメッシュのメッシュ間隔が最大メッシュ間隔Ｌ
_max よりも小さく、かつ、最小メッシュ間隔Ｌ_min より
も大きくされると、図８に示すように、あらかじめ設定
した解析対象領域内の所定領域に発熱条件が設定され
る。この場合には、照明による発熱が天井下の第１メッ
シュに設定され、人体による発熱が床上１．５ｍまでの
各メッシュに設定され、日射による発熱が床上の第１メ
ッシュに設定され、パソコン等の機器による発熱が床上
１．５ｍより上にある床上の第３メッシュに設定され
る。なお、これらの発熱条件の設定は、一例である。

【００５３】その後、設計者が温熱解析用ソフトでこの
解析用ファイルを用いることにより、領域情報“１”に
係る領域の温熱特性が解析される。以上、温熱解析に必
要な解析用ファイルを生成する場合について説明した
が、例えば、音響解析に必要な解析用ファイルを生成す
るには、ステップＳ２で解析の目的として音響解析であ
る旨を入力するようにすれば、特性データのうち音響解
析に必要なものが総合管理ファイルから抽出されるの
で、その結果、所望の解析用ファイルが生成される。

【００５４】また、領域情報“１”に係る領域を解析対
象領域として指定した場合について説明したが、例え
ば、他の領域情報“２”に係る領域を解析対象領域とし
て所望するときには、ステップＳ１で解析対象領域とし
て領域情報“２”に係る領域を指定すれば、領域情報
“２”に係る形状データおよび特性データが抽出される
ので、その結果、所望の解析用ファイルが生成される。

【００５５】このようにして、解析対象領域に係る形状
データを総合管理ファイルから抽出して形状管理ファイ
ルを生成し、解析対象領域に係る特性データを総合管理
ファイルから抽出して特性管理ファイルを生成し、形状
管理ファイルの形状データと特性管理ファイルの特性デ
ータとを各物体ごとに関連付けた解析用ファイルを生成
するようにしたから、従来に比して、解析作業に要する
時間や労力を低減し、かつ、解析の専門知識を有しない
設計者であっても比較的高い解析精度が期待できる解析
用ファイルを生成することができる。

【００５６】特に、総合管理ファイルに登録されている
特性データには、多様な解析の目的に応じた物体の特性
に関するものが含まれており、特性データを抽出すると
きには、特性データのうち解析の目的に応じたものを抽
出するようにしたから、解析の目的に応じた解析用デー
タを生成することができる。

【００５７】また、物体の形状に沿って解析対象領域内
に基本メッシュを生成し、最大メッシュ間隔Ｌ_max より
も大きいメッシュがあるときには、これを半分のメッシ
ュ間隔のメッシュに分割し、最小メッシュ間隔Ｌ_min よ
りも小さいメッシュがあるときには、これを隣接するメ
ッシュと統合するようにしたから、解析の専門知識を有
しない設計者であっても比較的高い解析精度が期待で
き、かつ、高速な解析処理が期待できるメッシュを生成
することができる。

【００５８】さらに、あらかじめ設定した解析対象領域
内の所定領域に解析条件を設定するようにしたから、解
析の専門知識を有しない設計者であっても比較的高い解
析精度が期待できる解析条件を設定することができる。

【００５９】なお、上記実施の形態においては、３次元
領域を解析対象領域として取り扱うように構成したが、
これに限らず、２次元領域を解析対象領域として取り扱
うように構成してもよい。

【００６０】また、上記実施の形態においては、ステッ
プＳ３３を設け、すべてのメッシュのメッシュ間隔が最
大メッシュ間隔Ｌ_max よりも大きく、かつ、最小メッシ
ュ間隔Ｌ_min よりも小さくなるまで分割判定処理および
統合判定処理を繰り返し実行するように構成したが、こ
れに限らず、特にステップＳ３３を設けず、すべてのメ
ッシュについて一度だけ分割判定処理および統合判定処
理が実行されるように構成してもよい。この場合には、
最大メッシュ間隔Ｌ_max と最小メッシュ間隔Ｌ _min とが
Ｌ_max ＞Ｌ_min の関係を満たすように設定しなくてもよ
い。

【００６１】さらに、上記実施の形態においては、分割
判定処理および統合判定処理の両処理を実行するように
構成したが、これに限らず、分割判定処理のみを実行す
ることによって、高い解析精度が期待できるメッシュを
生成するように構成したり、または、統合判定処理のみ
を実行することによって、解析精度をさほど低下させず
に高速な解析処理が期待できるメッシュを生成するよう
に構成したりしてもよい。

【００６２】さらに、上記実施の形態においては、抽出
した形状データを登録するための形状管理ファイルと、
抽出した特性データを登録するための特性管理ファイル
と、の２つのファイルを総合管理ファイルから生成する
ように構成したが、これに限らず、抽出した形状データ
および特性データを登録した一のファイルを生成するよ
うに構成してもよい。この場合には、抽出した形状デー
タまたは特性データにID.No.を付加せず、直接両者を関
連付けるのが好ましい。ただし、上記実施の形態のよう
に、形状管理ファイルと特性管理ファイルとの２つのフ
ァイルを生成するように構成しておけば、設計者が、解
析対象領域内の物体の形状や配置位置、またはその特性
を変更しようとして、総合管理ファイルに登録されてい
る形状データおよび特性データのいずれか一方を変更し
たときには、変更したデータに係るファイルのみを新た
に生成し、変更しないデータに係る既存のファイルと新
たに生成したファイルとから解析用ファイルを生成すれ
ばよく、したがって、解析対象領域を再評価するときの
処理時間をおよそ半分に短縮することができる。

【００６３】さらに、上記実施の形態においては、あら
かじめ総合管理ファイルの特性データに多様な解析の目
的に応じたものを登録しておき、特性データのうち解析
の目的に応じたものを抽出するように構成したが、これ
に限らず、総合管理ファイルの特性データには一の解析
の目的に応じたもののみを登録しておき、単に特性デー
タを抽出するように構成してもよい。

【００６４】さらに、上記実施の形態においては、総合
管理ファイルから形状管理ファイルおよび特性管理ファ
イルを補助記憶装置６に生成し、形状管理ファイルおよ
び特性管理ファイルから解析用ファイルを補助記憶装置
６に生成するように構成したが、これに限らず、解析用
データを生成する過程で補助記憶装置６にファイルを生
成せず、すべて主記憶装置３上でデータを処理するよう
に構成してもよい。さらに、上記実施の形態において
は、最大メッシュ間隔Ｌ_max よりも大きいメッシュを分
割する場合に、該当するメッシュを半分のメッシュ間隔
のメッシュに分割するように構成したが、これに限ら
ず、分割したのちの各メッシュのメッシュ間隔が最大メ
ッシュ間隔Ｌ_max を越えなければ、例えば、分割したの
ちの各メッシュのメッシュ間隔が該当するメッシュのメ
ッシュ間隔の１／２、１／３、…、１／ｎとなるよう
に、該当するメッシュを分割するように構成してもよ
く、分割したのちの各メッシュのメッシュ間隔がそれぞ
れ異なるように、該当するメッシュを分割するように構
成してもよい。

【００６５】さらに、上記実施の形態においては、最小
メッシュ間隔Ｌ_min よりも小さいメッシュを統合する場
合に、これを右側のメッシュと統合するように構成した
が、これに限らず、ｘｙ，ｙｚ，ｚｘの各平面に対して
上下左右いずれのメッシュと統合するように構成しても
よい。

【００６６】さらに、上記実施の形態において、図４お
よび図５のフローチャートに示す処理を実行するにあた
ってはいずれも、主記憶装置３のＲＯＭにあらかじめ格
納されているプログラムを実行する場合について説明し
たが、これに限らず、これらの手順を示したプログラム
が記録された記録媒体から、そのプログラムを主記憶装
置３のＲＡＭに読み込んで実行するようにしてもよい。

【００６７】ここで、記録媒体とは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、
ＦＤ、コンパクトディスク、ハードディスクまたは光磁
気ディスク等の記録媒体であって、電子的、磁気的、光
学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュ
ータで読み取り可能な記録媒体であれば、あらゆる記録
媒体を含むものである。

【００６８】上記実施の形態において、ステップＳ３
は、請求項１記載の形状データ抽出手段に対応し、ステ
ップＳ４およびＳ５は、請求項１記載の形状管理ファイ
ル生成手段に対応し、ステップＳ６は、請求項１または
２記載の特性データ抽出手段に対応し、ステップＳ７お
よびＳ８は、請求項１記載の特性管理ファイル生成手段
に対応し、ステップＳ１１は、請求項１記載の解析用デ
ータ生成手段に対応している。

【００６９】また、上記実施の形態において、ステップ
Ｓ２６は、請求項３記載の基本メッシュ生成手段に対応
し、ステップＳ２７からＳ２９までは、請求項３記載の
メッシュ分割手段に対応し、ステップＳ３０からＳ３２
までは、請求項３記載のメッシュ統合手段に対応してい
る。

【００７０】また、上記実施の形態において、ID.No.
は、識別データに対応している。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項１または２記載の解析用データ生成装置によれば、従
来に比して、解析作業に要する時間や労力を低減し、か
つ、解析の専門知識を有しない者であっても比較的高い
解析精度が期待できる解析用データを生成することがで
きるという効果が得られる。

【００７２】また、本発明に係る請求項２記載の解析用
データ生成装置によれば、解析の目的に応じた解析用デ
ータを生成することができるという効果も得られる。一
方、本発明に係る請求項３記載の解析用メッシュ生成装
置によれば、解析の専門知識を有しない者であっても比
較的高い解析精度が期待でき、かつ、高速な解析処理が
期待できるメッシュを生成することができるという効果
も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る解析用データ生成装置および解析
用メッシュ生成装置の構成を示す図である。

【図２】実施の形態の構成を示す図である。

【図３】総合管理ファイルの構成を示す図である。

【図４】解析用データを生成するための処理を示すフロ
ーチャートである。

【図５】解析対象領域内にメッシュを生成するための処
理を示すフローチャートである。

【図６】温熱解析をするのに必要な解析用ファイルを生
成する場合を説明するための図である。

【図７】解析対象領域内にメッシュを生成する場合を説
明するための図である。

【図８】解析対象領域内の所定領域に発熱条件を設定す
る場合を説明するための図である。

【符号の説明】

１ コンピュータ ２ 演算処理装置 ３ 主記憶装置 ４ 入出力制御装置 ５ ＣＲＴ制御装置 ６ 補助記憶装置 ７ キーボード ８ ＣＲＴ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢内 由美子 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 解析対象領域内に配置される物体の形状
   及びその配置位置に関する複数の形状データと、前記物
   体の特性に関する複数の特性データと、を前記各物体ご
   とに対応付けて登録した総合管理ファイルから、前記解
   析対象領域を解析するのに必要な解析用データを生成す
   るようになっている解析用データ生成装置であって、 前記解析対象領域に係る前記形状データを前記総合管理
   ファイルから抽出する形状データ抽出手段と、前記抽出
   した形状データを登録した形状管理ファイルを生成する
   形状管理ファイル生成手段と、前記対応関係に基づい
   て、前記抽出される前記形状データに対応する前記特性
   データを前記総合管理ファイルから抽出する特性データ
   抽出手段と、前記抽出した特性データを登録した特性管
   理ファイルを生成する特性管理ファイル生成手段と、を
   備え、 前記形状管理ファイル生成手段及び前記特性管理ファイ
   ル生成手段は、前記対応関係を識別するための識別デー
   タを、前記抽出した形状データと前記抽出した特性デー
   タとにそれぞれ関連付けるようになっており、 さらに、前記識別データに基づいて、前記形状管理ファ
   イルの前記形状データと前記特性管理ファイルの前記特
   性データとを前記各物体ごとに関連付けた前記解析用デ
   ータを生成する解析用データ生成手段を備えることを特
   徴とする解析用データ生成装置。
2. 【請求項２】 前記総合管理ファイルに登録されている
   前記特性データは、多様な前記解析の目的に応じた前記
   物体の特性に関するものを含んでおり、 前記特性データ抽出手段は、前記抽出される形状データ
   に対応する前記特性データのうち、前記解析の目的に応
   じたものを抽出するようになっていることを特徴とする
   請求項１記載の解析用データ生成装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の解析用データを用
   いて、前記解析対象領域内を複数の微小領域に分割する
   ことにより前記解析対象領域内にメッシュを生成するよ
   うになっている解析用メッシュ生成装置であって、 最大メッシュ間隔Ｌ_max と最小メッシュ間隔Ｌ_min と
   を、Ｌ_max ＞Ｌ_min の関係を満たすように設定してお
   き、 前記解析用データに基づき前記物体の形状に沿って前記
   解析対象領域内に基本メッシュを生成する基本メッシュ
   生成手段と、前記最大メッシュ間隔Ｌ_max よりも大きい
   メッシュがあるときには、当該メッシュを前記最大メッ
   シュ間隔Ｌ_maxを越えない複数のメッシュに分割するメ
   ッシュ分割手段と、前記最小メッシュ間隔Ｌ_min よりも
   小さいメッシュがあるときには、当該メッシュを隣接す
   るメッシュと統合するメッシュ統合手段と、を備えるこ
   とを特徴とする解析用メッシュ生成装置。