JPH11242755A - 解析モデル作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスインジェクション穴２２Ａがある三次元
モデルから、短時間で精度良くメッシュ切りができ、実
用的な解析時間と解析精度を以て強度解析に必要な変位
や応力をシミュレーションできる等価モデルを発生する
こと。 【解決手段】 リブ構造体２１の有無を検出するリブ構
造体検出手段と、リブ構造体２１の特徴パラメータを抽
出する特徴抽出手段と、リブ構造体２１の断面２次モー
メントＩ_xを算出する断面２次モーメント算出手段と、
リブ構造体２１のリブ高さと同一の高さを有しリブ構造
体２１の断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを保存した矩形形状２１２でリブ構造体２１
の断面形状を置き換える形状置換手段と、構造物の解析
モデルの代替モデルを発生する代替モデル発生手段とを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の解析モデ
ルの作成装置に関し、特に、ガスインジェクション成形
品の強度評価を有限要素法を用いて行う際のメッシュ切
りに適した解析モデルの作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、構造物の強度解析は、コンピュー
タを利用した解析ツールを用いたシミュレーションの手
法により設計段階で予め確認する事例が増加している。
このようなシミュレーションの手法を用いて強度解析を
実行する従来の解析モデル作成装置の場合、構造物を有
限個の要素に分割するメッシュ切りと呼ばれる操作をコ
ンピュータ上で実行してメッシュデータを作成し、この
メッシュデータを入力データとして解析ツールに与えて
いた。

【０００３】この際、三次元ＣＡＤから出力されたモデ
ル（以下、ＣＡＤモデルと呼ぶことにする）をそのまま
流用して構造物の解析モデルを作成する場合、有限要素
法を実行するためのメッシュ切りの操作をこのＣＡＤモ
デルに対して直接実行していた。

【０００４】一方、装置の筐体やカバーなどを構成する
材料としては、プラスチックのようなモールド樹脂材料
が多用されるようになってきている。このようなモール
ド樹脂を用いる場合、カバーなどの大型部品は構造上十
分な強度を確保する必要があるため、リブ形状を強度補
強用に設けている。このようなリブ形状をモールド樹脂
を成形して作成する場合、リブ形状のＴ字部分にひけが
生じないようにカバー平面とリブの直角部にガスインジ
ェクション穴を設けた構造（ガスインジェクション成形
品）が多く採用されるようになってきている。

【０００５】このようにガスインジェクション穴の形状
が多くなると、三次元ＣＡＤでモデルが作成できたとし
ても、そのまま、解析モデルとしてメッシュ切りを行お
うとする場合、形状が複雑になるためメッシュ切りに多
くの時間を要するために十分なメッシュ切りができなか
ったり、また仮にできたとしてもメッシュ数が莫大にな
るためこれを保持するための大きな記憶容量を必要とす
るため、強度解析のための十分なシミュレーションがで
きない可能性があった。

【０００６】このような技術背景において、ガスインジ
ェクション穴がある三次元モデルから、実用的なメッシ
ュ数でメッシュに切れかつ、強度解析に必要な変位、応
力が解析できる等価な構造物の解析モデル作成が必要に
なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の解析モデル作成装置では、従来の三次元ＣＡ
Ｄなどで作成したガスインジェクション成形品モデルに
対して上述のメッシュ切りの操作を実行する際にガスイ
ンジェクション成形品モデルのリブ形状部分にガスイン
ジェクション穴が貫通していた場合、ガスインジェクシ
ョン成形品モデルの形状が複雑であるため、メッシュデ
ータを作成するための最適なメッシュ切りを実行するこ
とが難しき、メッシュ切りの操作に多くの時間と労力を
要してしまうという問題点があった。

【０００８】また仮にメッシュ切りが実行できたとして
も、そのときに生成されるメッシュ数が通常のワークス
テーションでは処理しきれない程に莫大になってしまう
可能性があり、そのため、シミュレーションを実行する
ために演算速度が高速でかつ大記憶容量を持ったコンピ
ュータが必要となってしまう可能性があるという問題点
もあった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題としており、特に、ガスインジェクショ
ン穴等の穴形状がある三次元モデルから、短時間で精度
良くメッシュ切りが実行でき、通常のワークステーショ
ンレベルで、実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発
生でき、更に実用的な解析時間と解析精度を以て強度解
析に必要な変位や応力をコンピュータを用いてシミュレ
ーションできる等価モデルを発生できる解析モデル作成
装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明により成された請求項１に記載の発明は、構造物
の解析モデルを作成する解析モデル作成装置において、
構造物を構成する逆Ｔ型の梁形状の断面形状を有するリ
ブ構造体２１の有無を検出するリブ構造体検出手段と、
当該リブ構造体２１が検出された場合に当該リブ構造体
２１の少なくともリブ高さ（ｈ₁，ｈ₂）及び幅（ｂ₁，
ｂ₂）を含む寸法形状にかかる特徴パラメータを抽出す
る処理を実行する特徴抽出手段と、当該抽出された特徴
パラメータに応じて当該リブ構造体２１の断面２次モー
メントＩ_xを算出する処理を実行する断面２次モーメン
ト算出手段と、当該リブ構造体２１のリブ高さｈ
（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）（＝ｈ
（ｈ₁，ｈ₂））であって、当該リブ構造体２１の断面２
次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有す
るような幅ｂ_xを算出し、当該求めた高さデータＨ
（Ｈ₁，Ｈ₂）と幅データｂ_xに基づく矩形形状で当該リ
ブ構造体の断面形状を置き換える処理を実行する形状置
換手段とを有する解析モデル作成装置である。

【００１１】請求項１に記載の発明によれば、リブ構造
体検出手段が検出したリブ構造体２１に対して特徴抽出
手段が抽出した特徴パラメータに応じて、断面２次モー
メント算出手段が、リブ構造体２１の断面２次モーメン
トＩ_xを算出し、形状置換手段が、リブ構造体２１のリ
ブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有
すると共に、断面２次モーメント算出手段が算出したリ
ブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２
次モーメントＩ_xを保存するようなリブ幅ｂ_xを保存した
矩形形状２１２でリブ構造体２１の断面形状を置き換
え、代替モデル発生手段が、形状置換手段が置き換えた
矩形形状２１２に基づいて、構造物の解析モデルを発生
するので、メッシュ作成手段が、代替モデル発生手段が
発生させた代替モデルに基づいてメッシュ切りを実行し
てメッシュデータを作成する処理を実行する際に、実用
的な解析時間と解析精度を以て強度解析に必要な変位や
応力をコンピュータを用いてシミュレーションできる等
価モデルとして形状置換手段が置き換えた矩形形状２１
２を代用することが可能となる。

【００１２】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【００１３】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の解析モ
デル作成装置において、前記特徴抽出手段は、前記リブ
構造体２１の梁が前記リブ厚みＷ₃に対してテーパー形
状２１３を有している場合、当該テーパー形状２１３を
前記特徴パラメータとして抽出する処理を実行する解析
モデル作成装置である。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の効果に加えて、検出したリブ構造体２１に対し
てリブ構造体２１の梁がリブ厚みＷ₃に対してテーパー
形状２１３を有している場合、特徴抽出手段が、テーパ
ー形状２１３の上底、下底、及び高さの寸法を特徴パラ
メータとして抽出する処理を実行し、断面２次モーメン
ト算出手段が、テーパー形状２１３を特徴パラメータと
したリブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_xを算出
し、形状置換手段が、リブ構造体２１のリブ高さｈ（ｈ
₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有すると共に、
断面２次モーメント算出手段が算出したテーパー形状２
１３を特徴パラメータとしたリブ構造体２１の断面２次
モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを保存し
た矩形形状２１２でリブ構造体２１の断面形状を置き換
え、代替モデル発生手段が、形状置換手段が置き換えた
テーパー形状２１３を特徴パラメータとした矩形形状２
１２に基づいて、構造物の解析モデルを発生するので、
メッシュ作成手段が、代替モデル発生手段が発生させた
代替モデルに基づいてメッシュ切りを実行してメッシュ
データを作成する処理を実行する際に、実用的な解析時
間と解析精度を以て強度解析に必要な変位や応力をコン
ピュータを用いてシミュレーションできる等価モデルと
してテーパー形状２１３を特徴パラメータとした単純な
矩形形状２１２を代用することが可能となる。

【００１５】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【００１６】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載
の解析モデル作成装置において、前記特徴抽出手段は、
前記リブ構造体２１内に貫通孔２２が形成されている場
合、当該貫通孔２２の断面形状を前記特徴パラメータと
して抽出する処理を実行する解析モデル作成装置であ
る。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２に記載の効果に加えて、検出したリブ構造体２
１に対してリブ構造体２１の梁がリブ厚みＷ₃にかかる
貫通孔２２の断面形状またはテーパー形状２１３の少な
くとも何れかを有している場合、特徴抽出手段が、貫通
孔２２の断面形状またはテーパー形状２１３の少なくと
も何れかを特徴パラメータとして抽出する処理を実行
し、断面２次モーメント算出手段が、貫通孔２２の断面
形状またはテーパー形状２１３の少なくとも何れかを特
徴パラメータとしたリブ構造体２１の断面２次モーメン
トＩ_xを算出し、形状置換手段が、リブ構造体２１のリ
ブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ ₁，Ｈ₂）を有
すると共に、断面２次モーメント算出手段が算出した貫
通孔２２の断面形状またはテーパー形状２１３の少なく
とも何れかを特徴パラメータとしたリブ構造体２１の断
面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを
保存した矩形形状２１２でリブ構造体２１の断面形状を
置き換え、代替モデル発生手段が、形状置換手段が置き
換えた貫通孔２２の断面形状またはテーパー形状２１３
の少なくとも何れかを特徴パラメータとした矩形形状２
１２に基づいて、構造物の解析モデルを発生するので、
メッシュ作成手段が、代替モデル発生手段が発生させた
代替モデルに基づいてメッシュ切りを実行してメッシュ
データを作成する処理を実行する際に、実用的な解析時
間と解析精度を以て強度解析に必要な変位や応力をコン
ピュータを用いてシミュレーションできる等価モデルと
して貫通孔２２が省略された単純な矩形形状２１２を代
用することが可能となる。

【００１８】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【００１９】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の解析モ
デル作成装置において、前記構造物の解析モデルとして
ガスインジェクション成形品モデルを用いた解析モデル
作成装置であって、前記リブ構造体２１の両断面の各々
において、リブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）が一様であり、前記
貫通孔２２としてのガスインジェクション穴２２Ａが当
該リブ構造体２１の断面に設けられ、かつリブ厚み方向
にテーパー形状２１３を有している場合、前記特徴抽出
手段が、当該テーパー形状２１３を前記特徴パラメータ
として抽出する処理と、当該ガスインジェクション穴２
２Ａの断面形状を前記特徴パラメータとして抽出する処
理とを実行し、前記断面２次モーメント算出手段が、当
該抽出された特徴パラメータに応じて当該リブ構造体２
１の断面にかかる前記断面２次モーメントＩ_xを算出す
る処理を実行し、前記形状置換手段が、当該算出された
断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_x
を有し当該リブ構造体２１の断面のリブ高さｈ（ｈ₁，
ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有し当該ガスイン
ジェクション穴２２Ａがなくかつ厚さが一様な前記矩形
形状２１２に当該リブ構造体２１の断面の形状を置き換
える処理を実行する解析モデル作成装置である。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
に記載の効果に加えて、検出したリブ構造体２１に対し
てリブ構造体２１の梁がリブ厚みＷ₃に対してテーパー
形状２１３及びガスインジェクション穴２２Ａの断面形
状を有している場合、特徴抽出手段が、ガスインジェク
ション穴２２Ａの断面形状及びテーパー形状２１３の上
底、下底、及び高さの寸法を特徴パラメータとして抽出
する処理を実行し、断面２次モーメント算出手段が、ガ
スインジェクション穴２２Ａの断面形状及びテーパー形
状２１３を特徴パラメータとしたリブ構造体２１の断面
２次モーメントＩ_xを算出し、形状置換手段が、リブ構
造体２１のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ
₁，Ｈ₂）を有すると共に、断面２次モーメント算出手段
が算出したガスインジェクション穴２２Ａの断面形状及
びテーパー形状２１３を特徴パラメータとしたリブ構造
体２１の断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを保存した矩形形状２１２でリブ構造体２１
の断面形状を置き換えるので、代替モデル発生手段が、
形状置換手段が置き換えたガスインジェクション穴２２
Ａの断面形状及びテーパー形状２１３を特徴パラメータ
とした矩形形状２１２に基づいて、構造物の解析モデル
を発生する際に、実用的な解析時間と解析精度を以て強
度解析に必要な変位や応力をコンピュータを用いてシミ
ュレーションできる等価モデルとして、断面２次モーメ
ント算出手段が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価
な断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１の断
面のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，
Ｈ₂）を有し、ガスインジェクション穴２２Ａが省略さ
れ、かつ厚さが一様な単純な矩形形状２１２を代用する
ことが可能となる。

【００２１】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【００２２】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の解析モ
デル作成装置において、前記構造物の解析モデルとして
ガスインジェクション成形品モデルを用いた解析モデル
作成装置であって、前記リブ構造体２１の両断面の各々
において、リブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）が一様であり、前記
貫通孔２２としてのガスインジェクション穴２２Ａが当
該リブ構造体２１の断面に設けられておらず、かつ前記
リブ厚みＷ₃が一様である場合、前記断面２次モーメン
ト算出手段が、当該抽出された特徴パラメータに応じて
当該リブ構造体２１の断面にかかる前記断面２次モーメ
ントＩ_xを算出する処理を実行し、前記形状置換手段
が、当該算出された断面２次モーメントＩ_xと等価な断
面２次モーメントＩ_xを有し当該リブ構造体２１の断面
のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）
を有し当該ガスインジェクション穴２２Ａがなくかつ厚
さが一様な前記矩形形状２１２に当該リブ構造体２１の
断面の形状を置き換える処理を実行する解析モデル作成
装置である。

【００２３】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
に記載の効果に加えて、断面２次モーメント算出手段
が、ガスインジェクション穴２２Ａの断面形状及びテー
パー形状２１３を含まない特徴パラメータに基づいてリ
ブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_xを算出し、形状
置換手段が、リブ構造体２１のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）
と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有すると共に、断面２次
モーメント算出手段が算出したガスインジェクション穴
２２Ａの断面形状及びテーパー形状２１３を含まない特
徴パラメータに基づいてリブ構造体２１の断面２次モー
メントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを保存した矩
形形状２１２でリブ構造体２１の断面形状を置き換える
ので、代替モデル発生手段が、形状置換手段が置き換え
たガスインジェクション穴２２Ａの断面形状及びテーパ
ー形状２１３を含まない特徴パラメータによる矩形形状
２１２に基づいて、構造物の解析モデルを発生する際
に、実用的な解析時間と解析精度を以て強度解析に必要
な変位や応力をコンピュータを用いてシミュレーション
できる等価モデルとして、断面２次モーメント算出手段
が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モ
ーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１の断面のリブ高さ
ｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有し、ガ
スインジェクション穴２２Ａがなく、かつ厚さが一様な
単純な矩形形状２１２を代用することが可能となる。

【００２４】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【００２５】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の解析モ
デル作成装置において、前記構造物の解析モデルとして
ガスインジェクション成形品モデルを用いた解析モデル
作成装置であって、前記リブ構造体２１の両断面の各々
において、リブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）が異なっており、前
記貫通孔２２としてのガスインジェクション穴２２Ａが
当該リブ構造体２１の断面に設けられ、かつリブ厚み方
向にテーパー形状２１３を有している場合、前記特徴抽
出手段が、当該リブ構造体２１の断面毎に、当該テーパ
ー形状２１３を前記特徴パラメータとして抽出する処理
と、当該ガスインジェクション穴２２Ａの断面形状を前
記特徴パラメータとして抽出する処理とを実行し、前記
断面２次モーメント算出手段が、当該リブ構造体２１の
断面毎に、当該抽出された特徴パラメータに応じて当該
リブ構造体２１の断面にかかる前記断面２次モーメント
Ｉ _xを算出する処理を実行し、前記形状置換手段が、当
該リブ構造体２１の断面毎に、当該算出された断面２次
モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し当
該リブ構造体２１の断面のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同
一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有し当該ガスインジェクショ
ン穴２２Ａがなくかつ厚さが一様な前記矩形形状２１２
に当該リブ構造体２１の断面の形状を置き換える処理を
実行する解析モデル作成装置である。

【００２６】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
に記載の効果に加えて、リブ構造体２１の両断面の各々
において、リブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）が異なっており、貫
通孔２２としてのガスインジェクション穴２２Ａがリブ
構造体２１の断面に設けられ、かつリブ厚み方向にテー
パー形状２１３を有している場合、特徴抽出手段が、ガ
スインジェクション穴２２Ａの断面形状とテーパー形状
２１３と異なるリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）とを特徴パラメ
ータとして抽出する処理を実行し、断面２次モーメント
算出手段が、ガスインジェクション穴２２Ａの断面形状
とテーパー形状２１３と異なるリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）
とを特徴パラメータとしたリブ構造体２１の断面２次モ
ーメントＩ_xを算出し、形状置換手段が、リブ構造体２
１のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，
Ｈ₂）を有すると共に、断面２次モーメント算出手段が
算出したガスインジェクション穴２２Ａの断面形状とテ
ーパー形状２１３と異なるリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）とを
特徴パラメータとしたリブ構造体２１の断面２次モーメ
ントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを保存した矩形
形状２１２でリブ構造体２１の断面形状を置き換えるの
で、代替モデル発生手段が、形状置換手段が置き換えた
ガスインジェクション穴２２Ａの断面形状とテーパー形
状２１３と異なるリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）とを特徴パラ
メータとした矩形形状２１２に基づいて、構造物の解析
モデルを発生する際に、実用的な解析時間と解析精度を
以て強度解析に必要な変位や応力をコンピュータを用い
てシミュレーションできる等価モデルとして、断面２次
モーメント算出手段が算出した断面２次モーメントＩ_x
と等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２
１の断面のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ
₁，Ｈ₂）を有し、ガスインジェクション穴２２Ａが省略
され、かつ厚さが一様な単純な矩形形状２１２を代用す
ることが可能となる。

【００２７】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【００２８】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の解析モ
デル作成装置において、前記構造物の解析モデルとして
ガスインジェクション成形品モデルを用いた解析モデル
作成装置であって、前記リブ構造体２１の両断面の各々
において、リブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）が異なっており、前
記貫通孔２２としてのガスインジェクション穴２２Ａが
当該リブ構造体２１の断面に設けられ、かつ前記リブ厚
みＷ₃が一様である場合、前記特徴抽出手段が、当該リ
ブ構造体２１の断面毎に、当該ガスインジェクション穴
２２Ａの断面形状を前記特徴パラメータとして抽出する
処理を実行し、前記断面２次モーメント算出手段が、当
該リブ構造体２１の断面毎に、当該抽出された特徴パラ
メータに応じて当該リブ構造体２１の断面にかかる前記
断面２次モーメントＩ_xを算出する処理を実行し、前記
形状置換手段が、当該リブ構造体２１の断面毎に、当該
算出された断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モ
ーメントＩ_xを有し当該リブ構造体２１の断面のリブ高
さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有し当
該ガスインジェクション穴２２Ａがなくかつ厚さが一様
な前記矩形形状２１２に当該リブ構造体２１の断面の形
状を置き換える処理を実行する解析モデル作成装置であ
る。

【００２９】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
に記載の効果に加えて、リブ構造体２１の両断面の各々
において、リブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）が異なっており、貫
通孔２２としてのガスインジェクション穴２２Ａがリブ
構造体２１の断面に設けられ、かつリブ厚みＷ₃が一様
である場合、特徴抽出手段が、ガスインジェクション穴
２２Ａの断面形状と一様なリブ厚みＷ₃と異なるリブ高
さｈ（ｈ₁，ｈ₂）とを特徴パラメータとして抽出する処
理を実行し、断面２次モーメント算出手段が、ガスイン
ジェクション穴２２Ａの断面形状と一様なリブ厚みＷ₃
と異なるリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）とを特徴パラメータと
したリブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_xを算出
し、形状置換手段が、リブ構造体２１のリブ高さｈ（ｈ
₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有すると共に、
断面２次モーメント算出手段が算出したガスインジェク
ション穴２２Ａの断面形状と一様なリブ厚みＷ₃と異な
るリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）とを特徴パラメータとしたリ
ブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２
次モーメントＩ_xを保存した矩形形状２１２でリブ構造
体２１の断面形状を置き換えるので、代替モデル発生手
段が、形状置換手段が置き換えたガスインジェクション
穴２２Ａの断面形状と一様なリブ厚みＷ₃と異なるリブ
高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）とを特徴パラメータとした矩形形状
２１２に基づいて、構造物の解析モデルを発生する際
に、実用的な解析時間と解析精度を以て強度解析に必要
な変位や応力をコンピュータを用いてシミュレーション
できる等価モデルとして、断面２次モーメント算出手段
が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モ
ーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１の断面のリブ高さ
ｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有し、ガ
スインジェクション穴２２Ａが省略され、かつ厚さが一
様な単純な矩形形状２１２を代用することが可能とな
る。

【００３０】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【００３１】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた請求項８に記載の発明は、請求項４乃至７のいずれ
か一項に記載の解析モデル作成装置において、前記形状
置換手段が、前記リブ構造体２１の断面毎に、当該算出
された断面２次モーメントＩ _xと等価な断面２次モーメ
ントＩ_xを有し当該リブ構造体２１の断面のリブ高さｈ
（ｈ₁，ｈ₂）と同一の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有し当該ガ
スインジェクション穴２２Ａがなくかつ厚さが一様な前
記矩形形状２１２に当該リブ構造体２１の断面の形状を
置き換える処理と、当該リブ構造体２１の両断面形状間
を直線又は円弧で接続した構造物に当該リブ構造体２１
を置き換える処理とを実行する解析モデル作成装置であ
る。

【００３２】請求項８に記載の発明によれば、請求項４
乃至７のいずれか一項に記載の効果に加えて、実用的な
解析時間と解析精度を以て強度解析に必要な変位や応力
をコンピュータを用いてシミュレーションできる両断面
形状間を直線又は円弧で接続した構造物の等価モデルと
して、断面２次モーメント算出手段が算出した断面２次
モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、
リブ構造体２１の断面のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一
の高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）を有し、ガスインジェクション穴
２２Ａが省略され、かつ厚さが一様な単純な矩形形状２
１２を代用することが可能となる。

【００３３】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態を説明する。

【００３５】図１は、本発明の解析モデル作成装置を実
行できるワークステーション１０の構成例を説明するた
めのブロック図である。

【００３６】図１に示すワークステーション１０は、三
次元ＣＡＤで作成したガスインジェクション成形品モデ
ルをメッシュ切り可能な（解析可能な）モデルに代替す
る手段であって、各種のプログラムを実行するためのＣ
ＰＵ１０１、ＣＡＤモデルやプログラムの実行過程をユ
ーザに表示する表示部１０２、プログラム実行中に発生
するデータを保持するメモリ１０３、解析モデル作成装
置を記述したプログラムコードを保持する解析モデル
（代替モデル）作製プログラムメモリ１０４、ガスイン
ジェクション成型品２０のモデルを保持するためのガス
インジェクション（ＧＩ）成形品モデル記憶手段１０
７、データやコマンドを入力するためのキーボード１０
５及びマウス１０６などを中心とするハードウェア構成
になっている。

【００３７】ワークステーション１０は、構造物の強度
解析ツールを用いたシミュレーションを実行して構造物
の強度の評価を設計段階で予め確認するために用いられ
ている。

【００３８】ワークステーション１０上で動作している
三次元ＣＡＤから出力される前述のＣＡＤモデルを用い
てこのようなシミュレーションを用いて強度解析を実行
する場合、ＣＡＤモデルを有限個の要素に分割するメッ
シュ切りと呼ばれる操作をワークステーション１０上で
実行してメッシュデータを作成してガスインジェクショ
ン（ＧＩ）成形品モデル記憶手段１０７に保持し、この
メッシュデータ（ＣＡＤモデル）を入力データとして有
限要素法を用いた解析ツールに与えて強度解析に必要な
変位、応力を解析している。

【００３９】本ワークステーション１０では、有限要素
法を実行するためのメッシュ切りの操作を、三次元ＣＡ
Ｄから出力されたＣＡＤモデルに対して直接実行する代
わりに、リブ形状２１１の等価モデルとして単純な矩形
形状２１２を代用することができる点に特徴を有してい
る。

【００４０】ここで単純な矩形形状２１２とは、上底と
下底が同じ寸法の長方形を意味し、特に、リブ形状２１
１の断面２次モーメントと等価な断面２次モーメントを
有し、リブ構造体（リブ基本形状）２１の断面のリブ高
さ（逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形状）２１の壁の
高さ）と同一の高さを有し、ガスインジェクション穴が
省略され、かつ厚さが一様な単純な矩形形状を意味す
る。またリブ形状２１１とは、逆Ｔ形状のリブ構造体
（リブ基本形状）２１の壁の部分（Ｔ形状中の足の部分
（台形状の｜の部分、具体的には、図４に示す、上底ｂ
₂，下底ｂ₁，高さｈ ₁で決定される台形部分）を意味す
る。

【００４１】更に詳しく、ワークステーション１０の機
能を説明する。

【００４２】ＣＰＵ１０１は、リブ構造体検出手段、特
徴抽出手段、断面２次モーメント算出手段、形状置換手
段、代替モデル発生手段としての機能を実行している。

【００４３】ここで、リブ構造体検出手段は、構造物を
構成する逆Ｔ型の梁形状の断面形状を有するリブ構造体
の有無を検出する処理と実行する機能を有している。

【００４４】また特徴抽出手段は、リブ構造体が検出さ
れた場合にリブ構造体の少なくともリブ高さ及びリブ幅
を含む寸法形状にかかる特徴パラメータを抽出する処理
を実行する機能を有している。

【００４５】また断面２次モーメント算出手段は、抽出
された特徴パラメータに応じてリブ構造体の断面２次モ
ーメントを算出する処理を実行する機能を有している。

【００４６】また形状置換手段は、リブ構造体のリブ高
さと同一の高さであって、リブ構造体の断面２次モーメ
ントと等価な断面２次モーメントを有するような幅を算
出し、求めた高さデータと幅データに基づく矩形形状で
リブ構造体の断面形状を置き換える処理を実行する機能
を有している。

【００４７】また代替モデル発生手段は、置き換えられ
た矩形形状に基づいて、構造物の解析モデルの代替モデ
ルを発生する処理を実行する機能を有している。

【００４８】更にメッシュ作成手段は、発生させた代替
モデルに基づいてメッシュ切りを実行してメッシュデー
タを作成する処理を実行する機能を有している。

【００４９】一方、解析モデル（代替モデル）作製プロ
グラムメモリ１０４は、ＣＰＵ１０１がデコードして実
行可能なプログラムコードで解析モデル（代替モデル）
作製プログラムを記憶している。

【００５０】解析モデル（代替モデル）作製プログラム
は、リブ構造体検出工程（ステップＳ２）、特徴抽出工
程（ステップＳ３）、断面２次モーメント算出工程（ス
テップＳ４→Ｓ５→Ｓ６、ステップＳ８→Ｓ９→Ｓ１
０）、形状置換工程（ステップＳ７）、矩形モデル発生
工程、メッシュ作成工程等のガスインジェクション（Ｇ
Ｉ）成形品モデルからリブ形状２１１を抽出し、等価な
断面二次モーメントをもったリブ形状２１１に置換する
処理工程を中心とする論理構成になっている。

【００５１】解析モデル（代替モデル）作製プログラム
メモリ１０４は、解析モデル（代替モデル）作製プログ
ラムの処理工程に応じてＣＰＵ１０１からの与えられる
コマンドに応答して、そのコマンドに応じた処理工程の
プログラムコードをデータバスに送信する機能を有して
いる。

【００５２】ＣＰＵ１０１は、解析モデル作成方法を実
行する際に、解析モデル（代替モデル）作製プログラム
記憶手段１０４から必要な解析モデル（代替モデル）作
製プログラムをメモリ１０４に読み出して実行してい
る。

【００５３】また、データをガスインジェクション（Ｇ
Ｉ）成形品モデル記憶手段１０７は、解析モデル作成方
法を実行した結果得られた、解析モデル（単純な矩形形
状２１２の等価モデル＝代替モデル）のデータをＣＰＵ
１０１の制御の元で保存している。

【００５４】また、ＣＰＵ１０１は、三次元ＣＡＤから
出力されたＣＡＤモデルに対して直接実行する代わり
に、ガスインジェクション（ＧＩ）成形品モデル記憶手
段１０７に保存されている解析モデル（代替モデル）の
データを読み出して有限要素法を実行するためのメッシ
ュ切りの操作を実行してメッシュデータを生成してメモ
リ１０７に保持し、このメッシュデータ（ＣＡＤモデ
ル）を入力データとして有限要素法を用いた解析ツール
に与えて強度解析に必要な変位、応力を解析している。

【００５５】これによって、実用的な解析時間と解析精
度を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーシ
ョン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルを
用いたＣＡＤモデルに対して有限要素法を実行するため
のメッシュ切りの操作を実行してメッシュデータを発生
させることができるようになる。

【００５６】図２は、ガスインジェクション成形品モデ
ル（三次元モデル）のディスプレイスタンド台を表と裏
から見た１／２の外観図である。

【００５７】ディスプレイスタンド台を構成する材料と
しては、プラスチックのようなモールド樹脂材料が多用
されるようになってきている。このようなモールド樹脂
を用いる場合、ディスプレイスタンド台などの大型部品
は構造上十分な強度を確保する必要があるため、リブ形
状２１１を強度補強用に設けている。

【００５８】このようなリブ形状２１１をモールド樹脂
を成形して作成する場合、リブ形状２１１のＴ字部分に
ひけが生じないようにカバー平面とリブの直角部にガス
インジェクション穴２２Ａを設けた構造（ガスインジェ
クション成形品２０）が多く採用されるようになってき
ている。

【００５９】ここで、リブ形状２１１のＴ字部分とは、
リブ形状２１１を意味する。すなわち、逆Ｔ形状のリブ
構造体（リブ基本形状）２１の壁の部分（Ｔ形状中の足
の部分（台形状の｜の部分、具体的には、図４に示す、
上底ｂ₂，下底ｂ₁，高さｈ₁で決定される台形部分）を
意味する。

【００６０】具体的には、図２に示すリブ２１の部分や
スタンド平板部分において板厚みが３mmを超えるような
場合、成形時にリブ２１のＴ型部分にひけが生ずる恐れ
がある。従って、リブ２１のＴ型部分全域にガスインジ
ェクション穴を貫通してひけ（具体的には、冷却時の体
積縮小に起因して逆Ｔ字部分の角部分に発生するへこ
み）の発生を防いでいる。

【００６１】このようにガスインジェクション穴２２Ａ
の形状が多くなると、三次元ＣＡＤでモデルが作成でき
たとしても、そのまま、解析モデルとしてメッシュ切り
を行おうとする場合、形状が複雑になるためメッシュ切
りに多くの時間を要するために十分なメッシュ切りがで
きなかったり、また仮にできたとしてもメッシュ数が莫
大になるためこれを保持するための大きな記憶容量を必
要とする。

【００６２】このような技術背景を鑑みて、本実施形態
では、ガスインジェクション穴２２Ａがある三次元モデ
ルから、実用的なメッシュ数でメッシュに切れかつ、強
度解析に必要な変位、応力が解析できる等価な解析モデ
ルを作成している。

【００６３】具体的には、強度解析のための十分なシミ
ュレーションができないケースを回避するために、前述
の解析モデル作成装置をワークステーション１０で実行
し、ガスインジェクション穴２２Ａがあり、テーパー有
無のリブ形状部分（逆Ｔ型の梁形状）の断面二次モーメ
ントＩ_xを算出し、ガスインジェクション穴２２Ａなし
で、一様なリブ厚さをもつ等価な断面二次モーメントＩ
_xに代替する処理を実行している。

【００６４】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる解析モデルにＣ
ＡＤモデルを置き換えている。

【００６５】次に、断面二次モーメントＩ_xについて説
明する。

【００６６】材料力学では、梁強さの基本式から、梁の
断面係数（Ｚ）、断面二次モーメントＩ_xなどを利用し
たたわみ、応力の算出が示されている。

【００６７】たわみ量はＩに反比例し、応力もＩに反比
例していることは、よく知られている。梁の強さは、あ
る断面形状（面積）があると、（微小面積）×（距離）
²の総和（即ち断面二次モーメントＩ_x）として現され、
曲げにおける断面内に生ずる抵抗モーメントとして考え
ることができる。

【００６８】以下の実施形態のような場合、ガスインジ
ェクション穴２２Ａがあり、テーパーのかかったリブ形
状の断面二次モーメントＩ_xは、断面形状がわかってい
れば、算出することができる。また、ガスインジェクシ
ョン穴２２Ａがなく一様なリブ厚さを求める場合は、断
面二次モーメントＩ_x、Ｔ型の底板部の巾と厚み、リブ
の高さが既知となるため、容易にリブ厚みを求めること
ができる。

【００６９】図３は、本発明の解析モデル作成装置の基
本動作を説明するフローチャートであって、特に、ガス
インジェクション成形品モデルからリブ形状２１１を抽
出し、等価な断面二次モーメントをもったリブ形状２１
１に置換する処理フローを説明するためのフローチャー
トである。

【００７０】解析モデル作成装置１０が実行する図３の
解析モデル作成方法は、ガスインジェクション成形品モ
デル２０の解析モデルとしてガスインジェクション成形
品モデルを用いた解析モデル作成手法であって、リブ構
造体検出工程（ステップＳ２）、特徴抽出工程（ステッ
プＳ３）、断面２次モーメント算出工程（ステップＳ４
→Ｓ５→Ｓ６、ステップＳ８→Ｓ９→Ｓ１０）、形状置
換工程（ステップＳ７）、矩形モデル発生工程、メッシ
ュ作成工程を中心とする論理構成になっている。

【００７１】ここで、リブ構造体検出工程（ステップＳ
２）、特徴抽出工程（ステップＳ３）、断面２次モーメ
ント算出工程（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６、ステップＳ
８→Ｓ９→Ｓ１０）、形状置換工程（ステップＳ７）、
矩形モデル発生工程、メッシュ作成工程等のガスインジ
ェクション（ＧＩ）成形品モデルからリブ形状２１１を
抽出し、等価な断面二次モーメントをもったリブ形状２
１１に置換する処理工程は、前述のワークステーション
１０内のＣＰＵ１０１が中心となって実行可能なプログ
ラムコードで記述された解析モデル（代替モデル）作製
プログラムとして解析モデル（代替モデル）作製プログ
ラム解析モデル（代替モデル）作製プログラムメモリ１
０４に保存されている。

【００７２】解析モデル作成装置１０（ＣＰＵ１０１）
は、解析モデル作成方法を実行する際に、解析モデル
（代替モデル）作製プログラム記憶手段１０４から必要
な解析モデル（代替モデル）作製プログラムを解析モデ
ル（代替モデル）作製プログラムメモリ１０４に読み出
して実行している。

【００７３】解析モデル（代替モデル）作製プログラム
記憶手段１０４としては、ＥＥＰＲＯＭ等の半導体記憶
デバイス、ＭＯ等の磁気光記憶手段、磁気ディスク等の
磁気記憶手段等を利用できる。

【００７４】また、解析モデル作成装置１０（ワークス
テーション１０）は、解析モデル作成方法を実行した結
果得られた、解析モデル（単純な矩形形状２１２の等価
モデル＝代替モデル）のデータをガスインジェクション
（ＧＩ）成形品モデル記憶手段１０７に保存する。

【００７５】ガスインジェクション（ＧＩ）成形品モデ
ル記憶手段１０７としては、ＥＥＰＲＯＭ等の半導体記
憶デバイス、ＭＯ等の磁気光記憶手段、磁気ディスク等
の磁気記憶手段等を利用できる。

【００７６】また、解析モデル作成装置１０（ワークス
テーション１０）は、三次元ＣＡＤから出力されたＣＡ
Ｄモデルに対して直接実行する代わりに、ガスインジェ
クション（ＧＩ）成形品モデル記憶手段１０７に保存さ
れている解析モデル（代替モデル）のデータを読み出し
て有限要素法を実行するためのメッシュ切りの操作を実
行してメッシュデータを生成してガスインジェクション
（ＧＩ）成形品モデル記憶手段１０７に保持し、このメ
ッシュデータ（ＣＡＤモデル）を入力データとして有限
要素法を用いた解析ツールに与えて強度解析に必要な変
位、応力を解析している。

【００７７】これにより、ワークステーション１０は、
構造物の強度解析ツールを用いたシミュレーションを迅
速に実行し、構造物の強度の評価を設計段階で高い解析
精度で予め確認することができるようになる。

【００７８】以下に、各処理工程を説明する。

【００７９】リブ構造体検出工程（ステップＳ２）は、
リブ構造体検出手段（具体的には、図１に示すＣＰＵ１
０１）が中心となって実行する工程であって、ガスイン
ジェクション成形品モデル２０を構成する逆Ｔ型の梁形
状の断面形状を有するリブ構造体２１の有無を検出する
工程である。

【００８０】特徴抽出工程（ステップＳ３）は、特徴抽
出手段（具体的には、図１に示すＣＰＵ１０１）が中心
となって実行する工程であって、リブ構造体２１が検出
された場合にリブ構造体２１の特徴パラメータを抽出す
る工程である。

【００８１】また特徴抽出工程（ステップＳ３）は、リ
ブ構造体２１の梁がリブ厚みに関してテーパー形状２１
３となっている場合、テーパー形状２１３についての特
徴パラメータ（具体的には、上底、下底、及び高さの寸
法、及び断面２次モーメント）として抽出する工程を含
んでいる。

【００８２】具体的には、図４に示すようなリブ構造体
２１が検出された場合にこのリブ構造体２１の少なくと
もリブ高さｈ₁及びリブ幅（ｂ₁，ｂ₂）を含む寸法形状
にかかる特徴パラメータを抽出する。

【００８３】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとし
てテーパー形状２１３についての特徴パラメータ（具体
的には、上底、下底、及び高さの寸法、及び断面２次モ
ーメント）と等価な特徴パラメータを有する単純な矩形
形状２１２を代用することが可能となる。

【００８４】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【００８５】また特徴抽出工程（ステップＳ３）は、リ
ブ構造体２１内にガスインジェクション穴２２Ａが形成
されている場合、ガスインジェクション穴２２Ａの断面
形状（具体的には、穴径）を特徴パラメータとして抽出
する工程を含んでいる。

【００８６】これにより、用的な解析時間と解析精度を
以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーション
１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとして
計算の複雑化を招くガスインジェクション穴２２Ａのよ
うなが省略された単純な矩形形状２１２を代用すること
が可能となる。

【００８７】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【００８８】断面２次モーメント算出工程（ステップＳ
４→Ｓ５→Ｓ６）は、断面２次モーメント算出手段（具
体的には、図１に示すＣＰＵ１０１）が中心となって実
行する工程であって、リブ構造体２１が検出された場合
にリブ構造体２１の少なくともリブ高さｈ₁及びリブ幅
（ｂ₁，ｂ₂）を含む寸法形状に関する特徴パラメータに
応じて、このリブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_x
を算出する処理である。

【００８９】ここで、リブ高さとは、例えば、図４に示
す逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形状）２１の壁の高
さｈ₁を意味し、リブ幅とは、逆Ｔ形状のリブ構造体
（リブ基本形状）２１の壁の幅（下底ｂ₁，上底ｂ₂）を
意味する。

【００９０】形状置換工程（ステップＳ７）は、形状置
換手段（具体的には、図１に示すＣＰＵ１０１）が中心
となって実行する工程であって、図４，５に示すよう
に、リブ構造体２１のリブ高さｈ（ｈ₁，ｈ₂）と同一の
高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）（＝ｈ（ｈ ₁，ｈ₂）、）であって、
かつリブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_xと等価な
断面２次モーメントＩ_xを有するような幅ｂ_xを算出し、
求めた高さデータＨ（Ｈ ₁，Ｈ₂）と幅データｂ_xに基づ
いて、リブ構造体の断面形状を矩形形状のの断面形状で
置き換える処理である。

【００９１】また形状置換工程（ステップＳ７）は、リ
ブ構造体２１の断面毎に、算出された断面２次モーメン
トＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有しリブ構造体
２１の断面のリブ高さと同一の高さを有しガスインジェ
クション穴２２Ａがなくかつ厚さ（図５に示すｂ_x、ま
たは図７，８，９，１０に示すＷ₃）が一様な矩形形状
２１２にリブ構造体２１の断面の形状を置き換える処理
を実行することができる。

【００９２】更に形状置換工程（ステップＳ７）は、こ
のような置き換える処理に加えて、リブ構造体２１の両
断面形状間を直線又は円弧で接続したガスインジェクシ
ョン成形品モデル２０にリブ構造体２１を置き換える処
理を実行することができる。

【００９３】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる両断面形状間を
直線又は円弧で接続したガスインジェクション成形品モ
デル２０の等価モデルとして、単純な矩形形状２１２を
代用することが可能となる。

【００９４】ここで単純な矩形形状２１２とは、上底と
下底が同じ寸法の長方形を意味し、特に、断面２次モー
メント算出工程（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が算出し
た断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメント
Ｉ_xを有し、リブ構造体２１の断面のリブ高さｈ（ｈ₁，
ｈ₂）と同じ高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）（＝ｈ（ｈ₁，ｈ₂））
を有し、かつ計算の複雑化を招くガスインジェクション
穴２２Ａのようなが省略され（形成されておらず）、か
つ厚さＷ₃（ｂ_x）が一様な単純な矩形形状を意味する。

【００９５】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【００９６】終了工程に続く矩形モデル発生工程（図示
せず）は、矩形モデル発生手段（具体的には、図１に示
すＣＰＵ１０１）が中心となって実行する工程であっ
て、置き換えられた矩形形状２１２に基づいて、ガスイ
ンジェクション成形品モデル２０の解析モデルの代替モ
デルを発生する工程である。

【００９７】矩形モデル発生工程に続くメッシュ作成工
程（図示せず）は、メッシュ作成手段（具体的には、図
１に示すＣＰＵ１０１）が中心となって実行する工程で
あって、発生させた代替モデルに基づいてメッシュ切り
を実行してメッシュデータを作成する工程である。

【００９８】更に詳しく、本実施形態の解析モデル作成
装置を説明する。

【００９９】本実施形態の解析モデル作成装置は、リブ
構造体２１の両断面の各々において、リブ高さが一様
（一定）であり（ステップＳ４のＹ）、貫通穴としての
ガスインジェクション穴２２Ａがリブ構造体２１の断面
に設けられ、かつリブ厚み方向にテーパー形状２１３を
有している場合、特徴抽出工程（ステップＳ３）、断面
２次モーメント算出工程（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ
６）、形状置換工程（ステップＳ７）を実行する。

【０１００】すなわち、特徴抽出工程（ステップＳ３）
が、リブ構造体２１のテーパー形状２１３についての少
なくともリブ高さ及びリブ幅（上底、下底）の寸法形状
に関する特徴パラメータを抽出する処理と、ガスインジ
ェクション穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）を
特徴パラメータとして抽出する処理とを実行する。

【０１０１】特徴抽出工程（ステップＳ３）に続いて断
面２次モーメント算出工程（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ
６）が、抽出された、リブ構造体２１のテーパー形状２
１３についての少なくともリブ高さ及びリブ幅（上底、
下底）の寸法形状に関する特徴パラメータに応じてリブ
構造体２１の断面についての断面２次モーメントＩ_xを
算出する処理を実行する。

【０１０２】断面２次モーメント算出工程（ステップＳ
４→Ｓ５→Ｓ６）に続いて形状置換工程（ステップＳ
７）が、リブ構造体２１の断面の形状を矩形形状２１２
に置き換える処理を実行する。

【０１０３】ここで、リブ高さとは、前述したように、
例えば、図４に示す逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形
状）２１の壁の高さｈ₁を意味し、リブ幅とは、逆Ｔ形
状のリブ構造体（リブ基本形状）２１の壁の幅（下底ｂ
₁，上底ｂ₂）を意味する。また矩形形状２１２とは、算
出された断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを有し、リブ構造体２１の断面のリブ高さと
同一の高さを有し、ガスインジェクション穴２２Ａがな
く、かつ厚さＷ₃（ｂ_x）が一様となるような矩形形状を
意味する。

【０１０４】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとし
て、断面２次モーメント算出工程（ステップＳ４→Ｓ５
→Ｓ６）が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な断
面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１の断面の
リブ高さと同一の高さを有し、計算の複雑化を招くガス
インジェクション穴２２Ａのようなが省略され、かつ厚
さＷ₃（ｂ_x）が一様な単純な矩形形状２１２を代用する
ことが可能となる。

【０１０５】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１０６】また本実施形態の解析モデル作成装置は、
リブ構造体２１の両断面の各々において、リブ高さが一
様であり（ステップＳ４のＹ）、貫通穴としてのガスイ
ンジェクション穴２２Ａがリブ構造体２１の断面に設け
られておらず、かつリブ厚みが一様である場合、断面２
次モーメント算出工程（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）、
形状置換工程（ステップＳ７）を実行する。

【０１０７】具体的には、断面２次モーメント算出工程
（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が、抽出された特徴パラ
メータ（上底、下底、高さ）に応じてリブ構造体２１の
断面についての断面２次モーメントＩ_xを算出する処理
を実行する。

【０１０８】また形状置換工程（ステップＳ７）が、矩
形形状２１２にリブ構造体２１の断面の形状を置き換え
る処理を実行する。

【０１０９】ここで矩形形状２１２とは、算出された断
面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを
有しリブ構造体２１の断面のリブ高さと同一の高さを有
しガスインジェクション穴２２Ａがなくかつ厚さＷ
₃（ｂ_x）が一様な形状を意味する。

【０１１０】すなわち、断面２次モーメント算出工程
（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が、ガスインジェクショ
ン穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）及びテーパ
ー形状２１３を含まない特徴パラメータに基づいてリブ
構造体２１の断面２次モーメントＩ_xを算出する。

【０１１１】更に断面２次モーメント算出工程に続い
て、形状置換工程（ステップＳ７）が、リブ構造体２１
のリブ高さと同一の高さを有し、更に断面２次モーメン
ト算出工程（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が算出したガ
スインジェクション穴２２Ａの断面形状（具体的には、
穴径）及びテーパー形状２１３を含まない特徴パラメー
タに基づいて、リブ構造体２１の断面２次モーメントＩ
_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを保存した矩形形状２
１２でリブ構造体２１の断面形状を置き換える処理を実
行する。

【０１１２】更に形状置換工程に続いて、矩形モデル発
生工程が、形状置換工程（ステップＳ７）が置き換えた
ガスインジェクション穴２２Ａの断面形状（具体的に
は、穴径）及びテーパー形状２１３を含まない特徴パラ
メータによる矩形形状２１２に基づいて、ガスインジェ
クション成形品モデル２０の解析モデルを発生する。

【０１１３】すなわち、矩形モデル発生工程が発生させ
た代替モデルに基づいて、メッシュ作成手段が、メッシ
ュ切りを実行してメッシュデータを作成するので、実用
的な解析時間と解析精度を以て強度解析に必要な変位や
応力をワークステーション１０を用いてシミュレーショ
ンできる等価モデルとして、断面２次モーメント算出工
程（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が算出した断面２次モ
ーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、リ
ブ構造体２１の断面のリブ高さと同一の高さを有し、ガ
スインジェクション穴２２Ａがなく、かつ厚さＷ
₃（ｂ_x）が一様な単純な矩形形状２１２を代用すること
が可能となる。

【０１１４】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１１５】更に本実施形態の解析モデル作成装置は、
リブ構造体２１の両断面の各々において、リブ高さが異
なっており（ステップＳ４のＮ）、貫通穴としてのガス
インジェクション穴２２Ａがリブ構造体２１の断面に設
けられ、かつリブ厚み方向にテーパー形状２１３を有し
ている場合、特徴抽出工程（ステップＳ３）、断面２次
モーメント算出工程（ステップＳ８またはＳ１０）、形
状置換工程（ステップＳ１２）を実行する。

【０１１６】具体的には、特徴抽出工程（ステップＳ
３）が、リブ構造体２１の断面毎に、テーパー形状２１
３についての特徴パラメータ（具体的には、上底、下
底、及び高さの寸法、及び断面２次モーメント）として
抽出する処理と、ガスインジェクション穴２２Ａの断面
形状（具体的には、穴径）を特徴パラメータとして抽出
する処理とを実行する。

【０１１７】前工程に続いて、断面２次モーメント算出
工程（ステップＳ８またはＳ１０）が、リブ構造体２１
の断面毎に、抽出された特徴パラメータ（上底、下底、
高さ）に応じてリブ構造体２１の断面についての断面２
次モーメントＩ_xを算出する処理を実行し、更に、算出
した断面２次モーメントＩ_xに対して等価となるような
リブ幅（リブ厚み）を算出する（ステップＳ９またはＳ
１１）。

【０１１８】形状置換工程（ステップＳ１２）が、リブ
構造体２１の断面毎に、矩形形状２１２にリブ構造体２
１の断面の形状を置き換える処理を実行することができ
る。

【０１１９】ここで、矩形形状２１２とは、算出された
断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_x
を有し、リブ構造体２１の断面のリブ高さと同一の高さ
を有し、ガスインジェクション穴２２Ａがなく、かつ厚
さＷ₃（ｂ_x）が一様な矩形形状を意味する。

【０１２０】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとし
て、断面２次モーメント算出工程（ステップＳ８→Ｓ９
→Ｓ１０）が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な
断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１の断面
のリブ高さと同一の高さを有し、計算の複雑化を招くガ
スインジェクション穴２２Ａのようなが省略され、かつ
厚さＷ₃（ｂ_x）が一様な単純な矩形形状２１２を代用す
ることが可能となる。

【０１２１】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１２２】また本実施形態の解析モデル作成装置は、
ガスインジェクション成形品モデル２０の解析モデルと
してガスインジェクション成形品モデルを用いた解析モ
デル作成装置であって、リブ構造体２１の両断面の各々
において、リブ高さが異なっており（ステップＳ４の
Ｎ）、貫通穴としてのガスインジェクション穴２２Ａが
リブ構造体２１の断面に設けられ、かつリブ厚みが一様
である場合、特徴抽出工程（ステップＳ３）、断面２次
モーメント算出工程（ステップＳ８またはＳ１０）、形
状置換工程（ステップＳ１２）を実行する。

【０１２３】具体的には、特徴抽出工程（ステップＳ
３）が、リブ構造体２１の断面毎に、ガスインジェクシ
ョン穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）を特徴パ
ラメータとして抽出する処理を実行する。

【０１２４】特徴抽出工程（ステップＳ３）に続いて、
断面２次モーメント算出工程（ステップＳ８またはＳ１
０）が、リブ構造体２１の断面毎に、抽出された特徴パ
ラメータ（上底、下底、高さ）に応じてリブ構造体２１
の断面についての断面２次モーメントＩ_xを算出する処
理を実行し、更に、算出した断面２次モーメントＩ_xに
対して等価となるようなリブ幅（リブ厚み）を算出し
（ステップＳ９またはＳ１１）する。

【０１２５】断面２次モーメント算出工程（ステップＳ
８またはＳ１０）に続いて、形状置換工程（ステップＳ
１２）が、リブ構造体２１の断面毎に、矩形形状２１２
にリブ構造体２１の断面の形状を置き換える処理を実行
する。

【０１２６】ここで矩形形状２１２とは、算出された断
面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを
有し、リブ構造体２１の断面のリブ高さと同一の高さを
有し、ガスインジェクション穴２２Ａがなくかつ厚さＷ
₃（ｂ_x）が一様な矩形形状を意味する。

【０１２７】すなわち、リブ高さが異なっており（ステ
ップＳ４のＮ）、貫通穴としてのガスインジェクション
穴２２Ａがリブ構造体２１の断面に設けられ、かつリブ
厚みが一様である場合、特徴抽出工程（ステップＳ３）
が、ガスインジェクション穴２２Ａの断面形状（具体的
には、穴径）と一様なリブ厚みと異なるリブ高さとを特
徴パラメータとして抽出する処理を実行する。これに続
いて、断面２次モーメント算出工程（ステップＳ８→Ｓ
９→Ｓ１０）が、ガスインジェクション穴２２Ａの断面
形状（具体的には、穴径）と一様なリブ厚みと異なるリ
ブ高さとを特徴パラメータとしたリブ構造体２１の断面
２次モーメントＩ_xを算出する。これに続いて、形状置
換工程（ステップＳ７）が、リブ構造体２１のリブ高さ
と同一の高さを有し、更に断面２次モーメント算出工程
（ステップＳ８→Ｓ９→Ｓ１０）が算出したガスインジ
ェクション穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）と
一様なリブ厚みと異なるリブ高さとを特徴パラメータと
したリブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_xと等価な
断面２次モーメントＩ_xを保存した矩形形状２１２でリ
ブ構造体２１の断面形状を置き換える。これに続いて、
矩形モデル発生工程が、形状置換工程（ステップＳ７）
が置き換えたガスインジェクション穴２２Ａの断面形状
（具体的には、穴径）と一様なリブ厚みと異なるリブ高
さとを特徴パラメータとした矩形形状２１２に基づい
て、ガスインジェクション成形品モデル２０の解析モデ
ルを発生し、矩形モデル発生工程が発生させた代替モデ
ルに基づいて、メッシュ作成手段が、メッシュ切りを実
行してメッシュデータを作成することになる。

【０１２８】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとし
て、断面２次モーメント算出工程（ステップＳ８→Ｓ９
→Ｓ１０）が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な
断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１の断面
のリブ高さと同一の高さを有し、計算の複雑化を招くガ
スインジェクション穴２２Ａのようなが省略され、かつ
厚さＷ₃（ｂ_x）が一様な単純な矩形形状２１２を代用す
ることが可能となる。

【０１２９】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１３０】また形状置換工程（ステップＳ１２）は、
リブ構造体２１の断面毎に、矩形形状２１２にリブ構造
体２１の断面の形状を置き換える処理と、リブ構造体２
１の両断面形状間を直線又は円弧で接続したガスインジ
ェクション成形品モデル２０にリブ構造体２１を置き換
える処理とを実行することができる。

【０１３１】ここで矩形形状２１２とは、算出された断
面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを
有し、リブ構造体２１の断面のリブ高さと同一の高さを
有し、ガスインジェクション穴２２Ａがなく、かつ厚さ
Ｗ₃（ｂ_x）が一様な矩形形状を意味する。

【０１３２】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる両断面形状間を
直線又は円弧で接続したガスインジェクション成形品モ
デル２０の等価モデルとして、断面２次モーメント算出
工程（ステップＳ８→Ｓ９、またはＳ１０→Ｓ１１）が
算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを有し、リブ構造体２１の断面のリブ高さと
同一の高さを有し、計算の複雑化を招くガスインジェク
ション穴２２Ａのようなが省略され、かつ厚さＷ
₃（ｂ_x）が一様な単純な矩形形状２１２を代用すること
が可能となる。

【０１３３】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１３４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、リブ構造体検出工程（ステップＳ２）が検出したリ
ブ構造体２１に対して特徴抽出工程（ステップＳ３）が
抽出した特徴パラメータに応じて、断面２次モーメント
算出工程（ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６、ステップＳ８→
Ｓ９→Ｓ１０）が、リブ構造体２１の断面２次モーメン
トＩ_xを算出する（ステップＳ５）。

【０１３５】また断面２次モーメント算出手段は、算出
した断面２次モーメントＩ_xに対して等価となるような
リブ幅（リブ厚み）を算出する（ステップＳ６）。

【０１３６】更に形状置換工程（ステップＳ７）が、前
工程に続いて、リブ構造体２１のリブ高さと同一の高さ
を有し、更に断面２次モーメント算出工程（ステップＳ
４→Ｓ５→Ｓ６、ステップＳ８→Ｓ９→Ｓ１０）が算出
したリブ構造体２１の断面２次モーメントＩ_xと等価な
断面２次モーメントＩ_xを保存した矩形形状２１２でリ
ブ構造体２１の断面形状を置き換える。

【０１３７】更に矩形モデル発生工程が、前工程に続い
て、形状置換工程（ステップＳ７）が置き換えた矩形形
状２１２に基づいて、ガスインジェクション成形品モデ
ル２０の解析モデルを発生する。

【０１３８】更に、メッシュ作成手段が、矩形モデル発
生工程が発生させた代替モデルに基づいて、メッシュ切
りを実行してメッシュデータを作成する。

【０１３９】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとし
て形状置換工程（ステップＳ７）が置き換えた矩形形状
２１２を代用することが可能となる。

【０１４０】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１４１】図４は、テーパのかかった逆Ｔ断面形状
（上底と下底との寸法が異なる形状）にガスインジェク
ション穴２２Ａが設けられた場合の断面２次モーメント
Ｉ_xの算出方法を説明するための図形である。

【０１４２】以下では、テーパのかかった逆Ｔ断面形状
２１１にガスインジョクション穴２２が設けられた場合
を例として説明を行う（図４参照）。

【０１４３】上記の図形において、図心（重心）Ｇを原
点としてｘｙ座標系を設定し、この図形を、ｙ軸に対し
て対象な形状を有する面積Ａ₁（図心Ｇ₁）、面積Ａ
₂（図心Ｇ₂）、及び面積Ａ₃（図心Ｇ₃）に分割する。

【０１４４】ｘ軸と平行な基準軸ＸＸからの図心（重
心）Ｇまでの距離をｅ₂とすると、 ｅ₂＝ξ＝ΣξＡ／ΣＡ＝｛Ａ₁ξ₁＋Ａ₂ξ₂−Ａ₃ξ₃｝
／｛Ａ₁＋Ａ₂−Ａ₃｝ となる。

【０１４５】ここで、 Ａ₁ξ₁＝（ｂ₁＋ｂ₂）（ｈ₁／２）・｛（ｂ₁＋２ｂ₂）
ｈ₁／３（ｂ₁＋ｂ₂）＋ｈ₂｝， Ａ₂ξ₂＝（ｃ₂＋ｈ₂）（ｈ₂／２）， Ａ₃ξ₃＝（π／４）Ｄ²・（ｈ₂／２＋Ｄ／２）， Ａ₁＝（ｂ₁＋ｂ₂）・ｈ₁／２， Ａ₂＝ｃ₂ｈ₂， Ａ₃＝（π／４）Ｄ² である。

【０１４６】次に、ＧからＧ₁，Ｇ₂，Ｇ₃までの距離を
各々、ａ₁，ａ₂，ａ₃とすれば、 ａ₁＝ξ₁−ξ， ａ₂＝ξ−ξ₂， ａ₃＝ξ−ξ₃ となる。

【０１４７】中立軸であるｘ軸に関するもとの図形の断
面２次モーメントＩ_xは、各図形の重心を通りｘ軸に平
行な軸に関する断面２次モーメントＩ_Gとｘ軸から距離
ａの二乗和で表現されるので、 Ｉ_x＝ΣＩ_G＋Σａ²Ａ＝Ｉ_G1＋ａ₁ ²Ａ₁＋Ｉ_G2＋ａ₂ ²Ａ₂
−（Ｉ_G3＋ａ₃ ²Ａ₃） となる。

【０１４８】ここで、 Ｉ_G1＝（ｂ₁ ²＋４ｂ₁ｂ₂＋ｂ₂ ²）・ｈ₁ ³／３６（ｂ₁＋
ｂ₂）， Ｉ_G2＝Ｃ₂・ｈ₂ ³／１２， Ｉ_G3＝（π／６４）・Ｄ⁴ 従って、テーパのかかった断面形状にガスインジョクシ
ョン穴２２がある場合、中立軸（ｘ軸）における断面２
次モーメントＩ_xは、寸法が解れば、各式にその寸法値
を代入して算出することができる。

【０１４９】図５は、リブ厚みｂ_x（図面の垂直方向の
寸法、図７，８，９または１０に示すところのＷ₃）の
相当する寸法）が一様なリブの逆Ｔ断面形状の場合の置
き換えようとする断面２次モーメントＩ_xの算出方法を
説明するための図形である。

【０１５０】置き換えようとする、厚さが一様なリブの
逆Ｔ断面形状２１１の２次モーメントＩ_xは、次の図
（図６参照）に示すように、ｂ_xのみの未知数で残りの
寸法と断面２次モーメントＩ_xは、既知となり算出がで
きる。

【０１５１】同様にしてｅ₂は、 ｅ₂＝ξ＝ΣξＡ／ΣＡ＝Ａ₁ξ₁＋Ａ₂ξ₂／（Ａ₁＋
Ａ₂） となる。

【０１５２】ここで、 Ａ₁ξ₁＝ｂ_xｈ₁・｛（ｈ₁／２）＋ｈ₂｝， Ａ₂ξ₂＝（ｃ₂ｈ₂）（ｈ₂／２）， Ａ₁＝ｂ_xｈ₁， Ａ₂＝ｃ₂ｈ₂， である。

【０１５３】次に、ＧからＧ₁，Ｇ₂，Ｇ₃までの距離を
各々、ａ₁，ａ₂，ａ₃とすれば、 ａ₁＝ξ₁−ξ， ａ₂＝ξ−ξ₂， ａ₃＝ξ−ξ₃ となる。

【０１５４】中立軸であるｘ軸に関するもとの図形の断
面２次モーメントＩ_xは、各図形の重心を通りｘ軸に平
行な軸に関する断面２次モーメントＩ_Gとｘ軸から距離
ａの二乗和で表現されるので、 Ｉ_x＝ΣＩ_G＋Σａ²Ａ＝Ｉ_G1＋ａ₁ ²Ａ₁＋Ｉ_G2＋ａ₂ ²Ａ₂ となる。

【０１５５】ここで、 Ｉ_G1＝（ｂ_x・ｈ₁ ³）／１２， Ｉ_G2＝Ｃ₂・ｈ₂ ³／１２， 従って、厚さＷ₃（ｂ_x）が一様なリブの逆Ｔ断面形状２
１１の２次モーメントＩ_xは、寸法が解れば、各式にそ
の寸法値を代入して算出することができる。

【０１５６】図６は、片持ち梁のたわみと応力の算出方
法を説明するための図形である。

【０１５７】図６（ａ）に示すように、梁の一方が固定
端Ｆに固定されている長さＬの片持ち梁に荷重Ｗを加え
たときのたわみδは、片持ち梁の材料のヤング率をＥ、
断面２次モーメントをＩ_xとすると、たわみδは、 δ＝ＷＬ³／（３ＥＩ_x） で表される。

【０１５８】また、図６（ｂ）に示すように、曲げモー
メントをＭ、ｘ軸（中立軸）から上面までの距離をｅ_1、
ｘ軸（中立軸）と平行な基準軸ＸＸからの図心（重心）
Ｇまでの距離をｅ₂とすると、固定端Ｆに生じる上面の
最大応力σ₁及び下面の最大応力σ₂は、 σ₁＝（−Ｍ／Ｉ）・ｅ₁， σ₂＝（Ｍ／Ｉ）・ｅ₂ で表される。

【０１５９】以下、図面に基づき、図３で説明した解析
モデル作成手法の各種実施形態を説明する。

【０１６０】図７は、本発明の解析モデル作成装置が実
行する解析モデル作成手法の第１実施形態を説明するた
めの図形であって、図７（ａ）は、ガスインジョクショ
ン成型品２０に形成されているリブ構造体２１の両断面
の各々において、リブ高さｈが一定値であり（図３にお
けるステップＳ４のＹ）、ガスインジェクション穴２２
Ａがリブ構造体２１のリブ断面に設けられ、かつリブ厚
み方向にテーパー形状２１３を有しているリブ構造体２
１の斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のテーパ
ー形状２１３の断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２
次モーメントＩ_xを有し、図７（ａ）のテーパー形状２
１３の断面のリブ高さｈと同一の高さＨを有し、ガスイ
ンジェクション穴２２Ａがなく、かつリブ厚みＷ
₃（ｂ_x）が一定な逆Ｔ型凸の矩形形状２１２を有する代
替モデル２１の斜視図である。

【０１６１】図７は、ガスインジョクション成型品２０
に形成されているリブ構造体２１の一部を抜き出したも
ので、このリブ構造体２１は、リブ高さｈが一定値で、
ガスインジェクション穴２２Ａがあり、リブ厚さ方向に
テーパーがかかっている。

【０１６２】第１実施形態の解析モデル作成装置におい
ては、ガスインジョクション成型品２０に形成されてい
るリブ構造体２１（図７（ａ）参照）の両断面の各々に
おいて、順次、成形品モデル２０のリブ形状２１１（図
７（ａ）に示す、逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形
状）２１の壁の部分（Ｔ形状中の足の部分（台形状の｜
の部分）を意味する。）を抜き出し、リブ高さｈ（図７
（ａ）に示す逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形状）２
１の壁の高さ、または図７（ｂ）に示す逆Ｔ形状のリブ
構造体（リブ基本形状）２１の壁の高さ）が一定値であ
り（図３におけるステップＳ４のＹ）、貫通穴２２とし
てのガスインジェクション穴２２Ａがリブ構造体２１の
リブ断面に設けられ、かつリブ厚み方向（図中の水平方
向）にテーパー形状２１３を有している場合、特徴抽出
工程（図３におけるステップＳ３）、断面２次モーメン
ト算出工程（図３におけるステップＳ４→Ｓ５→Ｓ
６）、形状置換工程（図３におけるステップＳ７）を実
行する。

【０１６３】すなわち、特徴抽出工程（図３におけるス
テップＳ３）が、テーパー形状２１３についての特徴パ
ラメータ（具体的には、上底、下底、及び高さの寸法、
及び断面２次モーメント）として抽出する処理と、ガス
インジェクション穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴
径）を特徴パラメータとして抽出する処理とを実行す
る。

【０１６４】更に特徴抽出工程に続いて、断面２次モー
メント算出工程（図３におけるステップＳ４→Ｓ５→Ｓ
６）が、抽出された特徴パラメータ（上底、下底、高
さ）に応じてリブ構造体２１のリブ断面についての断面
２次モーメントＩ_xを算出する処理を実行する。

【０１６５】更に断面２次モーメント算出工程に続い
て、形状置換工程（図３におけるステップＳ７）が、逆
Ｔ型凸の矩形形状２１２にリブ構造体２１のリブ断面の
形状を置き換えた代替モデル２１（底板部幅Ｗ₁、底板
部厚みＷ₂、図７（ｂ）参照）を生成する処理を実行す
る。

【０１６６】ここで逆Ｔ型凸の矩形形状２１２とは、算
出された断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを有し、リブ構造体２１のリブ断面のリブ高
さｈと同一の高さＨを有し、ガスインジェクション穴２
２Ａがなく、かつリブ厚みＷ ₃（ｂ_x）が一定な矩形形状
を意味する。

【０１６７】すなわち、検出したリブ構造体２１に対し
てリブ構造体２１の梁がリブ厚みに対してテーパー形状
２１３及びガスインジェクション穴２２Ａの断面形状
（具体的には、穴径）を有している場合、特徴抽出工程
（図３におけるステップＳ３）が、ガスインジェクショ
ン穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）及びテーパ
ー形状２１３についての特徴パラメータ（具体的には、
上底、下底、及び高さの寸法、及び断面２次モーメン
ト）として抽出する処理を実行する。前工程に続いて、
断面２次モーメント算出工程（図３におけるステップＳ
４→Ｓ５→Ｓ６）が、ガスインジェクション穴２２Ａの
断面形状（具体的には、穴径）及びテーパー形状２１３
についての特徴パラメータ（具体的には、上底、下底、
及び高さの寸法、及び断面２次モーメント）としたリブ
構造体２１のリブ断面２次モーメントＩ_xを算出する。
前工程に続いて、形状置換工程（図３におけるステップ
Ｓ７）が、リブ構造体２１のリブ高さｈと同一の高さＨ
を有し、更に断面２次モーメント算出工程（図３におけ
るステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が算出したガスインジェ
クション穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）及び
テーパー形状２１３についての特徴パラメータ（具体的
には、上底、下底、及び高さの寸法、及び断面２次モー
メント）としたリブ構造体２１のリブ断面２次モーメン
トＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有する逆Ｔ型凸
の矩形形状２１２でリブ構造体２１のリブ断面形状を置
き換える処理を実行する。前工程に続いて、代替モデル
発生手段が、形状置換工程（図３におけるステップＳ
７）が置き換えたガスインジェクション穴２２Ａの断面
形状（具体的には、穴径）及びテーパー形状２１３につ
いての特徴パラメータ（具体的には、上底、下底、及び
高さの寸法、及び断面２次モーメント）とした逆Ｔ型凸
の矩形形状２１２に基づいて、ガスインジェクション成
形品モデル２０の代替モデル２１を発生する処理を実行
する。代替モデル発生手段が発生させた代替モデル２１
（底板部幅Ｗ₁、底板部厚みＷ₂）に基づいて、メッシュ
作成手段が、前工程に続いて、メッシュ切りを実行して
メッシュデータを作成しガスインジェクション（ＧＩ）
成形品モデル記憶手段１０７に保存する処理を実行す
る。

【０１６８】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとし
て、断面２次モーメント算出工程（図３におけるステッ
プＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が算出した断面２次モーメントＩ
_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２
１のリブ断面のリブ高さｈと同一の高さＨを有し、計算
の複雑化を招くガスインジェクション穴２２Ａのような
が省略され、かつリブ厚みＷ₃（ｂ_x）が一定な単純な逆
Ｔ型凸の矩形形状２１２を代用することが可能となる。

【０１６９】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１７０】また形状置換工程（図３におけるステップ
Ｓ１２）は、リブ構造体２１のリブ断面毎に、逆Ｔ型凸
の矩形形状２１２にリブ構造体２１のリブ断面の形状を
置き換える処理と、ガスインジョクション成型品２０に
形成されているリブ構造体２１の両断面形状間を直線又
は円弧で接続したガスインジェクション成形品モデル２
０にリブ構造体２１を置き換える処理とを実行すること
ができる。

【０１７１】ここで、逆Ｔ型凸の矩形形状２１２にリブ
構造体２１のリブ断面の形状を置き換える処理とは、算
出された断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを有し、リブ構造体２１のリブ断面のリブ高
さｈと同一の高さＨを有し、ガスインジェクション穴２
２Ａがなく、かつリブ厚みＷ₃（ｂ_x）が一定な逆Ｔ型凸
の矩形形状２１２にリブ構造体２１のリブ断面の形状を
置き換える処理を意味している。。

【０１７２】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる両断面形状間を
直線又は円弧で接続したガスインジェクション成形品モ
デル２０の等価モデルとして、断面２次モーメント算出
工程（図３におけるステップＳ８→Ｓ９、またはＳ１０
→Ｓ１１）が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な
断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１のリブ
断面のリブ高さｈと同一の高さＨを有し、計算の複雑化
を招くガスインジェクション穴２２Ａのようなが省略さ
れ、かつリブ厚みＷ₃（ｂ_x）が一定な単純な逆Ｔ型凸の
矩形形状２１２を代用することが可能となる。

【０１７３】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１７４】図８は、本発明の解析モデル作成装置が実
行する解析モデル作成手法の第２実施形態を説明するた
めの図形であって、図８（ａ）は、ガスインジョクショ
ン成型品２０に形成されているリブ構造体２１の両断面
の各々において、リブ高さｈが一定値であり（図３にお
けるステップＳ４のＹ）、ガスインジェクション穴２２
Ａがリブ構造体２１のリブ断面に設けられ、かつリブ厚
みが一定値であるリブ構造体２１の斜視図であり、図８
（ｂ）は、図８（ａ）のリブ断面の断面２次モーメント
Ｉ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、図８（ａ）
のリブ断面の断面のリブ高さｈと同一の高さＨを有し、
ガスインジェクション穴２２Ａがなく、かつリブ厚みＷ
₃（ｂ_x）が一定な逆Ｔ型凸の矩形形状２１２を有する代
替モデル２１の斜視図である。

【０１７５】第２実施形態の解析モデル作成装置は、ガ
スインジョクション成型品２０に形成されているリブ構
造体２１（図８（ａ）参照）の両断面の各々において、
順次、成形品モデル２０のリブ形状２１１（図８（ａ）
に示す逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形状）２１の壁
の部分（Ｔ形状中の足の部分）を抜き出し、リブ高さｈ
（図８（ａ）に示す逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形
状）２１の壁の高さ、または図８（ｂ）に示す逆Ｔ形状
のリブ構造体（リブ基本形状）２１の壁の高さ）が一定
値であり（図３におけるステップＳ４のＹ）、貫通穴と
してのガスインジェクション穴２２Ａがリブ構造体２１
のリブ断面に設けられ、かつリブ厚みＷ ₃（図８（ａ）
に示す逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形状）２１の壁
の厚さ、または図８（ｂ）に示す逆Ｔ形状のリブ構造体
（リブ基本形状）２１の壁の厚さ）が一定値である場
合、断面２次モーメント算出工程（図３におけるステッ
プＳ４→Ｓ５→Ｓ６）、形状置換工程（図３におけるス
テップＳ７）を実行する。

【０１７６】すなわち、断面２次モーメント算出工程
（図３におけるステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が、抽出さ
れた特徴パラメータ（上底、下底、高さ）に応じてリブ
構造体２１のリブ断面についての断面２次モーメントＩ
_xを算出する処理を実行する。

【０１７７】前工程に続いて、形状置換工程（図３にお
けるステップＳ７）が、逆Ｔ型凸の矩形形状２１２にリ
ブ構造体２１のリブ断面の形状を置き換えた代替モデル
２１（底板部幅Ｗ₁、底板部厚みＷ₂、図８（ｂ）参照）
を生成する処理を実行する。

【０１７８】ここで逆Ｔ型凸の矩形形状２１２とは、算
出された断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを有し、リブ構造体２１のリブ断面のリブ高
さｈと同一の高さＨを有し、ガスインジェクション穴２
２Ａがなく、かつリブ厚みＷ ₃（ｂ_x）が一定な矩形形状
を意味している。

【０１７９】すなわち、断面２次モーメント算出工程
（図３におけるステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）が、ガスイ
ンジェクション穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴
径）及びテーパー形状２１３を含まない特徴パラメータ
に基づいてリブ構造体２１のリブ断面２次モーメントＩ
_xを算出する。前工程に続いて、形状置換工程（図３に
おけるステップＳ７）が、このような逆Ｔ型凸の矩形形
状２１２でリブ構造体２１のリブ断面形状を置き換える
処理を実行する。前工程に続いて、代替モデル２１（底
板部幅Ｗ₁、底板部厚みＷ₂）発生工程が、形状置換工程
（図３におけるステップＳ７）が置き換えたガスインジ
ェクション穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）及
びテーパー形状２１３を含まない特徴パラメータによる
逆Ｔ型凸の矩形形状２１２に基づいて、ガスインジェク
ション成形品モデル２０の代替モデル２１（底板部幅Ｗ
₁、底板部厚みＷ₂）を発生する処理を実行する。前工程
に続いて、代替モデル発生手段が発生させた代替モデル
２１（底板部幅Ｗ₁、底板部厚みＷ₂）に基づいて、メッ
シュ作成手段が、メッシュ切りを実行してメッシュデー
タを作成しガスインジェクション（ＧＩ）成形品モデル
記憶手段１０７に保存する処理を実行するので、実用的
な解析時間と解析精度を以て強度解析に必要な変位や応
力をワークステーション１０を用いてシミュレーション
できる等価モデルとして、断面２次モーメント算出工程
（図３におけるステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６）がこのよう
な単純な逆Ｔ型凸の矩形形状２１２を代用することが可
能となる。

【０１８０】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１８１】また形状置換工程（図３におけるステップ
Ｓ１２）は、リブ構造体２１のリブ断面毎に、逆Ｔ型凸
の矩形形状２１２にリブ構造体２１のリブ断面の形状を
置き換える処理と、ガスインジョクション成型品２０に
形成されているリブ構造体２１の両断面形状間を直線又
は円弧で接続したガスインジェクション成形品モデル２
０にリブ構造体２１を置き換える処理とを実行すること
ができる。

【０１８２】ここで逆Ｔ型凸の矩形形状２１２とは、算
出された断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを有しリブ構造体２１のリブ断面のリブ高さ
ｈと同一の高さＨを有しガスインジェクション穴２２Ａ
がなくかつリブ厚みＷ₃（ｂ_x）が一定な逆Ｔ型凸の形状
を意味する。

【０１８３】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる両断面形状間を
直線又は円弧で接続したガスインジェクション成形品モ
デル２０の等価モデルとして、断面２次モーメント算出
工程（図３におけるステップＳ８→Ｓ９、またはＳ１０
→Ｓ１１）が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な
断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１のリブ
断面のリブ高さｈと同一の高さＨを有し、計算の複雑化
を招くガスインジェクション穴２２Ａのようなが省略さ
れ、かつリブ厚みＷ₃（ｂ_x）が一定な単純な逆Ｔ型凸の
矩形形状２１２を代用することが可能となる。

【０１８４】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１８５】図９は、本発明の解析モデル作成装置が実
行する解析モデル作成手法の第３実施形態を説明するた
めの図形であって、図９（ａ）は、ガスインジョクショ
ン成型品２０に形成されているリブ構造体２１の両断面
の各々において、リブ高さｈ ₁（ｈ₂）が異なっており
（図３におけるステップＳ４のＮ）、ガスインジェクシ
ョン穴２２Ａがリブ構造体２１のリブ断面に設けられ、
かつリブ厚みＷ₃（Ｗ₄）方向にテーパー形状２１３を有
しているリブ構造体２１の斜視図であり、図９（ｂ）
は、図９（ａ）のテーパー形状２１３の断面２次モーメ
ントＩ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、図９
（ａ）のテーパー形状２１３の断面のリブ高さｈ
₁（ｈ₂）と同一の高さＨ₁（Ｈ₂）を有し、ガスインジェ
クション穴２２Ａがなく、かつリブ厚みＷ₃（Ｗ₄）が一
定な逆Ｔ型凸の矩形形状２１２を有する代替モデル２１
の斜視図である。

【０１８６】第３実施形態の解析モデル作成装置は、ガ
スインジョクション成型品２０に形成されているリブ構
造体２１の両断面の各々において、順次、成形品モデル
２０のリブ形状２１１（すなわち、図９（ａ）に示す逆
Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形状）２１の壁の部分
（Ｔ形状中の足の部分（台形状の｜の部分）を意味す
る。）を抜き出し、図９（ａ）に示す逆Ｔ形状のリブ構
造体（リブ基本形状）２１のリブ高さｈ₁とリブ高さｈ₂
とが異なっており（図３におけるステップＳ４のＮ）、
貫通穴２２としてのガスインジェクション穴（ガス穴）
２２Ａがリブ構造体２１（図９（ａ）参照）のリブ断面
に設けられ、かつリブ厚み方向（図中の水平方向）にテ
ーパー形状２１３を有している場合、特徴抽出工程（図
３におけるステップＳ３）、断面２次モーメント算出工
程（図３におけるステップＳ８またはＳ１０）、形状置
換工程（図３におけるステップＳ１２）を実行する。

【０１８７】具体的には、特徴抽出工程（図３における
ステップＳ３）が、リブ構造体２１のリブ断面毎に、テ
ーパー形状２１３についての特徴パラメータ（具体的に
は、上底、下底、及び高さの寸法、及び断面２次モーメ
ント）として抽出する処理と、ガスインジェクション穴
２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）を特徴パラメー
タとして抽出する処理とを実行する。

【０１８８】前工程に続いて、断面２次モーメント算出
工程（図３におけるステップＳ８またはＳ１０）が、図
９（ａ）のリブ構造体２１のリブ断面毎に、抽出された
特徴パラメータ（上底、下底、高さ）に応じてリブ構造
体２１のリブ断面についての断面２次モーメントＩ_xを
算出する処理を実行する。更に、算出した断面２次モー
メントＩ_xに対して等価となるようなリブ幅ｂ_x（図９
（ｂ）に示す逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基本形状）２
１の壁についてのリブ厚みＷ₃，Ｗ₄）を算出する（図３
におけるステップＳ９またはＳ１１）。

【０１８９】前工程に続いて、形状置換工程（図３にお
けるステップＳ１２）が、図９（ａ）のリブ構造体２１
のリブ断面毎に、リブ構造体２１のリブ断面の形状を図
９（ｂ）に示すような逆Ｔ型凸の矩形形状２１２に置き
換えた代替モデル２１（底板部幅Ｗ₁、底板部厚み（リ
ブ厚み）Ｗ₂、リブ高さＨ₁，Ｈ₂の逆Ｔ形状）を生成す
る。

【０１９０】ここで逆Ｔ型凸の矩形形状２１２とは、算
出された断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを有し、リブ構造体２１のリブ断面のリブ高
さｈ₁（ｈ₂）と同一の高さＨ₁（Ｈ₂）を有し、ガスイン
ジェクション穴２２Ａがなく、かつリブ厚みＷ₃（Ｗ₄）
が一定な矩形形状を意味する。

【０１９１】すなわち、リブ高さｈ₁とリブ高さｈ₂とが
異なっており（図３におけるステップＳ４のＮ）、貫通
穴としてのガスインジェクション穴２２Ａがリブ構造体
２１のリブ断面に設けられ、かつリブ厚み方向（図中の
水平方向）にテーパー形状２１３を有している場合、特
徴抽出工程（図３におけるステップＳ３）が、ガスイン
ジェクション穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）
とテーパー形状２１３と異なるリブ高さとを特徴パラメ
ータとして抽出する処理を実行する。前工程に続いて、
断面２次モーメント算出工程（図３におけるステップＳ
８→Ｓ９→Ｓ１０）が、ガスインジェクション穴２２Ａ
の断面形状（具体的には、穴径）とテーパー形状２１３
と異なるリブ高さとを特徴パラメータとしたリブ構造体
２１のリブ断面２次モーメントＩ_xを算出する。前工程
に続いて、形状置換工程（図３におけるステップＳ７）
が、前述の逆Ｔ型凸の矩形形状２１２でリブ構造体２１
のリブ断面形状を置き換える処理を実行する。前工程に
続いて、代替モデル発生手段が、形状置換工程（図３に
おけるステップＳ７）が置き換えたガスインジェクショ
ン穴２２Ａの断面形状（具体的には、穴径）とテーパー
形状２１３と異なるリブ高さとを特徴パラメータとした
逆Ｔ型凸の矩形形状２１２に基づいて、ガスインジェク
ション成形品モデル２０の代替モデル２１（底板部幅Ｗ
₁、底板部厚みＷ₂）を発生する処理を実行する。代替モ
デル発生手段が発生させた代替モデル２１（底板部幅Ｗ
₁、底板部厚みＷ₂）に基づいて、メッシュ作成手段が、
メッシュ切りを実行してメッシュデータを作成しガスイ
ンジェクション（ＧＩ）成形品モデル記憶手段１０７に
保存する処理を実行する。

【０１９２】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとし
て、断面２次モーメント算出工程（図３におけるステッ
プＳ８→Ｓ９→Ｓ１０）が算出した断面２次モーメント
Ｉ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体
２１のリブ断面のリブ高さｈ₁（ｈ₂）と同一の高さＨ₁
（Ｈ₂）を有し、計算の複雑化を招くガスインジェクシ
ョン穴２２Ａのようなが省略され、かつリブ厚みＷ
₃（Ｗ₄）が一定な単純な逆Ｔ型凸の矩形形状２１２を代
用することが可能となる。

【０１９３】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０１９４】図１０は、本発明の解析モデル作成装置が
実行する解析モデル作成手法の第４実施形態を説明する
ための図形であって、図１０（ａ）は、ガスインジョク
ション成型品２０に形成されているリブ構造体２１の両
断面の各々において、リブ高さｈ₁（ｈ₂）が異なってお
り（図３におけるステップＳ４のＮ）、ガスインジェク
ション穴２２Ａがリブ構造体２１の逆Ｔ形状凸のリブ断
面に設けられ、かつリブ厚みＷ₃（Ｗ₄）が一定値である
リブ構造体２１の斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１
０（ａ）のテーパー形状２１３の断面２次モーメントＩ
_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、図１０（ａ）
のテーパー形状２１３の断面のリブ高さｈ₁（ｈ₂）と同
一の高さＨ₁（Ｈ₂）を有し、ガスインジェクション穴２
２Ａがなく、かつリブ厚みＷ₃（Ｗ₄）が一定な逆Ｔ型凸
の矩形形状２１２を有する代替モデル２１の斜視図であ
る。

【０１９５】第４実施形態の解析モデル作成装置は、ガ
スインジョクション成型品２０に形成されているリブ構
造体２１（図１０（ａ）参照）の両断面の各々におい
て、順次、成形品モデル２０のリブ形状２１１（すなわ
ち、図１０（ａ）に示す逆Ｔ形状のリブ構造体（リブ基
本形状）２１の壁の部分（Ｔ形状中の足の部分を意味す
る。）を抜き出し、図１０（ａ）に示す逆Ｔ形状のリブ
構造体（リブ基本形状）２１の壁のであるリブ高さｈ₁
とリブ高さｈ₂とが異なっており（図３におけるステッ
プＳ４のＮ）、貫通穴（ガス穴）としてのガスインジェ
クション穴２２Ａが図１０（ａ）に示すリブ構造体２１
の逆Ｔ形状凸のリブ断面に設けられ、かつリブ厚みＷ₃
（Ｗ₄）が一定値である場合、特徴抽出工程（図３にお
けるステップＳ３）、断面２次モーメント算出工程（図
３におけるステップＳ８またはＳ１０）、形状置換工程
（図３におけるステップＳ１２）を実行する。

【０１９６】具体的には、特徴抽出工程（図３における
ステップＳ３）が、リブ構造体２１の逆Ｔ形状凸のリブ
断面毎に、ガスインジェクション穴２２Ａの断面形状
（具体的には、穴径）を特徴パラメータとして抽出する
処理を実行する。

【０１９７】前工程に続いて、断面２次モーメント算出
工程（図３におけるステップＳ８またはＳ１０）が、リ
ブ構造体２１の逆Ｔ形状凸のリブ断面毎に、抽出された
特徴パラメータ（上底、下底、高さ）に応じてリブ構造
体２１の逆Ｔ形状凸のリブ断面についての断面２次モー
メントＩ_xを算出する処理を実行する。更に、算出した
断面２次モーメントＩ_xに対して等価となるようなリブ
幅（リブ厚みＷ₃（Ｗ₄））を算出する（図３におけるス
テップＳ９またはＳ１１）。

【０１９８】前工程に続いて、形状置換工程（図３にお
けるステップＳ１２）が、リブ構造体２１の逆Ｔ形状凸
のリブ断面毎に、逆Ｔ型凸の矩形形状２１２にリブ構造
体２１の逆Ｔ形状凸のリブ断面の形状を置き換えた代替
モデル２１（底板部幅Ｗ₁、底板部厚みＷ₂、（図１０
（ｂ）参照）を生成する処理を実行する。

【０１９９】ここでＴ型凸の矩形形状２１２とは、算出
された断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モーメ
ントＩ_xを有し、リブ構造体２１の逆Ｔ形状凸のリブ断
面のリブ高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）と同一の高さＨ₁（Ｈ₂）を
有し、ガスインジェクション穴２２Ａがなく、かつリブ
厚みＷ₃（Ｗ₄）が一定な矩形形状を意味する。

【０２００】すなわち、リブ高さｈ₁とリブ高さｈ₂とが
異なっており（図３におけるステップＳ４のＮ）、貫通
穴としてのガスインジェクション穴２２Ａがリブ構造体
２１の逆Ｔ形状凸のリブ断面に設けられ、かつリブ厚み
Ｗ₃（Ｗ₄）が一定値である場合、特徴抽出工程（図３に
おけるステップＳ３）が、ガスインジェクション穴２２
Ａの断面形状（具体的には、穴径）と一定なリブ厚みＷ
₃（Ｗ₄）と異なるリブ高さとを特徴パラメータとして抽
出する処理を実行する。前工程に続いて、断面２次モー
メント算出工程（図３におけるステップＳ８→Ｓ９→Ｓ
１０）が、ガスインジェクション穴２２Ａの断面形状
（具体的には、穴径）と一定なリブ厚みＷ ₃（Ｗ₄）と異
なるリブ高さとを特徴パラメータとしたリブ構造体２１
の逆Ｔ形状凸のリブ断面２次モーメントＩ_xを算出す
る。前工程に続いて、形状置換工程（図３におけるステ
ップＳ７）が、リブ構造体２１のリブ高さと同一の高さ
Ｈ₁（Ｈ₂）を有し、更に断面２次モーメント算出工程
（図３におけるステップＳ８→Ｓ９→Ｓ１０）が算出し
たガスインジェクション穴２２Ａの断面形状（具体的に
は、穴径）と一定なリブ厚みＷ₃（Ｗ₄）と異なるリブ高
さとを特徴パラメータとしたリブ構造体２１の逆Ｔ形状
凸のリブ断面２次モーメントＩ_xと等価な断面２次モー
メントＩ_xを有する逆Ｔ型凸の矩形形状２１２でリブ構
造体２１の逆Ｔ形状凸のリブ断面形状を置き換える処理
を実行する。前工程に続いて、代替モデル発生手段が、
形状置換工程（図３におけるステップＳ７）が置き換え
たガスインジェクション穴２２Ａの断面形状（具体的に
は、穴径）と一定なリブ厚みＷ₃（Ｗ₄）と異なるリブ高
さとを特徴パラメータとした逆Ｔ型凸の矩形形状２１２
に基づいて、ガスインジェクション成形品モデル２０の
代替モデル２１（底板部幅Ｗ₁、底板部厚みＷ₂）を発生
する処理を実行する。前工程に続いて、代替モデル発生
手段が発生させた代替モデル２１（底板部幅Ｗ₁、底板
部厚みＷ₂）に基づいて、メッシュ作成手段が、メッシ
ュ切りを実行してメッシュデータを作成しガスインジェ
クション（ＧＩ）成形品モデル記憶手段１０７に保存す
る処理を実行する。

【０２０１】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる等価モデルとし
て、断面２次モーメント算出工程（図３におけるステッ
プＳ８→Ｓ９→Ｓ１０）が算出した断面２次モーメント
Ｉ_xと等価な断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体
２１の逆Ｔ形状凸のリブ断面のリブ高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）
と同一の高さＨ₁（Ｈ₂）を有し、計算の複雑化を招くガ
スインジェクション穴２２Ａのようなが省略され、かつ
リブ厚みＷ₃（Ｗ₄）が一定な単純な逆Ｔ型凸の矩形形状
２１２を代用することが可能となる。

【０２０２】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０２０３】また形状置換工程（図３におけるステップ
Ｓ１２）は、リブ構造体２１の逆Ｔ形状凸のリブ断面毎
に、前述したような逆Ｔ型凸の矩形形状２１２にリブ構
造体２１の逆Ｔ形状凸のリブ断面の形状を置き換える処
理と、ガスインジョクション成型品２０に形成されてい
るリブ構造体２１の両断面形状間を直線又は円弧で接続
したガスインジェクション成形品モデル２０にリブ構造
体２１を置き換える処理とを実行することができる。

【０２０４】これにより、実用的な解析時間と解析精度
を以て強度解析に必要な変位や応力をワークステーショ
ン１０を用いてシミュレーションできる両断面形状間を
直線又は円弧で接続したガスインジェクション成形品モ
デル２０の等価モデルとして、断面２次モーメント算出
工程（図３におけるステップＳ８→Ｓ９、またはＳ１０
→Ｓ１１）が算出した断面２次モーメントＩ_xと等価な
断面２次モーメントＩ_xを有し、リブ構造体２１の逆Ｔ
形状凸のリブ断面のリブ高さＨ（Ｈ₁，Ｈ₂）と同一の高
さＨ₁（Ｈ₂）を有し、計算の複雑化を招くガスインジェ
クション穴２２Ａのようなが省略され、かつリブ厚みＷ
₃（Ｗ₄）が一定な単純な逆Ｔ型凸の矩形形状２１２を代
用することが可能となる。

【０２０５】その結果、短時間で寸法精度良くメッシュ
切りが実行できるようになり、通常のワークステーショ
ンレベルで実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル
記憶手段１０７に収まるメッシュ数を発生できるように
なる。

【０２０６】次に、図面に基づき、本発明の解析モデル
作成装置が実行する解析モデル作成手法の評価結果を示
す。

【０２０７】図１１は、本発明の解析モデル作成装置が
実行する解析モデル作成手法の解析精度を評価するため
のガスインジェクションモデルに利用するリブ基本形状
２１１の側面図である。図１２（ａ）〜（ｃ）の各々
は、図１１の側面形状を有し、リブ基本形状の正面図で
ある。

【０２０８】ガスインジェクションモデルに利用する図
１２（ａ）及び図１２（ｂ）のリブ基本形状では、リブ
厚さの上辺を２．５ｍｍとし、下底を３ｍｍとした。ま
た図１２（ｂ）におけるガスインジェクション穴２２Ａ
の直径を１．５ｍｍとした。また図１２（ｃ）における
リブ厚さを２．７ｍｍとした。

【０２０９】このようなリブ基本形状（図１２（ａ）〜
（ｃ））の各々に対し、梁の近似式との解析精度の評価
を行った。ただし、基本形状としては、穴なしで板厚が
一様な形状に近似している。その評価結果を表１に示
す。

【表１】

【０２１０】以上説明したように本発明の各実施形態に
よれば、ガスインジェクション穴２２Ａ等の穴形状があ
る三次元ＣＡＤモデルから、短時間で寸法精度良くメッ
シュ切りが実行でき、通常のワークステーションレベル
で、実用的な記憶容量を有するＧＩ成型品モデル記憶手
段１０７に収まるメッシュ数を発生できるようになる。

【０２１１】更に実用的な解析時間と解析精度を以て強
度解析に必要な変位や応力をワークステーション１０を
用いてシミュレーションできる等価モデル（代替モデ
ル）を発生できるようになり、従来メッシュ作成が困難
であったものが、メッシュ切りができ、実用的な時間で
解析ができ、設計段階での強度確認ができるようにな
る。

【０２１２】

【発明の効果】請求項１乃至７のいずれか一項に記載の
本発明によれば、実用的な解析時間と解析精度を以て強
度解析に必要な変位や応力をコンピュータを用いてシミ
ュレーションできる等価モデルとして、断面２次モーメ
ント算出手段が算出した断面２次モーメントと等価な断
面２次モーメントを有し、リブ構造体の断面のリブ高さ
と同一の高さを有し、ガスインジェクション穴が省略さ
れ、かつ厚さが一様な単純な矩形形状を代用することが
可能となる。

【０２１３】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できる代替モデルを生成することのできる解析モ
デル装置を提供できる。そして、メッシュ作成手段によ
り、通常のワークステーションレベルで実用的な記憶容
量に収まるメッシュ数を発生可能とする解析モデル作成
装置を提供できる。

【０２１４】また請求項８に記載の発明によれば、請求
項４乃至７のいずれか一項に記載の効果に加えて、実用
的な解析時間と解析精度を以て強度解析に必要な変位や
応力をコンピュータを用いてシミュレーションできる両
断面形状間を直線又は円弧で接続した構造物の等価モデ
ルとして、断面２次モーメント算出手段が算出した断面
２次モーメントと等価な断面２次モーメントを有し、リ
ブ構造体の断面のリブ高さと同一の高さを有し、ガスイ
ンジェクション穴が省略され、かつ厚さが一様な単純な
矩形形状を代用することが可能となる。

【０２１５】その結果、短時間で精度良くメッシュ切り
が実行できるようになり、通常のワークステーションレ
ベルで実用的な記憶容量に収まるメッシュ数を発生でき
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の解析モデル作成装置を実行できるワー
クステーションの構成例を説明するためのブロック図で
ある。

【図２】ガスインジェクション成形品モデル（三次元モ
デル）のディスプレイスタンド台を表と裏から見た外観
図である。

【図３】本発明の解析モデル作成装置の基本動作を説明
するフローチャートであって、特に、ガスインジェクシ
ョン成形品モデルからリブ形状を抽出し、等価な断面二
次モーメントをもったリブ形状に置換する処理フローを
説明するためのフローチャートである。

【図４】テーパのかかった逆Ｔ断面形状にガスインジェ
クション穴が設けられた場合の断面２次モーメントの算
出方法を説明するための図形である。

【図５】リブ厚みが一様なリブの逆Ｔ断面形状の場合の
置き換えようとする断面２次モーメントの算出方法を説
明するための図形である。

【図６】片持ち梁のたわみと応力の算出方法を説明する
ための図形である。

【図７】本発明の解析モデル作成装置が実行する解析モ
デル作成手法の第１実施形態を説明するための図形であ
って、図７（ａ）は、リブ構造体の両断面の各々におい
て、リブ高さが一様であり、ガスインジェクション穴が
リブ構造体の断面に設けられ、かつリブ厚み方向にテー
パー形状を有しているリブ構造体の斜視図であり、図７
（ｂ）は、図７（ａ）のテーパー形状の断面２次モーメ
ントと等価な断面２次モーメントを有し、図７（ａ）の
テーパー形状の断面のリブ高さと同一の高さを有し、ガ
スインジェクション穴がなく、かつ厚さが一様な矩形形
状を有する代替モデルの斜視図である。

【図８】本発明の解析モデル作成装置が実行する解析モ
デル作成手法の第２実施形態を説明するための図形であ
って、図８（ａ）は、リブ構造体の両断面の各々におい
て、リブ高さが一様であり、ガスインジェクション穴が
リブ構造体の断面に設けられ、かつリブ厚みが一様であ
るリブ構造体の斜視図であり、図８（ｂ）は、図８
（ａ）のリブ断面の断面２次モーメントと等価な断面２
次モーメントを有し、図８（ａ）のリブ断面の断面のリ
ブ高さと同一の高さを有し、ガスインジェクション穴が
なく、かつ厚さが一様な矩形形状を有する代替モデルの
斜視図である。

【図９】本発明の解析モデル作成装置が実行する解析モ
デル作成手法の第３実施形態を説明するための図形であ
って、図９（ａ）は、リブ構造体の両断面の各々におい
て、リブ高さが異なっており、ガスインジェクション穴
が当該リブ構造体の断面に設けられ、かつリブ厚み方向
にテーパー形状を有しているリブ構造体の斜視図であ
り、図９（ｂ）は、図９（ａ）のテーパー形状の断面２
次モーメントと等価な断面２次モーメントを有し、図９
（ａ）のテーパー形状の断面のリブ高さと同一の高さを
有し、ガスインジェクション穴がなく、かつ厚さが一様
な矩形形状を有する代替モデルの斜視図である。

【図１０】本発明の解析モデル作成装置が実行する解析
モデル作成手法の第４実施形態を説明するための図形で
あって、図１０（ａ）は、リブ構造体の両断面の各々に
おいて、リブ高さが異なっており、ガスインジェクショ
ン穴がリブ構造体の断面に設けられ、かつリブ厚みが一
様であるリブ構造体の斜視図であり、図１０（ｂ）は、
図１０（ａ）のテーパー形状の断面２次モーメントと等
価な断面２次モーメントを有し、図１０（ａ）のテーパ
ー形状の断面のリブ高さと同一の高さを有し、ガスイン
ジェクション穴がなく、かつ厚さが一様な矩形形状を有
する代替モデルの斜視図である。

【図１１】本発明の解析モデル作成装置が実行する解析
モデル作成手法の解析精度を評価するためのガスインジ
ェクションモデルに利用するリブ基本形状の側面図であ
る。

【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）の各々は、図１１の側
面形状を有し、リブ基本形状の正面図である。

【００００】

【符号の説明】

１０…ワークステーション ２０…ガスインジェクション成形品 ２１…リブ構造体 ２１１…リブ形状 ２１２…矩形形状 ２１３…テーパー形状 ２２…貫通孔 ２２Ａ…ガスインジェクション穴 ｈ，ｈ₁，ｈ₂…リブ高さ Ｈ，Ｈ₁，Ｈ₂…リブ高さ Ｉ_x…断面２次モーメント ｗ₁…底板部幅 Ｗ₂…底板部厚み Ｗ₃…リブ厚み

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物の解析モデルを作成する解析モデ
   ル作成装置において、 構造物を構成する逆Ｔ型の梁形状の断面形状を有するリ
   ブ構造体の有無を検出する処理を実行するリブ構造体検
   出手段と、 当該リブ構造体が検出された場合に当該リブ構造体の少
   なくともリブ高さ及びリブ幅を含む寸法形状にかかる特
   徴パラメータを抽出する処理を実行する特徴抽出手段
   と、 当該抽出された特徴パラメータに応じて当該リブ構造体
   の断面２次モーメントを算出する処理を実行する断面２
   次モーメント算出手段と、 当該リブ構造体のリブ高さと同一の高さであって、当該
   リブ構造体の断面２次モーメントと等価な断面２次モー
   メントを有するような幅を算出し、当該求めた高さデー
   タと幅データに基づく矩形形状で当該リブ構造体の断面
   形状を置き換える処理を実行する形状置換手段と、 当該置き換えられた矩形形状に基づいて、当該構造物の
   解析モデルの代替モデルを発生する処理を実行する代替
   モデル発生手段と、を有することを特徴とする解析モデ
   ル作成装置。
2. 【請求項２】 前記特徴抽出手段は、リブ構造体の梁が
   前記リブ厚みに対してテーパー形状を有している場合、
   当該テーパー形状の上底、下底、及び高さの寸法を前記
   特徴パラメータとして抽出する処理を実行することを特
   徴とする請求項２に記載の解析モデル作成装置。
3. 【請求項３】 前記特徴抽出手段は、前記リブ構造体内
   に貫通孔が形成されている場合、当該貫通孔の断面形状
   を前記特徴パラメータとして抽出する処理を実行するこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の解析モデル作
   成装置。
4. 【請求項４】 前記構造物の解析モデルとしてガスイン
   ジェクション成形品モデルを用いた解析モデル作成装置
   であって、 前記リブ構造体の両断面の各々において、リブ高さが一
   様であり、前記貫通孔としてのガスインジェクション穴
   が当該リブ構造体の断面に設けられ、かつリブ厚み方向
   にテーパー形状を有している場合、 前記特徴抽出手段が、当該テーパー形状の上底、下底、
   及び高さの寸法を前記特徴パラメータとして抽出する処
   理と、当該ガスインジェクション穴の断面形状を前記特
   徴パラメータとして抽出する処理とを実行し、 前記断面２次モーメント算出手段が、当該抽出された特
   徴パラメータに応じて当該リブ構造体の断面にかかる前
   記断面２次モーメントを算出する処理を実行し、 前記形状置換手段が、当該算出された断面２次モーメン
   トと等価な断面２次モーメントを有し当該リブ構造体の
   断面のリブ高さと同一の高さを有し当該ガスインジェク
   ション穴がなくかつ厚さが一様な前記矩形形状に当該リ
   ブ構造体の断面の形状を置き換える処理を実行すること
   を特徴とする請求項１に記載の解析モデル作成装置。
5. 【請求項５】 前記構造物の解析モデルとしてガスイン
   ジェクション成形品モデルを用いた解析モデル作成装置
   であって、 前記リブ構造体の両断面の各々において、リブ高さが一
   様であり、前記貫通孔としてのガスインジェクション穴
   が当該リブ構造体の断面に設けられておらず、かつ前記
   リブ厚みが一様である場合、 前記断面２次モーメント算出手段が、当該抽出された特
   徴パラメータに応じて当該リブ構造体の断面にかかる前
   記断面２次モーメントを算出する処理を実行し、 前記形状置換手段が、当該算出された断面２次モーメン
   トと等価な断面２次モーメントを有し当該リブ構造体の
   断面のリブ高さと同一の高さを有し当該ガスインジェク
   ション穴がなくかつ厚さが一様な前記矩形形状に当該リ
   ブ構造体の断面の形状を置き換える処理を実行すること
   を特徴とする請求項１に記載の解析モデル作成装置。
6. 【請求項６】 前記構造物の解析モデルとしてガスイン
   ジェクション成形品モデルを用いた解析モデル作成装置
   であって、 前記リブ構造体の両断面の各々において、リブ高さが異
   なっており、前記貫通孔としてのガスインジェクション
   穴が当該リブ構造体の断面に設けられ、かつリブ厚み方
   向にテーパー形状を有している場合、 前記特徴抽出手段が、当該リブ構造体の断面毎に、当該
   テーパー形状の上底、下底、及び高さの寸法を前記特徴
   パラメータとして抽出する処理と、当該ガスインジェク
   ション穴の断面形状を前記特徴パラメータとして抽出す
   る処理とを実行し、 前記断面２次モーメント算出手段が、当該リブ構造体の
   断面毎に、当該抽出された特徴パラメータに応じて当該
   リブ構造体の断面にかかる前記断面２次モーメントを算
   出する処理を実行し、 前記形状置換手段が、当該リブ構造体の断面毎に、当該
   算出された断面２次モーメントと等価な断面２次モーメ
   ントを有し当該リブ構造体の断面のリブ高さと同一の高
   さを有し当該ガスインジェクション穴がなくかつ厚さが
   一様な前記矩形形状に当該リブ構造体の断面の形状を置
   き換える処理を実行することを特徴とする請求項１に記
   載の解析モデル作成装置。
7. 【請求項７】 前記構造物の解析モデルとしてガスイン
   ジェクション成形品モデルを用いた解析モデル作成装置
   であって、 前記リブ構造体の両断面の各々において、リブ高さが異
   なっており、前記貫通孔としてのガスインジェクション
   穴が当該リブ構造体の断面に設けられ、かつ前記リブ厚
   みが一様である場合、 前記特徴抽出手段が、当該リブ構造体の断面毎に、当該
   ガスインジェクション穴の断面形状を前記特徴パラメー
   タとして抽出する処理を実行し、 前記断面２次モーメント算出手段が、当該リブ構造体の
   断面毎に、当該抽出された特徴パラメータに応じて当該
   リブ構造体の断面にかかる前記断面２次モーメントを算
   出する処理を実行し、 前記形状置換手段が、当該リブ構造体の断面毎に、当該
   算出された断面２次モーメントと等価な断面２次モーメ
   ントを有し当該リブ構造体の断面のリブ高さと同一の高
   さを有し当該ガスインジェクション穴がなくかつ厚さが
   一様な前記矩形形状に当該リブ構造体の断面の形状を置
   き換える処理を実行することを特徴とする請求項１に記
   載の解析モデル作成装置。
8. 【請求項８】 前記形状置換手段が、前記リブ構造体の
   断面毎に、当該算出された断面２次モーメントと等価な
   断面２次モーメントを有し当該リブ構造体の断面のリブ
   高さと同一の高さを有し当該ガスインジェクション穴が
   なくかつ厚さが一様な前記矩形形状に当該リブ構造体の
   断面の形状を置き換える処理と、当該リブ構造体の両断
   面形状間を直線又は円弧で接続した構造物に当該リブ構
   造体を置き換える処理とを実行することを特徴とする請
   求項４乃至７のいずれか一項に記載の解析モデル作成装
   置。