JPH11272887A - 塑性変形解析用モデルの要素再分割方法 - Google Patents

塑性変形解析用モデルの要素再分割方法

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JPH11272887A
JPH11272887A JP6999898A JP6999898A JPH11272887A JP H11272887 A JPH11272887 A JP H11272887A JP 6999898 A JP6999898 A JP 6999898A JP 6999898 A JP6999898 A JP 6999898A JP H11272887 A JPH11272887 A JP H11272887A
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JP
Japan
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model
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plastic deformation
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point
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JP6999898A
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English (en)
Inventor
Shinichiro Fujikawa
真一郎 藤川
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子計算機による、鍛造などの塑性変形解析
において、変形が複雑な部位について精度の高い解析結
果が得られる、要素再分割方法を提案する。 【解決手段】 塑性変形解析に用いる、多数の節点およ
びこれら節点を三つ以上含む多角形形状の要素を多数有
する、材料モデルと金型モデルとからなる塑性変形解析
用モデルにおいて、前記金型モデルの輪郭部の内、最も
複雑な形状を有する部位と接触する、前記材料モデルの
部位およびその近傍での前記材料モデルの要素の密度を
相対的に高くするように要素の再分割を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子計算機を用い
て、鍛造などにおける塑性変形のシミュレーションを行
うための、解析対象のモデルを作成する方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】現在、鍛造などにより部品等の製造を行
うに際し、実際の製造に先立ち、成形時の材料の変形状
態などを、予め電子計算機によりシミュレーションを行
い、その結果を基に製造条件の決定などが広く行われて
いる。
【0003】こうしたシミュレーションには有限要素法
と呼ばれる解析手法が主に用いられており、これを用い
た解析を行うため、実際の金型などの形状データから、
多数の節点およびこれら節点を含む多数の要素からなる
解析モデルを作成する。
【0004】例えば、型鍛造のシミュレーションを行う
場合、解析モデルとして、上側の金型(上型)、下側の
金型(下型)およびこれらの間の材料(被加工物)につ
いてそれぞれ塑性変形解析のためのモデルを作成し、加
工の進捗に応じた材料の変形状態を計算によって求めて
いる。
【0005】ところが、計算を進めるに従って、材料モ
デルが、変形によって一部の要素がつぶれてしまうこと
等により計算を進めることが不可能になる場合がある。
そのため、計算の進捗に伴う解析モデルの変形に応じ
て、改めて要素の再分割を行っている。この要素の再分
割は、使用者が手作業で行うことも可能であるが、多く
の場合、解析作業を効率的に行うため、計算機により自
動的に行っている。
【0006】こうした要素の自動的な再分割において
は、(1) 形状が複雑な箇所の要素を細かくする、(2) 歪
みが大きい箇所の要素を細かくする、(3) 歪み速度が大
きい箇所の要素を細かくする、等が可能であり、また、
これらを、解析するモデルの形状等に応じて、重視した
い事項に対して適当な重み付けをして組み合わせること
も可能である。
【0007】しかし、上記の要素再分割には、次のよう
な問題がある。例えば、図7に示すような、上型31、下
型32およびこれらの間に配置した材料33からなる解析モ
デル30による塑性変形解析を行う場合、上記(1) 〜(3)
に基づいて要素の再分割を行う際に、例えば上記(2) 、
すなわち歪みが大きい箇所の要素を細かくする事を重視
して行うと、材料33の内、図7の符号Aで示す部分、す
なわち上型31の平坦部31a および下型と接触する部分の
要素が細かくなり、符号Bで示す部分、すなわち上型31
の凹凸部31b に対向し、計算の進捗に伴って、この凹凸
部31b と接触して変形する部分の要素を細かくすること
が困難であった。そのため、変形解析において、最も複
雑に変形する箇所の解析が正しく行われない場合があり
うる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し、正しい解析結果を得ることができる、塑性
変形解析用モデルの要素再分割方法を提案するものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記の目的を達成するため、本発明は、電子計算機による
塑性変形解析に用いる、多数の節点およびこれら節点を
三つ以上含む多角形形状の要素を多数有する、材料モデ
ルと金型モデルとからなる解析用モデルにおいて、前記
金型モデルの輪郭部の内、複雑な形状を有する部位と接
触する、前記材料モデルの部位およびその近傍での前記
材料モデルの要素の密度を相対的に高くするように、前
記材料モデルの要素の再分割を行うことを特徴とする。
【0010】すなわち本方法は、塑性変形解析におい
て、計算の進捗に伴う、解析モデルに含まれる要素の再
分割に際し、材料モデルが複雑に変形する箇所の要素密
度を他の箇所と比較して高くするように行うものであ
る。それによって、より精度の高い解析結果が得られる
ようになる。
【0011】本方法においては、前記金型モデルの輪郭
部で複雑な形状を有する部位に含まれる節点の内、使用
者が指定した任意の1点と、前記材料モデルの輪郭部上
に含まれる節点との間の距離を求め、当該距離が最も短
くなる前記材料モデルの輪郭部上の一節点の近傍におい
て、要素の密度を相対的に高くするように前記材料モデ
ルの要素の再分割を行うことができる。そのため、要素
の再分割において、特に要素を細かく分割したい箇所を
使用者自身が指定することができるようになる。
【0012】また本方法においては、前記金型モデルの
輪郭部を、二つ以上の等間隔の領域に分割し、各領域に
含まれる要素辺の数を求め、最も要素辺の数の多い領域
を前記複雑な形状を有する部位とし、この部位に含まれ
る節点と、前記材料モデルの輪郭部上に含まれる節点と
の間の距離を求め、当該距離が最も短くなる前記材料モ
デルの輪郭部上の一節点の近傍において、要素の密度を
相対的に高くするように前記材料モデルの要素の再分割
を行うこととしても良い。すなわち、要素の再分割に際
し、材料モデルの中で最も変形が大きいと考えられる部
位について、要素をより細かく分割する作業を自動的に
行うことが可能となり、精度の高い解析結果が得られる
と共に、解析作業の効率化を図ることもできる。
【0013】さらに本方法は、前記距離が最も短くなる
前記金型モデル輪郭部上の一節点と、前記材料モデルの
輪郭部上の一節点との当該距離が所定の値となったとき
に要素の再分割を行うこともできる。それによって、計
算中での要素再分割を、より効率的に行うことができ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について説明する。
【0015】図1は、本発明に係る方法を用いて解析を
行う塑性変形解析モデルの一例を概略示す図である。本
モデル1は、上型2、下型3および材料4の各データか
らなり、図では省略しているが、予め多数の節点および
要素に分割されているものとする。本発明に係る方法
は、材料データ4の中で、上型2の輪郭線2aの最も複雑
な形状を有する部分と接触する部分に対して、当該部分
の要素がより細かくなるように要素の再分割を行うもの
である。そのため、後述する手順により再分割を行うた
めに、予め上型データ2の輪郭線2aおよび材料データ4
の輪郭線4a上に、要素再分割を行う領域の基準となる節
点CおよびDをそれぞれ設定する。
【0016】図2は、本発明に係る方法による要素再分
割の手順を示すフローチャートである。以下、本図を参
照してその手順を説明する。まず、ステップ11で、金型
輪郭線、すなわち図1に示す上型データ2の輪郭線2a上
の節点Cを指定する。続くステップ12で、材料データ4
の要素分割数を入力する。なお、この値は、使用する計
算機の主記憶容量、解析用プログラムでの設定等によ
り、予めその最大値が定められているものとする。次に
ステップ13で、先に指定したC点と、材料データ4の輪
郭線4a上の全ての節点との間の距離Sを求め、さらにス
テップ14で、このSの値が最小となる、輪郭線4a上の節
点をD点とする。その後ステップ15で、要素の再分割を
行うか否かを判断し、再分割を行う場合には、ステップ
16で先に求めたD点近傍を要素密度が最大となるように
指定し、ステップ17で材料データ4全体の要素密度を再
計算し、さらにステップ18で材料データ4の要素の再分
割を行う。一方、ステップ15で要素の再分割を行わない
と判断した場合は、ステップ19で、次の計算ステップで
D点が金型輪郭線に接触するか否かを判断し、接触する
と判断された場合は、ステップ16〜18で、先のD点近傍
の領域の要素密度が高くなるように要素の再分割を行
い、接触しないと判断された場合は、そのまま処理を終
了する。
【0017】図3は、要素の再分割を行う前の材料デー
タ4を示す図である。図より明らかなように、D点近傍
の要素の密度が、他の部分と比較して粗くなっている。
一方、図4は、上述した手順によって要素の再分割を行
った後の材料データ4を示す。要素の再分割を行った結
果、D点近傍の要素が、細かく再分割されていることが
わかる。
【0018】図2に手順を示す要素再分割においては、
上型輪郭線4a上のC点を使用者が指定するものであっ
た。図5は、このC点を自動的に指定するための手順を
示すフローチャートである。以下、図を参照してその手
順を示す。まずステップ21で、金型輪郭線を、等間隔で
n個のブロックに分割する。次にステップ22で、各ブロ
ックについて、このブロックに属する金型輪郭線上のセ
グメント、すなわち、輪郭線上の二つの節点の間の要素
辺の数を求める。続くステップ23で、最もセグメントの
数が多いブロックを、金型データ中の形状複雑部位と
し、さらにステップ24で、この形状複雑部位と指定され
たブロックに含まれる全ての節点と、材料輪郭線上の全
ての節点との距離Sを求める。最後にステップ25で、S
の値が最も小さくなるときの、材料輪郭線上の点をC
点、金型輪郭線上の点をD点とする。
【0019】図6は、前述した手順を具体的に例示する
ものである。まず、図6(a) に示すように、金型輪郭線
2aを、A〜Bの4つのブロックに分割する。次に図6
(b) に示すように、前記A〜Bの4つのブロックに含ま
れる節点で規定される要素辺の数を求める。図示の例で
は、要素辺の数は、ブロックAが4個、ブロックBが14
個、ブロックCが11個、ブロックDが1個である。その
結果、前記した形状複雑部位はブロックBとなる。その
後、図6(c) に示すように、ブロックBに含まれる全て
の節点と、材料輪郭線4a上の全ての節点との距離Sを求
める。その結果、Sが最小値Smin となる節点を、それ
ぞれC点、D点とする。なお、本手順においては、ブロ
ック中に含まれる前記要素辺の数が、予め定めた所定の
値以上であった場合に、当該ブロックを形状複雑部位と
するようにしても良い。
【0020】以上で説明したように、本発明に係る方法
によれば、塑性変形解析において、最も複雑な変形をす
る部位について、より細かい要素に分割することが可能
となることから、解析結果の精度向上を図ることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】塑性変形解析モデルの一例を概略示す図であ
る。
【図2】本発明に係る要素再分割の手順を示すフローチ
ャートである。
【図3】本発明に係る要素再分割を行う前の解析モデル
を示す図である。
【図4】本発明に係る要素再分割を行った後の解析モデ
ルを示す図である。
【図5】本発明に係る要素再分割において、金型モデル
の複雑形状部位と、これに対応する材料データ上の一点
を決定する手順を示すフローチャートである。
【図6】図5に示す手順を具体的に示す図である。
【図7】従来の塑性変形解析における、材料データを示
す図である。
【符号の説明】
1,30 塑性変形解析モデル 2,31 上型モデル 3,32 下型モデル 4,33 材料モデル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子計算機による塑性変形解析に用い
    る、多数の節点およびこれら節点を三つ以上含む多角形
    形状の要素を多数有する、材料モデルと金型モデルとか
    らなる塑性変形解析用モデルにおいて、 前記金型モデルの輪郭部の内、複雑な形状を有する部位
    と接触する、前記材料モデルの部位およびその近傍での
    前記材料モデルの要素の密度を相対的に高くするよう
    に、前記材料モデルの要素の再分割を行うことを特徴と
    する、塑性変形解析用モデルの要素再分割方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の方法において、 前記金型モデルの輪郭部で複雑な形状を有する部位に含
    まれる節点の内、使用者が指定した任意の1点と、前記
    材料モデルの輪郭部上に含まれる節点との間の距離を求
    め、当該距離が最も短くなる前記材料モデルの輪郭部上
    の一節点の近傍において、要素の密度を相対的に高くす
    るように前記材料モデルの要素の再分割を行うことを特
    徴とする、塑性変形解析用モデルの要素再分割方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の方法において、 前記金型モデルの輪郭部を、二つ以上の等しい幅の領域
    に分割し、各領域に含まれる要素辺の数を求め、最も要
    素辺の数の多い領域を前記最も複雑な形状を有する部位
    とし、 この部位に含まれる節点と、前記材料モデルの輪郭部上
    に含まれる節点との間の距離を求め、当該距離が最も短
    くなる前記材料モデルの輪郭部上の一節点の近傍におい
    て、要素の密度を相対的に高くするように前記材料モデ
    ルの要素の再分割を行うことを特徴とする、塑性変形解
    析用モデルの要素再分割方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項記載の方法
    において、 前記距離が最も短くなる前記金型モデル輪郭部上の一節
    点と、前記材料モデルの輪郭部上の節点との当該距離が
    所定の値となったときに要素の再分割を行うことを特徴
    とする、塑性変形解析用モデルの要素再分割方法。
JP6999898A 1998-03-19 1998-03-19 塑性変形解析用モデルの要素再分割方法 Withdrawn JPH11272887A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0997213A2 (en) * 1998-10-30 2000-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for analyzing forging process
KR20140049340A (ko) * 2012-10-17 2014-04-25 에스케이플래닛 주식회사 이모티콘 생성 장치 및 이모티콘 생성 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0997213A2 (en) * 1998-10-30 2000-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for analyzing forging process
EP0997213A3 (en) * 1998-10-30 2001-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for analyzing forging process
US6487468B1 (en) 1998-10-30 2002-11-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for analyzing forging process and medium storing program for executing the method
KR20140049340A (ko) * 2012-10-17 2014-04-25 에스케이플래닛 주식회사 이모티콘 생성 장치 및 이모티콘 생성 방법

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Effective date: 20050607