JPS6385326A - Structure analysis apparatus - Google Patents
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Landscapes
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- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は模型等の被解析物体を風洞内に置いて流体の流
れから被解析物体の構造解析を行なう構造解析装置に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a structural analysis device that performs structural analysis of an object to be analyzed from the flow of fluid by placing the object to be analyzed, such as a model, in a wind tunnel. .
（従来の技術）
この種の構造解析装置には流体として液体や気体を用い
て種々行われているが、そのうち一般的に多く用いられ
ている方法にはタフト法とトレーサ法とがある。タフト
法は流体の流れの中に細かい旗やタフト等を取付けて、
これらのたなびく方向から流体の流れ状況を観察するも
のである。(Prior Art) Various methods are used in this type of structural analysis apparatus using liquid or gas as the fluid, and among these, the most commonly used methods include the tuft method and the tracer method. The tuft method involves attaching small flags or tufts to the flow of fluid.
The flow condition of the fluid is observed from these flowing directions.
トレーサ法は流体の流れの中に煙や粒子を流し込んでそ
の流跡線を見る方法であって、その適用が比較的容易な
ものとしては水等の流体に浮く発砲スチロール等の球状
体を２次元の流れの場に置いてその流れ方向等を観察す
る表面浮遊法がある。The tracer method is a method of injecting smoke or particles into a fluid flow and observing the trajectory of the flow.A method that is relatively easy to apply is when a spherical object such as styrofoam floating in a fluid such as water is used. There is a surface levitation method that places objects in a field of dimensional flow and observes the direction of the flow.
この表面浮遊法は２次元においての方法であるが、これ
に対して３次元の流れ場における液体中では、等間隔に
電極を配置して通電を行い、このときに各電極間に発生
する水素気泡の流れを観察する水素気泡法がある。一方
、３次元の流れ場における気体中では煙やマグネシウム
粉等のトレーサ粒子を用いるのが一般的である。This surface floating method is a two-dimensional method, but in contrast, in a liquid in a three-dimensional flow field, electrodes are arranged at equal intervals and electricity is applied, and at this time hydrogen is generated between each electrode. There is a hydrogen bubble method that observes the flow of bubbles. On the other hand, in a gas in a three-dimensional flow field, tracer particles such as smoke or magnesium powder are generally used.
ところが、３次元の流れ場での流体状況の１２＊はトレ
ーサ粒子等の発生箇所を一直線上に配置しても流体の流
れが３次元の為に、所望の一平面上における流体の流れ
状況を観察できるものでない。However, the fluid flow condition in a three-dimensional flow field is 12* because the fluid flow is three-dimensional even if the locations where tracer particles are generated are placed on a straight line. It's not something that can be observed.
また、トレーサ粒子は下流側に流れるに従って混合およ
び拡散を生ずるので、流跡線が不明確となる。Further, as the tracer particles flow downstream, they mix and diffuse, resulting in unclear trajectory lines.
従って、現在は３次元の気体の流れ中に一様にトレーサ
粒子を流し、これにレーザ光等をシート状にして照射し
てトレーサ粒子の反射光から流れ状況を観察している。Therefore, currently, tracer particles are uniformly flowed into a three-dimensional gas flow, irradiated with a sheet of laser light, etc., and the flow condition is observed from the reflected light of the tracer particles.
具体例を第４図を参照して説明すると、風洞１の上部に
矢印（イ）（ロ）方向に移動可能なトラバース機構２を
載置し、さらに、このトラバース機１２上にアルゴンガ
ス等を使用したレーザ発振器３、コンベックスレンズ４
、コリメートレンズ５、光フアイバレンズ６、ミラー７
．８（＋５よびシリンドリカルレンズ９を載置しである
。そして、レーザ発振器３から出力されたレーザ光１０
は前記各レンズ４．５．６を通り、さらに各ミラー７．
８で反射してシリンドリカルレンズ９に到達する。かく
して、このシリンドリカルレンズ９でレーザ光１０が薄
厚のシート状に形成されて風洞１内に照射される。なお
、シリンドリカルレンズ９はトラバース機構１２に載置
されて矢印（ハ） （ニ）方向に移動するようになって
いる。この結果、流体の流れ１３に従ったトレーサ粒子
からの反射光が別途手段によって撮像等されて流体の流
れ状況が観察され、この流れ状況から風洞１内に置かれ
た被解析物体（不図示）の構造解析が行われる。A specific example will be explained with reference to FIG. 4. A traverse mechanism 2 movable in the directions of arrows (a) and (b) is placed on the top of the wind tunnel 1, and argon gas or the like is supplied onto the traverse mechanism 12. Laser oscillator 3 and convex lens 4 used
, collimating lens 5, optical fiber lens 6, mirror 7
．． 8 (+5) and a cylindrical lens 9 are mounted. Then, the laser beam 10 output from the laser oscillator 3
passes through each lens 4.5.6 and further through each mirror 7.
8 and reaches the cylindrical lens 9. Thus, the laser beam 10 is formed into a thin sheet shape by the cylindrical lens 9 and is irradiated into the wind tunnel 1. The cylindrical lens 9 is placed on a traverse mechanism 12 and is moved in the directions of arrows (C) and (D). As a result, the reflected light from the tracer particles following the fluid flow 13 is imaged by a separate means to observe the fluid flow condition, and from this flow condition, an object to be analyzed (not shown) placed in the wind tunnel 1 is detected. Structural analysis will be performed.
しかしながら、上記装置ではシリンドリカルレンズ９を
各トラバース機構２．１２により移動させて各所望平面
上における流体の流れ状況を連続してオンラインで観察
することは困難である。つまり、シリンドリカルレンズ
９によりシート状のレーザ光１１を形成するには各レン
ズ４．５．６の光軸を高精度に調節しなければならない
。従って、上記装置ではシリンドリカルレンズ９の位置
を変更する毎に各レンズ４．５．６の光軸を１１節しな
ければならない。これでは３次元の全領域に厘って流体
流れ状況を掴むには相当の時間が掛る。However, in the above device, it is difficult to move the cylindrical lens 9 by each traverse mechanism 2.12 and continuously observe the fluid flow situation on each desired plane online. That is, in order to form the sheet-shaped laser beam 11 using the cylindrical lens 9, the optical axis of each lens 4, 5, 6 must be adjusted with high precision. Therefore, in the above device, the optical axis of each lens 4, 5, 6 must be adjusted 11 times each time the position of the cylindrical lens 9 is changed. In this case, it takes a considerable amount of time to understand the fluid flow situation in the entire three-dimensional area.
また、薄厚のシード状レーザ光１１を形成するにはレン
ズの収差を考慮に入れて各レンズ４．５．６を選定しな
ければならない。ざらに、以上の問題点から多数のシー
ト状のレーザ光を形成することは困難であり、従って照
射するレーザ光は一方方向となる。これではレーザ光の
進行を妨げるものがあると、その影に当る部分の観察が
できなくなってしまう。Furthermore, in order to form the thin seed laser beam 11, each lens 4, 5, 6 must be selected taking into consideration the aberration of the lens. In short, it is difficult to form a large number of sheets of laser light due to the above-mentioned problems, and therefore the laser light is irradiated in one direction. If something obstructs the progress of the laser beam, it becomes impossible to observe the part that is in the shadow.
（発明が解決しようとする問題点）
以上のように従来装置では光軸をＩｌ寮毎に調節し直さ
なければならずオンラインで各平面における流体の流れ
状況を観察して被解析物体のＩ造を解析することは困難
である。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional device, the optical axis must be readjusted for each plane, and the fluid flow situation in each plane is observed online to create the I-shape of the object to be analyzed. is difficult to analyze.
そこで本発明は、オンラインで所望平面の流体流れ状況
を観察できる構造解析装置を提供することを目的とする
。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a structural analysis device that can observe fluid flow conditions on a desired plane online.
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は、被解析物体が内部に置かれる風洞と、この風
洞内に設けられたレーザ発振器と、このレーザ発振器か
ら放出されたレーザ光を反射させて風洞内に照射するポ
リゴンミラーと、このポリゴンミラーを風洞に対して所
望方向に移動させる移動機構と、風洞内の流体状況を撮
像する撮像装置と、この撮像装置のｗｉ像により得られ
る構造解析画像データから被解析物体に対する解析を実
行する解析手段とを備えて上記目的を達成しようとする
構造解析装置である。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention provides a wind tunnel in which an object to be analyzed is placed, a laser oscillator provided in the wind tunnel, and a laser beam emitted from the laser oscillator. a polygon mirror that reflects and irradiates the inside of the wind tunnel; a moving mechanism that moves the polygon mirror in a desired direction relative to the wind tunnel; an imaging device that images the fluid situation in the wind tunnel; The present invention is a structural analysis apparatus that attempts to achieve the above object by including an analysis means for performing an analysis on an object to be analyzed from structural analysis image data obtained by the present invention.
（作用）
このような手段を備えたことにより、レーザ光がポリゴ
ンミラーにより一平面上に反射されて風洞内に照射され
、この状態でポリゴンミラーが移動機構により空洞に対
して所望方向に移動する。(Function) By providing such a means, the laser beam is reflected onto one plane by the polygon mirror and irradiated into the wind tunnel, and in this state, the polygon mirror is moved in a desired direction with respect to the cavity by the moving mechanism. .
このとき、撮像装置によって各平面における空洞内の流
体流れ状況が撮像される。At this time, the imaging device images the fluid flow situation within the cavity on each plane.
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は構造解析袋はの構成図である。同図において２
０は３次元の流れ場を形成する風洞であつて、この風洞
２０の両端にはそれぞれには流体吹出口２１を設けた吹
出側チャンバ２２および流体吸込口２３を設けた吸込側
チャンバ２４が形成されている。なお、流体吹出口２１
にはトレーサ粒子Ｑ＠風洞２０内に注入するトレーサ注
入口２５が設けられている。FIG. 1 is a block diagram of a structural analysis bag. In the same figure, 2
0 is a wind tunnel that forms a three-dimensional flow field, and at both ends of this wind tunnel 20 there are formed an outlet side chamber 22 with a fluid outlet 21 and a suction side chamber 24 with a fluid inlet 23, respectively. has been done. Note that the fluid outlet 21
A tracer injection port 25 for injecting tracer particles Q@ into the wind tunnel 20 is provided.
さて、この風洞２０の両側にはそれぞれ８面体のポリゴ
ンミラー２６．２７が配置されている。Now, octahedral polygon mirrors 26 and 27 are arranged on both sides of the wind tunnel 20, respectively.
また、レーザ発振器２８が設けられ、このレーザ発振器
２８から放出されたレーザ光Ｗがハーフミラ−２９によ
り２系統に分岐され、その一方のレーザ光Ｗ１が全反射
ミラー３０で反射して前記ポリゴンミラー２６に送られ
、また他方のレーザ光Ｗ２が全反射ミラー３１．３２で
反射して前記ポリゴンミラー２７に送られるようになっ
ている。Further, a laser oscillator 28 is provided, and a laser beam W emitted from the laser oscillator 28 is split into two systems by a half mirror 29. One of the laser beams W1 is reflected by a total reflection mirror 30 and reflected by the polygon mirror 29. The other laser beam W2 is reflected by total reflection mirrors 31 and 32 and sent to the polygon mirror 27.
従って、各ポリゴンミラー２６．２７は第２図に示すよ
うに高速例えば６０００〜１２０００ ｒｐｍで回転し
てレーザ光Ｗ１、Ｗ２を各８面のミラーで反射して平面
状のレーザ光Ｗａ、Ｗｂを形成してこれらレーザ光Ｗａ
、Ｗｂを風洞２０内に照射するものとなる。なお、シー
ト状のレーザ光ｗａ、ｗｂはビーム状のレーザ光を高速
でスキャンさせてシート状に形成しているが、ポリゴン
ミラー２６．２７が高速で回転するのでシート状と見な
すことができる。Therefore, as shown in FIG. 2, each polygon mirror 26, 27 rotates at a high speed, e.g., 6,000 to 12,000 rpm, and reflects the laser beams W1 and W2 with eight mirrors each to form planar laser beams Wa and Wb. These laser beams Wa
, Wb is irradiated into the wind tunnel 20. Note that the sheet-shaped laser beams wa and wb are formed by scanning beam-shaped laser beams at high speed, but since the polygon mirrors 26 and 27 rotate at high speed, they can be regarded as sheet-shaped.
ポリゴンミラー２６および全反射ミラー３０とポリゴン
ミラー２７および全反射ミラー３３とはそれぞれ移動機
構を構成する各載置台３３．３４上に載置され、これら
載置台３３．３４とともに風洞２０の縦方向に移動する
ものとなっている。The polygon mirror 26 and the total reflection mirror 30 and the polygon mirror 27 and the total reflection mirror 33 are placed on respective mounting tables 33.34 that constitute a moving mechanism, and together with these mounting tables 33.34, they are moved in the vertical direction of the wind tunnel 20. It is meant to be moved.
すなわち、各載置台３３．３４は移動誘導支持体３５．
３６．３７．３８により支持されるとともに回転ねじ体
３９．４０の回転により矢印（ホ）方向に移動するもの
となっている。なお、回転ねじ体３９．４ｏはそれぞれ
パルスモータ４１により回転するものとなっている。回
転ねじ体４０側のパルスモータは不図示。That is, each mounting table 33.34 has a movement guide support 35.34.
36, 37, and 38, and is moved in the direction of the arrow (E) by the rotation of the rotary screw body 39, 40. Note that the rotating screw bodies 39.4o are each rotated by a pulse motor 41. The pulse motor on the rotating screw body 40 side is not shown.
また、風洞２０の上部にはＣＯＤ （固体撮像素子）カ
メラ４２が配置されてＣＯＤ駆動回路４３の駆動によっ
て風洞２０の内部を撮像するものとなっている。このＣ
ＯＤカメラから出力される画像信号はＣＯＤ駆動回路４
３を通して１フレーム毎にフレームメモリ４４に記憶さ
れて画像処理部４５に送られるようになっている。この
画像処理部４５は１フレームごとの画像データを受取っ
て１画面の画像データを作成し、これを構造解析画像デ
ータとして解析演算部４６へ送出する機能を持ったもの
である。この解析演算部４６は取込んだ構造解析画像デ
ータと予めシミュレーションにより得られた照合用構造
解析データとを照合して被解析物体の構造を解析し、か
つ照合用構造解析データの各分割領域位置を示す節点座
標データに従って各載置台３３．３４を上下移動させる
ためのパルス量を求めてその移動制御信号を送出する機
能を持っている。なお、解析演算部４６には記憶部４７
が接続され、この記憶部４７内に構造解析画像データを
記憶する構造解析入力データメモリ４８、構造解析結果
データメモリ４９および節点座標データメモリ５０が形
成されている。ところで、シミュレーションにより得ら
れる照合用構造解析データは第３図に示すように例えば
縦方向平面の複数の解析データから構成され、その−平
面の解析データが複数の分割領域ａ１、ａ２・・・に分
割されたものとなっている。従って、節点座標データは
これら分割領域の各位置を示すものとなっている。なお
、分割領域は詳細な解析を必要とする被解析物体周辺に
おいてその領域面積を小さくしである。また、解析演算
部４６から送出される移動制御信号はモータ制御部５１
に送られてパルス駆動回路５２を作動させ、このパルス
モータ駆動 −回路５２から各パルスモータ４１を
節点座標に従って回転駆動させるようになっている。Further, a COD (solid-state image sensor) camera 42 is disposed above the wind tunnel 20 to take images of the inside of the wind tunnel 20 by driving a COD drive circuit 43. This C
The image signal output from the OD camera is sent to the COD drive circuit 4.
3, each frame is stored in a frame memory 44 and sent to an image processing section 45. The image processing section 45 has a function of receiving image data for each frame, creating one screen of image data, and sending this to the analysis calculation section 46 as structural analysis image data. This analysis calculation unit 46 analyzes the structure of the object by comparing the imported structural analysis image data with the structural analysis data for comparison obtained by simulation in advance, and also analyzes the structure of the object to be analyzed, and positions each divided region of the structural analysis data for comparison. It has a function of determining the amount of pulses to move each mounting table 33, 34 up and down according to the nodal coordinate data indicating the coordinates, and transmitting the movement control signal. Note that the analysis calculation section 46 includes a storage section 47.
A structural analysis input data memory 48 for storing structural analysis image data, a structural analysis result data memory 49, and a nodal coordinate data memory 50 are formed in this storage section 47. By the way, as shown in FIG. 3, the structural analysis data for comparison obtained through simulation is composed of a plurality of pieces of analysis data on a vertical plane, for example, and the analysis data on the -plane is divided into a plurality of divided areas a1, a2, etc. It has been divided. Therefore, the nodal coordinate data indicates each position of these divided areas. Note that the area of the divided area is reduced around the object to be analyzed that requires detailed analysis. Further, the movement control signal sent from the analysis calculation section 46 is transmitted to the motor control section 51.
The pulse motor drive circuit 52 operates the pulse motor drive circuit 52, which rotates each pulse motor 41 according to the nodal coordinates.
次の上記の如く構成された装置の作用について説明する
。ここで、風洞２０内には被解析物体Ｒとして車体の模
型が冨かれている。流体吹出口２１から流体Ｅが風洞２
０内に流入するとともにトレーサ注入口２５からトレー
サ粒子Ｑが注入されると、風洞２０内に被解析物体Ｒの
形状に応じてトレーサ粒子による流跡線が形成される。Next, the operation of the apparatus configured as described above will be explained. Here, the wind tunnel 20 is filled with a model of a vehicle body as an object R to be analyzed. Fluid E flows from the fluid outlet 21 to the wind tunnel 2.
When the tracer particles Q are injected from the tracer injection port 25, a trajectory line of the tracer particles is formed in the wind tunnel 20 according to the shape of the object R to be analyzed.
この状態で解析演算部４６は節点座標データに基づいて
例えば第３図に示す構造解析結果データの最下位位置に
ある分割領域ｔ１を含む横平面に相当する位置に各ポリ
ゴンミラー２６．２７の各ミラーを移動させる移動制御
信号をモータ制御部５１に送出する。これにより、パル
スモータ駆動回路５２が作動してパルスモータ４１を回
転させるので、各載置台３３．３４は同期して下降移動
し前記最下位位置と対応する位置にセットされる。In this state, the analysis calculation unit 46 places each polygon mirror 26, 27 at a position corresponding to the horizontal plane including the divided region t1 at the lowest position of the structural analysis result data shown in FIG. 3, for example, based on the nodal coordinate data. A movement control signal for moving the mirror is sent to the motor control section 51. As a result, the pulse motor drive circuit 52 operates to rotate the pulse motor 41, so that each of the mounting tables 33, 34 is synchronously moved downward and set at a position corresponding to the lowest position.
ここで、レーザ発振器２８が作動してレーザ光Ｗを放出
し、このレーザ光Ｗがハーフミラ−２９で２系統に分岐
され、その一方のレーザ光Ｗ１が全反射ミラー３０で反
射されてポリゴンミラー２６に送られる。また、一方の
レーザ光Ｗ２が各全反射ミラー３１，３２でそれぞれ反
射されてポリゴンミラー２７に送られる。このとき、各
ポリゴンミラー２６．２７は速度で回転しているので、
各レーザ光Ｗ１、Ｗ２は同一平面上に反射されてそれぞ
れシート状のレーザ光Ｗａ％ｗｂとなって風洞２０に内
に照射される。これにより、風洞２０内には分割領域ｔ
１に相当する平面位置での流体の流れ状況が現われる。Here, the laser oscillator 28 operates to emit a laser beam W, and this laser beam W is split into two systems by a half mirror 29, one of which, the laser beam W1, is reflected by a total reflection mirror 30 and reflected by a polygon mirror 26. sent to. Further, one of the laser beams W2 is reflected by each of the total reflection mirrors 31 and 32 and sent to the polygon mirror 27. At this time, each polygon mirror 26 and 27 is rotating at a speed, so
Each of the laser beams W1 and W2 is reflected on the same plane and becomes a sheet-shaped laser beam Wa%wb, which is irradiated into the wind tunnel 20. As a result, there is a divided area t in the wind tunnel 20.
A fluid flow situation at a plane position corresponding to 1 appears.
この流れ状況はＣＯＤカメラ４２によって撮像され、そ
の画像信号がＣＣＯ駆動回路４３を通ってフレームメモ
リ４４に一時記憶される。そうして、１フレーム毎にフ
レームメモリ４４の画像データが画像処理部４５に送ら
れて１画面分の画像データが全て画像処理部４５に送ら
れると、これが構造解析画像データとして解析演算部４
６に送られる。かくして、この構造画像データは構造解
析入力データメモリ４８に記憶される。This flow situation is imaged by the COD camera 42, and the image signal is temporarily stored in the frame memory 44 through the CCO drive circuit 43. Then, the image data in the frame memory 44 is sent to the image processing unit 45 for each frame, and when all the image data for one screen is sent to the image processing unit 45, this is sent to the analysis calculation unit 45 as structural analysis image data.
Sent to 6. This structural image data is thus stored in the structural analysis input data memory 48.
次に解析演算部４６は節点座標データから分υ１領域ｔ
２に相当する位置に各ポリゴンミラー２６．２７の各ミ
ラーを移動させる移動制御信号をモータ制御部５１に送
出する。かくして、上記作動と同様にしてシート状のレ
ーザ光Ｗａ１Ｗｂが分割領域ｔ２に相当する位置に照射
されて、この位置での流体流れ状況が現われる。そして
、この流れ状況がＣＯＤカメラ４２によって撮像されて
構造解析画像データが得られ、この画像データが構造解
析入力データメモリ４８に記憶される。以下、同様にし
て分割領域ｔ３〜ｔｎに相当する位置の構造解析画像デ
ータが得られ、最終的に３次元の構造解析画像データが
得られる。Next, the analysis calculation unit 46 calculates the division υ1 area t from the nodal coordinate data.
A movement control signal for moving each of the polygon mirrors 26 and 27 to a position corresponding to 2 is sent to the motor control unit 51. Thus, in the same manner as in the above operation, the sheet-shaped laser beam Wa1Wb is irradiated to the position corresponding to the divided region t2, and the fluid flow situation at this position appears. Then, this flow situation is imaged by the COD camera 42 to obtain structural analysis image data, and this image data is stored in the structural analysis input data memory 48. Thereafter, structural analysis image data at positions corresponding to the divided regions t3 to tn are obtained in the same manner, and finally three-dimensional structural analysis image data is obtained.
この後、解析演算部４６は得られた構造解析画像データ
と予め得られているシミュレーションでの構造解析結果
データとを各分割領域別に照合して被解析物体Ｒに対す
る構造解析を実行する。Thereafter, the analysis calculation unit 46 performs the structural analysis on the object R by comparing the obtained structural analysis image data with the structural analysis result data obtained in the simulation obtained in advance for each divided region.
このように上記一実施例においては、レーザ光Ｗ１、Ｗ
２を各ポリゴンミラー２６．２７により一平面上に反射
して風洞２０内に照射し、この状態でポリゴンミラー２
６．２７を移動機構により空洞２０に対して縦方向に移
動して、このときＣＯＤカメラ４２によって各分割領域
ｔ１、ｔ２・・・の平面上における空洞２０内の流体流
れ状況を撮像して構造解析画像データを得て構造解析を
行なう構成としたので、各ポリゴンミラー２６．２７の
位置を移動させるのみで何の調節も必要とせずにシート
状の各レーザ光Ｗａ、Ｗｂを移動できる。In this way, in the above embodiment, the laser beams W1, W
2 is reflected onto one plane by each polygon mirror 26, 27 and irradiated into the wind tunnel 20, and in this state, the polygon mirror 2
6.27 is moved in the vertical direction with respect to the cavity 20 by a moving mechanism, and at this time, the COD camera 42 images the fluid flow situation in the cavity 20 on the plane of each divided region t1, t2... Since the configuration is such that structural analysis is performed by obtaining analysis image data, the sheet-like laser beams Wa and Wb can be moved without any adjustment by simply moving the positions of the polygon mirrors 26 and 27.
よって、オンラインで自動的に３次元の構造解析画像デ
ータが得られる。そして、シート状のレーザ光は上記実
施例のように２系統でなくハーフミラ−で各系統に複数
分岐させて形成でき、これにより各方向からシート状の
レーザ光を被解析物体Ｒに照射できて被解析物体Ｒの形
状に左右されずに影の部分を無くすことができる。従っ
て、３次元の構造解析画像データと構造解析結果データ
との照合が容易にでき、被解析物体Ｒの構造解析等が素
早くできる。また、解析演算部４６は構造解析のみなら
ず３次元構造解析画像データから等過度線図、乱流エネ
ルギ分布、圧力分布等のこれまでの風洞実験では得られ
なかった各種データが得られる。なお、シミュレーショ
ンにおいては乱流エネルギ分布やエネルギ散逸等は境界
条件として正確な値を与えられないため正確な乱流解析
を行なうことは不可能であった。従って、シミュレーシ
ョンを用いた数値解析法の問題点を指摘すること、風洞
による解析結果をシミュレーションに（境界条件、初期
条件）としてフィードバックすることができる。Therefore, three-dimensional structural analysis image data can be automatically obtained online. The sheet-shaped laser beam can be formed by branching into multiple systems using a half mirror instead of two systems as in the above embodiment, and thereby the sheet-shaped laser beam can be irradiated onto the object R to be analyzed from each direction. Shadow parts can be eliminated regardless of the shape of the object R to be analyzed. Therefore, the three-dimensional structural analysis image data and the structural analysis result data can be easily compared, and the structural analysis of the object R to be analyzed can be quickly performed. Further, the analysis calculation unit 46 can obtain not only structural analysis but also various data that could not be obtained in conventional wind tunnel experiments, such as isotropic diagrams, turbulent flow energy distribution, and pressure distribution, from three-dimensional structural analysis image data. In the simulation, accurate values for turbulent energy distribution, energy dissipation, etc. cannot be given as boundary conditions, so it is impossible to perform accurate turbulent flow analysis. Therefore, it is possible to point out problems in the numerical analysis method using simulation, and to feed back the analysis results from the wind tunnel to the simulation (boundary conditions, initial conditions).
なお、本発明は上記−実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形することができる。例え
ば、各ポリゴンミラー２６．２７は風洞２０に対して縦
方向に移動させたが、シート状のレーザ光を移動するこ
とが容易なことからシート状のレーザ光の照射方向を縦
方向としたり、また上部から下部へ向けて照射するよう
にし、これら照射方向に応じて各ポリゴンミラー２６．
２７を風洞２０に対して各方向に移動させる構成として
もよい。これにより、構造解析を必要とする各方向から
の構造解析画像データが得られて各種データを得ること
ができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit thereof. For example, each of the polygon mirrors 26 and 27 was moved in the vertical direction with respect to the wind tunnel 20, but since it is easy to move the sheet-shaped laser beam, the irradiation direction of the sheet-shaped laser beam may be set in the vertical direction. Further, the irradiation is performed from the top to the bottom, and each polygon mirror 26.
27 may be moved in each direction with respect to the wind tunnel 20. Thereby, structural analysis image data from each direction that requires structural analysis can be obtained, and various data can be obtained.
［発明の効果］
以上詳記したように本発明によれば、オンラインで所望
平面の流体流れ状況を観察できる構造解析装置を提供で
きる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, it is possible to provide a structural analysis device capable of observing fluid flow conditions on a desired plane online.
第１図は本発明に係わる構造解析装置の一実施例を示す
全体構成図、第２図は本発明装置に使用されるポリゴン
ミラーの作用を説明するための図、第３図は構造解析結
果データの分割領域を示す図、第４図は従来装置の構成
図である。
２０・・・風洞、２６．２７・・・ポリゴンミラー、２
８・・・レーザ発振器、２９・・・ハーフミラ−１３０
〜３２・・・全反射ミラー、３３．３４・・・載置台、
３５〜３８・・・移動誘導支持体、３９．４０・・・回
転ねじ体、４１・・・パルスモータ、４２・・・ｃｃＤ
カメラ、４３・・・ＣＣＤ駆動回路、４４・・・フレー
ムメモリ、４５・・・画像処理部、４６・・・解析演算
部、４７・・・記憶部、５１・・・モータ制御部、５２
・・・パルスモータ駆動回路。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第２図
第 ３ 図
第４図Fig. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the structural analysis device according to the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the action of the polygon mirror used in the device of the present invention, and Fig. 3 is the structural analysis result. FIG. 4, which is a diagram showing divided areas of data, is a configuration diagram of a conventional device. 20...Wind tunnel, 26.27...Polygon mirror, 2
8... Laser oscillator, 29... Half mirror 130
~32... Total reflection mirror, 33.34... Mounting table,
35-38...Movement guiding support body, 39.40...Rotating screw body, 41...Pulse motor, 42...ccD
Camera, 43... CCD drive circuit, 44... Frame memory, 45... Image processing section, 46... Analysis calculation section, 47... Storage section, 51... Motor control section, 52
...Pulse motor drive circuit. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (1)
られたレーザ発振器と、このレーザ発振器から放出され
たレーザ光を反射させて前記風洞内に照射するポリゴン
ミラーと、このポリゴンミラーを前記風洞に対して所望
方向に移動させる移動機構と、前記風洞内の流体状況を
撮像する撮像装置と、この撮像装置の撮像により得られ
る構造解析画像データから前記被解析物体に対する解析
を実行する解析手段とを具備したことを特徴とする構造
解析装置。A wind tunnel in which an object to be analyzed is placed, a laser oscillator provided in this wind tunnel, a polygon mirror that reflects the laser light emitted from this laser oscillator and irradiates it into the wind tunnel, and this polygon mirror is a moving mechanism for moving the wind tunnel in a desired direction; an imaging device for imaging the fluid situation within the wind tunnel; and an analysis means for performing analysis on the object to be analyzed from structural analysis image data obtained by imaging with the imaging device. A structural analysis device characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23170686A JPS6385326A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Structure analysis apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23170686A JPS6385326A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Structure analysis apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6385326A true JPS6385326A (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=16927728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23170686A Pending JPS6385326A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Structure analysis apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6385326A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011017600A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Honda Motor Co Ltd | Particle image flow velocity measuring method and particle image flow velocity measuring device in three-dimensional space |
| US8953035B2 (en) | 2009-07-08 | 2015-02-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Particle image velocimetry method, particle image velocimetry method for 3-dimensional space, particle image velocimetry system, and tracer particle generating device in particle image velocimetry system |
| CN105486479A (en) * | 2015-12-28 | 2016-04-13 | 浙江大学 | Novel motor flow field observation device and method |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP23170686A patent/JPS6385326A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011017600A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Honda Motor Co Ltd | Particle image flow velocity measuring method and particle image flow velocity measuring device in three-dimensional space |
| US8953035B2 (en) | 2009-07-08 | 2015-02-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Particle image velocimetry method, particle image velocimetry method for 3-dimensional space, particle image velocimetry system, and tracer particle generating device in particle image velocimetry system |
| CN105486479A (en) * | 2015-12-28 | 2016-04-13 | 浙江大学 | Novel motor flow field observation device and method |
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