WO2016151677A1

WO2016151677A1 - 解析支援装置及び解析支援方法並びに解析のメッシュ支援プログラム

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Publication number: WO2016151677A1
Application number: PCT/JP2015/058481
Authority: WO
Inventors: 輝米川; 孝志横張; 櫻井　直樹; 吉成　清美
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2016-09-29

Abstract

　解析対象の形状モデルを構成する解析モデル部品に属する要素数の分布を把握可能とし、解析処理におけるユーザの労力削減或いは、操作性を向上し得る解析支援装置、解析支援方法及び解析支援プログラムを提供する。解析支援装置１は、解析対象の形状モデルの入力を受け付ける入力部３、入力部３より入力された解析対象の形状モデルを複数の部分形状に分割する形状分割部２２、各部分形状に対応する解析モデル部品を決定する解析モデル部品決定部２３、解析モデル部品毎に属する要素数をカウントする形状特徴判定部２２、と表示部４を備える。解析モデル部品は、線分等の一次元要素、面等の二次元要素及び立方体等の三次元要素からなり、形状特徴判定部２２は、これら解析モデル部品種別毎に属する要素数をカウントする。

Description

解析支援装置及び解析支援方法並びに解析のメッシュ支援プログラム

　本発明は、ＣＡＤを用いた解析支援装置に係り、特に、形状モデルの解析処理におけるユーザの労力削減或いは操作性を向上し得る解析支援装置、解析支援方法及び解析支援プログラムに関する。

　通常の解析ソフトでは、ＣＡＤで形状モデルを生成し、解析を行うプログラムで解析する際に、通常は、形状を複数の要素から構成される解析メッシュに分割し、解析の演算を行っている。

　解析プログラムは、市販或いはメーカ内製のもの等、複数のプログラムが存在する。このような複数のプログラムを用いてエンジン性能の予測解析を行うシステムとして、特許文献１に記載される技術が提案されている。

　特許文献１では、複数の解析プログラムと、モデル生成プログラムにより生成された解析対象モデルを有し、ユーザにより入力される解析目的、例えば、エンジンンの出力予測、吸気音予測及び排気音予測等に応じて、精度の高い解析結果が得られる解析プログラムを、上記複数の解析プログラムから選択する予測解析システムが開示されている。

特開２００７－１６４４３６号公報

　特許文献１に開示される予測解析システムは、選択された解析プログラムの実行により、解析対象となる形状モデルを部分形状に分割し、分割された部分形状毎に要素分割を行い、最終的に解析対象モデルのメッシュモデルを作成するものである。

　しかしながら、特許文献１では、部分形状毎に要素分割した際の、要素数をカウントするものではない。従って、解析対象である形状モデルを構成する部分形状の要素数の分布を把握することはできず、解析時におけるユーザへの支援の観点からは必ずしも十分とはいえない。

　そこで、本発明は、解析対象の形状モデルを構成する解析モデル部品の要素数の分布を把握可能とし、解析処理におけるユーザの労力削減或いは、操作性を向上し得る解析支援装置、解析支援方法及び解析支援プログラムを提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明の解析支援装置は、解析対象の形状モデルの入力を受け付ける入力部と、前記入力部より入力された解析対象の形状モデルを複数の部分形状に分割する形状分割部と、前記各部分形状に対応する解析モデル部品を決定する解析モデル部品決定部と、前記解析モデル部品毎に属する要素数をカウントする形状特徴判定部と、表示部と、を備える。

　また本発明の解析支援方法は、入力される解析対象の形状モデルを複数の部分形状に分割する部分形状分割工程と、前記各部分形状に対応する解析モデル部品を、前記部分形状と解析モデル部品との対応関係を記憶する解析モデル部品データベースを参照し決定する解析モデル部品決定工程と、前記解析モデル部品を要素分割する要素分割工程と、前記解析対象の形状モデルを構成する複数の解析モデル部品毎に属する要素数をカウントする形状特徴判定工程と、カウントされた要素数を、前記解析対象の形状モデルを構成する複数の解析モデル部品毎の分布として表示する表示工程と、を備える。

　また本発明の解析支援プログラムは、入力される解析対象の形状モデルを複数の部分形状に分割する機能と、前記各部分形状に対応する解析モデル部品を決定する機能と、前記解析モデル部品に属する要素数をカウントする機能を演算部に実行させることを特徴とする。

　本発明によれば、解析モデル部品毎に属する要素数が得られることから、解析対象の形状モデルを構成する解析モデル部品の要素数の分布を把握することが可能となり、解析処理におけるユーザの労力削減或いは、操作性を向上することが可能となる。

　例えば、解析モデル部品の要素数の分布を把握することができれば、それのみで、熟練したユーザであれば解析処理時間を容易に推定することができ、要素分割処理の適否を容易に判断することが可能となる。換言すれば、本発明によれば、ユーザへ要素分割処理の適否を判断するための情報を提供することが可能となる。

　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施形態に係る解析支援装置の全体概略構成図である。解析対象の形状モデルの一例を示す図である。図２に示す解析対象形状モデルを複数の部分形状に分割した状態を示す図である。図３に示す複数の部分形状を解析モデル部品に変換後の状態を示す図である。図１に示す解析支援装置の処理工程を示すフローチャートである。本発明の一実施例に係る実施例１の解析支援装置の全体概略構成図である。図６に示す解析支援装置の処理工程を示すフローチャートである。解析モデル部品種別毎に属する要素数の分布を示す図である。図６に示す解析支援装置を構成する表示部の表示画面例である。本発明の他の実施例に係る実施例２の解析支援装置の全体概略構成図である。図１０に示す解析支援装置の処理工程を示すフローチャートである。図１０に示す解析支援装置を構成する表示部の表示画面例である。本発明の他の実施例に係る実施例３の解析支援装置の全体概略構成図である。図１３に示す解析支援装置の処理工程を示すフローチャートである。図１３に示す解析支援装置を構成する表示部の表示画面例である。

　本明細書において、「解析モデル部品」とは、線分等の一次元要素、面等の二次元要素、六面体あるいは三角柱等の立方体である三次元要素として定義される。

　図１に、本発明の一実施形態に係る解析支援装置の全体概略構成図を示す。解析支援装置１は、形状データ及びその寸法（サイズ）並びに配置位置情報等を含む設計データであるＣＡＤデータ等をユーザにより入力可能とする入力部３、表示部４及び演算処理部２より構成される。演算処理部２は、形状分割部２１、形状特徴判定部２２、解析モデル部品決定部２３、解析モデル部品ＤＢ（データベース）２４及びＩ／Ｏインタフェース２５を有し、これらは内部バス２６にて相互に接続されている。

　形状分割部２１、形状特徴判定部２２及び解析モデル部品決定部２３は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ、ＲＯＭより読み出されたプログラムをプロセッサが実行する過程のデータ等を一時的に格納するＲＡＭ等の記憶装置にて実現される。

　形状分割部２１は、入力部３より入力されるＣＡＤデータ等に含まれる解析対象の形状モデル（解析対象形状モデル）３０を、Ｉ／Ｏインタフェース２５及び内部バス２６を介して取り込む。そして、形状分割部２１は、取り込んだ解析対象形状モデル３０を複数の基本的な形状である部分形状に分割する機能を有する。解析モデル部品ＤＢ２４は、予め、複数の部分形状と当該部分形状に対応する解析モデル部品との関係を保持する。解析モデル部品決定部２３は、この解析モデル部品ＤＢ２４を参照し、形状分割部２１により分割された部分形状に対応する解析モデル部品を抽出することで、部分形状を解析モデル部品に変換する機能を備える。形状特徴判定部２２は、予め入力部３を介してユーザにより入力された要素サイズ又は標準要素サイズ（例えば、デフォルトで設定される要素サイズ）に基づき各解析モデル部品を要素分割する。そして、要素分割された解析モデル部品毎に、その要素数をカウントする機能を有する。

　ここで、解析対象形状モデルについて説明する。図２は、解析対象の形状モデルの一例を示す図である。本明細書では、説明の便宜上、解析対象形状モデル３０を、図２に示すように、相互に対向配置される２つの導体平板３２と、各導体平板３２に接続される導線３１からなる簡易形状（例えば、平行板コンデンサ）を一例として説明する。なお、入力部３を介して入力されるＣＡＤデータに含まれる解析対象形状モデル３０には、例えば、複数の配管及び各種機器からなるプラント等、複雑な形状を有する解析対象形状も含まれるが、これらも、図２に示す簡易形状と同様に処理可能である。

　図３に、図２に示す解析対象形状モデル３０を複数の部分形状に分割した状態を示す。通常のＣＡＤデータでは、上述の通り、形状データ及びその寸法（サイズ）並びに配置位置情報等が含まれている。形状分割部２１は、このＣＡＤデータ等に含まれる形状データ及びその寸法（サイズ）並びに配置位置情報等に基づき、解析対象形状モデル３０を、図３に示すように、２つの導線３１及び２つの導体平板３２に分割する。

　図４に、複数の部分形状である導線３１及び導体平板３２を、解析モデル部品に変換した後の状態を示す。図４に示すように、部分形状である２つの導線３１及び２つの導体平板３２は、それぞれ、一次元要素である解析モデル部品としての線３１’及び二次元要素である解析モデル部品としての面３２’に、解析モデル部品決定部２３により変換される。

　図５は、図１に示す解析支援装置１の処理工程を示すフローチャートである。部分形状分割工程では、図３に示すように、形状分割部２１は、解析対象形状モデル３０をＣＡＤデータに含まれる形状データ及び配置位置情報に基づき、２つの導線３１と２つの導体平板３２に分割する（ステップＳ２１）。ここで、仮に、解析対象形状モデル３０についての配置位置情報が無い場合には、既知のエッジ抽出処理又はテクスチャ分割処理等の画像処理を用いて、２つの導線３１及び２つの導体平板３２を部分形状として分割すれば良い。

　解析モデル部品決定工程では、解析モデル部品決定部２３が、解析モデル部品ＤＢ２４を参照し、部分形状に対応する解析モデル部品を抽出する。具体的には、図４に示すように、部分形状である導体３１は解析部品モデルとしての線３１’に、部分形状である導体平板３２’は解析モデル部品としての面３２’にそれぞれ変換される（ステップＳ２２）。

　要素分割工程では、形状特徴判定部２２が、予めユーザにより入力された要素サイズ又は標準要素サイズに基づき、各解析モデル部品（一次元要素の線３１’及び二次元要素の面３２’）を要素分割する（ステップＳ２３）。その後、形状特徴判定工程では、形状特徴判定部２２は、要素分割された解析モデル部品毎に属する要素数をカウントする（ステップＳ２４）。得られた各解析モデル部品の要素数は、後述するように解析支援装置１の表示部４の画面上に表示又は、ファイル出力される。なお、ステップＳ２３及びステップＳ２４の処理を統合し、形状特徴判定部２２が各解析モデル部品の大きさ（面積）を上記要素サイズで除算することにより、要素数を得るよう構成しても良い。

　以上のとおり、本実施形態に係る解析支援装置１によれば、解析モデル部品毎に属する要素数が得られることから、ユーザは、容易に解析対象の形状モデルを構成する解析モデル部品の要素数の分布を把握することが可能となり、解析処理におけるユーザの労力削減或いは、操作性を向上することが可能となる。

　なお、解析モデル部品の要素数の分布を把握することができれば、それのみで、熟練したユーザであれば解析処理時間を容易に推定することができ、要素分割処理の適否を容易に判断することが可能となる。換言すれば、本実施形態に係る解析支援装置１によれば、ユーザへ要素分割処理の適否を判断するための情報或いは、解析処理時間を推定するための情報を提供することが可能となる。

　なお、形状分割部２１が有する機能である、解析対象形状モデル３０を複数の基本的な形状である部分形状に分割する機能を１つのプログラムとし、解析モデル部品決定部２３が有する機能である、部分形状を解析モデル部品に変換する機能を１つのプログラム、また、形状特徴判定部２２が有する機能である、少なくとも要素分割後の解析モデル部品毎に属する要素数をカウントする機能を１つのプログラムとし、それぞれメモリに格納する。すなわち、上記機能毎に個別のプログラムからなる解析支援プログラムをメモリに格納し、これら個別のプログラムを１つのプロセッサ（演算部）にて、図５に示す処理工程を実行する構成としても良い。

　また、これに替えて、上記機能毎の個別のプログラムに対応してプロセッサ（演算部）を設け、それぞれ個別のプログラムを専用のプロセッサにて実行させる構成としても良い。この場合、各個別のプログラムと専用プロセッサとのセットを、それぞれ異なるサーバに格納し、これらサーバをネットワーク接続することで、図１に示した解析支援装置１を構成する演算処理部２を構築しても良い。また、解析モデル部品ＤＢ２４を解析支援装置１の演算処理部２に設けることに替えて、外部サーバに解析モデル部品ＤＢ２４を構築し、ネットワーク接続する構成としても良い。

　更にまた、形状分割部２１、解析モデル部品決定部２３及び形状特徴判定部２２が有する上記機能を１つのプログラムに組み込み、解析支援プログラムとし、プロセッサ（演算部）がこの１つの解析支援プログラムを実行する構成としても良い。

　以下、図面を参照し、本発明の実施例について、解析支援装置を構成する演算処理部及び表示部に表示される表示情報の詳細を説明する。

　図６に本発明の一実施例に係る実施例１の解析支援装置の全体概略構成図を示し、図７に解析支援装置の処理工程を示すフローチャートを示す。上述の図１及び図５と同一の構成要素に同一の符号を付し、以下では重複する説明を省略する。

　図６に示すように、本実施例の解析支援装置１Ａは、演算処理部２Ａ内に内部バス２６を介して接続される解析実行部２０を設けた点が、図１に示した解析支援装置１と異なる。解析実行部２０は、図２に示す、相互に対向配置される２つの導体平板３２と、各導体平板３２に接続される導線３１からなる簡易形状（例えば、平行板コンデンサ）を解析対象形状モデル３０としたときの、当該解析対象形状モデル３０の静電容量を演算する機能を有する。解析実行部２０は、例えば、平行板コンデンサである解析対象モデル３０の静電容量を求める解析プログラムを図示しないメモリに格納し、プロセッサがこの解析プロラムをメモリより読み出し実行することで実現される。

　図７に示すように、解析支援装置１Ａは、図５と同様に、部分形状分割工程（ステップＳ２１）、解析モデル部品決定工程（ステップＳ２２）、要素分割工程（ステップＳ２３）及び形状特徴判定工程（ステップＳ２４）を実行する。ここで、ステップＳ２４にて、形状特徴判定部２２により得られる解析モデル部品毎の要素数は、図８に示すように、解析モデル部品毎の要素数分布として得られる。

　図８は、解析モデル部品種別毎に属する要素数の分布を示す図であり、解析対象形状モデルを構成する解析モデル部品種別、すなわち、一次元要素である解析モデル部品「線」、二次元要素である解析モデル部品「面」、三次元要素である解析モデル部品「六面体」、「三角柱」及び「任意の多面体」毎に、それぞれカウントされた要素数がテーブル形式にて格納される。例えば、第１行目では、解析モデル部品「線」に属する要素数は“１０００”、解析モデル部品「面」に属する要素数は“３００”、解析モデル部品「六面体」に属する要素数は“２００”、解析モデル部品「三角柱」に属する要素数は“２００”、及び解析モデル部品「任意の多面体」に属する要素数は“０”である。また、第２行目では、「線」に属する要素数は“３００”、「面」に属する要素数は“１０００”、「六面体」に属する要素数は“２００”、「三角柱」に属する要素数は“２５０”、及び「任意の多面体」に属する要素数は“０”である。このように、同一の解析対象形状モデル３０に対し、第１行目と第２行目に示されるように、解析モデル部品種別毎に属する要素数に相違が生ずるのは、部分形状分割工程（ステップＳ２１）における解析対象形状モデル３０の複数の部分形状への分割の相違、及び／又は、解析モデル部品種別毎に設定される要素サイズの相違によるものである。図８示すように、各行における解析モデル部品種別毎に属する要素数は、同種の解析モデル部品毎に集計した結果である。従って、解析モデル部品に属する要素数の分布が得られる。

　ここで、図８の右欄に示す評価値（Ｈｍ）について説明する。解析モデル部品種別毎に重み係数を設定する。これは、例えば、一次元要素である解析モデル部品「線」に属する要素の計算時間は、二次元要素である解析モデル部品「面」に属する要素の計算時間よりも短時間に終了し得ることを考慮したものである。

　具体的には、一次元要素である解析モデル部品の重み係数ｗ１、二次元要素である解析モデル部品の重み係数ｗ２、及び三次元要素である解析モデル部品の重み係数ｗ３とし、これら各重み係数がｗ３＞ｗ２＞ｗ１の関係となるよう設定する。そして、一次元要素である解析モデル部品の要素数のカウント値をＡ、二次元要素である解析モデル部品の要素数のカウント値をＢ、三次元要素である解析モデル部品のカウント値をＣとしたとき、要素分布の評価値Ｈｍは、Ｈｍ＝（ｗ１×Ａ）＋（ｗ２×Ｂ）＋（ｗ３×Ｃ）で得られる。ここで、ｍは自然数である。要素分布の評価値Ｈｍの演算プログラムを、形状特徴判定部２２が実行することにより、図８に示すように、それぞれ各行にＨ_１，Ｈ_２が格納される。これにより、解析モデル部品の要素数の分布に加え、評価値Ｈｍを求める構成とするとで、図８に示される何れの行の要素分割処理或いは解析処理を選択すべきか判断する上での有効な指標を得ることが可能となる。

　ここで、解析支援装置１Ａを構成する表示部４に表示される表示情報について説明する。図９は、解析支援装置１Ａを構成する表示部４の表示画面例である。図９に示すように表示部４の表示画面４０は、要素数分布表示領域（第１表示領域）４１、解析モデル部品表示領域（第２表示領域）４２、要素サイズ指定領域（第３表示領域）４３及び実行ボタン４４を有する。

　要素数分布表示領域（第１表示領域）４１には、図８に示した、解析モデル部品種別毎の要素数及び評価値（Ｈｍ）が表形式にて表示される。また、解析モデル部品表示領域（第２表示領域）４２には、図７における解析モデル部品決定工程（ステップＳ２２）にて、解析モデル部品決定部２３により、複数の部分形状に分割された解析対象形状モデル３０を構成する各部分形状が解析モデル部品に変換された後の状態が表示される。

　また、要素サイズ指定領域（第３表示領域）４３は、解析モデル部品表示領域４２に表示される、各解析モデル部品、図９の表示例では、一次元要素の解析モデル部品Ａ及び二次元要素の解析モデル部品Ｂに対し、それぞれ、独立に要素サイズを指定することが可能に構成されている。これにより、ユーザは、解析モデル部品表示領域（第２表示領域）４２に表示される解析モデル部品のうち、所望の解析モデル部品に対し、例えば、更に詳細に解析するために、要素サイズを小さく指定することが可能となる。

　要素サイズ指定領域４３は、解析モデル部品毎にプルダウンボタンが表示され、ユーザはこのプルダウンボタンにより、所望の要素サイズを選択指定することができる。なお、プルダウンボタンにより表示される複数の要素サイズには、ブランク表示が含まれており、当該ブランク表示状態とすることで、ユーザは任意の要素サイズを指定入力することも可能に構成されている。図９に示す画面表示例では、解析モデル部品Ａ及び解析モデル部品Ｂ共に、１０ｃｍ^２の要素サイズが指定された状態を示している。

　要素数分布表示領域４１に表示される解析モデル部品種別毎に属する要素数表示及び評価値（Ｈｍ）の表示状態において、ユーザによる入力部３の操作により所望の行へカーソルを移動させると、当該カーソルにて指定される行がハイライト表示或いはブリンク表示され、対応する行が選択状態となる。この状態で、ユーザにより、実行ボタン４４が入力部３であるマウス等によりクリックされると、選択された行に対応する部分形状分割処理、解析モデル部品決定処理、要素分割処理が実行されると共に、解析実行部２０による静電容量の演算処理が実行される。

　ここで図７に戻り、ステップＳ２５では、上述の図９に示した要素サイズ指定領域（第３表示領域）に対し、ユーザによる要素サイズの選択指定入力（要素サイズ指定変更）の有無を判定する。ステップＳ２５にて、要素サイズの指定変更「無」との判定結果の場合は、ステップＳ２６に進み、上述のように、図９中の要素数分布表示領域（第１表示領域）４１に解析モデル種別毎に要素数を表示すると共に評価値（Ｈｍ）を表示する。

　一方、ステップＳ２５にて、要素サイズの指定変更「有」との判定結果の場合、すなわち、図９に示す要素サイズ指定領域（第３表示領域）４３にて、解析モデル部品Ａ及びＢのうち、少なくとも何れか一方が、例えば、「１０ｃｍ^２」から「１ｃｍ^２」に要素サイズが変更された場合、ステップＳ２３に戻り要素分割工程を実行する。

　また、ステップＳ２７では、上述の図９にて示した実行ボタン４４へのユーザによる指示入力に応じて、選択された行に対応する部分形状分割処理、解析モデル部品決定処理、要素分割処理が実行されると共に、解析実行部２０による静電容量の演算処理が実行される。

　以上のとおり、本実施例によれば、解析モデル部品毎に属する要素数が得られることから、ユーザは、容易に解析対象の形状モデルを構成する解析モデル部品の要素数の分布を把握することが可能となり、解析処理におけるユーザの労力削減或いは、操作性を向上することが可能となる。

　なお、解析モデル部品の要素数の分布を把握することができれば、それのみで、熟練したユーザであれば解析処理時間を容易に推定することができ、要素分割処理の適否を容易に判断することが可能となる。換言すれば、本実施例に係る解析支援装置１Ａによれば、ユーザへ要素分割処理の適否を判断するための情報或いは、解析処理時間を推定するための情報を提供することが可能となる。

　また、本実施例によれば、解析モデル部品種別毎に要素数が表示されることに加え、評価値（Ｈｍ）が表示されるため、要素分割処理或いは解析処理の適否をより容易に判断することが可能となる。

　また、本実施例によれば、要素サイズ指定領域（第３表示領域）により、所望の解析モデル部品に対し所望の要素サイズを指定することが可能となり、操作性をより向上できる。

　図９では、要素数分布表示領域（第１表示領域）４１に評価値（Ｈｍ）を表示し、ユーザによる選択を促す構成とした。しかし、これに限られず、評価値（Ｈｍ）に基づき、ユーザによる選択を要することなく、部分形状分割処理、解析モデル部品決定処理及び要素分割処理を自動的に選択する構成としても良い。このように構成することで、ユーザによる操作ステップが更に低減され、ユーザの労力が更に削減される。

　図１０に本発明の他の実施例に係る実施例２の解析支援装置の全体概略構成図を示し、図１１に図１０に示す解析支援装置の処理工程を示すフローチャートを示す。実施例１に示した構成と同一の構成要素に同一の符号を付し、以下では重複する説明を省略する。本実施例では、解析支援装置１Ｂを構成する演算処理部２Ｂが、解析時間推定部２７及び解析処理時間予測ＤＢ２８を新たに設ける点が実施例１と異なる。

　図１０に示すように、本実施例の解析支援装置１Ｂは、演算処理部２Ｂ内に、内部バス２６を介して接続される、要素数と解析時間との対応関係を格納する解析処理時間予測ＤＢ２８、及び、複数の解析モデル部品に変換された解析対象形状モデルの要素数に対応する解析時間を、解析処理時間予測ＤＢ２８を参照し求める解析時間推定部２７を有する。

　解析処理時間予測ＤＢ２８は、初期状態で、予め複数種類の既知の解析対象形状モデルを用意し、形状分割部２１、解析モデル部品決定部２３及び形状特徴判定部２２にて、上述のように、解析モデル部品種別に属する要素数をカウントする。そして、各解析対象形状モデルについて、解析モデル部品の要素数の分布と解析時間（解析処理に要する時間）との対応関係を保持する。なお、ここで、解析処理時間予測ＤＢ２８に格納される複数種類の解析対象形状モデル別の解析モデル部品毎の要素数の分布及び解析時間との対応関係は、解析支援装置１Ｂが実行される毎に、逐次、追加登録或いは更新される。すなわち、上述の実施例１にて説明した、要素数分布表示領域４１に表示される解析モデル部品種別毎の要素数表示及び評価値（Ｈｍ）の表示状態において、ユーザにより選択された行に対応する解析対象形状モデルの解析モデル部品の要素数分布と、そのときに実行された解析処理に要した時間（解析時間）に基づき、解析モデル部品の要素数分布と解析時間との対応関係を追加登録又は更新する学習機能を持たせても良い。なお、上記の要素数分布及び解析時間の対応関係の格納は、初期状態に限らず、例えば、解析支援装置１Ｂのアイドル状態、すなわち、解析支援装置１Ｂの実行空き時間に、バックグラウンドで実行させるよう構成しても良い。

　図１１に示すように、解析支援装置１Ｂの処理工程は、実施例１に示した処理工程に、更に、点線にて囲まれた、解析時間推定工程（ステップＳ２８）及び推定解析時間表示工程（ステップＳ２９）を有する。ステップＳ２８では、ステップＳ２６の実行により得られた解析モデル部品種別毎に属する要素数、すなわち、解析モデル部品の要素数の分布に最も類似する要素数分布を、解析時間推定部２７が、解析処理時間予測ＤＢ２８を参照し抽出する。この最も類似する要素数分布の抽出は、例えば、テンプレートマッチング処理を用いて実行される。そして、解析時間推定部２７は、抽出された解析処理時間予測ＤＢ２８内の上記最も類似する解析モデル部品の要素数分布に対応する解析時間を、推定解析時間として出力する。ここで、仮に、解析処理時間予測ＤＢ２８の参照により、最も類似する解析モデル部品の要素数分布がテンプレートマッチング処理にて得られなかった場合、解析時間推定部２７は次に示す処理を実行する。解析処理時間予測ＤＢ２８に格納される、解析モデル部品の要素数分布のうち、三次元要素である解析モデル部品、次に、二次元要素である解析モデル部品、一次元要素である解析モデル部品の順に優先度を設定し、優先度の高い解析モデル部品の要素数が近い値を示す解析モデル部品の要素数分布を抽出し、対応する解析時間を推定解析時間として出力する。

　ここで、解析支援装置１Ｂを構成する表示部４に表示される表示情報について説明する。図１２は、解析支援装置１Ｂを構成する表示部４の表示画面例である。図１２に示すように、図９に示した実施例１の表示情報に加え、本実施例では、表示部４の表示画面４０に、推定解析時間表示領域（第４表示領域）４５を有する。また、要素数分布表示領域（第１表示領域）４１に表示される解析モデル部品種別毎に属する要素数分布表示に、その左欄に示すように要素数分布毎に解析時間が表示される。これにより、実施例１と比較し、ユーザは、要素数分布及び評価値（Ｈｍ）に加え、更に解析時間を把握することが可能となり、要素分割処理の適否をより容易かつ正確に判断することが可能となる。なお、図１２に示す表示状態では、推定解析時間表示領域（第４表示領域）４５に、推定解析時間として「１.０ｈｒ」が表示されている。これは、要素数分布表示領域（第１表示領域）４１において、ユーザによる入力部３の操作により、第１行目が選択された状態を示している。

　ここで、図１１に戻り、解析時間推定工程（ステップＳ２９）では、上述のように解析時間推定部２７によりステップＳ２８にて得られた推定解析時間を、推定解析時間表示領域（第４表示領域）４５及び、要素数分布表示領域（第１表示領域）４１の左欄に解析時間として表示する。

　以上のとおり、本実施例によれば、実施例１の効果に加え、ユーザは解析時間を容易に把握することが可能となり、要素分割処理の適否をより容易かつ正確に判断でき、更に、ユーザの労力が削減される。

　図１２では、推定解析時間表示領域（第４表示領域）４５に表示される、推定解析時間により、ユーザによる選択を促す構成とした。しかし、これに限られず、解析時間推定部２７により得られる推定解析時間に基づき、最小の推定解析時間となる部分形状分割処理、解析モデル部品決定処理及び要素分割処理を自動的に選択し、実行するよう構成しても良い。このように構成することにより、更に、ユーザの労力が削減される。

　また、本実施例では、形状特徴判定部２２による評価値（Ｈｍ）の算出を省略しても、上記と同様の効果を奏することができる。

　図１３に本発明の他の実施例に係る実施例３の解析支援装置の全体概略構成図を示し、図１４に図１３に示す解析支援装置の処理工程を示すフローチャートを示す。実施例２と同一の構成要素に同一の符号を付し、以下では重複する説明を省略する。本実施例では、解析支援装置１Ｃを構成する演算処理部２Ｃが、異なる複数の解析プログラムを格納する解析プログラム格納部２９Ａ及び解析プログラム選択部２９を新たに設ける点が実施例２と異なる。

　図１３に示すように、本実施例の解析支援装置１Ｃは、演算処理部２Ｃ内に内部バス２６を介して接続される、複数の異なる解析プログラムである解析プログラムＡ～Ｃを格納する解析プログラム格納部２９Ａ、及び、解析プログラム格納部２９Ａに格納される複数の解析プログラムの中から１の解析プログラムを選択する解析プログラム選択部２９を有する。

　また、解析処理時間予測ＤＢ２８は、初期状態で、予め複数種類の既知の解析対象形状モデルを用意し、解析プログラム格納部２９Ａに格納される解析プログラムＡ～Ｃを順次読み出し、形状分割部２１、解析モデル部品決定部２３及び形状特徴判定部２２にて、上述のように、解析プログラムＡ～Ｃについて、それぞれ、解析モデル部品種別毎に属する要素数をカウントする。そして、各解析対象形状モデルについて、解析モデル部品の要素数の分布と解析時間（解析処理に要する時間）との対応関係を、解析プログラムＡ～Ｃ毎に保持する。なお、ここで、解析処理時間予測ＤＢ２８に格納される複数種類の解析対象形状モデル別の解析モデル部品毎に属する要素数の分布及び解析時間との対応関係は、解析支援装置１Ｃが実行される毎に、逐次、追加登録或いは更新される。すなわち、要素数分布表示領域４１に表示される、解析プログラム毎に、解析モデル部品種別毎に属する要素数が表示された状態において、ユーザにより選択された解析プログラムの行に対応する解析対象形状モデルの解析モデル部品の要素数分布と、そのときに実行された解析処理に要した時間（解析時間）に基づき、解析モデル部品の要素数分布と解析時間との対応関係を、解析プログラムＡ～Ｃ別に、追加登録又は更新する学習機能を持たせても良い。なお、上記の要素数分布及び解析時間の対応関係の格納は、初期状態に限らず、例えば、解析支援装置１Ｃのアイドル状態、すなわち、解析支援装置１Ｃの実行空き時間に、バックグラウンドで実行させるよう構成しても良い。

　図１４に示すように、解析支援装置１Ｃの処理工程は、実施例２に示した処理工程に、更に、解析プログラム格納部２９Ａに格納される解析プログラムＡ～Ｃの全てに対し、ステップＳ２１～ステップＳ２９までの工程を実行したか否かを判定するステップＳ３０、及び、解析プログラムの選択工程（ステップＳ３１）を有する。ステップＳ３０では、全ての解析プログラムに対し、ステップＳ２１～ステップＳ２９までの工程が実行されていない場合、ステップＳ２１へ戻り、ステップＳ２９までの工程を繰り返し実行する。ステップＳ３０にて、全ての解析プログラムに対する実行が完了すると、ステップＳ３１へ進む。

　ここで、解析支援装置１Ｃを構成する表示部４に表示される表示情報について説明する。図１５は、解析支援装置１Ｃを構成する表示部４の表示画面例である。図１５に示すように、要素数分布表示領域（第１表示領域）４１には、解析プログラムＡ～Ｃ別に、それぞれ、解析モデル部品毎の要素数の分布及び解析時間が表形式にて表示される。また、本実施例では、表示画面４０内に、解析プログラム選択領域（第５表示領域）４６が設けられている。解析プログラム選択領域４６には、プルダウンボタンが設けられ、ユーザはこのプルダウンボタンにより、所望の解析プログラムを選択することが可能となっている。図１５に示す表示画面例では、解析プログラムＡが選択された状態を示している。

　図１４に戻り、ステップＳ３１では、ユーザによる、解析プログラム選択領域（第５表示領域）４６への選択指示を受け付けると、解析実行部２０は対応する解析プログラムを解析プログラム格納部２９Ａより読み出す。その後、ステップＳ２７にて、解析実行部２０は、読み出した解析プログラムを実行する。

　本実施例によれば、実施例２の効果に加え、複数の解析プログラムの中から、解析対象形状モデルの形状特徴に最適な解析プログラムを容易に選択することが可能となる。これにより、解析精度の向上を図ることが可能となる。

　なお、本実施例では、図１５に示すように、解析プログラム選択領域（第５表示領域）４６へのユーザによる選択指示により解析プログラムを選択する構成とした。しかし、これに限られず、解析プログラム毎に得られる解析時間に基づき、解析時間が最小となる解析プログラムを自動的に選択し、当該選択された解析プログラムを解析実行部２０にて実行する構成としても良い。このように構成することで、ユーザの労力が更に削減される。

　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・解析支援装置，２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ・・・演算処理部，３・・・入力部，４・・・表示部，２０・・・解析実行部，２１・・・形状分割部，２２・・・形状特徴判定部，２３・・・解析モデル部品決定部，２４・・・解析モデル部品ＤＢ（データベース），２５・・・Ｉ／Ｏインタフェース，２６・・・内部バス，２７・・・解析時間推定部，２８・・・解析処理時間予測ＤＢ，２９・・・解析プログラム選択部，２９Ａ・・・解析プログラム格納部，３０・・・解析対象形状モデル，３１・・・導線，３２・・・導体平板，３１’・・・解析部品モデルとしての線，３２’・・・解析部品モデルとしての面，４０・・・表示画面，４１・・・要素数分布表示領域（第１表示領域），４２・・・解析モデル部品表示領域（第２表示領域），４３・・・要素サイズ指定領域（第３表示領域），４４・・・実行ボタン，４５・・・推定解析時間表示領域（第４表示領域），４６・・・解析プログラム選択領域（第５表示領域）

Claims

　解析対象の形状モデルの入力を受け付ける入力部と、
　前記入力部より入力された解析対象の形状モデルを複数の部分形状に分割する形状分割部と、
　前記各部分形状に対応する解析モデル部品を決定する解析モデル部品決定部と、
　前記解析モデル部品毎に属する要素数をカウントする形状特徴判定部と、
　表示部と、を有することを特徴とする解析支援装置。
　請求項１に記載の解析支援装置において、
　前記解析モデル部品は、一次元要素である第１解析モデル部品、二次元要素である第２解析モデル部品、及び三次元要素である第３解析モデル部品を備え、
　前記形状特徴判定部は、前記解析モデル部品種別毎に属する要素数をカウントすることを特徴とする解析支援装置。
　請求項２に記載の解析支援装置において、
　前記表示部は、前記解析モデル部品種別毎のメッシュ数を表形式にて表示する第１表示領域を有することを特徴とする解析支援装置。
　請求項２に記載の解析支援装置において、
　前記形状特徴判定部は、
　予め、前記第１解析モデル部品に設定される第１重み係数、前記第２解析モデル部品に設定される第２重み係数、前記第３解析モデル部品に設定される第３重み係数を保持し、
　前記第２重み係数は、前記１重み係数より大きく且つ前記３重み係数より小さく、前記解析モデル部品種別毎に属する要素数及び前記第１乃至第３重み係数に基づき評価値を求め、
　前記求めた評価値に基づき要素分割処理を選択することを特徴とする解析支援装置。
　請求項３に記載の解析支援装置において、
　予め、複数種類の解析対象形状モデル別に、前記解析モデル部品毎に属する要素数の分布と解析時間との対応関係を格納する解析処理時間予測データベースと、
　前記解析処理時間予測データベースを参照し、前記形状特徴判定部により得られる前記解析モデル部品毎に属する要素数に対応する解析時間を求める解析時間推定部を備え、
　前記解析時間推定部により得られる解析時間を、前記解析モデル部品種別毎に属する要素数に対応させ、前記第１表示領域に表示することを特徴とする解析支援装置。
　請求項２に記載の解析支援装置において、
　予め、複数種類の解析対象形状モデル別に、前記解析モデル部品毎に属する要素数の分布と解析時間との対応関係を格納する解析処理時間予測データベースと、
　前記解析処理時間予測データベースを参照し、前記形状特徴判定部により得られる前記解析モデル部品毎に属する要素数に対応する解析時間を求める解析時間推定部を備え、
　前記形状特徴判定部は、前記解析時間推定部により得られる解析時間に基づき、前記解析時間が最小となる要素分割処理を選択することを特徴とする解析支援装置。
　請求項３に記載の解析支援装置において、
　複数の異なる解析プログラムを格納する解析プログラム格納部と、
　予め、前記解析プログラム別に、複数種類の解析対象形状モデルに関する前記解析モデル部品毎に属する要素数の分布と解析時間との対応関係を格納する解析処理時間予測データベースと、
　前記解析処理時間予測データベースを参照し、前記形状特徴判定部により得られる前記解析モデル部品毎に属する要素数に対応する解析時間を求める解析時間推定部と、を備え、
　前記表示部は、前記複数の解析プログラムのうち何れかを選択指定可能とする第２表示領域を有し、前記解析時間推定部により得られる解析時間を前記解析モデル部品種別毎に属する要素数に対応させ、且つ、前記解析プログラム毎に識別可能に前記第１表示領域に表示することを特徴とする解析支援装置。
　請求項２に記載の解析支援装置において、
　複数の異なる解析プログラムを格納する解析プログラム格納部と、
　予め、前記解析プログラム別に、複数種類の解析対象形状モデルに関する前記解析モデル部品毎に属する要素数の分布と解析時間との対応関係を格納する解析処理時間予測データベースと、
　前記解析処理時間予測データベースを参照し、前記形状特徴判定部により得られる前記解析モデル部品毎に属する要素数に対応する解析時間を求める解析時間推定部と、
　前記解析時間推定部により得られる解析時間に基づき、前記解析時間が最小となる解析プログラムを選択する解析プログラム選択部と、を有することを特徴とする解析支援装置。
　入力される解析対象の形状モデルを複数の部分形状に分割する部分形状分割工程と、
　前記各部分形状に対応する解析モデル部品を、前記部分形状と解析モデル部品との対応関係を記憶する解析モデル部品データベースを参照し決定する解析モデル部品決定工程と、
　前記解析モデル部品毎に要素分割する要素分割工程と、
　前記解析対象の形状モデルを構成する複数の解析モデル部品毎に属する要素数をカウントする形状特徴判定工程と、
　カウントされた要素数を、前記解析対象の形状モデルを構成する複数の解析モデル部品毎の分布として表示する表示工程と、を有することを特徴とする解析支援方法。
　請求項９に記載の解析支援方法において、
　前記解析モデル部品は、一次元要素である第１解析モデル部品、二次元要素である第２解析モデル部品、及び三次元要素である第３解析モデル部品を備え、
　前記形状特徴判定工程は、前記解析モデル部品種別毎に属する要素数をカウントすることを特徴とする解析支援方法。
　請求項１０に記載の解析支援方法において、
　複数種類の解析対象形状モデル別に、前記解析モデル部品毎に属する要素数の分布と解析時間との対応関係を予め格納する解析処理時間予測データベースを参照し、前記形状特徴判定工程により得られる前記解析モデル部品毎に属する要素数に対応する解析時間を抽出する解析時間推定工程を備え、
　前記解析時間推定工程にて得られた解析時間を、前記複数の解析モデル部品毎の分布と対応するよう表示することを特徴とする解析支援方法。
　請求項１０に記載の解析支援方法において、
　複数の異なる解析プログラム別に、複数種類の解析対象形状モデルに関する前記解析モデル部品毎に属する要素数の分布と解析時間との対応関係を予め格納する解析処理時間予測データベースを参照し、前記形状特徴判定工程により得られる前記解析モデル部品に属する要素数に対応する解析時間を抽出する解析時間推定工程と、
　前記解析時間推定工程により得られた解析時間のうち、前記解析時間が最小となる解析プログラムを選択する解析プログラム選択工程と、を有することを特徴とする解析支援方法。
　入力される解析対象の形状モデルを複数の部分形状に分割する機能と、
　前記各部分形状に対応する解析モデル部品を決定する機能と、
　前記解析モデル部品毎に要素数をカウントする機能と、を演算部に実行させることを特徴とする解析支援プログラム。
　請求項１３に記載の解析支援プログラムにおいて、
　前記解析モデル部品は、一次元要素である第１解析モデル部品、二次元要素である第２解析モデル部品、及び三次元要素である第３解析モデル部品から構成され、
　前記解析モデル部品種別毎に属する要素数をカウントする機能を、前記演算部に実行させることを特徴とする解析支援プログラム。