JPH02230379A - Mesh generating system by mapping method - Google Patents
Mesh generating system by mapping methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は写像法によるメッシュ生成方式に関し、特に有
限要素法による解析システムのデータ作成においてグラ
フインクディスプレイ上の外形形状に対してメッシュを
生成する(メソシュに関する座標を特定する)写像法に
よるメッシュ生成方弐に関する.
〔従来の技術〕
有限要素法による解析システムのデータ作成においてメ
ッシュの生成は重要な機能であり、生成されたメッシュ
は当該解析システム全体の性能に大きな影響を及ぼすも
のである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a mesh generation method using a mapping method, and in particular to generating a mesh for an external shape on a graph ink display when creating data for an analysis system using a finite element method. Concerning mesh generation method 2 using mapping method (specifying coordinates related to meshes). [Prior Art] Generating a mesh is an important function in creating data for an analysis system using the finite element method, and the generated mesh has a great influence on the performance of the entire analysis system.
このメッシュの生成には多くの手法が存在するが、写像
法によるメッシュ生成方式は最も一般的な手法である。There are many methods for generating this mesh, but the mesh generation method using the mapping method is the most common method.
従来、この種の写像法によるメソシュ生成方式は、以下
に示すよ.うな処理を行っていた。The conventional mesh generation method using this type of mapping method is shown below. I was doing some processing.
まず、モデル形状(有限要素法による解析システムにお
ける解析の対象となる外形形状でCAD(Comput
er Aided Design)システム等で作
成される外形形状)をいくつかの小領域(モデル形状が
2次元形状ならば四辺形の領域であり、モデル形状が3
次元形状ならば六面体の領域である》に分割する(この
分割をブロック分割という).
このようにブロソク分割された小領域(外形ブロックと
いう)が、メッシュ生成の単位となるものである.なお
、外形ブロックは直線により構成される本来の意味の四
辺形または六面体でなくても位相的に四辺形または六面
体であればよい(外形ブロックは物理座標系(x−y−
z空間)に存在し、その外形ブロックを構成する外形辺
は直線.円弧およびスプライン曲線等より形成される)
.次に、外形ブロックに関するデータとして、各頂点の
座標,各外形辺を近似するために必要な中間点の座標お
よび各外形辺上の分割数等を取得する.
これらのデータに基づいて各外形辺を1〜3次曲線で近
催して、物理座標系での外形ブロックを正規座標系(ξ
−η一ζ空間.−1≦ξ,η,ζ≦1.モデル形状が2
次元形状ならばξ一η平面の正方形で表されるようにな
り、モデル形状が3次元形状ならばξ一l−ζ空間の立
方体で表されるようになる〉での外形ブロックに変換す
る。First, the model shape (the external shape to be analyzed in the analysis system using the finite element method) is
er Aided Design) system)) into several small areas (if the model shape is a two-dimensional shape, it is a quadrilateral area;
If it is a dimensional shape, it is divided into hexahedral areas (this division is called block division). The small areas divided into blocks in this way (called external blocks) are the units of mesh generation. Note that the external block does not have to be a quadrilateral or hexahedron in the original sense composed of straight lines, but may be a topological quadrilateral or hexahedron (the external block is based on the physical coordinate system (x-y-
z space), and the outline sides that make up the outline block are straight lines. (formed from circular arcs, spline curves, etc.)
.. Next, as data regarding the outline block, the coordinates of each vertex, the coordinates of the intermediate point necessary to approximate each outline edge, and the number of divisions on each outline edge are obtained. Based on these data, each contour side is formed into a linear to cubic curve, and the contour block in the physical coordinate system is transformed into a normal coordinate system (ξ
−η-ζ space. −1≦ξ, η, ζ≦1. Model shape is 2
If the model shape is a dimensional shape, it will be represented by a square in the ξ-η plane, and if the model shape is a three-dimensional shape, it will be represented by a cube in the ξ-l-ζ space.
このようにして正規化された外形ブロックを等分割して
外形辺上に節点を設け、対辺上で相対する節点同士を直
線で結合して長方形の小領域に細分割してメッシュを生
成する.
さらに、このようにして生成された正規座標系でのメッ
シュを物理座標系に写像して物理座標系でのメッシュを
生成する。The normalized external block is divided into equal parts, nodes are set on the external sides, and opposing nodes on opposite sides are connected with straight lines to subdivide into rectangular small areas to generate a mesh. Furthermore, the mesh in the normal coordinate system generated in this way is mapped onto the physical coordinate system to generate a mesh in the physical coordinate system.
以上のような処理(操作)を全ての外形ブロックに対し
て実施することにより、全てのメッシェの生成を終了す
る.
(発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の写像法によるメソシェ生成方式では、外
形ブロックを構成する各外形辺上の分割?をあらかじめ
パラメータとしてキーボード等から入力しなければなら
ず、かつ対辺同士の分割数を同数に設定しなければなら
ないので、外形ブロックが多数になるとその操作(分割
数の入力等)が煩雑になり分割数等の設定値の確認(例
えば、対辺同士の分割数が同数に設定されているか否か
の確認)も容易ではな《なって誤操作が発生しやすくな
るという欠点がある.
また、外形ブロックの各外形辺上を等分にしか分割でき
ないので、複雑な形状のモデル形状に関する粗密の表現
を考慮することや有限要素法による解析時の着目点に節
点を適格に設定すること等が困難になり実用上問題とな
る(実用化することが難しい)という欠点がある.
本発明の目的は、上述の点に鑑み、外形ブロックを構成
する各外形辺上の分割数をキーボード等からのパラメー
タの入力によりあらかじめ設定するのではなく実際に画
面上で確認しながら対話的に節点(外形辺上節点)を発
生させてその節点に基づいて写像法によるメッシュ■の
生成(メンシュを構成する節点の座標の特定)を行い、
複雑な形状のモデル形状に対する粗密の考慮や利用者の
意図に沿った任意の節点配置(有限要素法による解析時
の着目点を反映した節点配置)等が可能となり、メッシ
ュの生成における操作や確認が容易になる写像法による
メッシュ生成方式を提供することにある.
〔課題を解決するための手段〕
本発明の写像法によるメッシュ生成方式は、外形ブロッ
クを構成する外形辺上の分割数および分割位置等の指示
に基づいて外形辺上節点を発生する外形辺上節点発生部
と、この外形辺上節点発生部により発生された外形辺上
節点の物理座標系での座標を正規座標系での座標に変換
する辺上節点座標変換部と、この辺上節点座標変換部に
より変換された外形辺上節点の正規座標系での座標に基
づき正規座標系でのメッシュの生成を行うメッシュ生成
部と、このメッシュ生成部により生成された正規座標系
でのメッシュを物理座標系でのメッシュに変換する物理
座標変換部と、前記外形辺上・節点発生部.前記辺上節
点座標変換部.前記メソシュ生成部および前記物理座標
変換部における処理に対する操作指示および確認表示等
を行う人出力部とを有する。By performing the above-mentioned processing (operation) on all external blocks, the generation of all meshes is completed. (Problems to be Solved by the Invention) In the mesoche generation method using the conventional mapping method described above, it is necessary to enter the division on each contour edge constituting the contour block in advance as a parameter from a keyboard, etc. The number of divisions must be set to the same number, so when the number of external blocks increases, the operation (entering the number of divisions, etc.) becomes complicated. It is not easy to check whether the block is set to 0 or not, which makes it easy to make mistakes.Also, since the block can only be divided into equal parts on each side of the block, it is difficult to check whether the block is set to It has the disadvantage that it becomes difficult to take into account the coarse and dense representation of the model shape and to properly set nodes as points of interest during analysis using the finite element method, which poses a practical problem (difficult to put into practical use). In view of the above-mentioned points, it is an object of the present invention to set the number of divisions on each outline side of an outline block interactively while actually checking it on the screen, instead of setting it in advance by inputting parameters from a keyboard or the like. Generate nodes (nodes on the outline side) and generate a mesh (identify the coordinates of the nodes that make up the mensch) using the mapping method based on the nodes.
It is now possible to consider the density of complex model shapes and to place arbitrary nodes according to the user's intentions (node placement that reflects the points of interest during analysis using the finite element method), making operations and confirmation during mesh generation easier. The objective is to provide a mesh generation method using a mapping method that facilitates the [Means for Solving the Problems] The mesh generation method using the mapping method of the present invention is based on instructions such as the number of divisions and division positions on the contour sides constituting the contour block, and generates nodes on the contour sides. A node generation unit, a side-on-side node coordinate conversion unit that converts the coordinates of the node on the outline side generated by the outline-side node generation unit in the physical coordinate system to coordinates in the normal coordinate system, and this side-on-side node coordinate conversion unit. A mesh generation section generates a mesh in the normal coordinate system based on the coordinates in the normal coordinate system of the nodes on the contour side transformed by the section, and a mesh in the normal coordinate system generated by this mesh generation section is converted to physical coordinates. A physical coordinate conversion unit that converts the system into a mesh, and the external edge/node generation unit. The above-mentioned side node coordinate conversion part. It has a human output unit that performs operation instructions and confirmation displays for processing in the mesh generation unit and the physical coordinate conversion unit.
本発明の写像法によるメッシュ生成方式では、外形辺上
節点発生部が外形ブロックを構成する外形辺上の分割数
および分割位置等の指示に基づいて外形辺上節点を発生
し、辺上節点座標変換部が外形辺上節点発生部により発
生された外形辺上節点の物理座標系での座標を正規座標
系での座標に変換し、メッシュ生成部が辺上節点座標変
換部により変換された外形辺上節点の正規座標系での座
標に基づき正規座標系でのメッシュの生成を行い、物理
座標変換部がメッシュ生成部により生成された正規座標
系でのメッシュを物理座標系でのメソシュに変換し、入
出力部が外形辺上節点発生部.辺上節点座標変換部,メ
ッシュ生成部および物理座標変換部における処理に対す
る操作指示および確認表示等を行う.
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。In the mesh generation method using the mapping method of the present invention, the edge-on-the-edge node generation unit generates nodes on the edge of the edge based on instructions such as the number of divisions and division positions on the edge of the edge constituting the outer block, and coordinates the nodes on the edge. The conversion unit converts the coordinates in the physical coordinate system of the nodes on the contour side generated by the node generation unit on the contour side into the coordinates in the normal coordinate system, and the mesh generation unit converts the coordinates of the node on the contour side generated by the node generation unit on the contour side into the coordinates in the normal coordinate system, and the mesh generation unit converts the coordinates of the node on the contour side generated by the node generation unit on the contour side into coordinates in the normal coordinate system. Generates a mesh in the normal coordinate system based on the coordinates of the nodes on the sides in the normal coordinate system, and the physical coordinate conversion section converts the mesh in the normal coordinate system generated by the mesh generation section to a mesh in the physical coordinate system. The input/output part is the node generation part on the outline side. Provides operational instructions and confirmation displays for processing in the edge-on-node coordinate conversion unit, mesh generation unit, and physical coordinate conversion unit. [Example] Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明の写像法によるメッシュ生成方式の一
実施例の構成を示すブロソク図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the mesh generation method using the mapping method of the present invention.
本実施例の写像法によるメッシュ生成方式は、外形プロ
・7クを構成する外形辺上に節点(外形辺上節点)を発
生する外形辺上節点発生部1−4と、発生した外形辺上
節点の物理座標系での座標(物理座標)を正規座標系で
の座標(正規座標)に変換する辺上節点座標変換部1−
5と、外形辺上節点の正規座標に基づいて各メッシュの
構成節点の正規座標を求める(正規座標系でメッシュを
生成する)メッシュ生成部1−6と、メソシュ生成部1
−6により生成された正規座標系でのメソシュを物理座
標系でのメソシュに変換する(メソシュの構成節点の正
規座標を物理座標に変換する)物理座標変換部1−7と
、上述の各部に対する操作指示および確認表示等を行う
入出力部1−10とを含んで構成されている。The mesh generation method using the mapping method of this embodiment consists of a contour side node generation unit 1-4 that generates nodes (nodes on the contour side) on the contour sides constituting the contour proc. Side-on-side node coordinate conversion unit 1- that converts the coordinates of the node in the physical coordinate system (physical coordinates) to the coordinates in the normal coordinate system (normal coordinates)
5, a mesh generation unit 1-6 that calculates the normal coordinates of the constituent nodes of each mesh based on the normal coordinates of the nodes on the contour sides (generates a mesh in the normal coordinate system), and a mesh generation unit 1
A physical coordinate conversion unit 1-7 that converts the mesh in the normal coordinate system generated by -6 to a mesh in the physical coordinate system (converts the normal coordinates of the constituent nodes of the mesh into physical coordinates), and It is configured to include an input/output section 1-10 that performs operation instructions, confirmation displays, etc.
人出力部1−10は、処理実行の指示(コマンド),外
形辺上節点の発生方法およびパラメータ数値等を入力す
るキーボード1−2と、付属のスタイラスペンによりキ
ーボード1−2と同様に処理実行の指示および外形辺上
節点の発生方法等を人力するタブレット1−3と、モデ
ル形状.外形辺および外形辺上節点の表示ならびに生成
されたメソシュの表示等を行うグラフィンクディスプレ
イ1−4とを含んで構成されている。The human output unit 1-10 executes processing in the same way as the keyboard 1-2 using a keyboard 1-2 for inputting processing execution instructions (commands), a method for generating nodes on the outline side, parameter values, etc., and an attached stylus pen. Tablet 1-3 for manually giving instructions on how to generate nodes on the contour sides, etc., and the model shape. It is configured to include a graphic display 1-4 for displaying the contour sides and nodes on the contour sides, and displaying the generated meshes.
第2図は、本実施例の写像法によるメッシュ生成方弐に
より利用される物理座標系と正規座標系との間の変換情
報(写像関係の情報。外形辺を特定するための頂点およ
び中間点(外形辺を1〜3次曲線で近似するために中間
点は2個存在する)に関する変換情報)の一例を示す図
である。FIG. 2 shows conversion information (mapping relationship information; vertices and intermediate points for specifying external edges; It is a figure which shows an example of the conversion information regarding (there exist two intermediate points in order to approximate an outline side by a linear to cubic curve).
物理座標系上の任意の外形形状(3次元形状)の頂点(
1)〜(8)および中間点(9)〜(32)の物理座標
を(xi,yi,zi)(+=1〜32)とし、頂点(
1)〜(8)および中間点(9)〜(32)の正規座標
を(ξi.ηi,ζi)とすると、両者の関係は第2図
中の式に示すようになる。The vertices of any external shape (3D shape) on the physical coordinate system (
Let the physical coordinates of 1) to (8) and intermediate points (9) to (32) be (xi, yi, zi) (+=1 to 32), and the vertex (
If the normal coordinates of 1) to (8) and intermediate points (9) to (32) are (ξi.ηi, ζi), the relationship between them is as shown in the equation in FIG.
ここで、物理座標系上の外形形状が2次元形状の場合に
は、頂点(1)〜(4)と中間点(9)〜(16)のみ
が用いられ、ζ=−1に固定されて第2図に示す情報が
利用される。Here, if the external shape on the physical coordinate system is a two-dimensional shape, only vertices (1) to (4) and intermediate points (9) to (16) are used, and ζ = -1 is fixed. The information shown in FIG. 2 is used.
次に、このように構成された本実施例の写像法によるメ
ソシュ生成方式の動作について説明する。Next, the operation of the mesh generation system using the mapping method of this embodiment configured as described above will be explained.
外形辺上節点発生部1−4は、外形辺上節点を発生させ
る対象となる外形辺の指定,外形辺上節点の発生方法お
よびパラメータ数値等を人出力部l−10から設定し、
その設定に基づいて外形辺上節点を発生し、グラフイン
クディスプレイl−1上に表示出力する。The node generation unit 1-4 on the contour side sets the designation of the contour side on which the node on the contour side is to be generated, the generation method of the node on the contour side, parameter values, etc. from the human output unit l-10.
Based on the settings, nodes on the outer edges are generated and displayed on the graph ink display l-1.
外形辺上節点の発生方法としては、外形辺を等分割して
発生する方法,外形辺を等比分割して発生する方法.外
形辺を等差分割して発生する方法および外形辺の分割比
を全指定して発生する方法等があり、さらにこれらの方
法のいくつかを組み合わせて既に発生している外形辺上
節点間にさらに外形辺上節点を発生させることもできる
。これにより、任意の間隔での外形辺上節点の発生が可
能となる.
辺上節点座標変換部1−5は、外形ブロック単位にその
外形ブロックを構成する外形辺の外形辺上節点の物理座
標を正規座標系に変換し(第2図に示す情報が利用され
て変換される。このときに外形辺上節点に係る写像関係
が作成される)、メッシュの生成のために必要なデータ
として分割数および分割位置等を求めてメッシュ生成部
1−6に引き渡す.
メッシュ生成部1−6は、正規座標系で外形辺上節点の
対辺の相対するもの同士を直線で結合して外形ブロック
と同形の小領域(この小領域がメッシュに該当する)に
細分割し、この細分割により生じる格子点である節点の
正規座標を求めてメッシュを生成する(メッシュはそれ
を構成する格子点である節点により表現される).
物理座標変換部1−7は、メソシュ生成部1−6により
生成されたメッシュの構成節点の正規座標を辺上節点座
標変換部1−5によって作成された写像関係を用いて物
理座標に変換(写像)し、写像した物理座標系でのメッ
シュを利用者の確認の便宜のために入出力部l−10内
のグラフィンクディスプレイ1−1に表示する.
次に、本実施例の写像法によるメッシュ生成方式の具体
的な動作について第1図および第2図に加えて第3〜5
図を参照して説明する。なお、ここでは第3図に示すよ
うな2次元形状(3次元空間中の曲面を含む)のモデル
形状3−1におけるメッシュ生成について説明する。The methods of generating nodes on the contour sides include dividing the contour sides equally and generating them by dividing the contour sides in equal proportions. There are two methods: one is to generate by dividing the outline edges arithmetic, the other is to generate by specifying all the division ratios of the outline edges.Additionally, some of these methods can be combined to create a grid between the nodes on the outline edges that have already been generated. Furthermore, nodes on the contour sides can also be generated. This makes it possible to generate nodes on the contour sides at arbitrary intervals. The side node coordinate conversion unit 1-5 converts the physical coordinates of the nodes on the contour sides of the contour sides constituting the contour block for each contour block into a normal coordinate system (conversion is performed using the information shown in FIG. 2). (At this time, mapping relationships related to nodes on the outline sides are created), and the number of divisions, division positions, etc. are determined as data necessary for mesh generation, and are delivered to the mesh generation unit 1-6. The mesh generation unit 1-6 connects opposite sides of the nodes on the outer side with straight lines in the normal coordinate system, and subdivides the block into small regions having the same shape as the outer block (this small region corresponds to the mesh). , a mesh is generated by finding the normal coordinates of nodes, which are grid points, generated by this subdivision (the mesh is expressed by the nodes, which are grid points that make up the mesh). The physical coordinate conversion unit 1-7 converts the normal coordinates of the constituent nodes of the mesh generated by the mesh generation unit 1-6 into physical coordinates using the mapping relationship created by the side-on-node coordinate conversion unit 1-5 ( The mapped mesh in the physical coordinate system is displayed on the graphic display 1-1 in the input/output unit l-10 for the convenience of the user. Next, in addition to FIGS. 1 and 2, we will explain the specific operations of the mesh generation method using the mapping method of this embodiment.
This will be explained with reference to the figures. Here, mesh generation for a model shape 3-1 having a two-dimensional shape (including a curved surface in a three-dimensional space) as shown in FIG. 3 will be explained.
モデル形状3−1は、2つの位相的な四辺形の外形ブロ
ックB1およびB2に分割されているものとする.外形
ブロックB1は、外形辺LL,L5,L6およびL7に
より構成されている。外形ブロックB2は、外形辺L2
,L3.L4およびL7により構成されている。各外形
辺Ll−L7は、頂点P1〜P6および中間点MPI〜
MP14により近似された1〜3次曲線として表現され
ている.
入出力部1−10の入力に基づいて、外形辺上節点発生
部1−4により、外形辺Ll−L7の全てに外形辺上節
点が発生される(グラフィックディスプレイ1−1への
表示が行われながらキーボード1−2およびタブレッ}
l−3により外形辺上節点の発生のための入力が行われ
る).この場合の外形辺上節点の発生の態様には、第4
図に示すような等分割,等差分割および等分割の組合せ
が存在する(第4図に示す分割数に限定されるものでは
ない).
ここでは、外形辺L2.L3,L4およびL7について
は、等分割で外形辺上節点の発生が行われる(タブレソ
ト1−3により外形辺L2,L3,L4およびL7が指
示されキーボード1−2によけ等分割である旨と分割数
とが入力される).外形辺L5およびL6については、
等差分割で外形辺上節点の発生が行われる(タブレノト
13により外形辺L5およびL6が指示されキーボード
1−2により等差分割である旨と分割数.初期値および
等差値とが入力される).
外形辺L1については、等分割の組合せで外形辺上節点
の発生が行われる(タブレノ}1−3により外形辺LL
が指示されキーボードl−2により等分割で3等分され
て外形辺上節点が発生され、さらに発生された外形辺上
節点の各2点間が等分割で2等分または3等分される)
。It is assumed that the model shape 3-1 is divided into two topological quadrilateral outline blocks B1 and B2. The external block B1 is composed of external sides LL, L5, L6, and L7. The external block B2 has an external side L2
, L3. It is composed of L4 and L7. Each outer side Ll-L7 has vertices P1 to P6 and intermediate points MPI to
It is expressed as a linear to cubic curve approximated by MP14. Based on the input from the input/output section 1-10, the node generation section 1-4 generates nodes on the contour side on all of the contour sides Ll-L7 (the display on the graphic display 1-1 does not proceed). Keyboard 1-2 and tablet while
l-3 provides input for generating nodes on the contour sides). In this case, the manner in which the nodes on the contour sides are generated includes the fourth
There are combinations of equal division, equal difference division, and equal division as shown in the figure (not limited to the number of divisions shown in Figure 4). Here, the outer shape side L2. For L3, L4, and L7, nodes on the outer edges are generated with equal division (the outer edges L2, L3, L4, and L7 are specified by the tablet console 1-3, and the keyboard 1-2 indicates that they are equally divided). and the number of divisions are input). Regarding the outline sides L5 and L6,
Nodes on the contour sides are generated by the arithmetic division (the tablet notebook 13 specifies the contour sides L5 and L6, and the keyboard 1-2 inputs the fact that it is an arithmetic division, the number of divisions, the initial value, and the arithmetic value). ). For the outer side L1, nodes on the outer side are generated by a combination of equal divisions (Tableno}1-3 creates the nodes on the outer side LL
is instructed, and the keyboard l-2 is used to equally divide the object into three equal parts to generate nodes on the outer side, and further, between each two points of the generated nodes on the outer side are equally divided into two or three equal parts. )
.
以上のような処理により、全ての外形辺L1〜L7上に
外形辺上節点が発生される(この状態(モデル形状3−
1に外形辺上節点が加えられた状態)は、グラフィック
ディスプレイl−1により容易に確認することができる
)。Through the above processing, nodes on the outline sides are generated on all the outline sides L1 to L7 (this state (model shape 3-
The state in which nodes on the contour sides are added to 1) can be easily confirmed on the graphic display l-1).
次に、入出力部1−10内のタブレット1−3による外
形ブロックB1の指示に基づいて、外形ブロソクB1の
データとして外形ブロックB1を構成する外形辺L1お
よびL5〜L7の頂点PIP2,P5およびP6ならび
に中間点MPI,MP2およびMP9〜MP14の座4
l!(物理座標)ならびに外形ブロックB1を構成する
外形辺LlおよびL5〜L7の外形辺上節点により形成
される節点列が、外形ブロックB1に関する物理座標系
と正規座標系との変換のために辺上節点座標変換部1−
5により取り出される.
辺上節点座標変換部1−5では、まず各外形辺L1およ
びL5〜L7の節点列の距離の総和(各頂点間PI,P
2,P5およびP6の間の距離)を2とし節点列の始点
を−1とし終点を+1とする物理座標系から正規座標系
への変換が行われる.これにより、第5図に示すような
外形ブロックB1の外形辺上節点の物理座標系から正規
座標系への座標変換が行われる。Next, based on the instruction of the external block B1 by the tablet 1-3 in the input/output unit 1-10, the vertices PIP2, P5 and P6 and intermediate points MPI, MP2 and MP9-MP14 locus 4
l! (physical coordinates) and the node array formed by the nodes on the contour sides of the contour sides Ll and L5 to L7 that constitute the contour block B1 are Nodal coordinate conversion unit 1-
It is retrieved by 5. The side node coordinate conversion unit 1-5 first calculates the sum of the distances of the node arrays of each outline side L1 and L5 to L7 (PI, P between each vertex).
2, the distance between P5 and P6) is set to 2, the start point of the node array is -1, and the end point is +1, and the physical coordinate system is converted to the normal coordinate system. As a result, the coordinate transformation of the nodes on the contour sides of the contour block B1 from the physical coordinate system to the normal coordinate system as shown in FIG. 5 is performed.
メッシュ生成部1−6では、正規座標系への変換が行わ
れた外形辺上節点(第5図の右図参照)に基づいて、対
辺の相対する外形辺上節点同士が直線で結合されて外形
ブロックと同形(四辺形)の小領域(このようにして細
分割された小領域がメッシュであり、このときの格子点
が節点となる)への細分割が行われ、各メッシュの構成
節点の座標(正規座標)が求められる.
物理座標変換部1−7では、外形ブロックBlに関する
物理座標系と正規座標系との変換情報(第2図に示すよ
うな情!!!)に基づいて、メッシュ生成部1−6によ
り生成された正規座標系上のメッシュの構成節点の正規
座標が物理座標に変換され、第5図の左図に示すような
物理座標系でのメッシュが生成される(このメッシュは
入出力部1−10内のグラフィックディスプレイ1−1
に表示されて利用者等によりhitUされる)。In the mesh generation unit 1-6, the nodes on opposite sides of the outline are connected by straight lines based on the nodes on the outline side that have been converted to the normal coordinate system (see the right diagram in Figure 5). Subdivision is performed into small areas of the same shape (quadrilateral) as the external block (the small area subdivided in this way is a mesh, and the grid points at this time become nodes), and the constituent nodes of each mesh are The coordinates (normal coordinates) of are found. In the physical coordinate conversion section 1-7, the mesh is generated by the mesh generation section 1-6 based on the conversion information between the physical coordinate system and the regular coordinate system regarding the external block Bl (information as shown in FIG. 2!!!). The normal coordinates of the constituent nodes of the mesh on the normal coordinate system are converted to physical coordinates, and a mesh in the physical coordinate system as shown in the left diagram of FIG. Graphic display 1-1 inside
(displayed on the screen and hit by users).
以上のようにしてグラフィノクディスブレイ1−1に表
示された外形ブロックB1の物理座標系でのメッシュが
確認されて問題がなければ、タブレット1−3により外
形ブロックB2が指示されて上述の外形ブロックBlに
対する処理と同様のメッシュの生成が行われる.
これにより、全ての外形ブロック(外形プロノクB1お
よびB2)に対してのメソシュの生成が終了し、その結
果として第3図中のメッシュ生成後のモデル形状3−2
が得られる.
なお、モデル形状が3次元形状の場合には、2次元形状
の外形形状(曲面)の集合としてモデル形状が取り扱わ
れて、上述の処理の繰返しにより六面体の小領域である
メッシュの生成が行われる.〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、外形辺上節点発生部,辺
上節点座標変換部,メッシェ生成部.物理座標変換部お
よび入出力部を設けることにより、複雑な外形形状に対
するメッシュの生成のための操作が簡易になってその操
作における人的ミスが少なくなり、メッシュの生成の際
に利用者の思考過程(意図)や有限要素法による解析シ
ステムの解析内容等に適した任意の節点配置等が2次元
および3次元の外形形状について可能になる(メッシュ
の生成の態様の変更も容易になる)という効果がある.If the mesh in the physical coordinate system of the external block B1 displayed on the graphic display 1-1 is confirmed as described above and there is no problem, the external block B2 is designated by the tablet 1-3 and the external form described above is specified. A mesh is generated in the same way as the process for block Bl. As a result, mesh generation for all external blocks (outline blocks B1 and B2) is completed, and as a result, the model shape 3-2 after mesh generation in Fig. 3 is completed.
is obtained. Note that when the model shape is a three-dimensional shape, the model shape is treated as a set of external shapes (curved surfaces) of the two-dimensional shape, and a mesh, which is a small area of a hexahedron, is generated by repeating the above process. .. [Effects of the Invention] As explained above, the present invention includes a node generation unit on an outline side, a node coordinate conversion unit on an edge, and a mesh generation unit. By providing a physical coordinate conversion unit and an input/output unit, operations for generating meshes for complex external shapes are simplified, reducing human errors in the operations, and reducing the user's thinking when generating meshes. Arbitrary node placement suitable for the process (intention) and analysis content of the finite element analysis system can be made for two-dimensional and three-dimensional external shapes (it also makes it easy to change the mesh generation mode). effective.
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は物理座標系と正規座標系との間の変換情報(写
像関係の情報)の一例を示す図、第3図は第1図に示す
写像法によるメッシュ生成方式によりメッシュの生成が
行われるモデル形状の一例を示す図、
第4図は第1図中の外形辺上節点発生部による外形辺上
節点の発生における外形辺の分割の態様の一例を示す図
、
第5図は第1図に示す写像法によるメッシュ生成方弐に
おける外形ブロックに関する物理座標系と正規座標系と
の間の変換の態様の一例を示す図である。
図において、
1−1・・・グラフィックディスプレイ、1−2・・・
キーボード、
1−3・・・タブレフト、
1−4・・・外形辺上節点発生部、
1−5・・・辺上節点座標変換部、
1−6・・・メソシュ生成部、
1−7・・・物理座標変換部、
1−lO・・・入出力部、
3−1・・・モデル形状、
3−2・・・メッシュ生成後のモデル形状である.
第
図
の牧ホ
第
図
3−1モデルi扶゛
メ・7人生成横のt↑ルi扶′
第
図
η
(正規座聚町FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of conversion information (mapping-related information) between a physical coordinate system and a normal coordinate system, and FIG. Figure 1 shows an example of a model shape in which a mesh is generated using the mesh generation method using the mapping method. FIG. 5 is a diagram showing an example of how sides are divided; FIG. 5 is a diagram showing an example of how to transform between the physical coordinate system and the normal coordinate system regarding the external block in mesh generation method 2 using the mapping method shown in FIG. It is. In the figure, 1-1...Graphic display, 1-2...
Keyboard, 1-3...Table left, 1-4...Outline edge node generation unit, 1-5...Edge edge node coordinate conversion unit, 1-6...Methoche generation unit, 1-7. ...Physical coordinate conversion section, 1-lO...Input/output section, 3-1...Model shape, 3-2...Model shape after mesh generation. Fig.3
Claims (1)
置等の指示に基づいて外形辺上節点を発生する外形辺上
節点発生部と、 この外形辺上節点発生部により発生された外形辺上節点
の物理座標系での座標を正規座標系での座標に変換する
辺上節点座標変換部と、 この辺上節点座標変換部により変換された外形辺上節点
の正規座標系での座標に基づき正規座標系でのメッシュ
の生成を行うメッシュ生成部と、このメッシュ生成部に
より生成された正規座標系でのメッシュを物理座標系で
のメッシュに変換する物理座標変換部と、 前記外形辺上節点発生部、前記辺上節点座標変換部、前
記メッシュ生成部および前記物理座標変換部における処
理に対する操作指示および確認表示等を行う入出力部と を有することを特徴とする写像法によるメッシュ生成方
式。[Scope of Claims] A contour side on-edge node generation section that generates nodes on the contour edge based on instructions such as the number of divisions and division positions on the contour side constituting the contour block; The side-side node coordinate conversion unit converts the coordinates of the nodes on the contour sides in the physical coordinate system into the coordinates in the normal coordinate system, and the normal coordinate system of the nodes on the contour sides converted by this side-side node coordinate conversion unit. a mesh generation unit that generates a mesh in a normal coordinate system based on the coordinates of the mesh, and a physical coordinate conversion unit that converts the mesh in the normal coordinate system generated by the mesh generation unit to a mesh in the physical coordinate system; Based on a mapping method characterized by having an input/output section that performs operation instructions and confirmation display for processing in the contour side node generation section, the side node coordinate conversion section, the mesh generation section, and the physical coordinate conversion section. Mesh generation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051256A JPH02230379A (en) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | Mesh generating system by mapping method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051256A JPH02230379A (en) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | Mesh generating system by mapping method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230379A true JPH02230379A (en) | 1990-09-12 |
Family
ID=12881869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1051256A Pending JPH02230379A (en) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | Mesh generating system by mapping method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02230379A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04230578A (en) * | 1990-09-24 | 1992-08-19 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Method and device for forming wire-mesh expression and computer system for collecting image data |
| JP2006318275A (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toyota Motor Corp | Apparatus and method for creating mesh for numerical analysis |
-
1989
- 1989-03-02 JP JP1051256A patent/JPH02230379A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04230578A (en) * | 1990-09-24 | 1992-08-19 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Method and device for forming wire-mesh expression and computer system for collecting image data |
| JP2006318275A (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toyota Motor Corp | Apparatus and method for creating mesh for numerical analysis |
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