JPH04158481A - Preparing method for numerical analysis for product design - Google Patents

Preparing method for numerical analysis for product design

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JPH04158481A
JPH04158481A JP2285506A JP28550690A JPH04158481A JP H04158481 A JPH04158481 A JP H04158481A JP 2285506 A JP2285506 A JP 2285506A JP 28550690 A JP28550690 A JP 28550690A JP H04158481 A JPH04158481 A JP H04158481A
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JP
Japan
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dimensional shape
shape element
element model
model
data
Prior art date
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Application number
JP2285506A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Okada
岡田 佳男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication of JPH04158481A publication Critical patent/JPH04158481A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prepare a complicated three-dimensional shape element model in a short time by automatically preparing the three-dimensional shape element model from a two-dimensional shape element model. CONSTITUTION:A three-dimensional shape element model preparation processing part 15 takes out each data stored in a two-dimensional shape element data storage part 14 and prepares, for example, four planes parallel with the planes of element models E1 - E4. The apexes t1 - t6 of original two-dimensional shape element models E1 - E4 are projected on prepared parallel planes. Each projected apex is converted to numeric data at a numeric value conversion processing part 13. The data representing each apex number of 16 three- dimensional shape element models prepared in such way is stored in a three- dimensional element data storage part 16, and stored apex number data is developed to the three-dimensional shape element model displayable on a display part 20 at an output processing part 19, and is displayed on the display part 20 as a three-dimensional stereoscopic model. Threby, the three-dimensional shape element model can be prepared.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、有限要素法等の数値解析ムこよって製品設計
を行うための3次元形状要素モデルを作成する製品設計
用数値解析形状モデルの作成方法に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a numerical analysis shape model for product design that creates a three-dimensional shape element model for product design using numerical analysis methods such as the finite element method. Regarding the creation method.

(従来の技術) 従来より、有限要素法等の数値解析において対象とする
3次元形状要素モデルを作成する方法として、2次元形
状要素モデルを単純にスイープして、そのスィーブ量又
はそのスイープ量の整数分の1だけの厚みを持たせた3
次元形状要素モデルの作成方法があった。
(Prior art) Conventionally, as a method for creating a three-dimensional shape element model for numerical analysis such as the finite element method, a two-dimensional shape element model is simply swept and the sweep amount or the sweep amount is calculated. 3 with a thickness equal to one integer
There was a method for creating a dimensional shape element model.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記した3次元形状要素モデルの作成方
法では、単純な形状の3次元形状要素モデルを作成する
場合には問題はないのであるが、製品設計等を行う場合
のような複雑な3次元形状要素モデルを作成するために
は、複雑な操作が必要となっていた。
(Problem to be Solved by the Invention) However, with the method for creating a three-dimensional shape element model described above, there is no problem when creating a three-dimensional shape element model of a simple shape, but when designing a product etc. In order to create a complex three-dimensional shape element model such as the case, complicated operations are required.

すなわち、従来の3次元形状要素モデルの作成方法では
、2次元形状要素モデルを単純にスィーブするだけで3
次元形状要素モデルが作成できる部分毎に操作を行わな
ければならず、また作成した3次元形状要素モデル同士
の結合部毎に特別な操作を行わなければならなかった。
In other words, in the conventional method of creating a 3D shape element model, 3D shape element models can be created by simply sweeping a 2D shape element model.
An operation had to be performed for each part where a dimensional shape element model could be created, and a special operation had to be performed for each joint between the created three-dimensional shape element models.

本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、その目的
は、このような特別な操作をすることなく3次元形状要
素モデルの作成が可能な製品設計用数値解析形状モデル
の作成方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a method for creating a numerical analysis shape model for product design, which allows creation of a three-dimensional shape element model without performing such special operations. There is a particular thing.

(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明に係わる製品設計用数
値解析形状モデルの作成方法は、設計すべき製品の2次
元形状モデルを作成するとともに、この2次元形状モデ
ルをさらに3角形を基本要素とする複数個の2次元形状
要素モデルに分割し、この分割された各2次元形状要素
モデルの各頂点を数値データに変換するとともに、各2
次元形状要素モデルをこの変換された数値データによっ
て示される3つの頂点番号によって表し、かつこの3つ
の頂点番号に各2次元形状要素モデルの厚みを示す厚み
データを付加して、各2次元形状要素モデルの形状デー
タとし、 各2次元形状要素モデルの厚みデータに基づいて、各2
次元形状要素モデルの面と平行な面を作成し、この作成
された平行面上に元の2次元形状要素モデルの各頂点を
投影するとともに、この投影された各頂点が複数の2次
元形状要素モデルによって共有される場合には、複数の
2次元形状要素モデルの交線上又は交点上に各頂点を投
影し、この投影された新たな2次元形状要素モデルの各
頂点を数値データに変換するとともに、この投影された
3つの頂点の頂点番号と元の3つの頂点の頂点番号とに
よって3次元形状要素モデルを画面上に展開するもので
ある。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the method for creating a numerical analysis shape model for product design according to the present invention involves creating a two-dimensional shape model of a product to be designed, and also creating a two-dimensional shape model of the product to be designed. The model is further divided into multiple two-dimensional shape element models whose basic elements are triangles, and each vertex of each divided two-dimensional shape element model is converted into numerical data.
A dimensional shape element model is represented by three vertex numbers indicated by this converted numerical data, and thickness data indicating the thickness of each 2D shape element model is added to these three vertex numbers to create each 2D shape element. Based on the shape data of the model, and the thickness data of each two-dimensional shape element model,
Create a plane parallel to the plane of the dimensional shape element model, project each vertex of the original 2D shape element model onto this created parallel plane, and each projected vertex will be connected to multiple 2D shape elements. When shared by models, each vertex is projected onto the intersection line or point of intersection of multiple two-dimensional shape element models, and each vertex of the projected new two-dimensional shape element model is converted into numerical data. A three-dimensional shape element model is developed on the screen using the vertex numbers of the three projected vertices and the vertex numbers of the original three vertices.

(作用) デイスプレィ画面上において、設計すべき製品の2次元
形状モデルを作成するとともに、この2次元形状モデル
をさらに3角形を基本要素とする複数個の2次元形状要
素モデルに分割する。すなわち、形状モデルを3角形の
基本要素に分割する。
(Operation) A two-dimensional shape model of the product to be designed is created on the display screen, and this two-dimensional shape model is further divided into a plurality of two-dimensional shape element models having triangles as basic elements. That is, the shape model is divided into triangular basic elements.

そして、この分割した各2次元形状要素モデルの各頂点
を数値データに変換する。数値データは、2次元形状モ
デル上に基準となる1点を定め、この基準点からX座標
、Y座標、X座標の各方向への距離によって表される。
Then, each vertex of each divided two-dimensional shape element model is converted into numerical data. Numerical data is expressed by defining a reference point on a two-dimensional shape model and by distances from this reference point in each direction of the X coordinate, Y coordinate, and X coordinate.

そして、各2次元形状要素モデルをこの変換された数値
データによって示される3つの頂点番号によって表し、
かつこの頂点番号に各2次元形状要素モデルの厚みを示
す厚みデータ(数値で示されている。)を付加して、各
2次元形状要素モデルの形状データとする。すなわち、
1つの2次元形状要素モデルの形状データは、3つの頂
点番号と、1つの厚みデータとの4つのデータによって
構成される。
Then, each two-dimensional shape element model is represented by three vertex numbers indicated by this converted numerical data,
Thickness data (indicated by numerical values) indicating the thickness of each two-dimensional shape element model is added to this vertex number to obtain shape data of each two-dimensional shape element model. That is,
Shape data of one two-dimensional shape element model is composed of four pieces of data: three vertex numbers and one thickness data.

次に、この形状データのうちの厚みデータに基づいて、
その形状データに含まれる頂点番号によって示される2
次元形状要素モデルの面と平行な面を作成し、この作成
した平行面上に元の2次元形状要素モデルの各頂点を投
影する。このとき、投影した各頂点が複数の2次元形状
要素モデルによって共有される場合、平行面上に共有さ
れるべき各頂点を単に投影しただけでは、複数の2次元
形状要素モデルの共有されるべき各頂点の位置が一致し
ないので、この場合には、複数の2次元形状要素モデル
の交線上又は交点上に各頂点を投影する。
Next, based on the thickness data of this shape data,
2 indicated by the vertex number included in the shape data
A plane parallel to the plane of the dimensional shape element model is created, and each vertex of the original two-dimensional shape element model is projected onto the created parallel plane. At this time, if each projected vertex is shared by multiple 2D shape element models, simply projecting each vertex to be shared on a parallel plane will not allow the vertices to be shared by multiple 2D shape element models. Since the positions of the vertices do not match, in this case, the vertices are projected onto the intersection line or point of intersection of the plurality of two-dimensional shape element models.

このようにして投影した新たな2次元形状要素モデルの
各頂点を数値データに変換するとともに、この投影した
3つの頂点の頂点番号と元の3つの頂点の頂点番号とに
よって3次元形状要素モデルを画面上に展開する。
Each vertex of the new two-dimensional shape element model projected in this way is converted into numerical data, and a three-dimensional shape element model is created using the vertex numbers of the three projected vertices and the vertex numbers of the original three vertices. Expand on the screen.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の作成方法が適用される3次元形状要
素モデル作成装置の電気的構成を示すブロック図である
。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of a three-dimensional shape element model creation device to which the creation method of the present invention is applied.

同図において、本発明の3次元形状要素モデル作成装置
は、入力部11.2次元形状要素モデル作成処理部12
、数値変換処理部13.2次元要素データ記憶部14.
3次元形状要素モデル作成処理部J5.3次元要素デー
タ記憶部16、数値解析処理部17、解析データ記憶部
工8、出力処理部19及び形状モデル等を表示する表示
部2゜によって構成されている。そして、入力部11の
出力は、2次元形状要素モデル作成処理部12に導かれ
ており、2次元形状要素モデル作成処理部12の出力は
、2次元要素データ記憶部】4に導かれている。また、
2次元形状要素モデル作成処理部12と数値変換処理部
工3とは双方向性の接続となっており、数値変換処理部
13は2次元形状要素モデル作成処理部12から与えら
れた2次元形状要素モデルの各頂点を示すデータを数値
データに変換して再び2次元形状要素モデル作成処理部
12に与えるようになっている。
In the figure, the three-dimensional shape element model creation device of the present invention includes an input section 11, a two-dimensional shape element model creation processing section 12
, numerical conversion processing section 13. two-dimensional element data storage section 14.
Three-dimensional shape element model creation processing section J5. Consists of a three-dimensional element data storage section 16, a numerical analysis processing section 17, an analysis data storage section 8, an output processing section 19, and a display section 2° for displaying the shape model, etc. There is. The output of the input section 11 is led to a two-dimensional shape element model creation processing section 12, and the output of the two-dimensional shape element model creation processing section 12 is led to a two-dimensional element data storage section]4. . Also,
The two-dimensional shape element model creation processing unit 12 and the numerical conversion processing unit 3 are bidirectionally connected, and the numerical conversion processing unit 13 converts the two-dimensional shape given from the two-dimensional shape element model creation processing unit 12. The data indicating each vertex of the element model is converted into numerical data and then provided again to the two-dimensional shape element model creation processing section 12.

また、2次元要素データ記憶部14の出力は、3次元形
状要素モデル作成処理部工5に導かれており、3次元形
状要素モデル作成処理部15の出力は、3次元要素デー
タ記憶部16に導かれている。また、3次元形状要素モ
デル作成処理部15と数値変換処理部13とは双方向性
の接続となっており、数値変換処理部13は3次元形状
要素モデル作成処理部15から与えられた3次元形状要
素モデルの各頂点を示すデータを数値データに変換して
再び3次元形状要素モデル作成処理部15に与えるよう
になっている。
Further, the output of the two-dimensional element data storage section 14 is led to the three-dimensional shape element model creation processing section 5, and the output of the three-dimensional shape element model creation processing section 15 is sent to the three-dimensional element data storage section 16. being guided. Furthermore, the three-dimensional shape element model creation processing unit 15 and the numerical conversion processing unit 13 are bidirectionally connected, and the numerical conversion processing unit 13 receives the three-dimensional The data indicating each vertex of the shape element model is converted into numerical data and then provided again to the three-dimensional shape element model creation processing section 15.

そして、2次元要素データ記憶部14の出力及び3次元
要素データ記憶部16の出力は、出力処理部19を介し
て表示部20に導かれるとともに、数値解析処理部17
に導かれている。そして、数値解析処理部17の出力は
、解析データ記憶部18に導かれており、解析データ記
憶部18の出力は、出力処理部19を介して表示部2o
に導かれた構成となっている。
The output of the two-dimensional element data storage section 14 and the output of the three-dimensional element data storage section 16 are led to the display section 20 via the output processing section 19, and the numerical analysis processing section 17
guided by. The output of the numerical analysis processing section 17 is led to the analysis data storage section 18, and the output of the analysis data storage section 18 is sent to the display section 2o via the output processing section 19.
The structure is guided by.

入力部】1は、キーボード若しくはデジタイザ等によっ
て構成されており、2次元形状モデルの外形線のみを入
力する。
Input unit 1 is comprised of a keyboard, digitizer, etc., and inputs only the outline of the two-dimensional shape model.

2次元形状要素モデル作成処理部12は、入力部11か
ら入力された2次元形状モデルの外形線に基づき、外形
線をさらに3角形を基本要素とする複数個の2次元形状
要素モデルに分割するとともに、数値変換処理部13か
ら与えられた数値データによって示される3つの頂点番
号に、その分割された2次元形状要素モデルの厚みを示
す厚みデータを付加して形状データとし、2次元要素デ
ータ記憶部14に格納する。すなわち、2次元形状要素
モデルは、数値変換処理部13によって変換された数値
データによって示される3つの頂点番号によって表され
ることになる。
Based on the outline of the two-dimensional shape model input from the input unit 11, the two-dimensional shape element model creation processing unit 12 further divides the outline into a plurality of two-dimensional shape element models having triangles as basic elements. At the same time, thickness data indicating the thickness of the divided two-dimensional shape element model is added to the three vertex numbers indicated by the numerical data given from the numerical conversion processing unit 13 to form shape data, and the two-dimensional element data is stored. It is stored in the section 14. That is, the two-dimensional shape element model is represented by three vertex numbers indicated by numerical data converted by the numerical conversion processing section 13.

数値変換処理部工3は、2次元形状要素モデル作成処理
部12から与えられる各2次元形状要素モデルの各頂点
を数値データに変換して、再び2次元形状要素モデル作
成処理部12に与えるとともに、3次元形状要素モデル
作成処理部15がら与えられる投影された3次元形状要
素モデルの各頂点を数値データに変換して、再び3次元
形状要素モデル作成処理部15に与える。
The numerical conversion processing unit 3 converts each vertex of each two-dimensional shape element model given from the two-dimensional shape element model creation processing unit 12 into numerical data, and provides it again to the two-dimensional shape element model creation processing unit 12. , each vertex of the projected three-dimensional shape element model provided by the three-dimensional shape element model creation processing unit 15 is converted into numerical data, and the data is again provided to the three-dimensional shape element model creation processing unit 15.

3次元形状要素モデル作成処理部15は、2次元要素デ
ータ記憶部14に記憶された2次元形状要素モデルの厚
みデータに基づいて、当該2次元形状要素モデルの面と
平行な面を作成し、この作成した平行面上に元の2次元
形状要素モデルの各頂点を投影する。このとき、投影さ
れた各頂点が複数の2次元形状要素モデルによって共有
される場合には、複数の2次元形状要素モデルの交線上
又は交点上に各頂点を投影する。そして、このようにし
て投影された新たな2次元形状要素モデルの各頂点を示
すデータを数値変換処理部13に与えるとともに、数値
変換処理部13から与えられた数値データによって示さ
れる投影された3つの頂点番号と、元の3つの頂点番号
とを3次元形状要素モデルの形状データとして、3次元
要素データ記憶部16に格納する。
The three-dimensional shape element model creation processing unit 15 creates a surface parallel to the surface of the two-dimensional shape element model based on the thickness data of the two-dimensional shape element model stored in the two-dimensional element data storage unit 14, Each vertex of the original two-dimensional shape element model is projected onto this created parallel plane. At this time, if each projected vertex is shared by a plurality of two-dimensional shape element models, each vertex is projected onto the intersection line or point of intersection of the plurality of two-dimensional shape element models. Then, data indicating each vertex of the new two-dimensional shape element model projected in this way is given to the numerical conversion processing section 13, and the projected 3 vertices indicated by the numerical data provided from the numerical conversion processing section 13 are The two vertex numbers and the original three vertex numbers are stored in the three-dimensional element data storage unit 16 as shape data of the three-dimensional shape element model.

数値解析処理部17は、2次元要素データ記憶部14に
格納された形状データに基づいて、例えば射出成形の不
良検討のための解析(流動解析や冷却解析等)を行った
り、簡単な構造解析を行ったりする。また、3次元要素
データ記憶部16に格納された形状データに基づいて、
例えば射出成形の温度分布やひけ及び変形の検討、解析
を行ったり、製品形状、肉厚等の検討のための詳細な構
造解析を行ったりする。そして、このような解析結果を
解析データ記憶部18に格納する。
Based on the shape data stored in the two-dimensional element data storage unit 14, the numerical analysis processing unit 17 performs analysis (flow analysis, cooling analysis, etc.) for investigating defects in injection molding, or simple structural analysis. to do things. Also, based on the shape data stored in the three-dimensional element data storage unit 16,
For example, we examine and analyze temperature distribution, sink marks, and deformation during injection molding, and perform detailed structural analysis to examine product shape, wall thickness, etc. Then, such analysis results are stored in the analysis data storage section 18.

出力処理部19は、2次元要素データ記憶部14に格納
された2次元形状要素モデルの形状データ、3次元要素
データ記憶部16に格納された3次元形状要素モデルの
形状データ、及び解析データ記憶部18に格納された解
析データを表示部20のデイスプレィ画面上に表示可能
なデータ形式に変換処理して出力する。
The output processing unit 19 stores the shape data of the two-dimensional shape element model stored in the two-dimensional element data storage unit 14, the shape data of the three-dimensional shape element model stored in the three-dimensional element data storage unit 16, and analysis data storage. The analysis data stored in the unit 18 is converted into a data format that can be displayed on the display screen of the display unit 20 and output.

次に、上記構成の3次元形状要素モデル作成装置による
3次元形状要素モデルの作成手順を、簡単な3次元形状
要素モデルを例に挙げて説明する。
Next, a procedure for creating a three-dimensional shape element model using the three-dimensional shape element model creation apparatus having the above configuration will be described using a simple three-dimensional shape element model as an example.

まず、オペレータは入力部11であるキーボード若しく
はデジタイザ等を操作することにより、第2図に示すよ
うな設計すべき製品の外形線を入力する。2次元形状要
素モデル作成処理部12では、第3図に示すように、こ
の外形線をさらに3角形を基本要素とする複数個(本実
施例では、4個)の2次元形状要素モデルE1〜E4に
分割する。すなわち、2次元形状モデルを3角形の基本
要素に分割する。この分割した2次元形状要素モデルE
1〜E4は、2次元要素データ記憶部14を介して出力
処理部19に与えられ、表示部20に表示される。そし
て、この分割した各2次元形状要素モデルE1〜E4の
各頂点t1〜t6を、数値変換処理部13において数値
データに変換する。数値データは、2次元形状モデル上
に基準となる1点aを定め、この基準点aからX座標、
Y座標、X座標の各方向への距離によって表される。
First, the operator inputs the outline of the product to be designed as shown in FIG. 2 by operating the input section 11, such as a keyboard or digitizer. In the two-dimensional shape element model creation processing unit 12, as shown in FIG. Divide into E4. That is, the two-dimensional shape model is divided into basic triangular elements. This divided two-dimensional shape element model E
1 to E4 are given to the output processing section 19 via the two-dimensional element data storage section 14 and displayed on the display section 20. Then, each of the vertices t1 to t6 of each of the divided two-dimensional shape element models E1 to E4 is converted into numerical data in the numerical conversion processing section 13. For the numerical data, one point a is set as a reference on the two-dimensional shape model, and the X coordinate from this reference point a is
It is expressed by the distance in each direction of the Y coordinate and the X coordinate.

2次元形状要素モデルE1〜E4の各頂点t1〜t6を
数値データに変換した一覧表を表1に示す。
Table 1 shows a list of the vertices t1 to t6 of the two-dimensional shape element models E1 to E4 converted into numerical data.

すなわち、基準点aである頂点t1はX座標(0,00
00000)、Y座標(0,0000000) 、X座
標(0,0000000)、頂点t2はX座標(0,0
000000)、Y座標(5,0000000) 、X
座標(0,0000000)、頂点t3はX座標(0,
0000000)、Y座標(0,0000000) 、
X座標(5,0000000)となる。
That is, the vertex t1, which is the reference point a, has the X coordinate (0,00
00000), Y coordinate (0,0000000), X coordinate (0,0000000), vertex t2 is X coordinate (0,0
000000), Y coordinate (5,0000000), X
Coordinates (0,0000000), vertex t3 has X coordinates (0,
0000000), Y coordinate (0,0000000),
The X coordinate is (5,0000000).

そして、各2次元形状要素モデルE1〜E4をこの変換
された数値データによって示される3つの頂点番号によ
って表し、かつこの頂点番号に各2次元形状要素モデル
の厚みを示す厚みデータ(数値で示されている。)を付
加して、各2次元形状要素モデルの形状データとする。
Each of the two-dimensional shape element models E1 to E4 is represented by three vertex numbers indicated by this converted numerical data, and the thickness data (indicated by numerical value) indicating the thickness of each two-dimensional shape element model is added to the vertex number. ) is added to form the shape data of each two-dimensional shape element model.

2次元形状要素モデルE1〜E4を各頂点番号によって
表した一覧表を表2に示す。すなわち、1つの2次元形
状要素モデルの形状データは、3つの頂点番号と、1つ
の厚みデータとの4つのデータによって構成される。例
えば、2次元形状要素モデルE1は、頂点番号t2.t
3.tlと厚みデータ1.00000とによって構成さ
れている。
Table 2 shows a list of the two-dimensional shape element models E1 to E4 expressed by respective vertex numbers. That is, the shape data of one two-dimensional shape element model is composed of four data: three vertex numbers and one thickness data. For example, the two-dimensional shape element model E1 has vertex numbers t2. t
3. tl and thickness data 1.00000.

このようにして作成された2次元形状要素モデルE1〜
E4の各頂点t1〜t6の数値データ(表1)及び2次
元形状要素モデルE1〜E4の各頂点番号と厚みデータ
(表2)とは、2次元要素データ記憶部14に格納され
る。また、2次元要素データ記憶部14に格納された各
データは、必要な場合には出力処理部19に取り出され
、表示部20に一覧表として表示可能となっている。
Two-dimensional shape element model E1~ created in this way
Numerical data (Table 1) of each vertex t1 to t6 of E4 and each vertex number and thickness data (Table 2) of two-dimensional shape element models E1 to E4 are stored in the two-dimensional element data storage unit 14. Further, each data stored in the two-dimensional element data storage section 14 can be taken out by the output processing section 19 if necessary, and displayed as a list on the display section 20.

3次元形状要素モデル作成処理部15は、2次元要素デ
ータ記憶部14に格納された表1及び表2に示す各デー
タを取り出し、表2に示す各2次元形状要素モデルE1
〜E4の厚みデータに基づいて、その要素モデルE1〜
E4の面に平行な面を作成する。本実施例では、第4図
に示すように、十X方向及び+ZX方向o、5oooo
oo間隔で2面、−X方向及び−ZX方向0.5000
000間隔で2面の計4面を作成する。そして、この作
成した各平行面上に元の2次元形状要素モデルE1〜E
4の各頂点t1〜t6を投影する。例えば、2次元形状
要素モデルE1の頂点L3を+X方向へ投影した新たな
頂点を115.t17とし、−X方向へ投影した新たな
頂点をt16.t18とする。
The three-dimensional shape element model creation processing unit 15 retrieves each data shown in Tables 1 and 2 stored in the two-dimensional element data storage unit 14, and creates each two-dimensional shape element model E1 shown in Table 2.
~Based on the thickness data of E4, the element model E1~
Create a plane parallel to the plane of E4. In this embodiment, as shown in FIG.
2 faces with oo spacing, -X direction and -ZX direction 0.5000
Create a total of 4 pages, 2 pages at 000 intervals. Then, on each of the parallel planes created, the original two-dimensional shape element models E1 to E
Each of the vertices t1 to t6 of 4 is projected. For example, a new vertex obtained by projecting the vertex L3 of the two-dimensional shape element model E1 in the +X direction is 115. t17, and the new vertex projected in the -X direction is t16. Let it be t18.

このとき、投影した各頂点が複数の2次元形状要素モデ
ルによって共有される場合(本実施例では頂点tl、t
2)、平行面上に共有されるべき各頂点を単に投影した
だけでは、複数の2次元形状要素モデルの共有されるべ
き各頂点の位置が一致しないので、この場合には、複数
の2次元形状要素モデルの交点上(場合によっては交線
上)に各頂点を投影する。
At this time, when each projected vertex is shared by multiple two-dimensional shape element models (in this example, the vertices tl, t
2) If you simply project each vertex to be shared onto a parallel plane, the positions of the vertices to be shared by multiple 2D shape element models will not match. Project each vertex onto the intersection point (or intersection line in some cases) of the shape element model.

このようにして投影された各頂点は、数値変換処理部1
3において数値データに変換される。このときの頂点の
数は30個となり、3次元形状要素モデルの数は16個
となる。投影された各頂点の数値データの一覧表を表3
に示す。
Each vertex projected in this way is converted into a numerical conversion processing unit 1
3, it is converted into numerical data. At this time, the number of vertices is 30, and the number of three-dimensional shape element models is 16. Table 3 lists the numerical data of each projected vertex.
Shown below.

そして、1つの2次元形状要素モデルを表す3つの頂点
と、この2次元形状要素モデルに隣接する1つの2次元
形状要素モデルを表す3つの頂点とによって1つの3次
元形状要素モデルを表し、この6つの頂点番号をその3
次元形状要素モデルを表す形状データとする。作成され
た3次元形状要素モデルの各形状データの一覧表を表4
に示す。
Then, one three-dimensional shape element model is represented by three vertices representing one two-dimensional shape element model and three vertices representing one two-dimensional shape element model adjacent to this two-dimensional shape element model, and this 3 of the 6 vertices
Shape data representing a dimensional shape element model. Table 4 shows a list of each shape data of the created 3D shape element model.
Shown below.

このようにして作成された16個の3次元形状要素モデ
ルEll〜E26の各頂点番号を示すデータは、3次元
要素データ記憶部16に格納される。
Data indicating each vertex number of the 16 three-dimensional shape element models Ell to E26 created in this way is stored in the three-dimensional element data storage section 16.

3次元要素データ記憶部16に格納された各頂点番号デ
ータは、出力処理部19において表示部20に表示可能
な3次元形状要素モデルに展開され、3次元の立体モデ
ルとして表示部20に表示される。
Each vertex number data stored in the three-dimensional element data storage unit 16 is expanded into a three-dimensional shape element model that can be displayed on the display unit 20 in the output processing unit 19, and displayed on the display unit 20 as a three-dimensional three-dimensional model. Ru.

一方、オペレータは、必要に応じて2次元要素データ記
憶部14に格納された形状データ又は3次元要素データ
記憶部16に格納された形状データ(頂点番号データ)
を、数値解析処理部17に読み出し、第5図に示す手順
に従って解析、検討を行う。すなわち、2次元要素デー
タ記憶部14から読み出した形状データに基づいて、例
えば射出成形の不良検討のための解析(流動解析や冷却
解析等)を行ったり、簡単な構造解析を行ったりする。
On the other hand, the operator can use the shape data stored in the two-dimensional element data storage section 14 or the shape data (vertex number data) stored in the three-dimensional element data storage section 16 as necessary.
is read out to the numerical analysis processing section 17, and analyzed and examined according to the procedure shown in FIG. That is, based on the shape data read from the two-dimensional element data storage unit 14, for example, analysis (flow analysis, cooling analysis, etc.) for investigating defects in injection molding is performed, or simple structural analysis is performed.

また、3次元要素データ記憶部16から読み出した形状
データに基づいて、例えば射出成形の温度分布やひけ及
び変形の検討、解析を行ったり、製品形状、肉厚等の検
討のための詳細な構造解析を行ったりする。このような
解析結果は解析データ記憶部18に格納されるとともに
、出力処理部19を介して表示部20に表示される。オ
ペレータは、この表示部20に表示された解析結果によ
り、製品の形状、成形性等の検討を行い、不良である場
合には、製品形状又は成形条件等の検討を行って、汎用
メツシュ作成プログラムに加味し、再び2次元形状要素
モデルの作成を行うことになる。このように、作成され
た3次元形状要素モデルを用いて構造解析や伝熱解析等
の数値解析を行い、その結果をコンタ−図等によってデ
イスプレィ上に表示することにより、製品の最適肉厚等
の検討が行えるものである。
In addition, based on the shape data read from the three-dimensional element data storage unit 16, for example, the temperature distribution of injection molding, sink marks and deformation can be examined and analyzed, and detailed structure information for examination of product shape, wall thickness, etc. Perform analysis. Such analysis results are stored in the analysis data storage section 18 and displayed on the display section 20 via the output processing section 19. The operator examines the shape, moldability, etc. of the product based on the analysis results displayed on the display section 20, and if it is found to be defective, examines the product shape, molding conditions, etc., and then runs the general-purpose mesh creation program. The two-dimensional shape element model will be created again by taking this into account. In this way, numerical analyzes such as structural analysis and heat transfer analysis are performed using the created three-dimensional shape element model, and the results are displayed on the display in the form of contour diagrams, etc., to determine the optimal wall thickness of the product, etc. This allows for consideration of the following.

なお、上記実施例では、2次元形状要素モデルの数を4
個として説明しているが、設計すべき製品の形状により
、2次元形状要素モデルの数が増加することは当然であ
る。また、2次元形状要素モデルに平行な面を4面作成
するようにしているが、設計すべき製品の形状が複雑な
場合には、平行面の作成数も必然的に増加することは当
然である。さらに、入力部11から外形線のみを入力す
るようにしているが、2次元形状要素モデルを直接入力
するように構成することが可能である。
In the above embodiment, the number of two-dimensional shape element models is 4.
However, it is natural that the number of two-dimensional shape element models increases depending on the shape of the product to be designed. Additionally, four parallel surfaces are created in the two-dimensional shape element model, but if the shape of the product to be designed is complex, it is natural that the number of parallel surfaces will inevitably increase. be. Furthermore, although only the outline line is input from the input unit 11, it is possible to configure the system so that a two-dimensional shape element model is directly input.

(以下余白) 表   1 表   2 表   3 表   4 (発明の効果) 本発明に係わる製品設計用数値解析形状モデルの作成方
法は、2次元形状要素モデルから3次元形状要素モデル
を自動的に作成するように構成したので、3次元形状要
素モデルを作成する工数が大幅に削減でき、複雑な3次
元形状要素モデルを短時間で作成できる。また、オペレ
ータが入力する形状が2次元形状のため、グラフィック
デイスプレィ上の図形が複雑でないため、形状の認識が
行い易く、形状の入力ミスも減少する。さらに、製品設
計において3次元形状要素モデルを使用するため、構造
解析や伝熱解析等の数値シミュレーション精度が向上す
る。
(Margins below) Table 1 Table 2 Table 3 Table 4 (Effects of the invention) The method for creating a numerical analysis shape model for product design according to the present invention automatically creates a 3D shape element model from a 2D shape element model. With this configuration, the number of man-hours for creating a three-dimensional shape element model can be significantly reduced, and a complex three-dimensional shape element model can be created in a short time. Furthermore, since the shape input by the operator is a two-dimensional shape, the figure on the graphic display is not complex, making it easier to recognize the shape and reducing errors in shape input. Furthermore, since a three-dimensional shape element model is used in product design, the accuracy of numerical simulations such as structural analysis and heat transfer analysis is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係わる製品設計用数値解析形状モデル
の作成方法が適用される3次元形状要素モデル作成装置
の電気的構成を示すブロック図、第2図は入力された2
次元形状モデルの外形線の一例を示す図、第3図は分割
された2次元形状要素モデルの一例を示す図、第4図は
作成された3次元形状要素モデルの一例を示す図、第5
図は数値解析の手順を示す流れ図である。 11・・・入力部 12・・・2次元形状要素モデル作成処理部13・・・
数値変換処理部 14・・・2次元要素データ記憶部 15・・・3次元形状要素モデル作成処理部16・・・
3次元要素データ記憶部 17・・・数値解析処理部 18・・・解析データ記憶部 19・・・出力処理部 20・・・表示部 特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者廣1)馨 第2図 第3図
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of a three-dimensional shape element model creation device to which the method for creating a numerical analysis shape model for product design according to the present invention is applied, and FIG. 2 shows the input 2
FIG. 3 is a diagram showing an example of the outline of a dimensional shape model, FIG. 3 is a diagram showing an example of a divided two-dimensional shape element model, FIG. 4 is a diagram showing an example of a created three-dimensional shape element model, and FIG.
The figure is a flowchart showing the procedure of numerical analysis. 11... Input unit 12... Two-dimensional shape element model creation processing unit 13...
Numerical conversion processing section 14... Two-dimensional element data storage section 15... Three-dimensional shape element model creation processing section 16...
Three-dimensional element data storage section 17...Numerical analysis processing section 18...Analysis data storage section 19...Output processing section 20...Display section Patent applicant: Sekisui Chemical Co., Ltd. Representative Hiroshi 1) Kaoru Dai Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)有限要素法等の数値解析によって製品設計を行うた
めの3次元形状モデルを作成する方法であって、 設計すべき製品の2次元形状モデルを作成するとともに
、この2次元形状モデルをさらに3角形を基本要素とす
る複数個の2次元形状要素モデルに分割し、 この分割された各2次元形状要素モデルの各頂点を数値
データに変換するとともに、各2次元形状要素モデルを
この変換された数値データによって示される3つの頂点
番号によって表し、かつこの3つの頂点番号に各2次元
形状要素モデルの厚みを示す厚みデータを付加して、各
2次元形状要素モデルの形状データとし、 各2次元形状要素モデルの厚みデータに基づいて、各2
次元形状要素モデルの面と平行な面を作成し、この作成
された平行面上に元の2次元形状要素モデルの各頂点を
投影するとともに、この投影された各頂点が複数の2次
元形状要素モデルによって共有される場合には、複数の
2次元形状要素モデルの交線上又は交点上に各頂点を投
影し、 この投影された新たな2次元形状要素モデルの各頂点を
数値データに変換するとともに、この投影された3つの
頂点の頂点番号と元の3つの頂点の頂点番号とによって
3次元形状要素モデルを画面上に展開することを特徴と
する製品設計用数値解析形状モデルの作成方法。
[Claims] 1) A method for creating a three-dimensional shape model for product design by numerical analysis such as the finite element method, which method comprises: creating a two-dimensional shape model of the product to be designed; The dimensional shape model is further divided into multiple 2D shape element models whose basic elements are triangles, each vertex of each divided 2D shape element model is converted into numerical data, and each 2D shape element The model is represented by three vertex numbers indicated by this converted numerical data, and thickness data indicating the thickness of each two-dimensional shape element model is added to these three vertex numbers, and the shape of each two-dimensional shape element model is data, and based on the thickness data of each two-dimensional shape element model,
Create a plane parallel to the plane of the dimensional shape element model, project each vertex of the original 2D shape element model onto this created parallel plane, and each projected vertex will be connected to multiple 2D shape elements. When shared by models, each vertex is projected onto the intersection line or point of intersection of multiple two-dimensional shape element models, and each vertex of the projected new two-dimensional shape element model is converted into numerical data. A method for creating a numerical analysis shape model for product design, characterized by developing a three-dimensional shape element model on a screen using the vertex numbers of the three projected vertices and the vertex numbers of the original three vertices.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007206792A (en) * 2006-01-31 2007-08-16 Fujitsu Ltd Analysis model generation apparatus, analysis model generation method, and analysis model generation program
JP2013080339A (en) * 2011-10-03 2013-05-02 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method for simulating rubber material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007206792A (en) * 2006-01-31 2007-08-16 Fujitsu Ltd Analysis model generation apparatus, analysis model generation method, and analysis model generation program
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