JPH08147353A - 出力方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 要素分割モデルを用いた解析や実験の結果の
出力に関して、従来複数の図を必要としていた出力を一
つの図で表示することができる出力方法を提案する。 【構成】 分割された複数の要素で表される対象モデル
を用いて解析や実験を行い、その結果を出力する方法に
おいて、前記対象モデルの解析結果や実験結果の物理量
を表示すべき範囲並びに表示すべき方向を、前記対象モ
デルの形状出力上において指定し、前記指定された範囲
の物理量を、前記指定された方向に、前記対象モデルの
形状出力に重ねてグラフの形で出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば実験結果や、離
散化したモデルを用いた解析結果等の出力方法に関する
ものである。特に、ＦＥＭ(finite element method有限
要素法)やＢＥＭ(boudary element method境界要素法)
などに代表されるところの解析結果の出力方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の急速な計算機の処理速度の向上に
より、さまざまな分野で有限要素法、境界要素法等の数
値解析が行われるようになった。これらの解析では、解
析対象を有限個の要素に分割した離散化モデルで近似計
算する方法が最も一般的である。

【０００３】計算結果の表示方法は大きく分けて次の２
つがある。 （１）結果をモデルとは別にグラフや数値で表示する方
法、（２）要素モデル上に直接図示する方法。 （１）の方法には、結果を数値データで直接表記する方
法や、モデルとは別に指定した座標上にグラフで表示す
る方法等がある。それに対し（２）の方法は、移動や変
形を要素の形状の変化で直接図示する方法や、要素の節
点（要素の角の点）ごとの値を矢印で表示する方法や、
要素面上に結果を色分けして表示する方法等が挙げられ
る。（１）の方法は部分的により詳細な結果を知りたい
ときに利用する方法であり、（２）の方法は結果の全体
像を捕えたいときに利用する。すなわち、それぞれに適
した利用をする出力方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例で述べた２つの方法にはそれぞれに次のような欠点
がある。（１）の数値やグラフで表記する方法は、各節
点での細かいデータを見ることが目的である。しかしこ
のデータはモデルと独立しているので、データ単体だけ
みてもモデル全体のどの部分が抽出されているのかが分
かりにくいことが多い。そのため、この表記法では第三
者がその出力だけを見ても理解しにくいことが多く、文
章による補足説明や照らし合せるためのモデル図が必要
になる。

【０００５】（２）のモデル上に図示する方法は、要素
もしくは節点ごとの値は表示せず、詳細な表記よりは目
で見て直感的にわかりやすい表記をするのが目的であ
る。しかし、色分けによる表示はスカラーであるから変
位や力など方向を示す必要のある表記ができない。さら
に矢印による表記も含めて、一つのモデル上に複数の結
果を同時に表示することはできない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決することを目的としてなされたもので、上述の課題を
解決する一手段として以下の構成を備える。即ち、分割
された複数の要素で表される対象モデルを用いて解析や
実験を行い、その結果を出力する方法において、前記対
象モデルの解析結果や実験結果の物理量を表示すべき範
囲並びに表示すべき方向を、前記対象モデルの形状出力
上において指定し、前記指定された範囲の物理量を、前
記指定された方向に、前記対象モデルの形状出力に重ね
てグラフの形で出力することを特徴とする。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を本発明の一実施例と図を用い
詳細に説明する。 〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１を実施するため
のシステムの構成例を示す図である。

【０００８】図中、１はシステムの中心となり全ての処
理を行う中央処理装置、２はＣＲＴやプラズマディスプ
レイ等の表示出力を行う表示装置であり、操作者との対
話や処理結果をソフトプリントする表示装置である。３
は操作入力を行うためのキーボード、４は操作者が扱う
マウス等のポインティングデバイスである。５はレーザ
プリンタやインパクトプリンタやプロッタ等の処理結果
をハードプリントをするためのプリンタ、６はＲＡＭで
あり、オペレーティングシステム６０や、本実施例にか
かる処理プログラム６１や、処理プログラム６１が使用
するワークエリア６２等からなる。なお、オペレーティ
ングシステム６０や処理プログラム６１やワークエリア
６２は、後述するＲＯＭ７やフロッピーディスク８や大
容量ディスク９に、その一部または全部が存在してもよ
く、実行の時に、ＲＯＭ直接またはＲＡＭ上にオーバー
レイしたりして実行されても良い。７はＲＯＭであり、
必要なＢＩＯＳや、固定化（ファームウェア化）された
処理プログラムやパラメータが記憶されている。８はフ
ロッピーディスクであり、可搬性のプログラムやデータ
のファイルとして用いられる。９はハードディスクや、
ＣＤ−ＲＯＭや、光磁気ディスク等の大容量記憶装置で
あり、大量のデータやオペレーティングシステムや処理
プログラム等が記憶され、またバックアップのファイル
としても用いられたりする。１０は通信制御装置で、通
信回線を介して他のシステムや端末との間で、制御デー
タや、数値データや、画像データの授受の通信制御を行
う。１１は中央処理装置と他の各装置との間を結ぶバス
である。

【０００９】さて、図１に示すシステムにおける本発明
の実施例の処理プログラムの操作および処理のフローチ
ャートを図２に示す。図３〜図６は図２の各処理の段階
での操作および処理を更に詳しく示した図である。以
下、これらの図を用い実施例１の処理を説明する。な
お、図７は、２次元平面モデル１００を例にとった実施
例１による結果の出力例を示す図である。図７の出力を
得るまでの手順は以下の様になる。

【００１０】図２のフローチャートのステップＰ１で、
まずグラフを表示する領域を指定する。図７に示す例は
直線領域の指定なので、図３のステップＰ１−１に示す
ように、モデルの表面上に始点Ａを指定し、ステップＰ
１−２で終点Ｂ（次の点）を指定する。ステップＰ１−
３で、入力が終わったならば、ステップＰ１−４ヘ進
む。ステップＰ１−４では、始点Ａと終点Ｂの２点を結
んだモデル表面上の最短距離である線分ＡＢがグラフを
表示する領域として選択される。

【００１１】次にステップＰ２が実行される。即ち、図
４のステップＰ２−１で線分ＡＢの分割数を入力する。
次にステップＰ２−２では、Ｐ２−１で入力された分割
数に応じて線分ＡＢを等分割し、各分割点の座標を求め
る（図７の場合、１３分割になる）。次に、ステップＰ
３では、ステップＰ３−１（図５）で、線分ＡＢ上に表
示するデータ（例えば、応力、ひずみ、変位等）を選択
する。次のステップＰ３−２で、各分割点（点Ａ，Ｂも
含む）でのデータ値を、その点を含む要素面の各節点の
値から線形補間によって求める。

【００１２】次に、ステップＰ４では、ステップＰ４−
１で、グラフを表示すべき方向を指定し、ステップＰ４
−２では、グラフの最大値の長さ（即ち、縦軸方向で表
示されるべき最大範囲）を入力する。図７の場合、表示
方向はモデル表面に垂直な方向を指定している。ステッ
プＰ４−３では、最大値の長さを、領域ＡＢの長さとの
比（例えば０．２５）の形で指定している。次のステッ
プＰ４−４で、データの最大値を選び出しそれが指定し
た長さになるように他の値の長さも決定する。そして、
最大値が収まるように始点Ａ上に各座標軸を計算する。

【００１３】ステップＰ５で、更にグラフを入力するか
を聞いてくる。図７の例の場合は、ここでＮｏを選択し
ている。以上で操作を終わり、線分ＡＢ上に指定した結
果のグラフ２００が図７のように表示される。 〈実施例２〉実施例１は２次元平面上での出力例だった
が、本発明の実施例２ではモデル表面が曲面の曲面モデ
ル３０の場合について説明する。本実施例２では、図８
の様な３次元的円筒形のモデル３００で円周方向にグラ
フを表示する例を示す。まず、ステップ１で、面上に始
点Ａおよび終点Ｂを指定する。すると、図８に示す曲面
上での曲面に沿った点Ａ，Ｂを結ぶ最短距離がグラフの
表示領域となる。

【００１４】次にステップＰ２で、線分ＡＢの分割数を
入力し、続いてステップＰ３で表示したいデータの種類
を入力する。これらの操作は実施例１と同様である。次
に、ステップＰ４で、グラフを表示する方向と大きさを
指定し、ステップＰ５の入力を終了すれば、次のステッ
プＰ６でグラフ４００，４００’が図９または図１０の
ように表示される。

【００１５】図９はグラフの表示方向をモデル３００の
表面に垂直にとったグラフ４００であり、図１０は表示
をｘ軸方向に揃えたグラフ４００’の結果である。 〈実施例３〉本実施例３では実施例２の図８に示すモデ
ルと同じ３次元的円筒モデル３００を用いているが、グ
ラフを表示したい領域が２点の最短距離では表せない場
合の例を示す。

【００１６】今、ステップＰ１で、図１１の経路２を選
択したいとする。しかし、ここで点ＡとＢを指定すると
グラフの表示領域には経路１が選択されてしまう。この
場合２点だけでは経路２を選択することはできない。そ
こで、始点Ａの次に中間点として点Ａ１を選択して、次
に、終点Ｂを選択することにより、グラフの表示領域が
Ａ−Ａ１−Ｂを結んだ経路２で指定する。

【００１７】次にステップＰ２の分割数の入力を行う
が、中間点がある場合は各２点間ごとに分割数を入力す
る（本実施例では、Ａ−Ａ１間とＡ１−Ｂ間の２つ）。
次のステップＰ３のデータの種類の選択と、ステップＰ
４のグラフの表示方向と大きさの指定と座標軸の決定の
手順は実施例２と同様である。最後にステップＰ５で入
力を終了が判断されれば、ステップＰ６で結果のグラフ
が表示される。

【００１８】この方法では、更に、２点の最短距離では
表せない複雑な表示領域は、中間点を複数設けることに
より指定できる。 〈実施例４〉実施例４はひとつのモデル上に複数の結果
を表示する場合の実施例を示す。実施例２の図８に示す
モデルと同じ円筒モデルを用いて、ある範囲での一つの
データをＸ成分とＹ成分に分けて表示する実施例を説明
する。

【００１９】まず、ステップＰ１で、図１２のようにグ
ラフの表示領域ＡＢを指定して、次のステップＰ２でそ
の分割数を入力する。次のステップＰ３で、表示データ
の種類をあるデータのＸ成分、次のステップＰ４で表示
する方向を座標のＸ軸方向を入力する。次のステップＰ
５でさらに入力するかどうかを聞いてくるのでＹＥＳを
入力する。こうするとまた領域指定に戻るので、続いて
ステップＰ１で同じ領域ＡＢを指定し、次のステップＰ
３でデータのＹ成分を指定し、ステップＰ４で座標のＹ
方向に表示するように指定入力する。

【００２０】次のステップＰ５で入力を終了し、２つを
まとめて表示させると、図１３のグラフ５００の様に同
時に複数のデータを同一モデル上に表示した結果を得る
ことができる。 〈実施例５〉本実施例５は、複数の領域をとって複数の
結果を同時に表示する実施例を示すものであり、前記の
実施例４と違うところは、ステップＰ１でグラフの表示
領域を指定するときに違う領域を指定するところであ
る。その結果のグラフとしては、図１４に示すようなグ
ラフが得られる。

【００２１】〈実施例６〉本実施例６は、一つの領域に
複数の結果を同一方向に表示する実施例を示すものであ
る。前記の実施例５と違うところは、ステップＰ４で表
示する方向を指定するときに２回とも同じ方向を指定す
ることだけである。その結果のグラフを図１５に示す。

【００２２】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上の様に、請求項１の出力方法は、分
割された複数の要素で表される対象モデルを用いて解析
や実験を行い、その結果を出力する方法において、前記
対象モデルの解析結果や実験結果の物理量を表示すべき
範囲並びに表示すべき方向を、前記対象モデルの形状出
力上において指定し、前記指定された範囲の物理量を、
前記指定された方向に、前記対象モデルの形状出力に重
ねてグラフの形で出力することを特徴とする。従って、
要素分割モデルを用いた解析や実験の結果の出力に関し
て、従来複数の図を必要としていた出力を一つの図で表
示することができるようになる。

【００２４】請求項２の方法によれば、解析結果や実験
結果の物理量を表示すべき方向を指定することができ
る。請求項３の方法によれば、この領域の少なくとも２
つ以上の端点により指定することができる。請求項４の
方法によれば、解析結果や実験結果の物理量を表示する
精度を指定することができる。

【００２５】請求項５の方法によれば、解析結果や実験
結果の物理量のなかから、対象モデル上へ表示すべきデ
ータの種類の指定を行なうことができる。請求項６の方
法によれば、解析結果や実験結果の物理量の表示は、対
象モデル上へ表示するデータの表示の大きさの指定を行
なうことができる。請求項７の方法によれば、前記グラ
フの表示の仕方の指示は、同一の対象モデル上へ複数の
２次元グラフの表示の仕方を指定し、複数の２次元グラ
フを表示することができる。

【００２６】請求項８の方法によれば、表示するデータ
の表示する方向を表面に垂直または、Ｘ軸に揃えて出力
することができる。請求項９の方法によれば、グラフの
表示経路を複数指定することにより、特定経路を選択す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を実施するためのシステム構
成を示す図である。

【図２】本発明の実施例の処理プログラムの操作および
処理を示すフローチャートである。

【図３】図２のステップＰ１を更に詳しく説明するため
の図である。

【図４】図２のステップＰ２を更に詳しく説明するため
の図である。

【図５】図２のステップＰ３を更に詳しく説明するため
の図である。

【図６】図２のステップＰ４を更に詳しく説明するため
の図である。

【図７】本発明の実施例１の２次元平面モデルでの出力
例である。

【図８】本発明の実施例２の円筒形モデルを示す図であ
る。

【図９】本発明の実施例２の円筒形モデルにおいて、グ
ラフの表示方向を表面に垂直にとった例を示す図であ
る。

【図１０】本発明の実施例２の円筒形モデルにおいて、
グラフの表示をＸ軸方向にそろえた例を示す図である。

【図１１】本発明の実施例３の経路を操作者選択する場
合の例を示す図である。

【図１２】本発明の実施例４の円筒モデル上での指定の
仕方を説明するための図である。

【図１３】本発明の実施例４での２つのグラフを重ねて
出力するグラフ出力例を示す図である。

【図１４】本発明の実施例５での複数の表示領域を指定
した場合のグラフ出力例を示す図である。

【図１５】本発明の実施例６での複数の結果を同一方向
に表示する例を示す図である。

【符号の説明】

１ 中央処理装置 ２ 表示装置 ３ キーボード ４ ポインティングデバイス ５ ハードプリンタ ６ ＲＡＭ ７ ＲＯＭ ８ フロッピーディスク ９ 大容量記憶装置 １０ 通信制御装置 １１ バス ６０ オペレーティングシステム（ＯＳ） ６１ 処理プログラム ６２ ワークエリア １００ ２次元平面モデル ２００ 出力グラフ ３００ ３次元円筒モデル ４００ 出力グラフ ４００’ 出力グラフ ５００ 出力グラフ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分割された複数の要素で表される対象モ
   デルを用いて解析や実験を行い、その結果を出力する方
   法において、 前記対象モデルの解析結果や実験結果の物理量を表示す
   べき範囲並びに表示すべき方向を、前記対象モデルの形
   状出力上において指定し、 前記指定された範囲の物理量を、前記指定された方向
   に、前記対象モデルの形状出力に重ねてグラフの形で出
   力することを特徴とする出力方法。
2. 【請求項２】 前記対象モデルの解析結果や実験結果の
   物理量を表示すべき方向を指定することを特徴とする請
   求項１記載の出力方法。
3. 【請求項３】 前記領域の指定は、この領域の少なくと
   も２つ以上の端点により指定することを特徴とする請求
   項２記載の出力方法。
4. 【請求項４】 さらに、前記対象モデルの解析結果や実
   験結果の物理量を表示する精度を指定することを特徴と
   する請求項２または３記載の出力方法。
5. 【請求項５】 前記対象モデルの解析結果や実験結果の
   物理量のなかから、対象モデル上へ表示すべきデータの
   種類の指定を含むことを特徴とする請求項２、３または
   ４記載の出力方法。
6. 【請求項６】 前記対象モデルの解析結果や実験結果の
   物理量の表示は、対象モデル上へ表示するデータの表示
   の大きさの指定を含むことを特徴とする請求項１乃至５
   のいずれかに記載の出力方法。
7. 【請求項７】 前記グラフの表示の仕方の指示は、同一
   の対象モデル上へ複数の２次元グラフの表示の仕方を指
   定し、複数の２次元グラフを表示するようにしたことを
   特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の出力方
   法。
8. 【請求項８】 表示するデータの表示する方向を表面に
   垂直または、Ｘ軸に揃えて出力することを特徴とする請
   求項６記載の出力方法。
9. 【請求項９】 グラフの表示経路を複数指定することに
   より、特定経路を選択することを特徴とする請求項１乃
   至８のいずれかに記載の出力方法。