JPH0822484A - 自動要素分割装置及び方法 - Google Patents
自動要素分割装置及び方法Info
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- JPH0822484A JPH0822484A JP6157231A JP15723194A JPH0822484A JP H0822484 A JPH0822484 A JP H0822484A JP 6157231 A JP6157231 A JP 6157231A JP 15723194 A JP15723194 A JP 15723194A JP H0822484 A JPH0822484 A JP H0822484A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 10
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】要素の大きさや形状が揃った要素分割で精度の
高い解析結果を得る。 【構成】ＣＡＤ装置（11）によって得られた構造物の設
計解析を有限要素法で行なうに際して、該構造物の表示
形状の境界線に沿って等ピッチの節点を発生させ（Ｓ
２）、この各節点を通る境界線と垂直な各垂線を発生さ
せ（Ｓ３）、この各垂線上の境界位置から内側に等ピッ
チ位置に各節点を発生させ（Ｓ４）、得た各接点を連結
して上記境界線の平行線を発生させた上で境界線、各垂
線及び平行線を基に要素分割線を自動発生させる（Ｓ
５）。
高い解析結果を得る。 【構成】ＣＡＤ装置（11）によって得られた構造物の設
計解析を有限要素法で行なうに際して、該構造物の表示
形状の境界線に沿って等ピッチの節点を発生させ（Ｓ
２）、この各節点を通る境界線と垂直な各垂線を発生さ
せ（Ｓ３）、この各垂線上の境界位置から内側に等ピッ
チ位置に各節点を発生させ（Ｓ４）、得た各接点を連結
して上記境界線の平行線を発生させた上で境界線、各垂
線及び平行線を基に要素分割線を自動発生させる（Ｓ
５）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、構造物の設計解析で有
限要素法モデルによる数値シミュレーションを行なう場
合に用いられる自動要素分割装置及び方法に関する。
限要素法モデルによる数値シミュレーションを行なう場
合に用いられる自動要素分割装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば３次元ＣＡＤ装置によって得られ
た構造物に対して、有限要素法モデルによる数値シミュ
レーションで構造解析を行なう場合、従来では、ＣＡＤ
装置での形状表示から、構造物の境界や内部を区別する
ことなく一律に節点間距離のみに注目して要素分割して
いる。したがって、意図的に境界と内部の節点パターン
を変えた自動設定はなされていない。
た構造物に対して、有限要素法モデルによる数値シミュ
レーションで構造解析を行なう場合、従来では、ＣＡＤ
装置での形状表示から、構造物の境界や内部を区別する
ことなく一律に節点間距離のみに注目して要素分割して
いる。したがって、意図的に境界と内部の節点パターン
を変えた自動設定はなされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置で
は、次のような不具合がある。すなわち、有限要素法モ
デルの境界線上では節点が等ピッチに分割されている等
配慮されているものの、その内側については規則的な制
約をつけない為、要素の形状や大きさが不揃いとなって
いる。そして、境界では拘束されたり荷重が負荷される
ケースが多くあり、構造解析では形状に沿った力の流れ
も問題となるので、上記のように要素の形状や大きさが
不揃いであることは、解析結果の評価にとってマイナス
となる。
は、次のような不具合がある。すなわち、有限要素法モ
デルの境界線上では節点が等ピッチに分割されている等
配慮されているものの、その内側については規則的な制
約をつけない為、要素の形状や大きさが不揃いとなって
いる。そして、境界では拘束されたり荷重が負荷される
ケースが多くあり、構造解析では形状に沿った力の流れ
も問題となるので、上記のように要素の形状や大きさが
不揃いであることは、解析結果の評価にとってマイナス
となる。
【０００４】この発明は上記のような実情に鑑みてなさ
れたもので、要素の形状や大きさがほぼ等しく、したが
って評価の高い解析結果を得ることが可能な有限要素法
モデルの自動要素分割装置及び方法を提供することを目
的とする。
れたもので、要素の形状や大きさがほぼ等しく、したが
って評価の高い解析結果を得ることが可能な有限要素法
モデルの自動要素分割装置及び方法を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ＣＡ
Ｄ装置によって得られた構造物の設計解析を有限要素法
で行なうに際して、該構造物の表示形状の境界線に沿っ
て等ピッチの節点を発生させる第１の発生手段と、この
第１の発生手段で得た各節点を通る境界線と垂直な各垂
線を発生させる第２の発生手段と、この第２の発生手段
で得た各垂線上の境界位置から内側に等ピッチ位置に各
節点を発生させる第３の発生手段と、この第３の発生手
段で得た各接点を連結して上記境界線の平行線を発生さ
せる第４の発生手段とを備え、上記境界線、各垂線及び
平行線を基に要素分割線を自動発生させるようにしたも
のである。
Ｄ装置によって得られた構造物の設計解析を有限要素法
で行なうに際して、該構造物の表示形状の境界線に沿っ
て等ピッチの節点を発生させる第１の発生手段と、この
第１の発生手段で得た各節点を通る境界線と垂直な各垂
線を発生させる第２の発生手段と、この第２の発生手段
で得た各垂線上の境界位置から内側に等ピッチ位置に各
節点を発生させる第３の発生手段と、この第３の発生手
段で得た各接点を連結して上記境界線の平行線を発生さ
せる第４の発生手段とを備え、上記境界線、各垂線及び
平行線を基に要素分割線を自動発生させるようにしたも
のである。
【０００６】
【作用】上記のような構成とすることにより、境界形状
に沿って要素の大きさや形状が揃った要素分割ができ、
精度の高い解析結果を得ることができる。
に沿って要素の大きさや形状が揃った要素分割ができ、
精度の高い解析結果を得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１は本発明の一実施例に係る周辺装置との関係
を示すものである。同図で、11が設計用の構造形状を入
力するべく用いられる２次元ＣＡＤあるいは３次元ＣＡ
Ｄによる構造形状入力ＣＡＤ装置であり、この構造形状
入力ＣＡＤ装置11で入力された構造形状を表わす座標や
面の認識データは設計解析装置12に送られる。
する。図１は本発明の一実施例に係る周辺装置との関係
を示すものである。同図で、11が設計用の構造形状を入
力するべく用いられる２次元ＣＡＤあるいは３次元ＣＡ
Ｄによる構造形状入力ＣＡＤ装置であり、この構造形状
入力ＣＡＤ装置11で入力された構造形状を表わす座標や
面の認識データは設計解析装置12に送られる。
【０００８】この設計解析装置12は、構造形状入力ＣＡ
Ｄ装置11からの入力に対して適宜構造強度設計解析、熱
設計設計解析、音場設計解析、磁場設計解析等に必要な
数値をシミュレーションにより求め、その各数値を構造
形状入力ＣＡＤ装置11で入力された構造形状を表わす座
標や面の認識データと共に本願発明による有限要素法モ
デルの自動要素分割装置13に供給する。
Ｄ装置11からの入力に対して適宜構造強度設計解析、熱
設計設計解析、音場設計解析、磁場設計解析等に必要な
数値をシミュレーションにより求め、その各数値を構造
形状入力ＣＡＤ装置11で入力された構造形状を表わす座
標や面の認識データと共に本願発明による有限要素法モ
デルの自動要素分割装置13に供給する。
【０００９】この自動要素分割装置13は、後述する処理
により構造物をその境界形状に沿って大きさ、形状が揃
った要素に分割し、分割した要素を上記設計解析装置12
からの入力と共に解析計算装置14へ送出する。
により構造物をその境界形状に沿って大きさ、形状が揃
った要素に分割し、分割した要素を上記設計解析装置12
からの入力と共に解析計算装置14へ送出する。
【００１０】この解析計算装置14では、構造形状入力Ｃ
ＡＤ装置11で入力された構造形状を表わす座標や面の認
識データ、設計解析装置12で得られたシミュレーション
数値及び自動要素分割装置13で得られた構造形状の分割
要素に基づいて上述した各解析計算を実行するもので、
計算の結果得られた各種データはデータ出力装置15によ
り出力され、設計にフィードバックされることとなる。
ＡＤ装置11で入力された構造形状を表わす座標や面の認
識データ、設計解析装置12で得られたシミュレーション
数値及び自動要素分割装置13で得られた構造形状の分割
要素に基づいて上述した各解析計算を実行するもので、
計算の結果得られた各種データはデータ出力装置15によ
り出力され、設計にフィードバックされることとなる。
【００１１】上記のような構成にあって、次に上記自動
要素分割装置13による要素分割の動作について図２及び
図３を用いて説明する。図２は自動要素分割装置13によ
る処理内容を示すフローチャートで、設計解析装置12か
らシミュレーション数値及び構造形状を表わす座標や面
の認識データが入力され、要素分割の指示がなされると
自動要素分割装置13は、まずステップＳ１で示す如く構
造形状を表わす座標や面の認識データを読込み、これら
を記憶する。
要素分割装置13による要素分割の動作について図２及び
図３を用いて説明する。図２は自動要素分割装置13によ
る処理内容を示すフローチャートで、設計解析装置12か
らシミュレーション数値及び構造形状を表わす座標や面
の認識データが入力され、要素分割の指示がなされると
自動要素分割装置13は、まずステップＳ１で示す如く構
造形状を表わす座標や面の認識データを読込み、これら
を記憶する。
【００１２】次いで、ステップＳ２に示す如く記憶した
構造形状における境界線を認識し、認識した境界線を略
等ピッチとなるように分割演算する。この演算で得た各
分割位置に節点を発生して付番し、各節点の位置座標を
その番号と組にして記憶する。
構造形状における境界線を認識し、認識した境界線を略
等ピッチとなるように分割演算する。この演算で得た各
分割位置に節点を発生して付番し、各節点の位置座標を
その番号と組にして記憶する。
【００１３】その後、ステップＳ３に示す如く上記各境
界節点を通り、境界接線と垂直に交差するような垂線を
演算により生成し、且つ上記境界の内外を判別した上
で、境界内に位置するような垂線のデータを記憶する。
界節点を通り、境界接線と垂直に交差するような垂線を
演算により生成し、且つ上記境界の内外を判別した上
で、境界内に位置するような垂線のデータを記憶する。
【００１４】そして、ステップＳ４に示す如く上記境界
から略等ピッチとなるように各垂線上を分割演算し、演
算で得た各分割位置に節点を発生して付番し、各節点の
位置座標をその番号と組にして記憶する。
から略等ピッチとなるように各垂線上を分割演算し、演
算で得た各分割位置に節点を発生して付番し、各節点の
位置座標をその番号と組にして記憶する。
【００１５】図３（１）は以上の処理を実際の構造形状
上で例示するもので、ＢＬが境界線であり、この境界線
ＢＬ上の点Ｐが節点、この節点Ｐの１点のみで境界線Ｂ
Ｌに接している線ＴＬが接線、この接線ＴＬと垂直な線
ＰＬが垂線、この垂線ＰＬ上の境界線ＢＬから形状の内
側に略等ピッチにある点Ｐが節点である。
上で例示するもので、ＢＬが境界線であり、この境界線
ＢＬ上の点Ｐが節点、この節点Ｐの１点のみで境界線Ｂ
Ｌに接している線ＴＬが接線、この接線ＴＬと垂直な線
ＰＬが垂線、この垂線ＰＬ上の境界線ＢＬから形状の内
側に略等ピッチにある点Ｐが節点である。
【００１６】次いで、ステップＳ５に示す如く上記境界
内に発生した各節点間の距離を演算し、それらを比較し
て略等ピッチにある節点を分類し、分類して残った節点
と上記境界及び境界線上の節点で規定される境界周辺要
素に番号を付すと共に対応する節点の番号を記憶する。
内に発生した各節点間の距離を演算し、それらを比較し
て略等ピッチにある節点を分類し、分類して残った節点
と上記境界及び境界線上の節点で規定される境界周辺要
素に番号を付すと共に対応する節点の番号を記憶する。
【００１７】図３（２）は構造形状が矩形である場合に
境界周辺に発生させた節点を例示するものであり、これ
を基に境界周辺の節点のみを用いて生成される分割要素
は図３（３）に示すようになる。
境界周辺に発生させた節点を例示するものであり、これ
を基に境界周辺の節点のみを用いて生成される分割要素
は図３（３）に示すようになる。
【００１８】その後、ステップＳ６に示す如く上記境界
周辺以外の節点を発生し、境界の内側の領域にあるもの
のみについて各節点間の距離を演算し、それらを比較し
て略等ピッチにある節点を分類し、分類して残った節点
を連結して得られる分割要素に番号を付すと共に対応す
る節点の番号を記憶する。
周辺以外の節点を発生し、境界の内側の領域にあるもの
のみについて各節点間の距離を演算し、それらを比較し
て略等ピッチにある節点を分類し、分類して残った節点
を連結して得られる分割要素に番号を付すと共に対応す
る節点の番号を記憶する。
【００１９】図３（４）は上記ステップＳ６の処理によ
る矩形の周辺領域ＢＡよりさらに内部の領域ＩＡにおい
て節点を発生させた場合を例示するもので、これを基に
分割要素を生成すると図３（５）に示すようになる。
る矩形の周辺領域ＢＡよりさらに内部の領域ＩＡにおい
て節点を発生させた場合を例示するもので、これを基に
分割要素を生成すると図３（５）に示すようになる。
【００２０】そして、ステップＳ７に示す如く全体の領
域の節点及び要素を統括合成するべく、節点番号と要素
番号を順次を並べかえた上で節点座標及び要素番号に対
応する節点番号を記憶する。
域の節点及び要素を統括合成するべく、節点番号と要素
番号を順次を並べかえた上で節点座標及び要素番号に対
応する節点番号を記憶する。
【００２１】この時点で記憶する内容にしたがって、全
体の領域の節点及び要素を統括合成した構造形状の分割
要素を作成すると図３（６）に示すようになる。以上で
自動要素分割の処理を終えたものとし、ステップＳ８に
示す如くこの有限要素法の構造データとしての分割要素
データを次段の解析計算装置14へ出力し、解析計算を実
行させてこの処理を終了するものである。
体の領域の節点及び要素を統括合成した構造形状の分割
要素を作成すると図３（６）に示すようになる。以上で
自動要素分割の処理を終えたものとし、ステップＳ８に
示す如くこの有限要素法の構造データとしての分割要素
データを次段の解析計算装置14へ出力し、解析計算を実
行させてこの処理を終了するものである。
【００２２】
【発明の効果】以上に示した如く本発明によれば、境界
形状に沿って要素の大きさや形状が揃った要素分割がで
き、解析精度の向上に寄与することが可能な有限要素法
モデルの自動要素分割装置及び方法を提供することがで
きる。
形状に沿って要素の大きさや形状が揃った要素分割がで
き、解析精度の向上に寄与することが可能な有限要素法
モデルの自動要素分割装置及び方法を提供することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例に係る周辺装置と関係を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２】同実施例に係る動作を説明するフローチャー
ト。
ト。
【図３】同実施例に係る動作を説明するための図。
11…構造形状入力ＣＡＤ装置、12…設計解析装置、13…
自動要素分割装置、14…解析計算装置、15…データ出力
装置。
自動要素分割装置、14…解析計算装置、15…データ出力
装置。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＣＡＤ装置によって得られた構造物の設
計解析を有限要素法で行なうに際して、該構造物の表示
形状の境界線に沿って等ピッチの節点を発生させる第１
の発生手段と、 この第１の発生手段で得た各節点を通る境界線と垂直な
各垂線を発生させる第２の発生手段と、 この第２の発生手段で得た各垂線上の境界位置から内側
に等ピッチ位置に各節点を発生させる第３の発生手段
と、 この第３の発生手段で得た各接点を連結して上記境界線
の平行線を発生させる第４の発生手段とを備え、上記境
界線、各垂線及び平行線を基に要素分割線を自動発生さ
せることを特徴とする自動要素分割装置。 - 【請求項２】 ＣＡＤ装置によって得られた構造物の設
計解析を有限要素法で行なうに際して、該構造物の表示
形状の境界線に沿って等ピッチの節点を発生させる第１
の発生処理と、 この第１の発生処理で得た各節点を通る境界線と垂直な
各垂線を発生させる第２の発生処理と、 この第２の発生処理で得た各垂線上の境界位置から内側
に等ピッチ位置に各節点を発生させる第３の発生処理
と、 この第３の発生処理で得た各接点を連結して上記境界線
の平行線を発生させる第４の発生処理とを有し、上記境
界線、各垂線及び平行線を基に要素分割線を自動発生さ
せることを特徴とする自動要素分割方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6157231A JPH0822484A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 自動要素分割装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6157231A JPH0822484A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 自動要素分割装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822484A true JPH0822484A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15645107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6157231A Withdrawn JPH0822484A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 自動要素分割装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110489502A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-22 | 农业农村部规划设计研究院 | 一种界址线位置信息采集方法及设备 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP6157231A patent/JPH0822484A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110489502A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-22 | 农业农村部规划设计研究院 | 一种界址线位置信息采集方法及设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |