JPH11283050A - 有限要素データの作成方法およびその装置 - Google Patents
有限要素データの作成方法およびその装置Info
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- JPH11283050A JPH11283050A JP10087277A JP8727798A JPH11283050A JP H11283050 A JPH11283050 A JP H11283050A JP 10087277 A JP10087277 A JP 10087277A JP 8727798 A JP8727798 A JP 8727798A JP H11283050 A JPH11283050 A JP H11283050A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 操作者のデータ入力およびデータ作成用パラ
メータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづいて
解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の少
ない有限要素法データを自動的に作成する。 【解決手段】 有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成するものにおいて、解析対象物体
を含む二次元領域を設定し、前記二次元領域を、指定さ
れた分割数に従って複数の長方形要素に格子分割し、前
記長方形要素の指定された方向の辺であって、解析対象
物体の輪郭線が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線
に近い方の節点を輪郭線に一致させるように前記指定さ
れた方向に平行移動し、二次元の座標軸のうち、前記長
方形要素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を
付ける。
メータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづいて
解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の少
ない有限要素法データを自動的に作成する。 【解決手段】 有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成するものにおいて、解析対象物体
を含む二次元領域を設定し、前記二次元領域を、指定さ
れた分割数に従って複数の長方形要素に格子分割し、前
記長方形要素の指定された方向の辺であって、解析対象
物体の輪郭線が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線
に近い方の節点を輪郭線に一致させるように前記指定さ
れた方向に平行移動し、二次元の座標軸のうち、前記長
方形要素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を
付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複雑な構造を有す
る対象物体の有限要素法解析において有限要素データを
効率的に作成し、計算負荷が小さく、計算精度を改善で
きる有限要素データの作成方法およびその装置に関す
る。
る対象物体の有限要素法解析において有限要素データを
効率的に作成し、計算負荷が小さく、計算精度を改善で
きる有限要素データの作成方法およびその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に有限要素法を用いた解析プログラ
ムにおける演算回数は、一つの要素を構成する各節点の
節点番号（一般に入力順に付与される）の最大差（これ
を最大節点番号差と称する）に関係しており、節点番号
の並べ方は直接演算時間に影響を与え、計算負荷の増大
にもつながる問題点を有している。しかし、該解析プロ
グラムの入力データ（これを有限要素データと称する）
は、主に節点情報、要素情報、解析情報から構成されて
おり、対象物体が複雑化すればするほどデータの数が膨
大なものとなる。そのため、データ作成者は、従来、節
点情報の並べ方までは考慮せず、任意の順序で節点情報
を作成し入力していた。あるいは、これを考慮していた
としても節点情報が多量なため、どうしても最適に配列
することは難しいという問題があった。
ムにおける演算回数は、一つの要素を構成する各節点の
節点番号（一般に入力順に付与される）の最大差（これ
を最大節点番号差と称する）に関係しており、節点番号
の並べ方は直接演算時間に影響を与え、計算負荷の増大
にもつながる問題点を有している。しかし、該解析プロ
グラムの入力データ（これを有限要素データと称する）
は、主に節点情報、要素情報、解析情報から構成されて
おり、対象物体が複雑化すればするほどデータの数が膨
大なものとなる。そのため、データ作成者は、従来、節
点情報の並べ方までは考慮せず、任意の順序で節点情報
を作成し入力していた。あるいは、これを考慮していた
としても節点情報が多量なため、どうしても最適に配列
することは難しいという問題があった。
【０００３】このような問題点を解決するための手段と
して特開平８−３０６５８号公報には、有限要素データ
作成装置が開示されており、解析対象物体データの入力
作業自体を簡便化すること、有限要素データの並び替え
を行い有限要素解析プログラムの計算負荷削減を図って
いる。
して特開平８−３０６５８号公報には、有限要素データ
作成装置が開示されており、解析対象物体データの入力
作業自体を簡便化すること、有限要素データの並び替え
を行い有限要素解析プログラムの計算負荷削減を図って
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平８−３０６５８号公報の手法では、対象物体および
空間領域を格子状にしか要素分割できないために、３軸
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）に平行でない面を有する三角柱などの
対象物体を要素分割するためには、対象物体と空間領域
の境界面付近の有限要素データを作成することが困難で
あり、さらに境界面付近の形状近似を高精度にすること
が困難であるという問題点があった。
開平８−３０６５８号公報の手法では、対象物体および
空間領域を格子状にしか要素分割できないために、３軸
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）に平行でない面を有する三角柱などの
対象物体を要素分割するためには、対象物体と空間領域
の境界面付近の有限要素データを作成することが困難で
あり、さらに境界面付近の形状近似を高精度にすること
が困難であるという問題点があった。
【０００５】本発明の目的は、操作者のデータ入力およ
び有限要素データ作成用パラメータ入力の負担が少な
く、これらの入力にもとづいて解析対象物体の境界形状
の誤差が少なく、計算負荷の少ない有限要素法データを
自動的に作成することができる有限要素データの作成方
法およびその装置を提供することである。
び有限要素データ作成用パラメータ入力の負担が少な
く、これらの入力にもとづいて解析対象物体の境界形状
の誤差が少なく、計算負荷の少ない有限要素法データを
自動的に作成することができる有限要素データの作成方
法およびその装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の方法に係
る有限要素データの作成方法は、有限要素法による解析
対象物体の二次元有限要素データの作成方法において、
解析対象物体を含む二次元領域を設定する工程と、前記
二次元領域を、指定された分割数に従って複数の長方形
要素に格子分割する工程と、前記長方形要素の指定され
た方向の辺であって、解析対象物体の輪郭線が貫通する
辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い方の節点を輪郭線
に一致させるように前記指定された方向に平行移動する
工程と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割
数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを
備えたものである。
る有限要素データの作成方法は、有限要素法による解析
対象物体の二次元有限要素データの作成方法において、
解析対象物体を含む二次元領域を設定する工程と、前記
二次元領域を、指定された分割数に従って複数の長方形
要素に格子分割する工程と、前記長方形要素の指定され
た方向の辺であって、解析対象物体の輪郭線が貫通する
辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い方の節点を輪郭線
に一致させるように前記指定された方向に平行移動する
工程と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割
数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを
備えたものである。
【０００７】本発明の第２の方法に係る有限要素データ
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記三次元領域の指定された方向の二次元断
面において、前記直方体要素の断面の長方形要素の指定
された方向の辺であって、解析対象物体の輪郭線が貫通
する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い方の節点を輪
郭線に一致させるように前記指定された方向に平行移動
する工程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程
とを備えたものである。
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記三次元領域の指定された方向の二次元断
面において、前記直方体要素の断面の長方形要素の指定
された方向の辺であって、解析対象物体の輪郭線が貫通
する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い方の節点を輪
郭線に一致させるように前記指定された方向に平行移動
する工程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程
とを備えたものである。
【０００８】本発明の第３の方法に係る有限要素データ
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む二次元領域を設定する工程と、前記二次元領域を、指
定された分割数に従って複数の長方形要素に格子分割す
る工程と、前記長方形要素のうち、解析対象物体に含ま
れる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみなす工
程と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えたものである。
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む二次元領域を設定する工程と、前記二次元領域を、指
定された分割数に従って複数の長方形要素に格子分割す
る工程と、前記長方形要素のうち、解析対象物体に含ま
れる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみなす工
程と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えたものである。
【０００９】本発明の第４の方法に係る有限要素データ
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記直方体要素のうち、解析対象物体に含ま
れる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみなす工
程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えたものである。
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記直方体要素のうち、解析対象物体に含ま
れる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみなす工
程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えたものである。
【００１０】本発明の第５の方法に係る有限要素データ
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む二次元領域を設定する工程と、前記二次元領域を、指
定された分割数に従って複数の長方形要素に格子分割す
る工程と、前記長方形要素のうち、その節点が解析対象
物体に２個以上含まれるものを解析対象物体とみなす工
程と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えたものである。
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む二次元領域を設定する工程と、前記二次元領域を、指
定された分割数に従って複数の長方形要素に格子分割す
る工程と、前記長方形要素のうち、その節点が解析対象
物体に２個以上含まれるものを解析対象物体とみなす工
程と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えたものである。
【００１１】本発明の第６の方法に係る有限要素データ
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記直方体要素のうち、その節点が解析対象
物体に４個以上含まれるものを解析対象物体とみなす工
程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えたものである。
の作成方法は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記直方体要素のうち、その節点が解析対象
物体に４個以上含まれるものを解析対象物体とみなす工
程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えたものである。
【００１２】本発明の第１の構成に係る有限要素データ
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素の指定された方向の辺
であって、解析対象物体の輪郭線が貫通する辺の両端の
節点のうち、輪郭線に近い方の節点を輪郭線に一致させ
るように前記指定された方向に平行移動する手段と、二
次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数の少ない
方向から優先的に節点番号を付ける手段とを備えたもの
である。
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素の指定された方向の辺
であって、解析対象物体の輪郭線が貫通する辺の両端の
節点のうち、輪郭線に近い方の節点を輪郭線に一致させ
るように前記指定された方向に平行移動する手段と、二
次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数の少ない
方向から優先的に節点番号を付ける手段とを備えたもの
である。
【００１３】本発明の第２の構成に係る有限要素データ
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記三次元領域の指定された方向の二
次元断面において、前記直方体要素の断面の長方形要素
の指定された方向の辺であって、解析対象物体の輪郭線
が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い方の節
点を輪郭線に一致させるように前記指定された方向に平
行移動する手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体
要素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付け
る手段とを備えたものである。
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記三次元領域の指定された方向の二
次元断面において、前記直方体要素の断面の長方形要素
の指定された方向の辺であって、解析対象物体の輪郭線
が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い方の節
点を輪郭線に一致させるように前記指定された方向に平
行移動する手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体
要素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付け
る手段とを備えたものである。
【００１４】本発明の第３の構成に係る有限要素データ
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素のうち、解析対象物体
に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみ
なす手段と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えたものである。
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素のうち、解析対象物体
に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみ
なす手段と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えたものである。
【００１５】本発明の第４の構成に係る有限要素データ
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記直方体要素のうち、解析対象物体
に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみ
なす手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えたものである。
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記直方体要素のうち、解析対象物体
に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみ
なす手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えたものである。
【００１６】本発明の第５の構成に係る有限要素データ
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素のうち、その節点が解
析対象物体に２個以上含まれるものを解析対象物体とみ
なす手段と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えたものである。
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素のうち、その節点が解
析対象物体に２個以上含まれるものを解析対象物体とみ
なす手段と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えたものである。
【００１７】本発明の第６の構成に係る有限要素データ
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記直方体要素のうち、その節点が解
析対象物体に４個以上含まれるものを解析対象物体とみ
なす手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えたものである。
の作成装置は、有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記直方体要素のうち、その節点が解
析対象物体に４個以上含まれるものを解析対象物体とみ
なす手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施に使用する装置のブロック図である。図１において、
１はキーボード、マウス、スキャナーなどを備えた入力
装置である。２は、ＣＰＵであり、プログラムに従い、
後述する有限要素データの作成および加工を行い、バス
７に接続された各構成要素を制御する。３は、ＣＲＴな
どの表示装置であり、データ入力作業時および入力情報
の確認などに使用する。４は、プログラムメモリであ
り、ＣＰＵ２上で動作する制御プログラムを格納するメ
モリである。５は、データメモリであり、各種処理で生
じたデータを格納する。６は、作成された有限要素モデ
ルのデータを保存するための外部記憶装置である。ま
た、要素分割の対象となるデータや処理プログラムをこ
の外部記憶装置６から読み出すようにしてもよい。７
は、ＣＰＵ２の制御の対象とする構成要素を指示するア
ドレス信号、各構成要素を制御するためのコントロール
信号、各構成機器相互間でやりとりされるデータの転送
を行うためのバスである。
施に使用する装置のブロック図である。図１において、
１はキーボード、マウス、スキャナーなどを備えた入力
装置である。２は、ＣＰＵであり、プログラムに従い、
後述する有限要素データの作成および加工を行い、バス
７に接続された各構成要素を制御する。３は、ＣＲＴな
どの表示装置であり、データ入力作業時および入力情報
の確認などに使用する。４は、プログラムメモリであ
り、ＣＰＵ２上で動作する制御プログラムを格納するメ
モリである。５は、データメモリであり、各種処理で生
じたデータを格納する。６は、作成された有限要素モデ
ルのデータを保存するための外部記憶装置である。ま
た、要素分割の対象となるデータや処理プログラムをこ
の外部記憶装置６から読み出すようにしてもよい。７
は、ＣＰＵ２の制御の対象とする構成要素を指示するア
ドレス信号、各構成要素を制御するためのコントロール
信号、各構成機器相互間でやりとりされるデータの転送
を行うためのバスである。
【００１９】次に前記実施の形態１の動作を図２〜図１
２を参照しながら説明する。三次元有限要素データの作
成において、長方形要素に平行でない対象物体の輪郭線
付近の長方形要素を対象物体の形状に一致するように長
方形要素を構成する節点を対象物体の輪郭線に向かって
平行移動する方法について説明する。図２は本方法の処
理手順を示すフローチャートである。ここでは、図３に
示すような三角柱の対象物体８について説明する。電磁
界解析では対象物体だけでなく、その周りの空間領域９
についても要素分割する必要がある。
２を参照しながら説明する。三次元有限要素データの作
成において、長方形要素に平行でない対象物体の輪郭線
付近の長方形要素を対象物体の形状に一致するように長
方形要素を構成する節点を対象物体の輪郭線に向かって
平行移動する方法について説明する。図２は本方法の処
理手順を示すフローチャートである。ここでは、図３に
示すような三角柱の対象物体８について説明する。電磁
界解析では対象物体だけでなく、その周りの空間領域９
についても要素分割する必要がある。
【００２０】まず、操作者が最も複雑な二次元断面を選
択する。複雑な二次元断面を選択する基準として、断面
上で物性値の異なる物体が多いこと、物体の凹凸が多い
ことが挙げられる。図３の最も複雑な断面は対象物体を
含むＸ−Ｙ平面である。図４（ａ）は操作者が作成した
断面の説明図である。
択する。複雑な二次元断面を選択する基準として、断面
上で物性値の異なる物体が多いこと、物体の凹凸が多い
ことが挙げられる。図３の最も複雑な断面は対象物体を
含むＸ−Ｙ平面である。図４（ａ）は操作者が作成した
断面の説明図である。
【００２１】＜ステップＳ１〜ステップＳ２＞操作者
が、図４（ａ）のような断面図を用いて、装置に対して
(ｂ)に示す頂点座標テーブル、(ｃ)に示すブロック毎の
材料番号、構成頂点番号テーブルを入力する。
が、図４（ａ）のような断面図を用いて、装置に対して
(ｂ)に示す頂点座標テーブル、(ｃ)に示すブロック毎の
材料番号、構成頂点番号テーブルを入力する。
【００２２】＜ステップＳ３＞装置上で自動的に、対象
物体の輪郭線のうちＸ、Ｙ、Ｚ軸に平行な線分を延長
し、ブロックの細分化を行う。図５は細分化したブロッ
クの説明図である。
物体の輪郭線のうちＸ、Ｙ、Ｚ軸に平行な線分を延長
し、ブロックの細分化を行う。図５は細分化したブロッ
クの説明図である。
【００２３】＜ステップＳ４〜ステップＳ５＞操作者が
装置に対してＸ，Ｙ方向の分割数をそれぞれ入力する。
このとき、格子状に分割した線分はＸ軸、Ｙ軸に平行な
ブロックの境界線を必ず含むようにする。図６（ａ）
は、操作者が図５の頂点番号７−１１間、１１−１間、
１−１０間、１０−２間の分割数を入力し、長方形要素
を用いた格子状の要素に分割した状態の説明図である。
長方形要素は節点で構成していると考えて、節点座標お
よび長方形要素の材料番号、長方形要素を構成している
構成節点番号を装置に記憶する（図６（ｂ）、
（ｃ））。
装置に対してＸ，Ｙ方向の分割数をそれぞれ入力する。
このとき、格子状に分割した線分はＸ軸、Ｙ軸に平行な
ブロックの境界線を必ず含むようにする。図６（ａ）
は、操作者が図５の頂点番号７−１１間、１１−１間、
１−１０間、１０−２間の分割数を入力し、長方形要素
を用いた格子状の要素に分割した状態の説明図である。
長方形要素は節点で構成していると考えて、節点座標お
よび長方形要素の材料番号、長方形要素を構成している
構成節点番号を装置に記憶する（図６（ｂ）、
（ｃ））。
【００２４】＜ステップＳ６＞以下の処理を装置が自動
的に行う。 （１）対象物体８に少しでも含まれる長方形要素の材料
番号を対象物体８の材料番号とする。 （２）残りの長方形要素の材料番号を空間領域９の材料
番号とする。図７はこの操作のイメージであり、●で示
した要素が対象物体８を示し、○で示した要素が空間領
域９を構成する。 （３）ＸまたはＹ軸に平行でない対象物体の輪郭線が貫
通する要素番号および輪郭線と長方形要素の辺の交点を
装置に記憶する。 （４）（３）で記憶した長方形要素において、対象物体
８の輪郭線と交わる線分の両端の構成節点のうち、輪郭
線との交点と距離が短い構成節点の座標を輪郭線との交
点に平行移動する。この平行移動する方向は、Ｘ、Ｙ方
向の内、長方形要素と輪郭線との交点の数が少ない方向
とする（図８）。 （５）対象物体８に含まれない構成節点が２つ以上ある
長方形要素の材料番号を空間領域９の材料番号に変更す
る（図９）。 （６）対象物体８の輪郭線が横切る長方形要素を対象物
体８の輪郭線を１辺とする２つの三角形要素に分割す
る。 （７）三角形要素のなかで、構成節点のすべてが対象物
体８に含まれない要素の材料番号を空間領域９の材料番
号に変更する（図１０）。
的に行う。 （１）対象物体８に少しでも含まれる長方形要素の材料
番号を対象物体８の材料番号とする。 （２）残りの長方形要素の材料番号を空間領域９の材料
番号とする。図７はこの操作のイメージであり、●で示
した要素が対象物体８を示し、○で示した要素が空間領
域９を構成する。 （３）ＸまたはＹ軸に平行でない対象物体の輪郭線が貫
通する要素番号および輪郭線と長方形要素の辺の交点を
装置に記憶する。 （４）（３）で記憶した長方形要素において、対象物体
８の輪郭線と交わる線分の両端の構成節点のうち、輪郭
線との交点と距離が短い構成節点の座標を輪郭線との交
点に平行移動する。この平行移動する方向は、Ｘ、Ｙ方
向の内、長方形要素と輪郭線との交点の数が少ない方向
とする（図８）。 （５）対象物体８に含まれない構成節点が２つ以上ある
長方形要素の材料番号を空間領域９の材料番号に変更す
る（図９）。 （６）対象物体８の輪郭線が横切る長方形要素を対象物
体８の輪郭線を１辺とする２つの三角形要素に分割す
る。 （７）三角形要素のなかで、構成節点のすべてが対象物
体８に含まれない要素の材料番号を空間領域９の材料番
号に変更する（図１０）。
【００２５】＜ステップＳ７＞次に、装置に対して高さ
（Ｚ）方向のブロックの頂点座標、材料番号、ブロック
毎の分割数の入力処理を行う。
（Ｚ）方向のブロックの頂点座標、材料番号、ブロック
毎の分割数の入力処理を行う。
【００２６】＜ステップＳ８＞以下の作業を装置が自動
的に行う。 （１）対象物体８を含む空間領域９をサイの目切りに分
割処理を行う。なお、二次元要素が長方形の場合には高
さ（Ｚ）方向に積み上げられた三次元要素は直方体とな
り、二次元要素が三角形の場合には三次元要素は三角柱
となる。 （２）分割された三次元要素の材料番号を三次元要素が
含まれるブロックの材料番号に設定する。図１１（ａ）
は三次元分割後の要素分割図のＹ＝６６．６〜７３．３
の断面のＸ−Ｚ平面であり、要素内の（Ａ）、（Ｂ）は
各要素の材料番号である。図１１（ｂ）、（ｃ）は、デ
ータメモリ５上に一時格納する。
的に行う。 （１）対象物体８を含む空間領域９をサイの目切りに分
割処理を行う。なお、二次元要素が長方形の場合には高
さ（Ｚ）方向に積み上げられた三次元要素は直方体とな
り、二次元要素が三角形の場合には三次元要素は三角柱
となる。 （２）分割された三次元要素の材料番号を三次元要素が
含まれるブロックの材料番号に設定する。図１１（ａ）
は三次元分割後の要素分割図のＹ＝６６．６〜７３．３
の断面のＸ−Ｚ平面であり、要素内の（Ａ）、（Ｂ）は
各要素の材料番号である。図１１（ｂ）、（ｃ）は、デ
ータメモリ５上に一時格納する。
【００２７】このとき、Ｚ座標の小さい方から二次元断
面を平面毎に積み上げて三次元要素分割を作成するの
で、要素番号および節点番号の順番はＺ座標の小さい順
から大きい順になる。このとき、それぞれの二次元断面
内の要素での節点番号の差の最大値（これを「最大節点
番号差」と称する）はほぼ積み上げる前の二次元断面の
節点数となる。例えば、図１１での最大節点番号差は１
８３である。図１１（ｂ）、（ｃ）に相当するデータを
作成して、外部記憶装置６に記憶する。
面を平面毎に積み上げて三次元要素分割を作成するの
で、要素番号および節点番号の順番はＺ座標の小さい順
から大きい順になる。このとき、それぞれの二次元断面
内の要素での節点番号の差の最大値（これを「最大節点
番号差」と称する）はほぼ積み上げる前の二次元断面の
節点数となる。例えば、図１１での最大節点番号差は１
８３である。図１１（ｂ）、（ｃ）に相当するデータを
作成して、外部記憶装置６に記憶する。
【００２８】＜ステップＳ９＞各節点の番号を、Ｘ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸の各方向について分割数の少ない方向からの
（これを「分割数小順」と称する）番号づけに変更す
る。図１２（ａ）、（ｂ）はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の順番に
節点番号を番号付けした例であり、最大節点番号差は１
１８となる。ステップＳ９の操作により、ステップＳ８
に比べて最大節点番号差が１８３から１１８に減少す
る。
Ｙ軸、Ｚ軸の各方向について分割数の少ない方向からの
（これを「分割数小順」と称する）番号づけに変更す
る。図１２（ａ）、（ｂ）はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の順番に
節点番号を番号付けした例であり、最大節点番号差は１
１８となる。ステップＳ９の操作により、ステップＳ８
に比べて最大節点番号差が１８３から１１８に減少す
る。
【００２９】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、操作者のデータ入力および有限要素法データ作成
用パラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもと
づいて解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負
荷の少ない有限要素法データが自動的に作成できる。特
に、この実施の形態においては、座標軸に平行でない対
象物体の境界に一致した計算モデルを作成するので、境
界形状に起因する誤差は極めて小さい。
れば、操作者のデータ入力および有限要素法データ作成
用パラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもと
づいて解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負
荷の少ない有限要素法データが自動的に作成できる。特
に、この実施の形態においては、座標軸に平行でない対
象物体の境界に一致した計算モデルを作成するので、境
界形状に起因する誤差は極めて小さい。
【００３０】実施の形態２．図１３の二次元有限要素デ
ータの作成において、長方形要素に平行でない対象物体
の輪郭線付近の長方形要素を対象物体の形状に一致する
ように長方形要素を構成する節点を移動する手段を用い
る方法について説明する。図において、１０は対象物
体、１１は空間領域である。
ータの作成において、長方形要素に平行でない対象物体
の輪郭線付近の長方形要素を対象物体の形状に一致する
ように長方形要素を構成する節点を移動する手段を用い
る方法について説明する。図において、１０は対象物
体、１１は空間領域である。
【００３１】図２に示したステップＳ１からステップＳ
６までを実施の形態１と同様に実行する。参照する図は
図４から図１０までである。次にステップ９にて、各節
点の番号づけをＸ軸、Ｙ軸の各方向について分割数小順
に変更する。図１０の場合には、節点番号付けがＹ軸、
Ｘ軸の順番となっているが、これがＸ軸、Ｙ軸の順番に
変更されて、最大節点番号差が１５から１３に減少す
る。
６までを実施の形態１と同様に実行する。参照する図は
図４から図１０までである。次にステップ９にて、各節
点の番号づけをＸ軸、Ｙ軸の各方向について分割数小順
に変更する。図１０の場合には、節点番号付けがＹ軸、
Ｘ軸の順番となっているが、これがＸ軸、Ｙ軸の順番に
変更されて、最大節点番号差が１５から１３に減少す
る。
【００３２】実施の形態３．図１３の二次元有限要素デ
ータの作成において、長方形要素で格子分割して、長方
形要素に平行でない対象物体の輪郭線付近の長方形要素
の面積が５０％以上対象物体に含まれるときにその要素
が対象物体と判別する手段を用いる方法について説明す
る。図１４は本方法の処理手順を示すフローチャートで
ある。
ータの作成において、長方形要素で格子分割して、長方
形要素に平行でない対象物体の輪郭線付近の長方形要素
の面積が５０％以上対象物体に含まれるときにその要素
が対象物体と判別する手段を用いる方法について説明す
る。図１４は本方法の処理手順を示すフローチャートで
ある。
【００３３】まず、ステップＳ１からステップＳ５まで
操作する。ステップＳ１からステップＳ５まで操作は図
２のフローチャートと同じである。ステップＳ１１で
は、長方形要素のうちその面積が、対象物体に５０％以
上含まれる長方形要素の材料番号を対象物体の材料番号
と設定する（図１５）。ステップＳ１２では、各節点の
番号づけをＸ軸、Ｙ軸の各方向について分割数小順に変
更する。図１５の場合には、Ｘ軸、Ｙ軸の順番に節点番
号を番号付けし、最大節点番号差は１３となる。この実
施の形態のステップ１１において、長方形要素の重心が
対象物体に含まれるときに、その要素が対象物体である
と判定してもよい。
操作する。ステップＳ１からステップＳ５まで操作は図
２のフローチャートと同じである。ステップＳ１１で
は、長方形要素のうちその面積が、対象物体に５０％以
上含まれる長方形要素の材料番号を対象物体の材料番号
と設定する（図１５）。ステップＳ１２では、各節点の
番号づけをＸ軸、Ｙ軸の各方向について分割数小順に変
更する。図１５の場合には、Ｘ軸、Ｙ軸の順番に節点番
号を番号付けし、最大節点番号差は１３となる。この実
施の形態のステップ１１において、長方形要素の重心が
対象物体に含まれるときに、その要素が対象物体である
と判定してもよい。
【００３４】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、操作者のデータ入力およびデータ作成用パラメー
タ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづいて解析
対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の少ない
有限要素法データが自動的に作成できる。
れば、操作者のデータ入力およびデータ作成用パラメー
タ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづいて解析
対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の少ない
有限要素法データが自動的に作成できる。
【００３５】実施の形態４．図３の三次元有限要素デー
タの作成において、直方体要素で格子分割して、直方体
要素に平行でない対象物体の境界面付近の直方体要素の
体積が５０％以上対象物体に含まれるときにその要素が
対象物体と判別する手段を用いる方法について説明す
る。
タの作成において、直方体要素で格子分割して、直方体
要素に平行でない対象物体の境界面付近の直方体要素の
体積が５０％以上対象物体に含まれるときにその要素が
対象物体と判別する手段を用いる方法について説明す
る。
【００３６】この場合には実施の形態３に示した図１４
のステップＳ１からステップＳ５、ステップＳ１１、ス
テップ１２を二次元から三次元に拡張するだけで、容易
に実施することができる。この実施の形態のステップ１
１において、直方体要素の重心が対象物体に含まれると
きに、その要素が対象物体であると判定してもよい。
のステップＳ１からステップＳ５、ステップＳ１１、ス
テップ１２を二次元から三次元に拡張するだけで、容易
に実施することができる。この実施の形態のステップ１
１において、直方体要素の重心が対象物体に含まれると
きに、その要素が対象物体であると判定してもよい。
【００３７】実施の形態５．図１３の二次元有限要素デ
ータの作成において、長方形要素で格子分割して、長方
形要素に平行でない対象物体の輪郭線付近の長方形要素
の構成節点が対象物体に２つ以上含まれるときにその要
素が対象物体と見なして採用する手段を用いる方法につ
いて説明する。図１４は本方法の処理手順を示すフロー
チャートである。
ータの作成において、長方形要素で格子分割して、長方
形要素に平行でない対象物体の輪郭線付近の長方形要素
の構成節点が対象物体に２つ以上含まれるときにその要
素が対象物体と見なして採用する手段を用いる方法につ
いて説明する。図１４は本方法の処理手順を示すフロー
チャートである。
【００３８】まず、ステップＳ１からステップＳ５まで
操作する。ステップＳ１からステップＳ５まで操作は実
施の形態３．と同じである。ステップＳ１１では、長方
形要素のうちその構成節点が対象物体に２つ以上含まれ
るときにその要素の材料番号を対象物体の材料番号と設
定する（図１５）。実施の形態３と判定する手段は異な
るが、同様な結果が得られる。ステップＳ１２では、実
施の形態３と同様に各節点の番号づけをＸ軸、Ｙ軸の各
方向について分割数小順に変更する。図１５の場合に
は、Ｘ軸、Ｙ軸の順番に節点番号を番号付けし、最大節
点番号差は１３となる。
操作する。ステップＳ１からステップＳ５まで操作は実
施の形態３．と同じである。ステップＳ１１では、長方
形要素のうちその構成節点が対象物体に２つ以上含まれ
るときにその要素の材料番号を対象物体の材料番号と設
定する（図１５）。実施の形態３と判定する手段は異な
るが、同様な結果が得られる。ステップＳ１２では、実
施の形態３と同様に各節点の番号づけをＸ軸、Ｙ軸の各
方向について分割数小順に変更する。図１５の場合に
は、Ｘ軸、Ｙ軸の順番に節点番号を番号付けし、最大節
点番号差は１３となる。
【００３９】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、操作者のデータ入力およびデータ作成用パラメー
タ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづいて解析
対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の少ない
有限要素法データが自動的に作成できる。
れば、操作者のデータ入力およびデータ作成用パラメー
タ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづいて解析
対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の少ない
有限要素法データが自動的に作成できる。
【００４０】実施の形態６．図３の三次元有限要素デー
タの作成において、直方体要素で格子分割して、直方体
要素に平行でない対象物体の輪郭線付近の直方体要素の
構成節点が対象物体に４つ以上含まれるときにその要素
が対象物体と見なして採用する手段を用いる方法につい
て説明する。
タの作成において、直方体要素で格子分割して、直方体
要素に平行でない対象物体の輪郭線付近の直方体要素の
構成節点が対象物体に４つ以上含まれるときにその要素
が対象物体と見なして採用する手段を用いる方法につい
て説明する。
【００４１】この場合には実施の形態５に示した図１４
のステップＳ１からステップＳ５、ステップＳ１１、ス
テップ１２を二次元から三次元に拡張するだけで、容易
に実施することができる。
のステップＳ１からステップＳ５、ステップＳ１１、ス
テップ１２を二次元から三次元に拡張するだけで、容易
に実施することができる。
【００４２】実施の形態７．なお、前記実施の形態１は
対象物体がＺ軸に平行な場合であるが、この発明はＺ軸
に平行でない場合にも適用が可能である。図１６のよう
なＺ方向に大きさが異なる三角形断面を有する対象物に
ついて説明する。図１７（ａ）は対象物体の上部の面、
（ｂ）は対象物体の下部の面であり、この２種類の面に
ついて、図２のステップＳ１〜ステップＳ８まで実行す
る。ステップ４では図１７（ａ）と（ｂ）の分割数入力
の値を一致させる。ステップ５で、三次元要素のＺ方向
に平行でない辺の座標値を計算するときには、対象物体
の上部の面（ａ）と下部の面（ｂ）の座標から線形的に
近似する。ステップ９の番号付けについては、不整形で
あっても同様な手順で実行できる。
対象物体がＺ軸に平行な場合であるが、この発明はＺ軸
に平行でない場合にも適用が可能である。図１６のよう
なＺ方向に大きさが異なる三角形断面を有する対象物に
ついて説明する。図１７（ａ）は対象物体の上部の面、
（ｂ）は対象物体の下部の面であり、この２種類の面に
ついて、図２のステップＳ１〜ステップＳ８まで実行す
る。ステップ４では図１７（ａ）と（ｂ）の分割数入力
の値を一致させる。ステップ５で、三次元要素のＺ方向
に平行でない辺の座標値を計算するときには、対象物体
の上部の面（ａ）と下部の面（ｂ）の座標から線形的に
近似する。ステップ９の番号付けについては、不整形で
あっても同様な手順で実行できる。
【００４３】実施の形態８．なお、実施の形態１および
実施の形態２に含まれない高さ（Ｚ）方向に対象物体の
形状が一様でない場合にも適用できる。図１８のような
対象物体について説明する。図１９（ａ）〜（ｃ）に示
すように対象物体の二次元断面を高さ（Ｚ）方向で異な
る断面を考慮できるようにブロックを（Ａ），（Ｂ）の
ように２つに分けておき、図２のステップ１〜ステップ
９まで実行する。
実施の形態２に含まれない高さ（Ｚ）方向に対象物体の
形状が一様でない場合にも適用できる。図１８のような
対象物体について説明する。図１９（ａ）〜（ｃ）に示
すように対象物体の二次元断面を高さ（Ｚ）方向で異な
る断面を考慮できるようにブロックを（Ａ），（Ｂ）の
ように２つに分けておき、図２のステップ１〜ステップ
９まで実行する。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、本発明の第１の方法およ
び構成による有限要素データの作成方法およびその装置
によれば、有限要素法による解析対象物体の二次元有限
要素データを作成するものにおいて、解析対象物体を含
む二次元領域を設定し、前記二次元領域を、指定された
分割数に従って複数の長方形要素に格子分割し、前記長
方形要素の指定された方向の辺であって、解析対象物体
の輪郭線が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近
い方の節点を輪郭線に一致させるように前記指定された
方向に平行移動し、二次元の座標軸のうち、前記長方形
要素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付け
るものであるので、操作者のデータ入力およびデータ作
成用パラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にも
とづいて解析対象物体の境界形状の誤差が極めて小さ
く、計算負荷の少ない有限要素法データが自動的に作成
できる。
び構成による有限要素データの作成方法およびその装置
によれば、有限要素法による解析対象物体の二次元有限
要素データを作成するものにおいて、解析対象物体を含
む二次元領域を設定し、前記二次元領域を、指定された
分割数に従って複数の長方形要素に格子分割し、前記長
方形要素の指定された方向の辺であって、解析対象物体
の輪郭線が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近
い方の節点を輪郭線に一致させるように前記指定された
方向に平行移動し、二次元の座標軸のうち、前記長方形
要素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付け
るものであるので、操作者のデータ入力およびデータ作
成用パラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にも
とづいて解析対象物体の境界形状の誤差が極めて小さ
く、計算負荷の少ない有限要素法データが自動的に作成
できる。
【００４５】本発明の第２の方法および構成による有限
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の三次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む三次元領域を設定し、
前記三次元領域を、指定された分割数に従って複数の直
方体要素に格子分割し、前記三次元領域の指定された方
向の二次元断面において、前記直方体要素の断面の長方
形要素の指定された方向の辺であって、解析対象物体の
輪郭線が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い
方の節点を輪郭線に一致させるように前記指定された方
向に平行移動し、三次元の座標軸のうち、前記直方体要
素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける
ものであるので、操作者のデータ入力およびデータ作成
用パラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもと
づいて解析対象物体の境界形状の誤差が極めて小さく、
計算負荷の少ない有限要素法データが自動的に作成でき
る。
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の三次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む三次元領域を設定し、
前記三次元領域を、指定された分割数に従って複数の直
方体要素に格子分割し、前記三次元領域の指定された方
向の二次元断面において、前記直方体要素の断面の長方
形要素の指定された方向の辺であって、解析対象物体の
輪郭線が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い
方の節点を輪郭線に一致させるように前記指定された方
向に平行移動し、三次元の座標軸のうち、前記直方体要
素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける
ものであるので、操作者のデータ入力およびデータ作成
用パラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもと
づいて解析対象物体の境界形状の誤差が極めて小さく、
計算負荷の少ない有限要素法データが自動的に作成でき
る。
【００４６】本発明の第３の方法および構成による有限
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の二次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む二次元領域を設定し、
前記二次元領域を、指定された分割数に従って複数の長
方形要素に格子分割し、前記長方形要素のうち、解析対
象物体に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物
体とみなし、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付けるもの
であるので、操作者のデータ入力およびデータ作成用パ
ラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづい
て解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の
少ない有限要素法データが自動的に作成できる。
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の二次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む二次元領域を設定し、
前記二次元領域を、指定された分割数に従って複数の長
方形要素に格子分割し、前記長方形要素のうち、解析対
象物体に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物
体とみなし、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付けるもの
であるので、操作者のデータ入力およびデータ作成用パ
ラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづい
て解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の
少ない有限要素法データが自動的に作成できる。
【００４７】本発明の第４の方法および構成による有限
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の三次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む三次元領域を設定し、
前記三次元領域を、指定された分割数に従って複数の直
方体要素に格子分割し、前記直方体要素のうち、解析対
象物体に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物
体とみなし、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付けるもの
であるので、操作者のデータ入力およびデータ作成用パ
ラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづい
て解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の
少ない有限要素法データが自動的に作成できる。
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の三次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む三次元領域を設定し、
前記三次元領域を、指定された分割数に従って複数の直
方体要素に格子分割し、前記直方体要素のうち、解析対
象物体に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物
体とみなし、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付けるもの
であるので、操作者のデータ入力およびデータ作成用パ
ラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづい
て解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の
少ない有限要素法データが自動的に作成できる。
【００４８】本発明の第５の方法および構成による有限
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の二次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む二次元領域を設定し、
前記二次元領域を、指定された分割数に従って複数の長
方形要素に格子分割し、前記長方形要素のうち、その節
点が解析対象物体に２個以上含まれるものを解析対象物
体とみなし、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付けるもの
であるので、操作者のデータ入力およびデータ作成用パ
ラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづい
て解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の
少ない有限要素法データが自動的に作成できる。
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の二次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む二次元領域を設定し、
前記二次元領域を、指定された分割数に従って複数の長
方形要素に格子分割し、前記長方形要素のうち、その節
点が解析対象物体に２個以上含まれるものを解析対象物
体とみなし、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付けるもの
であるので、操作者のデータ入力およびデータ作成用パ
ラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづい
て解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の
少ない有限要素法データが自動的に作成できる。
【００４９】本発明の第６の方法および構成による有限
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の三次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む三次元領域を設定し、
前記三次元領域を、指定された分割数に従って複数の直
方体要素に格子分割し、前記直方体要素のうち、その節
点が解析対象物体に４個以上含まれるものを解析対象物
体とみなし、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付けるもの
であるので、操作者のデータ入力およびデータ作成用パ
ラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづい
て解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の
少ない有限要素法データが自動的に作成できる。
要素データの作成方法およびその装置は、有限要素法に
よる解析対象物体の三次元有限要素データを作成するも
のにおいて、解析対象物体を含む三次元領域を設定し、
前記三次元領域を、指定された分割数に従って複数の直
方体要素に格子分割し、前記直方体要素のうち、その節
点が解析対象物体に４個以上含まれるものを解析対象物
体とみなし、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付けるもの
であるので、操作者のデータ入力およびデータ作成用パ
ラメータ入力の負担が少なく、これらの入力にもとづい
て解析対象物体の境界形状の誤差が小さく、計算負荷の
少ない有限要素法データが自動的に作成できる。
【図１】 本発明の実施の形態１の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】 本発明の実施の形態１の動作シーケンスを示
す動作フローチャートである。
す動作フローチャートである。
【図３】 本発明の実施の形態１に使用される対象物体
と空間領域の説明図である。
と空間領域の説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態１に入力される対象物体
データの説明図である。
データの説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態１の要素分割の中間状態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態１の要素分割の中間状態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態１において要素の材料番
号を決めるための説明図である。
号を決めるための説明図である。
【図８】 本発明の実施の形態１において節点座標の移
動を説明する図である。
動を説明する図である。
【図９】 本発明の実施の形態１において要素の材料番
号を決めるための説明図である。
号を決めるための説明図である。
【図１０】 本発明の実施の形態１において要素分割と
要素の材料番号を決めるための説明図である。
要素の材料番号を決めるための説明図である。
【図１１】 本発明の実施の形態１において、三次元要
素分割を説明する図である。
素分割を説明する図である。
【図１２】 本発明の実施の形態１において、節点並べ
換え後の情報格納テーブルの説明図である。
換え後の情報格納テーブルの説明図である。
【図１３】 本発明の実施の形態２に使用される対象物
体と空間領域の説明図である。
体と空間領域の説明図である。
【図１４】 本発明の実施の形態３の動作シーケンスを
示す動作フローチャートである。
示す動作フローチャートである。
【図１５】 本発明の実施の形態３において要素の材料
番号を決めるための説明図である。
番号を決めるための説明図である。
【図１６】 本発明の実施の形態７に使用される対象物
体と空間領域の説明図である。
体と空間領域の説明図である。
【図１７】 本発明の実施の形態７に使用される入力デ
ータを説明する図である。
ータを説明する図である。
【図１８】 本発明の実施の形態８に使用される対象物
体と空間領域の説明図である。
体と空間領域の説明図である。
【図１９】 本発明の実施の形態８に使用される入力デ
ータを説明する図である。
ータを説明する図である。
１ 入力部、２ ＣＰＵ、３ 出力部、４ プログラム
メモリ、５ データメモリ、６ 外部記憶装置、７ バ
ス、８、１０ 対象物体、９、１１ 空間領域。
メモリ、５ データメモリ、６ 外部記憶装置、７ バ
ス、８、１０ 対象物体、９、１１ 空間領域。
Claims (12)
- 【請求項１】 有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む二次元領域を設定する工程と、前記二次元領域を、指
定された分割数に従って複数の長方形要素に格子分割す
る工程と、前記長方形要素の指定された方向の辺であっ
て、解析対象物体の輪郭線が貫通する辺の両端の節点の
うち、輪郭線に近い方の節点を輪郭線に一致させるよう
に前記指定された方向に平行移動する工程と、二次元の
座標軸のうち、前記長方形要素の分割数の少ない方向か
ら優先的に節点番号を付ける工程とを備えた有限要素デ
ータの作成方法。 - 【請求項２】 有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記三次元領域の指定された方向の二次元断
面において、前記直方体要素の断面の長方形要素の指定
された方向の辺であって、解析対象物体の輪郭線が貫通
する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い方の節点を輪
郭線に一致させるように前記指定された方向に平行移動
する工程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程
とを備えた有限要素データの作成方法。 - 【請求項３】 有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む二次元領域を設定する工程と、前記二次元領域を、指
定された分割数に従って複数の長方形要素に格子分割す
る工程と、前記長方形要素のうち、解析対象物体に含ま
れる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみなす工
程と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えた有限要素データの作成方法。 - 【請求項４】 有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記直方体要素のうち、解析対象物体に含ま
れる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみなす工
程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えた有限要素データの作成方法。 - 【請求項５】 有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む二次元領域を設定する工程と、前記二次元領域を、指
定された分割数に従って複数の長方形要素に格子分割す
る工程と、前記長方形要素のうち、その節点が解析対象
物体に２個以上含まれるものを解析対象物体とみなす工
程と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えた有限要素データの作成方法。 - 【請求項６】 有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データの作成方法において、解析対象物体を含
む三次元領域を設定する工程と、前記三次元領域を、指
定された分割数に従って複数の直方体要素に格子分割す
る工程と、前記直方体要素のうち、その節点が解析対象
物体に４個以上含まれるものを解析対象物体とみなす工
程と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の分割数
の少ない方向から優先的に節点番号を付ける工程とを備
えた有限要素データの作成方法。 - 【請求項７】 有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素の指定された方向の辺
であって、解析対象物体の輪郭線が貫通する辺の両端の
節点のうち、輪郭線に近い方の節点を輪郭線に一致させ
るように前記指定された方向に平行移動する手段と、二
次元の座標軸のうち、前記長方形要素の分割数の少ない
方向から優先的に節点番号を付ける手段とを備えた有限
要素データの作成装置。 - 【請求項８】 有限要素法による解析対象物体の三次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記三次元領域の指定された方向の二
次元断面において、前記直方体要素の断面の長方形要素
の指定された方向の辺であって、解析対象物体の輪郭線
が貫通する辺の両端の節点のうち、輪郭線に近い方の節
点を輪郭線に一致させるように前記指定された方向に平
行移動する手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体
要素の分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付け
る手段とを備えた有限要素データの作成装置。 - 【請求項９】 有限要素法による解析対象物体の二次元
有限要素データを作成する装置において、解析対象物体
を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素のうち、解析対象物体
に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみ
なす手段と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えた有限要素データの作成装置。 - 【請求項１０】 有限要素法による解析対象物体の三次
元有限要素データを作成する装置において、解析対象物
体を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記直方体要素のうち、解析対象物体
に含まれる面積が５０％以上のものを解析対象物体とみ
なす手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えた有限要素データの作成装置。 - 【請求項１１】 有限要素法による解析対象物体の二次
元有限要素データを作成する装置において、解析対象物
体を含む二次元領域を設定する手段と、前記二次元領域
を、指定された分割数に従って複数の長方形要素に格子
分割する手段と、前記長方形要素のうち、その節点が解
析対象物体に２個以上含まれるものを解析対象物体とみ
なす手段と、二次元の座標軸のうち、前記長方形要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えた有限要素データの作成装置。 - 【請求項１２】 有限要素法による解析対象物体の三次
元有限要素データを作成する装置において、解析対象物
体を含む三次元領域を設定する手段と、前記三次元領域
を、指定された分割数に従って複数の直方体要素に格子
分割する手段と、前記直方体要素のうち、その節点が解
析対象物体に４個以上含まれるものを解析対象物体とみ
なす手段と、三次元の座標軸のうち、前記直方体要素の
分割数の少ない方向から優先的に節点番号を付ける手段
とを備えた有限要素データの作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10087277A JPH11283050A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 有限要素データの作成方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10087277A JPH11283050A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 有限要素データの作成方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11283050A true JPH11283050A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13910294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10087277A Pending JPH11283050A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 有限要素データの作成方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11283050A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012185733A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | フィラー配合ゴムの有限要素モデルの作成方法 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10087277A patent/JPH11283050A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012185733A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | フィラー配合ゴムの有限要素モデルの作成方法 |
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