JP2000194881A

JP2000194881A - 解析モデルを作成する方法および装置並びに解析モデルデータ作成用プログラム若しくは解析モデルデータを記憶した記憶媒体

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Publication number: JP2000194881A
Application number: JP10366722A
Authority: JP
Inventors: Masaki Saito; 正毅斎藤; Masayasu Wakabayashi; 正泰若林
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑な形状の解析対象物であっても、解析精
度を悪化させずに要素数を削減しつつ、形状データから
要素への分割を自動化すること。【解決手段】解析対象の表面形状が定義された形状デ
ータを読出す形状データ読出工程Ｓ１と、この形状デー
タ読出工程Ｓ１にて読出された形状データを直方体であ
るボクセルデータに分割するボクセルデータ分割工程Ｓ
２と、このボクセルデータ分割工程Ｓ２にて分割された
ボクセルデータの一部又は全部について前記形状データ
の表面によって切断される切断面を定義する切断面定義
工程Ｓ３とを備えている。そして、この切断面定義工程
Ｓ３で定義された各ボクセルの切断面と当該ボクセルの
辺の交点をフィット節点として定義する（フィット節点
定義工程）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、解析モデルを作成
する方法および装置に係り、特に、構造解析や流体解析
に適した解析モデルデータを作成する方法および装置に
関する。また、本発明は、解析モデルを作成するための
プログラムを記憶した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的に三次元の形状モデルを作
成する場合、三次元ＣＡＤデータから要素分割を行い、
解析モデルを作成する。モデルが複雑になった場合、モ
デル作成工数は膨大であり、また専門性を必要とする。
自動でソリッドモデル（六面体モデル）を作成する方法
として、ボクセルデータ（VOXEL: Volume Pixel）を利
用する方法が提案されている。ボクセルデータは、三次
元の直交座標を利用した立方体の集合で三次元モデルを
定義するものであり、「ボクセル」は、二次元でのピク
セルに対応する概念である。そして、三次元モデルから
ＦＥＭ要素（解析モデルデータ）を全自動で作成しやす
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ボクセルデータが直交座標を基準としている
ため、形状データを正確に表現するには、非常に細かい
分割が必要となり、すると、要素数が膨大となってしま
う、という不都合があった。例えば、一辺１００[mm]の
立方体を１[mm]単位のボクセルにて分割すると、１００
万要素となってしまう。一方、ボクセルの一要素の大き
さを大きくすると、荷重に対する変形や応力集中箇所で
の最大応力の算出などの解析精度が低下してしまう、と
いう不都合があった。

【０００４】例えば、鳥垣俊和他、“ボクセルモデルを
用いた数値解析モデルの自動生成および構造解析、位相
形状最適設計への応用”，日本機械学会第７４期通常総
会講演論文集（Ｉ）には、自動車のミッションケースの
ボクセルモデルのモデル数が６４，３３３，１６０個と
なり、節点数が７，０６３，０７０個となった例が開示
されている。この従来例では、通常の解析ソルバで解析
できる要素数を上回っているためか、特別な解析ソルバ
の開発を合わせて行い、スーパーコンピュータを使用し
てベアリングから軸に伝わる荷重を与え、この荷重によ
る応力の分布を求めたところ、約１８時間要した旨記載
されている。

【０００５】複雑な形状を有するミッションケースやシ
リンダブロック等の構造解析や流体解析の解析結果を利
用して、そのシリンダブロック等の必要な剛性を維持し
つつ軽量とするための最適な形状の模索などを行いたい
としても、上述した例では特別な解析ソルバと計算時間
とを必要とするため、シュミレーションを行うために要
するコストが大きい、という不都合があった。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、複雑な形状の解析対象物であっても、解
析精度を悪化させずに要素数を削減しつつ、形状データ
から要素への分割を自動化することのできる解析モデル
を作成する方法および装置を提供することを、その目的
とする。本発明はまた、このような解析モデルの生成を
行うプログラムを提供することをも、その目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明による解
析データ生成方法は、解析対象の表面形状が定義された
形状データを読出す形状データ読出工程と、この形状デ
ータ読出工程にて読出された形状データを直方体である
ボクセルデータに分割するボクセルデータ分割工程と、
このボクセルデータ分割工程にて分割されたボクセルデ
ータの一部又は全部について前記形状データの表面によ
って切断される切断面を定義する切断面定義工程と、こ
の切断面定義工程で定義された各ボクセルの切断面と当
該ボクセルの辺の交点をフィット節点として定義するフ
ィット節点定義工程とを備えた、という構成を採ってい
る。これにより前述した目的を達成しようとするもので
ある。

【０００８】切断面定義工程が、ボクセルデータの一部
又は全部について切断面を定義するため、直方体のボク
セルの表面をより解析対象の形状にフィットさせること
ができ、さらに、フィット節点定義工程が、ボクセルの
切断面とボクセルの辺との交点をフィット節点として定
義するため、表面については形状フィットされた解析モ
デルデータを生成する。

【０００９】また、本発明による解析データ生成装置
は、解析対象の表面形状が定義された形状データを読出
す形状データ読出手段と、この形状データ読出手段によ
って読出された形状データを直方体であるボクセルデー
タに分割するボクセルデータ分割手段と、このボクセル
データ分割手段によって分割されたボクセルデータから
解析モデルデータを生成する解析モデルデータ生成手段
と、この解析モデルデータ生成手段によって生成された
解析モデルデータを表示する解析モデルデータ表示手段
とを備えている。しかも、解析モデルデータ生成手段
は、前記ボクセルデータ分割手段によって生成されたボ
クセルデータの一部又は全部について前記形状データの
表面と重なる当該ボクセルの切断面を抽出する切断面抽
出部と、この切断面抽出部によって抽出された切断面と
当該ボクセルの辺との交点の座標値を算出すると共に当
該座標値の組合わせからなる形状フィット情報を生成す
る形状フィット情報生成部と、この形状フィット情報生
成部によって生成された形状フィット情報を前記ボクセ
ルデータに合成する解析モデル生成部とを備えた、とい
う構成をとっている。

【００１０】本発明では、ボクセルデータ分割手段が、
形状データをボクセルデータに分割し、さらに、切断面
抽出部が、当該ボクセルデータの一部又は全部につい
て、例えばユーザから指定される形状データの特定の表
面に属するボクセルについて、ボクセルの切断面を抽出
する。そして、形状フィット情報生成部が、切断面とボ
クセルの辺の交点の座標値の組合わせからなる形状フィ
ット情報を生成する。座標値の組合わせは、例えば３つ
の交点の座標値とする。すると、ボクセルデータとは別
に、座標値の組による形状フィットデータが生成され
る。続いて、解析モデル生成部は、形状フィットデータ
とボクセルデータとを合成することで解析モデルを作成
するため、形状フィットを行わない解析対象物の内側や
解析の影響度の低い部分については分割処理が単純なボ
クセルによる要素となり、解析結果に影響する一部又は
全部の表面について座標による種々の形状の要素とな
る。

【００１１】また、本発明による解析モデルデータ生成
方法又は装置が使用されると、解析モデルデータが生成
される。一例としては、解析モデルデータが、前記解析
対象の形状が表されたＣＡＤデータと、当該ＣＡＤデー
タについてのそれぞれ直交する三方向の分割数データ
と、前記ＣＡＤデータに対して予め指定された面につい
て当該ＣＡＤデータの指定面と前記分割数データによっ
て分割されるボクセルの辺との交点の座標値を各ボクセ
ルについて三交点を単位とし保持する形状フィットデー
タと、当該形状フィットデータの各交点を他の交点で拘
束する拘束データとを備える。演算装置は、分割数デー
タに基づいてＣＡＤデータを直方体の集合に分割する。
そして、形状フィットデータによってボクセルデータの
形状をＣＡＤデータにフィットさせ、さらに拘束する。
従って、最小単位のボクセルの大きさを比較的大きめと
しても、形状フィットさせることで解析精度を良好に保
つことができ、しかも、ボクセルを大きめとすること
で、解析モデルの要素数が減少する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本実施形態による解析モデ
ル作成方法の構成を示すフローチャートである。図１に
示す例では、解析モデル作成方法は、解析対象の表面形
状が定義された形状データを読出す形状データ読出工程
Ｓ１と、この形状データ読出工程Ｓ１にて読出された形
状データを直方体であるボクセルデータに分割するボク
セルデータ分割工程Ｓ２と、このボクセルデータ分割工
程Ｓ２にて分割されたボクセルデータの一部又は全部に
ついて前記形状データの表面によって切断される切断面
を定義する切断面定義工程Ｓ３とを備えている。そし
て、この切断面定義工程Ｓ３で定義された各ボクセルの
切断面と当該ボクセルの辺の交点をフィット節点として
定義する（フィット節点定義工程）。

【００１３】また、解析ソルバ（構造解析を行うソフト
ウエア）の扱えるデータの条件によっては、１つのボク
セルに対する切断面を１つに限定すると、その後の処理
が容易となる。この場合、切断面定義工程Ｓ３は、１つ
のボクセルに対して切断面が２つある場合に一方の切断
面を選択する切断面選択工程を備えるとよい。また、要
素の形状を特定の形状、例えば、四面体、五面体又は六
面体の３種類に限定されている場合などは、１つのボク
セルに対する切断面を１つとした後、切断面を有するボ
クセルのうち予め定められた立体形状となっていないボ
クセルを前記予め定められた立体形状の要素となるまで
分割する要素分割工程Ｓ４を備えると良い。これによ
り、形状フィットを行う際の自動化の処理が容易とな
る。ある実施例では、予め１つの切断面を有する形状を
分類しておき、この分類に従って分割を行う。

【００１４】また、形状のフィットや要素の分割を行う
と、ボクセルの頂点以外の部分に節点が生じる。この節
点についても、ステップＳ５にて、接続されている節点
についてはそれぞれ拘束し、さらに要素の辺の上にて浮
いてしまう節点についても他の節点に基づいて拘束する
（分割節点拘束工程およびフィット節点拘束工程）。

【００１５】図１に示す例では、解析対象の形状の内側
や表面の一部についてはボクセルデータにて定義され、
解析対象の他の部分については形状フィットされた状態
となり、さらに、各節点が拘束された解析モデルデータ
が生成される。また、有限要素法による構造解析を行う
解析ソルバの扱えるデータ形式に制限がある場合には、
要素分割工程にて要素を当該使用可能なデータ形式の形
状となるまで分割するため、種々の解析ソルバに対応可
能となる。

【００１６】図２は解析モデルに境界条件を定義する処
理の一例を示すフローチャートである。図２に示すよう
に、形状データの表面に対する拘束や荷重等の解析用境
界条件が入力される解析用境界条件入力工程Ｓ１１と、
この解析用境界条件入力工程Ｓ１１にて入力された解析
用境界条件の適用対象となる形状データの表面に含まれ
る節点を抽出する条件入力節点抽出工程Ｓ１２と、この
条件入力節点抽出工程Ｓ１２によって抽出されたすべて
の節点に前記解析用境界条件を定義する節点別境界条件
定義工程Ｓ１３とを備えている。この例では、ユーザは
形状データの面を単位に解析のための境界条件を入力す
るだけで、各ボクセルの必要な節点に直接境界条件を入
力する必要がない。

【００１７】図３はボクセルで一旦定義した解析モデル
の特定の部分を形状フィットする処理の一例を示すフロ
ーチャートである。形状データの表面に対する形状フィ
ット指令が当該形状データの面毎に入力される形状フィ
ット指令入力工程Ｓ２１と、この形状フィット指令入力
工程Ｓ２１にて入力された形状フィット指令の適用対象
となる形状データの表面に含まれるボクセルを抽出する
指令入力ボクセル抽出工程Ｓ２２とを備えている。この
指令入力ボクセル抽出工程Ｓ２２では、抽出したボクセ
ルを前記切断面定義工程に入力する（ステップＳ２
３）。この例でも、ユーザは形状の表面を選択して形状
フィットの指定を行うことができるため、各ボクセルを
選択するという煩雑な作用を必要としない。

【００１８】図１乃至図３に示す例では、基本的な形状
をボクセルで生成し、形状の表面のうちユーザに指定さ
れた面の形状をフィットさせる。図４（Ａ）に示すよう
に手動で六面体要素２へ分割すると、精度の良い解析モ
デルとすることができるが、例えばシリンダブロックな
どの構造物を手動で分割するには数ヶ月を要してしまう
ため、ボクセルによる自動分割が提案された。しかし、
図４（Ｂ）に示すように、ボクセルによる自動分割で
は、ボクセルの大きさを細かくしないと、実際の形状を
良好に反映させることができず、すると、精度を求めて
要素数を膨大なものとするか、または要素数を削減して
解析精度を落すかの一方の選択を迫られてしまう。

【００１９】本実施形態では、図５に示すように、基と
なる形状データの表面に存在するボクセルデータを細分
割して形状をフィットさせるているため、比較的少ない
要素で分割することができる。これは、形状フィットす
ることで最小単位のボクセルの大きさを比較的大きめと
し、これにより解析精度を落さずに要素数を削減するこ
とができるためである。例えば、要素分割数を１／２と
すると、全要素数は約１／８となる。

【００２０】次に、図６及び図７を参照して切断面定義
工程Ｓ３（Ｓ２３）の詳細処理を説明する。ここでは、
簡略化のためにボクセルを二次元として考える。図６
（Ａ）に示す例では、符号８で示すボクセルデータＡＣ
ＤＢに符号７で示す太線の形状データ表面が干渉してい
る。ボクセルの外側であるボクセル表面はＡＢであると
する。すなわち、ボクセルの辺ＣＤは解析対象の形状の
内部である。図６（Ａ）に示す例では、当該ボクセルの
節点ＡＢを切断面との交点ＥＦまで移動させ、新たな要
素はＥＣＤＦとなる。

【００２１】図６（Ｂ）に示す例では、ボクセルデータ
ＡＣＤＢに太線の形状データ表面が干渉している。ボク
セル表面はＡＢ又はＢＤである。切断面はＥＦとなる。
この切断例では、残る要素ＡＣＤＦＥは四面体、五面体
および六面体ではない。このため、この三種類の形状し
か扱えない解析ソルバのためには、当該要素ＡＣＤＦＥ
をさらに分割しなければならない。要素分割を行うと、
ＡＣＧＥとＥＧＤＦとなる。

【００２２】図７（Ａ）に示す例では、ボクセルデータ
ＡＣＤＢに２つの表面が干渉している。ボクセル表面は
ＡＢであるとする。この場合には、新たな切断面を符号
９の点線で示すＥＦとして、要素をＥＣＤＦとする。こ
の手法は、干渉面とボクセルデータの辺の交点を探索す
るのみで新しい切断面を定義でき、また、切断された要
素の形状が複雑にならず、従って、演算装置を使用した
計算が容易となるという利点がある。

【００２３】図７（Ｂ）は、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの４点の交
点が計算される複雑な場合である。ボクセル表面はＡＢ
であるとする。図７に示す例では、１つのボクセルに複
数の面が干渉しているときには、１つの切断面を選択す
る。切断面としてＧＨを定義すると符号９Ｂで示す点線
で分割し要素はＡＣＪＧとＧＪＤＨとなる。切断面とし
てＥＦを定義すると、符号９Ａで示す点線で分割し要素
はＥＣＩＦとＦＩＤＢとなる。このように１つのボクセ
ルに複数の表面が干渉する場合に、切断面を一つ選択す
ると、その後の要素分割処理等が容易となる。また、図
７（Ｂ）に示す場合に、要素をＥＣＩＦ、ＦＩＪＧ、Ｇ
ＪＤＨの３つに分割するようにしても良い。その場合、
ボクセルの辺ＣＤ間の節点ＩＪそれぞれを２つの節点Ｃ
Ｄにて拘束する。拘束するというのは、荷重等が加えら
れたときにＩＪの動作は節点ＣＤの動作に追従させると
いうことである。

【００２４】次に、上述した方法の実施に好適な解析モ
デル作成装置の構成を図８を参照して説明する。図８に
示すように、解析対象の表面形状が定義された形状デー
タを読出す形状データ読出手段１２と、この形状データ
読出手段１２によって読出された形状データを直方体で
あるボクセルデータに分割するボクセルデータ分割手段
３８と、このボクセルデータ分割手段３８によって分割
されたボクセルデータから解析モデルデータを生成する
解析モデルデータ生成手段１６と、この解析モデルデー
タ生成手段１６によって生成された解析モデルデータを
表示する解析モデルデータ表示手段２２とを備えてい
る。

【００２５】しかも、解析モデルデータ生成手段１６
は、前記ボクセルデータ分割手段３８によって生成され
たボクセルデータの一部又は全部について前記形状デー
タの表面と重なる当該ボクセルの切断面を抽出する切断
面抽出部１６Ａと、この切断面抽出部１６Ａによって抽
出された切断面と当該ボクセルの辺との交点の座標値を
算出すると共に当該座標値の組合わせからなる形状フィ
ット情報を生成する形状フィット情報生成部１６Ｂと、
この形状フィット情報生成部１６Ｂによって生成された
形状フィット情報を前記ボクセルデータに合成する解析
モデル生成部１６Ｃとを備えている。

【００２６】図８に示す例では、切断面抽出部１６Ａ
が、形状データとボクセルデータとからボクセルの切断
面を抽出し、形状フィット情報生成部１６Ｂが、この切
断面に基づいて座標値の組合わせによる形状フィット情
報を生成する。そして、解析モデルデータ生成部１６Ｃ
は、これらボクセルデータと形状フィット情報とを合成
することで解析モデルデータを生成する。

【００２７】また、形状フィット情報生成部１６Ｂは、
ボクセル中の切断面の位置の種類に応じて特定の位置に
切断面を有する要素を予め定められた分割面にてさらに
分割する特定要素分割機能と、この特定要素分割機能に
よって分割されたボクセルの分割節点を隣接するボクセ
ルの節点で拘束する分割節点拘束機能とを備えるとよ
い。これにより、解析ソルバが要求する立体形状のみで
解析モデルデータを生成することができる。

【００２８】図９は本実施形態のハードウエア資源の構
成を示すブロック図である。図９に示すように、ＣＰＵ
１２と、ＣＰＵ１２の作業用主記憶部となるメモリ２４
と、ボクセルデータおよび解析モデルを記憶するディス
ク２５とを備えている。そして、解析モデル作成装置
は、ボクセルデータ、解析モデルデータ、および解析結
果などを表示するディスプレイ３０と、ＣＰＵ１２に対
する各種命令を入力するキーボード３２とを備えると良
い。

【００２９】また、解析モデル作成装置は、ネットワー
ク３４を介して解析システム３６と接続されている。ボ
クセルデータ計算システム３８は、ＣＡＤデータ等を解
析の精度との関係で最小の大きさとなるボクセルに分割
し、ボクセルデータを生成する。また、分割数の入力を
ユーザに要求するようにしても良い。解析システム３６
は、本実施形態による解析モデルデータに基づいて例え
ば有限要素法などにより構造解析や流体解析を行う。

【００３０】ＣＰＵ１２は、解析モデル作成用プログラ
ムを実行することで解析モデル発生部１６や、データ表
示処理部２２として動作する。このＣＰＵ１２の動作に
より、図１乃至図３に示すフローチャートを実現するこ
とができる。演算装置（コンピュータ）を使用してＣＡ
Ｄデータ（形状データ）から解析モデルデータを生成す
るための解析モデルデータ作成用プログラムは、コンピ
ュータ１０を動作させる指令として、解析対象の表面形
状が定義されたＣＡＤデータを形状データとして読出さ
せる形状データ読出指令と、この形状データ読出指令に
応じて読出される形状データのそれぞれ直交する三方向
の分割数の入力を受付させる分割数入力指令と、この分
割数入力指令に応じて入力される分割数に基づいて前記
形状データを直方体に分割させるボクセルデータ生成指
令と、このボクセルデータ生成指令によって生成される
ボクセルデータの各辺と前記形状データとの交点を抽出
させると共に当該交点を含む切断面を定義させる切断面
定義指令と、この切断面定義指令に応じて定義される各
ボクセルの切断面と当該ボクセルの辺の交点をフィット
節点として定義させるフィット節点定義指令とを備えて
いる。

【００３１】切断面の取扱いに関して、切断面定義指令
が、１つのボクセルに対して切断面が２つ以上ある場合
には一方の切断面を選択させる切断面選択指令を備え、
フィット節点定義指令が、フィット節点を有するボクセ
ルのフィット節点と当該ボクセルに接続するボクセルの
節点とを拘束するフィット節点拘束工程を備えた構成と
すると、要素の分割処理が容易となる。

【００３２】「動作させる指令」というときには、各指
令のみで演算装置（コンピュータ）を動作させる指令
と、演算装置に予め格納されているオペレーティングシ
ステム等の他のプログラムに依存して当該コンピュータ
を動作させる指令とのいずれかまたは双方を含む。例え
ば、図９に示す例では、形状データ読出し指令は、オペ
レーティングシステムのファイル入出力機能に依存し
て、所定の名称または所定の領域に格納される形状デー
タをコンピュータに読出させる指令である。従って、ボ
クセルデータ読出指令は、例えば、オペレーティングシ
ステムに読出し対象のファイル名を引渡す指令である。
このように、当該解析モデル作成用プログラムを記憶す
る記憶媒体であって、当該プログラムをユーザへ搬送す
る用途の記憶媒体には、例えば「オペレーティングシス
テムに読出し対象のファイル名を引渡す指令」のみが格
納される場合がある。これは、動作させようとするコン
ピュータのオペレーティングシステム等との関係で定ま
る。

【００３３】解析モデル作成用プログラムファイルは、
可搬性のある記憶媒体に格納されて当該コンピュータに
供給される。この記憶媒体は、ＣＤ―ＲＯＭやフロッピ
ーディスクなどデータを不揮発的に記憶しておくもので
あれば、どのようなものでもよい。また、他のホスト装
置から通信回線を経由して補助記憶装置にプログラムを
供給することもできる。

【００３４】図９に示すＣＰＵ１２によってこの解析モ
デル生成用プログラムが実行されると、図８に示す解析
モデル作成装置となり、そして、図１に示す解析モデル
作成方法が使用される。この解析モデル作成方法の使用
によって、解析モデルデータが生成（製造）される。

【００３５】解析対象の形状の構造解析を行う演算装置
に読出される解析モデルデータは、前記解析対象の形状
が表されたＣＡＤデータと、当該ＣＡＤデータについて
のそれぞれ直交する三方向の分割数データと、前記ＣＡ
Ｄデータに対して予め指定された面について当該ＣＡＤ
データの指定面と前記分割数データによって分割される
ボクセルの辺との交点の座標値を各ボクセルについて三
交点を単位とし保持する形状フィットデータと、当該形
状フィットデータの各交点を他の交点で拘束する拘束デ
ータとを備える。また、ＣＡＤデータに対して予め指定
された面に対して指定された当該解析対象形状への荷重
や拘束などの境界条件を前記形状フィットデータに併設
すると良い。

【００３６】この解析モデルデータでは、分割数データ
と、形状フィットデータとにより解析モデルを表現する
ため、データ容量が小さく、さらに、解析モデルを実際
に生成または表示する場合には、分割数からボクセルデ
ータを生成し、当該ボクセルデータに形状フィットデー
タを合成するため、解析モデルの生成や表示処理を高速
に行うことができ、また、基準となる形状をボクセルで
定義し、ユーザから指示された表面について形状フィッ
トデータにて最適化しているため、従来例と比較して要
素数を大幅に減少させることができる。

【００３７】図１０に円柱形状物１をボクセルで表現し
た例を示す。形状を忠実に再現するためには、非常に細
かい分割が必要となる。図１１に形状フィットを行った
解析モデルデータの一例を示す。図１１に示す例では、
表面のボクセルデータが節点移動と要素再分割されてい
る。符号４０で示す節点は多点拘束が必要な節点であ
る。

【００３８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本実施例では、三次元ＣＡＤデータから変換され
たＳＴＬデータを利用してボクセルデータを再分割し、
形状をフィットさせる。ＳＴＬデータは、光造形のため
のデータ形式で、三次元の表面形状を三角形の平面で構
成したデータである。ほとんどすべての汎用ＣＡＤがこ
のデータ出力をサポートしている。ＳＴＬデータは、本
来、紫外線硬化樹脂を用いたラピッド・プロットタイピ
ング・マシン（液状の樹脂にレーザ光を当てて硬化さ
せ、積層したモデルを作成する機械）にＣＡＤから渡す
データ形式である。ＳＴＬデータは、三頂点の座標値と
法線方向のデータで三角形を表し、この三角形の集合で
対象物の形状を表している。法線方向のデータは、どち
らの面が表であるかを表すものである。

【００３９】図１２に本実施例の動作例を示す。図１２
に示すように、本実施例では、有限要素法による構造解
析用の解析モデルデータを演算装置を使用して作成す
る。この解析モデルデータ作成方法は、構造解析の対象
となる形状の形状データを読出す。そして、形状データ
を直方体であるボクセルデータに分割する（ステップＳ
３１）。続いて、隣接するボクセルについて既に切断面
が定義されているか否かを確認し（ステップＳ３２）、
切断面が定義されている場合には当該隣接するボクセル
の切断面と連続する交点を前記三点に代えて抽出する
（ステップＳ３３，連続切断面抽出工程）。

【００４０】一方、隣接するボクセルに切断面が定義さ
れていなければ、ボクセル表面から遠い三交点を抽出す
る（ステップＳ３４，三点抽出工程）。さらに、連続す
る切断面が２個以上ある場合には、また、ボクセル表面
から遠い三点の組が２つ以上ある場合には、切断面を一
面に特定する（ステップＳ３５）。特定されなかった面
に応じた節点は、ボクセルの頂点まで節点を移動させる
等の処理を行う。

【００４１】さらに、切断面を有するボクセル（要素）
をその要素の形状で分類する（ステップＳ３６）。そし
て、当該切断面が定義されたボクセルのうち当該ボクセ
ルが切断された要素の形状は予め定められた立体形状で
あるか否かを確認する（ステップＳ３７）。続いて、予
め定められた立体形状とならない要素を分割する（ステ
ップＳ３８，要素分割工程）。続いて、要素分割工程Ｓ
３８によって生成された要素の当該分割による分割節点
を当該節点と接するボクセルの節点に基づいて拘束し
（分割節点拘束工程）、さらに特定された切断面とボク
セルの辺の交点である節点についても拘束を加える（ス
テップＳ３９）。

【００４２】また、望ましい実施例では、ボクセルデー
タ中前記切断面定義工程によって切断面が定義されなか
ったボクセルを前記構造解析の対象となる形状の内側へ
向って段階的に大きくするオクトツリー構造に再定義す
るオクトツリー再定義工程と、このオクトツリー再定義
工程によって再定義されたボクセル間の節点を拘束する
オクトツリー内節点拘束工程とを備えとよい。すると、
形状の内側は大きいボクセルで定義されることとなり、
この場合、解析モデルデータの要素数をさらに減少させ
ることができる。

【００４３】図１３に切断面定義の例を示す。符号８で
示す直方体がボクセルであり符号８Ａで示す図中上方を
形状の外側、左方下部を形状の内側とする。符号４２で
示す点線がＳＴＬ面であり、符号４１で示す４つの交点
が探索される。本実施形態では、このようにＳＴＬ面と
ボクセルとが干渉する場合、ボクセル表面８Ａから最も
遠い三点を抽出する。その三点で特定される平面が、斜
線を加えた符号４３で示す切断面となる。

【００４４】具体的な切断面定義処理例としては、ま
ず、１つの六面体要素（ボクセルデータ）と干渉するＳ
ＴＬデータの面が２つ以上となる場合には、六面体デー
タ面のうち形状の表面に存在する１つの面を特定し、メ
モリーに格納する。２つ以上の面が存在する場合には、
例えば面番号の小さい面を選択する。そして、六面体デ
ータの各辺とＳＴＬデータの複数面の交点を計算し、メ
モリーに格納する。続いて、特定した１面からの距離が
小さな三点を選択し、新たに１つの平面を定義する。

【００４５】また、このような切断面は隣接するボクセ
ルにおいても生じている可能性がある。従って、既に切
断面が定義されているのであれば、隣接するボクセルの
切断面についてはその切断面と連続するように切断面を
定義すると良い。また、ＳＴＬ面とボクセルとの交点が
探索されたとき、その交点をボクセルの辺の中心位置に
移動させると、隣接するボクセル間の連続性を保ちやす
い。

【００４６】図１２に示すように、本実施例では、第１
段階で作成されたボクセルデータに対して三次元ＣＡＤ
データから作成されたＳＴＬデータの各面での切断形状
を探索し、そのパターンに応じてＦＥＭモデルとして定
義可能な立体に分割する。一般的に、有限要素法の解析
ソルバでは、四面体、五面体、六面体の立体を利用でき
る。

【００４７】図１４及び図１５には、六面体を平面で切
断した場合に想定される形状を列記する。図１６及び図
１７に、それぞれの形状をＦＥＭモデルとして定義可能
な立体に分割した例を示す。切断面を１つとする場合、
すべての場合で最大四要素までの分割でＦＥＭモデルを
作成することができる。また、この要素作成で浮いた節
点（隣合った複数要素で共有されていない節点）が存在
する可能性があるが、多点拘束の境界条件でこの問題を
解決する。

【００４８】図１４乃至図１７に示す分割例では、切断
面を１つとしている。六面体を平面で切断したときの切
断面自体は、三角形、四角形、五角形、六角形のいずれ
かとなる。図１４および図１５に、想定されるすべての
切断形状を示す。すべての切断形状は、反対側の形状が
存在する。これらすべての形状に対して節点の移動又は
要素の再分割を行うことにより、形状フィットが可能と
なる。それぞれの場合にどのように要素を再構成するか
を図１５及び図１６に示す。図１６（１）の符号４４で
示す斜線を引いた面が（１）の形状での分割面である。
以下、斜線を省略し点線で分割面を示す。

【００４９】図１４乃至図１７の（１）乃至（１２）の
場合で、それぞれどのように形状フィットするかを場合
分けして説明する。

【００５０】図１４又は図１６の（１）で示すケース１
では、五面体と七面体とに分割される（図では七面体を
例示する）。五面体はそのまま要素として利用可能であ
り、七面体は六面体と五面体の２つに分割する。ケース
２では、四面体と七面体とに分割される。四面体はその
まま要素として利用可能であり、七面体は六面体と２つ
の五面体とに分割する。ケース３では、六面体（面が五
角形と三角形とを含む）と、七面体とに分割される。六
面体を２つの五面体に、七面体を五面体と六面体と２つ
の四面体との４つに分割する。ケース４では、２つの六
面体に分割される。この場合、節点の移動で要素が作成
可能である。ケース５では、ＳＴＬ面とボクセルの辺の
交点が基の節点と近接してあるトレランス内であり、２
つの五面体に分割される。この場合、そのまま要素とな
る。ケース６の場合には、面が六角形と三角形とを含む
６面体２つに分割される。両者ともの六面体を五面体
（２つ）と六面体の３つに分割する。

【００５１】図１５又は図１７に示す例では、まず、ケ
ース７の場合、ＳＴＬ面とボクセルの辺の交点が基の節
点と近接してあるトレランス内であり、四面体と七面体
とに分割される。四面体はそのまま要素として利用でき
る。七面体は五面体と２つの四面体との３つに分割す
る。ケース８では、七面体と六面体（面が五角形と三角
形とを含む）の２つに分割される。七面体は２つの五面
体と３つの六面体とに分割し、六面体は２つの五面体に
分割する。ケース９では、七面体と四面体とに分割され
る。七面体は２つの五面体に分割し、四面体はそのまま
要素となる。ケース１０では、七面体と四面体とに分割
される。七面体は五面体と四面体とに分割し、四面体は
そのまま要素となる。ケース１１は、ケース８の反対側
の形状であるため同様の処理をする。ケース１２では、
ケース３の反対側の形状であるためやはり同様の処理を
する。

【００５２】これらの操作で要素を再分割した場合に
は、隣合った要素で節点の位置がずれたり、または不整
合が発生する可能性がある。この場合には、各ボクセル
にすべての隣合ったボクセルの情報を持たせ、共有する
辺で２つ以上の節点が存在した場合に節点をまとめる機
能を追加する。また片方のボクセルの辺上にだけ節点が
存在する場合には、多点拘束を自動生成する機能を追加
する。多点拘束というのは、２つの節点を独立とし、１
つの従属節点の変位を以下の式で拘束するものである。
従属点の（Ｘ３）が２つの独立点（Ｘ１，Ｘ２）の中点
の場合には、２×Ｘ３＝Ｘ１＋Ｘ２。中点ではない場合
には、辺の長さに対するＸ３の位置の比を算出する。

【００５３】次に、本実施例の動作例を説明する。ま
ず、ハードディスクに格納されたＳＴＬデータを読込
み、ボクセルデータを自動生成し、ハードディスクに書
出す。そして、演算装置にて全ボクセルデータのうち、
表面形状に存在するボクセルデータを選択してメモり上
に格納する。次に、ＣＲＴ上にＳＴＬデータと表面のボ
クセルデータとを表示する。さらに、ユーザ（オペレー
タ）が画面上のＳＴＬ面（形状フィットを行う面）を選
択し、その情報をメモリーに転送する。そして、演算装
置がメモリ上に存在するＳＴＬデータ（選択されたデー
タ）とボクセルデータ（表面のデータ）とを読込み、そ
れぞれのＳＴＬデータとボクセルデータの関係を調べ、
干渉するすべての組合わせを検索する。さらに、１つの
ボクセルデータに２つ以上のＳＴＬデータの面が干渉す
る場合、前述したアルゴリズムで１つの切断面を新規作
成する。続いて、全ボクセルデータをＳＴＬデータで切
断し、上記のアルゴリズムに従って場合分けをする。場
合分けに応じて節点の移動及び要素の再分割を行い、解
析モデルデータをハードディスクに書出す。

【００５４】本実施例では、ボクセル・データの表面を
ＳＴＬ面にフィットさせることにより、境界条件設定
（解析のための荷重・拘束条件等）の入力作業が簡易に
なる。ＳＴＬ面に荷重・拘束条件を定義し、その情報を
コンピュータ内部で解析モデルに受渡すことが可能とな
る。

【００５５】図１８乃至図２２に本実施例による形状フ
ィットを行った解析モデルデータの解析結果を示す。図
１８（Ａ）に示すような丸穴付き薄板１を引張った場
合、引張っている方向に対して最も半径の広がっている
部分１ａに最も高い応力が発生する。この応力は対称的
に現れるため、１／４モデルを準備して解析を行った。
ボクセルデータでは直方体の集合で形状を表しているた
め、穴のまわりを綺麗に表すことができないため、ボク
セル（１）では穴を小さく表し、ボクセル（２）では穴
を大きく表した。また、形状フィットは上述した手法に
よって生成される形状をここでは手動で定義した。

【００５６】丸穴付き薄板の引張り計算結果を図１８
（Ｂ）に示す。図１８（ｂ）に示すように、ボクセル
（１）とボクセル（２）の解析結果は異なり、さらに、
理論値に対してそれぞれ２．８％、１２．７％の誤差が
生じている。一方、形状フィットさせた例では、誤差は
―１．２％となった。

【００５７】図１９にボクセル（２）の形状を、図２０
に形状フィットした例を示す。図２１はボクセル（２）
の解析結果、図２２は形状フィットした解析結果を示
す。図２２に示すように、形状フィットした解析モデル
の方がより理論値に近い位置で応力の集中が見られた。

【００５８】上述したように本実施形態によると、三次
元形状のＳＴＬデータからボクセルデータを自動作成す
るため、モデル作成工数を大幅に短縮することができ、
さらに、ＳＴＬデータとボクセルデータとを同じデータ
ベース上に格納するため、形状フィットを行うための表
面形状とボクセル表面の空間的な関係を把握することが
できる。すると、ユーザは、構造解析のための境界条件
を各節点に対して与える必要がなく、ＳＴＬデータの面
に対して与えれば良い。従って、境界条件の入力が容易
となる。さらに、１つのボクセルと複数のＳＴＬ面が干
渉する場合には、１つの切断面を新規に作成するため、
ボクセルを切断するパターンを少なくし、形状フィット
を自動的に実行することができる。また、ボクセルを平
面で切断した形状の場合分け情報を有するため、ボクセ
ルデータを細分割して解析モデルデータを自動的に作成
することができる。そして、ボクセルデータの表面形状
をＳＴＬデータに基づいて再構成し、形状フィットさせ
るため、比較的少ない要素数で解析モデルを作成するこ
とができ、このため、汎用の解析ソフトウエアを利用す
ることができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、本発明による解析モデル作成方法
では、切断面定義工程が、ボクセルデータの一部又は全
部について切断面を定義するため、直方体のボクセルの
表面をより解析対象の形状にフィットさせることがで
き、さらに、フィット節点定義工程が、ボクセルの切断
面とボクセルの辺との交点をフィット節点として定義す
るため、表面については形状フィットされた解析モデル
データを生成することができ、すると、解析精度の良い
六面体であるボクセルを形状の要素としつつ、さらに表
面形状をフィットさせた解析モデルデータを演算装置を
使用して自動的に生成すると共に、人手による要素分割
と比較して解析精度を悪化させることなく、解析モデル
の要素数を少なくすることができ、すると、複雑な形状
であっても要素数を増大させることなく自動的に要素分
割を行うことができるため、例えばシリンダブロックの
最適化を行うなど種々の解析を短時間で行うことができ
るという従来にない優れた解析モデルを作成する方法を
提供することができる。

【００６０】また、本発明による解析モデル作成装置で
は、解析モデル生成部が、形状フィットデータとボクセ
ルデータとを合成することで解析モデルを作成するた
め、形状フィットを行わない解析対象物の内側や解析の
影響度の低い部分については分割処理が単純なボクセル
による要素とし、また、解析結果に影響する一部又は全
部の表面について座標による種々の形状の要素とするた
め、上記方法と同様に、解析精度の良い六面体であるボ
クセルを形状の要素としつつ、さらに表面形状をフィッ
トさせた解析モデルデータを演算装置を使用して自動的
に生成すると共に、人手による要素分割と比較して解析
精度を悪化させることなく、解析モデルの要素数を少な
くすることができる。さらに、形状フィットデータとボ
クセルデータとを分離して扱うため、解析モデルへの変
換や解析モデルデータの表示処理などにおいて処理速度
の早いボクセルデータを基礎としつつ特定領域のみ形状
フィットデータを用いることができ、このため、解析モ
デルへの変換処理や表示処理を高速にすることができる
という従来にない優れた解析モデル作成装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成を示すフローチャート
である。

【図２】解析用拘束条件を入力する処理例を示すフロー
チャートである。

【図３】形状フィットデータを入力する処理例を示すフ
ローチャートである。

【図４】解析モデルデータの比較例を示す説明図であ
り、図４（Ａ）は手動で分割した例を示す図で、図４
（Ｂ）はボクセルデータのみで構成した例を示す図であ
る。

【図５】図４に示した比較例に対応する本実施形態での
解析モデルデータの一例を示す説明図である。

【図６】図６（Ａ）および（Ｂ）は切断面を定義する処
理の一例を示す説明図である。

【図７】図７（Ａ）および（Ｂ）は切断面を定義する処
理の他の例を示す説明図である。

【図８】本発明の解析モデル作成装置の一実施形態の構
成を示すブロック図である。

【図９】図８に示す装置のハードウエア資源の構成を示
すブロック図である。

【図１０】ボクセルデータで円柱形状を表現した比較例
を示す説明図である。

【図１１】図１０に示すボクセルデータの形状をフィッ
トさせた例を示す説明図である。

【図１２】本発明の一実施例の構成を示すフローチャー
トである。

【図１３】図１２に示す切断面定義処理の一例を示す説
明図である。

【図１４】図１４（１）〜（６）は１つの切断面を有す
る要素の形状例を示す説明図である。

【図１５】図１５（７）〜（１２）は図１４に続く要素
の他の形状例を示す説明図である。

【図１６】図１６（１）〜（６）はそれぞれ図１４に示
す形状を分割した例を示す説明図である。

【図１７】図１７（７）〜（１２）はそれぞれ図１５に
示す形状を分割した例を示す説明図である。

【図１８】本実施例での実験結果を示す説明図であり、
図１８（Ａ）は解析対象物の一例を示す図で、図１８
（Ｂ）は解析結果を示す図表である。

【図１９】ボクセル（２）による解析モデルデータの一
例を示す説明図である。

【図２０】形状フィットした解析モデルデータの一例を
示す説明図である。

【図２１】図１９に示すボクセル（２）の解析結果を示
す説明図である。

【図２２】図２０に示す形状フィットした解析モデルデ
ータの一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ボクセル３オクトツリー１０コンピュータ（演算装置）１２形状データ読出手段１６解析モデル発生部（解析モデルデータ作成手段）２２データ処理表示部（解析モデルデータ表示手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】演算装置を使用して解析モデルデータを
作成する解析モデルデータ作成方法であって、解析対象の表面形状が定義された形状データを読出す形
状データ読出工程と、この形状データ読出工程にて読出
された形状データを直方体であるボクセルデータに分割
するボクセルデータ分割工程と、このボクセルデータ分
割工程にて分割されたボクセルデータの一部又は全部に
ついて前記形状データの表面によって切断される切断面
を定義する切断面定義工程と、この切断面定義工程で定
義された各ボクセルの切断面と当該ボクセルの辺の交点
をフィット節点として定義するフィット節点定義工程と
を備えたことを特徴とする解析モデル作成方法。
【請求項２】前記切断面定義工程は、１つのボクセル
に対して切断面が２つある場合には一方の切断面を選択
する切断面選択工程を備えたことを特徴とする請求項１
記載の解析モデル作成方法。
【請求項３】前記フィット節点定義工程に続いて、前
記フィット節点を有するボクセルと接続するボクセルの
節点とを拘束するフィット節点拘束工程を備えたことを
特徴とする請求項１又は２記載の解析モデル作成方法。
【請求項４】前記フィット節点定義工程に前後して、
前記切断面を有するボクセルである要素のうち予め定め
られた立体形状となっていない要素を検索すると共に当
該要素を前記予め定められた立体形状となるまで分割す
る要素分割工程と、この要素分割工程によって生成され
た要素の当該分割による分割節点を当該節点と接する要
素の節点に基づいて拘束する分割節点拘束工程とを備え
たことを特徴とする請求項１又は２記載の解析モデル作
成方法。
【請求項５】前記形状データの表面に対する形状フィ
ット指令が当該形状データの面毎に入力される形状フィ
ット指令入力工程と、この形状フィット指令入力工程に
て入力された形状フィット指令の適用対象となる形状デ
ータの表面に含まれるボクセルを抽出すると共に当該抽
出したボクセルを前記切断面定義工程に入力する指令入
力ボクセル抽出工程とを備えたことを特徴とする請求項
１又は２記載の解析モデル作成方法。
【請求項６】前記形状データの表面に対する拘束や荷
重等の解析用境界条件が入力される解析用境界条件入力
工程と、この解析用境界条件入力工程にて入力された解
析用境界条件の適用対象となる形状データの表面に含ま
れる節点を抽出する条件入力節点抽出工程と、この条件
入力節点抽出工程によって抽出されたすべての節点に前
記解析用境界条件を定義する節点別境界条件定義工程と
を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の解析モ
デル作成方法。
【請求項７】前記形状データ読出工程にて読出す形状
データが、光造形に用いるＳＴＬデータであることを特
徴とする請求項１又は２記載の解析モデル生成方法。
【請求項８】有限要素法による構造解析用の解析モデ
ルデータを演算装置を使用して作成する解析モデル作成
方法であって、前記構造解析の対象となる形状の形状データを読出す形
状データ読出工程と、この形状データ読出工程にて読出
された形状データを直方体であるボクセルデータに分割
するボクセルデータ分割工程と、このボクセルデータ分
割工程にて分割されたボクセルデータから解析モデルデ
ータを生成する解析モデルデータ生成工程と、この解析
モデルデータ生成工程にて生成された解析モデルデータ
を表示する解析モデルデータ表示工程とを備え、前記解析モデルデータ生成工程は、ボクセルデータ分割
工程にて分割されたボクセルデータの一部又は全部につ
いて前記形状データの表面と当該各ボクセルの辺の交点
を探索すると共に当該交点のうち前記形状データの表面
側のボクセルの一面から遠い三点を抽出する三点抽出工
程と、この三点抽出工程にて抽出された三点を含む平面
を当該ボクセルの切断面と定義する切断面定義工程と、
この切断面定義工程で定義された各ボクセルの切断面と
当該ボクセルの辺の交点をフィット節点として定義する
フィット節点定義工程とを備えたことを特徴とする解析
モデル生成方法。
【請求項９】前記三点抽出工程は、隣接するボクセル
について既に切断面が定義されている場合には当該隣接
するボクセルの切断面と連続する交点を前記三点に代え
て抽出する連続切断面抽出工程を備えたことを特徴とす
る請求項８記載の解析モデル作成方法。
【請求項１０】前記切断面定義工程に続いて、当該切
断面が定義されたボクセルのうち当該ボクセルが切断さ
れた要素の形状が予め定められた立体形状とならない要
素をさらに分割する要素分割工程と、この要素分割工程
によって生成された要素の当該分割による分割節点を当
該節点と接するボクセルの節点に基づいて拘束する分割
節点拘束工程とを備えたことを特徴とする請求項８又は
９記載の解析モデル作成方法。
【請求項１１】前記解析モデルデータ表示工程は、前
記要素分割工程にて分割された要素と前記切断面定義工
程にて定義された要素とを表示用に合成する合成表示機
能を備えたことを特徴とする請求項１０記載の解析モデ
ル作成方法。
【請求項１２】前記フィット節点定義工程に前後し
て、前記ボクセルデータ中前記切断面定義工程によって
切断面が定義されなかったボクセルを前記構造解析の対
象となる形状の内側へ向って段階的に大きくするオクト
ツリー構造に再定義するオクトツリー再定義工程と、こ
のオクトツリー再定義工程によって再定義されたボクセ
ル間の節点を拘束するオクトツリー内節点拘束工程とを
備えたことを特徴とする請求項８記載の解析モデル作成
方法。
【請求項１３】解析対象の表面形状が定義された形状
データを読出す形状データ読出手段と、この形状データ
読出手段によって読出された形状データを直方体である
ボクセルデータに分割するボクセルデータ分割手段と、
このボクセルデータ分割手段によって分割されたボクセ
ルデータから解析モデルデータを生成する解析モデルデ
ータ生成手段と、この解析モデルデータ生成手段によっ
て生成された解析モデルデータを表示する解析モデルデ
ータ表示手段とを備え、前記解析モデルデータ生成手段は、前記ボクセルデータ
分割手段によって生成されたボクセルデータの一部又は
全部について前記形状データの表面と重なる当該ボクセ
ルの切断面を抽出する切断面抽出部と、この切断面抽出
部によって抽出された切断面と当該ボクセルの辺との交
点の座標値を算出すると共に当該座標値の組合わせから
なる形状フィット情報を生成する形状フィット情報生成
部と、この形状フィット情報生成部によって生成された
形状フィット情報を前記ボクセルデータに合成する解析
モデル生成部とを備えたことを特徴とする解析モデル作
成装置。
【請求項１４】前記形状フィット情報生成部は、前記
ボクセル中の切断面の位置の種類に応じて特定の位置に
切断面を有するボクセルを予め定められた分割面にてさ
らに分割する特定要素分割機能と、この特定要素分割機
能によって分割された要素の分割節点を隣接する要素の
節点で拘束する分割節点拘束機能とを備えたことを特徴
とする請求項１３記載の解析モデル作成装置。
【請求項１５】演算装置を使用してＣＡＤデータから
解析モデルデータを生成するための解析モデルデータ作
成用プログラムを記憶した記憶媒体であって、前記解析モデルデータ作成用プログラムは前記演算装置
を動作させる指令として、解析対象の表面形状が定義さ
れたＣＡＤデータを形状データとして読出させる形状デ
ータ読出指令と、この形状データ読出指令に応じて読出
される形状データのそれぞれ直交する三方向の分割数の
入力を受付させる分割数入力指令と、この分割数入力指
令に応じて入力される分割数に基づいて前記形状データ
を直方体に分割させるボクセルデータ生成指令と、この
ボクセルデータ生成指令によって生成されるボクセルデ
ータの各辺と前記形状データとの交点を抽出させると共
に当該交点を含む切断面を定義させる切断面定義指令
と、この切断面定義指令に応じて定義される各ボクセル
の切断面と当該ボクセルの辺の交点をフィット節点とし
て定義させるフィット節点定義指令とを備えたことを特
徴とする解析モデルデータ作成用プログラムを記憶した
記憶媒体。
【請求項１６】前記切断面定義指令は、１つのボクセ
ルに対して切断面が２つある場合には一方の切断面を選
択させる切断面選択指令を備え、前記フィット節点定義指令は、フィット節点を有するボ
クセルのフィット節点と当該ボクセルに接続するボクセ
ルの節点とを拘束するフィット節点拘束工程を備えたこ
とを特徴とする請求項１５記載の解析モデルデータ作成
用プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項１７】解析対象の形状の構造解析を行う演算
装置に読出される解析モデルデータを記憶した記憶媒体
であって、前記解析モデルデータが、前記解析対象の形
状が表されたＣＡＤデータと、当該ＣＡＤデータについ
てのそれぞれ直交する三方向の分割数データと、前記Ｃ
ＡＤデータに対して予め指定された面について当該ＣＡ
Ｄデータの指定面と前記分割数データによって分割され
るボクセルの辺との交点の座標値を各ボクセルについて
三交点を単位とし保持する形状フィットデータと、当該
形状フィットデータの各交点を他の交点で拘束する拘束
データとを備えたことを特徴とする解析モデルデータを
記憶した記憶媒体。
【請求項１８】前記ＣＡＤデータに対して予め指定さ
れた面に対して指定された当該解析対象形状への荷重や
拘束などの境界条件を前記形状フィットデータに併設し
たことを特徴とする請求項１７記載の解析モデルデータ
を記憶した記憶媒体。