JP3127265B2 - Caeシステム - Google Patents
CaeシステムInfo
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- JP3127265B2 JP3127265B2 JP03161230A JP16123091A JP3127265B2 JP 3127265 B2 JP3127265 B2 JP 3127265B2 JP 03161230 A JP03161230 A JP 03161230A JP 16123091 A JP16123091 A JP 16123091A JP 3127265 B2 JP3127265 B2 JP 3127265B2
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- Japan
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- shape
- model
- finite element
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- finite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
おける諸作業を自動化するCAE(ComputerAided Engin
eering)システムに係り、特に、形状モデルから生成さ
れる有限要素モデルのデータ表現方法とCAEデータベ
ースの構築方法とに関する。
プリ/ポストプロセッサHICAD/CADAS/Wコ
マンドマニュアル』(日立製作所)等に記載されているよ
うに、プリプロセッサと解析プログラムとポストプロセ
ッサとの3つの独立したプログラムから構成されてい
た。ユーザは、まず、プリプロセッサを用いて、解析対
象の形状を表す形状モデルを作成し、この形状モデルを
有限要素モデルに変換し、変換した有限要素モデルに対
して材料や境界条件などの解析用属性データを入力す
る。次に、それらのデータ群を解析実行のための解析用
入力データ形式に変換し、解析プログラムを用いて解析
する。最後に、ポストプロセッサを用いて、前記解析の
結果をポストプロセッサ用のデータ形式に変換し、解析
結果の表示や編集を実行していた。
は、プリプロセッサで扱う形状データ,有限要素デー
タ,解析用属性データと、ポストプロセッサで扱う解析
結果に関するデータとは、互いに関連付けられることな
く、独立したデータベースに格納されていた。
するデータを直接利用したり、ポストプロセッサで形状
データ,有限要素データ,属性データなどを直接利用し
たりすることはできなかった。例えば、ポストプロセッ
サではプリプロセッサで入力した形状に関する情報を直
接利用できないために、複雑な形状の解析対象物につい
て解析結果を部分的に表示する場合、有限要素モデルの
要素番号群を直接指定したり、3次元または2次元のあ
る空間領域を指定しその空間領域内の有限要素群を選び
出したりして、それらの有限要素群について解析結果を
表示しなければならなかった。
テムにおいては、解析を実行するまでのプリプロセスと
解析結果を評価するポストプロセスとが、操作の面でも
データの面でも完全に独立していた。そのため、プリプ
ロセスで解析対象物を形状モデルとして計算機に入力し
ても、一度その形状モデルを有限要素モデルに変換して
しまうと、それ以降の処理に関しては、形状モデルを意
識した操作,例えば,形状要素単位の有限要素モデルの
操作ができないという問題があった。特に、ポストプロ
セスで複雑な解析対象物について解析結果を部分的に表
示したい場合、相当の時間と手間とを要していた。すな
わち、プリプロスに戻らないと、解析用属性等を確認で
きないから、CAEシステムの操作回数が多く、操作時
間が長くかかっていた。
として計算機に入力すれば、プリプロセスやポストプロ
セス等の段階にかかわらず、有限要素モデルの表示,解
析用属性の入力,解析結果の表示に関して、いつでも形
状モデルを構成する形状要素のデータ等を直接利用でき
操作性の良いCAEシステムを提供することである。
ルを有限要素に分割する際に、個々の有限要素に形状モ
デルを構成する形状要素の番号を属性情報として自動的
に付加する。このように属性情報を付加すると、形状要
素を指定すればその形状要素を分割した有限要素群が検
索できる。逆に、有限要素を指定すれば分割前の形状要
素が逆検索できる。この検索手段を利用すると、形状要
素の指定により有限要素モデルの表示や解析用属性の入
力が可能となる。
示す属性情報は、プリプロセスとポストプロセスに共通
のデータベース管理部により、形状モデルや有限要素モ
デルと同様、データベースに格納される。この属性情報
を利用すると、ポストプロセスにおいても、形状要素の
指定により解析結果の部分的な表示が可能となる。
ために、解析対象の形状モデル等を入力する手段と、入
力された形状モデルを分割し有限要素モデルを生成する
プリプロセス部と、有限要素モデルを解析する解析計算
部と、解析の結果を表示し評価するポストプロセス部
と、前記各部でそれぞれ用いる形状モデル,有限要素モ
デル,解析結果等のデータを格納するデータベースとを
備えたCAEシステムにおいて、形状モデルの形状要素
とこの形状要素から生成される有限要素とを関係付ける
関係情報を生成し前記データベースに格納する手段と、
指定された形状要素または有限要素に対応する前記各デ
ータの少なくとも1種類を関係情報に基づいて検索し表
示する手段とを備えたものを前提とする。
の形状要素とこの形状要素から生成される有限要素とを
関係付ける固有の関係情報を生成しデータベースに格納
する手段と、指定された形状要素または有限要素に対応
する前記各データの少なくとも1種類を関係情報に基づ
いて検索し表示する手段とを含むデータベース管理部を
設けてもよい。
形状要素番号と2次元形状要素番号と1次元形状要素番
号との少なくとも一部が重複している場合は、形状要素
の次元を識別する形状識別番号と前記形状要素番号との
組で関係情報を構成するか、形状要素の次元に対応して
分割された有限要素テーブルの組で有限要素のテーブル
を構成することを特徴とする。
入力,解析結果の表示等は、前記形状要素の単位毎にま
たは形状要素の組合せに応じて実行できる。
入出力装置を介して、解析対象の形状モデルの入力,有
限要素モデルの作成,解析用属性の入力,解析の実行,
解析結果の表示などの一連の操作を行なう。この中で、
対話的操作または自動的処理により、形状モデルから有
限要素モデルを作成する際に、形状モデルを構成してい
る線,面,中実体などの形状要素を分割して生成される
有限要素に関しては、どの形状要素を分割して生成され
たものかという情報を個々の有限要素に自動的に付加す
る。
ータ,有限要素データ,形状−要素関係データ,解析用
属性データ,解析出力データは、一つの解析対象に固有
に付けられた名称により関連付けられ、データベース管
理部を介してデータベースに格納される。
は形状要素の組合せを指定すれば、形状−要素関係デー
タを参照することにより、複雑な形状の解析対象物に関
しても部分的な解析結果の表示が容易にできる。
明する。図1は、本発明によるCAEシステムの一実施
例の全体構成を示すブロック図である。本例のCAEシ
ステムは、ユーザが対話的に操作する入出力装置101
と、解析用入力データを作成するプリプロセス部102
と、解析計算を実行する解析計算部103と、解析計算
結果を表示するポストプロセス部104と、プリプロセ
ス部102と解析計算部103とポストプロセス部10
4とで扱うデータ群を格納するデータベース106と、
このデータベース106のデータの入出力を制御するデ
ータベース管理部105とからなる。
ついて説明する。ユーザは、まず、入出力装置101を
介して、プリプロセス部102を起動させ、解析対象物
の形状を形状モデルとして作成する。作成された形状モ
デルは、データベース管理部105を介して、データベ
ース106に格納される。その際、データベース管理部
105は、ユーザが予め解析対象に与えておいた名称を
形状モデルに付加してデータベース106に格納する。
用いて前記形状モデルを分割し、有限要素モデルを作成
する。形状モデルは、線,面,中実体などの形状要素の
複合体として構成されるので、それらの形状要素に各々
要素分割すれば、全体の形状モデルが有限要素モデルに
変換される。これらの要素分割の処理は、対話的または
自動的に行なわれる。その際、個々の有限要素の属性情
報として、分割前の形状要素の番号すなわち線番号や面
番号が自動的に付加される。有限要素モデルと有限要素
の属性情報とは、前記形状モデルの場合と同様に、デー
タベース106に格納される。
て、有限要素や形状要素を指示し、材料特性や境界条件
などの解析用属性情報を前記有限要素モデルに入力す
る。これらの解析用属性情報も、前記の場合と同様に、
データベース106に格納される。これでプリプロセス
は終了する。
て、解析計算部103を起動させ、解析計算を実行す
る。ユーザがプリプロセスから継続して解析プロセスを
実行する場合は、プリプロセスで作成した前記データ群
をそのまま解析用入力形式に変換し、解析計算を開始す
る。一方、一度中断し再度解析プロセスから始める場合
は、予め解析対象に与えておいた名称により、データベ
ース管理部105を介して、データベース106から関
連するデータ群をすべて取り出した後、解析用入力形式
に変換し、解析計算を開始する。解析計算による解析結
果は、前述の形状モデルや有限要素モデルの場合と同様
に、データベース106に格納される。これで、解析プ
ロセスは終了する。
して、ポストプロセス部104を起動させ、解析結果の
表示や編集を実行する。その際、プリプロセスで作成し
た形状要素と有限要素との関連情報を利用し、形状要素
の番号を指定すると、その形状要素部分だけの解析結果
を表示できる。
との関係情報およびその生成過程について説明する。図
2は、形状モデルとその形状要素との関係を示す図であ
る。形状モデル201は、2つの1次元形状要素202
と、1つの2次元形状要素203と、1つの3次元形状
要素204とからなる。形状モデルの形状要素への分け
方には種々の可能性があり、ユーザが後の操作で処理し
やすいように自由に分割できる。例えば、材料の異なる
部分は別々の形状要素とし、板厚の異なる部分は別々の
2次元形状要素とすると、解析用属性情報の入力の効率
が上がる。
2次元,3次元の形状要素を有限要素に分割した例を示
す図である。図3の形状要素301は、5個の有限要素
302に分割される。すべての有限要素302には、形
状要素301の番号が属性として付加される。図4の場
合も同様に、形状要素401は32個の有限要素402
に分割され、すべての有限要素402には、形状要素4
01の番号が属性として付加される。図5の場合も同様
に、形状要素501は40個の有限要素502に分割さ
れ、すべての有限要素502には、形状要素501の番
号が属性として付加される。
の具体的なデータ構造の例を図6に示す。3次元形状要
素は、中実体を識別する中実体番号と、中実体の面,稜
線,頂点の関係を表す中実***相データと、中実体の幾
何的特性すなわち形状の位置や形状の特性を表す中実体
幾何データとからなる中実体テ−ブル601で表され
る。2次元形状要素は、面番号と面位相データと面幾何
データとからなる面テ−ブル602で表される。1次元
形状要素は、線番号と線位相データと線幾何データとか
らなる線テ−ブル603で表される。一方、有限要素
は、要素番号と要素タイプと有限要素を構成する節点番
号とからなる有限要素テ−ブル604で表される。
は、有限要素テ−ブル604に対応する有限要素属性テ
−ブル605に、形状要素の番号を記述することにより
生成される。中実体番号,面番号,線番号が、それぞれ
例えば001〜099,100〜199,200〜29
9のように互いに重複しなければ、図6に示すデータ構
造で十分である。また、中実体番号,面番号,線番号
が、それぞれ例えば001〜099,050〜149,
100〜249のように、050〜099または100
〜149が互いに重複する場合は、図7に示すように、
形状要素の次元を識別する形状識別番号を形状要素番号
と組にして付加する。または、図8に示すように、有限
要素の次元に応じて有限要素テ−ブルを分け、それぞれ
に形状要素番号を付加する。
係情報を用いて、解析結果を部分形状について表示する
方法について説明する。図9は表示したい部分形状の形
状要素番号をユーザが理解している場合の表示手順を示
す図である。ユーザは、入出力装置101を介して、表
示を希望する形状要素番号を入力する。ポストプロセス
部104は、前述の有限要素に付加された形状要素番号
を参照し、ユーザが入力した形状要素番号と同一の有限
要素をすべて選択し、選択結果した有限要素群とそれら
の物理量とを表示する。
番号をユーザが知らない場合の表示手順を示す図であ
る。画面に表示した有限要素モデルから表示したい部分
形状に含まれる有限要素を指示し、その有限要素から形
状要素番号を逆検索する。逆検索した形状要素番号に基
づいて、それから後は、図9の場合と同様に処理する。
以上の手段および手順により、ユーザは、複雑な形状の
解析対象を部分的に正確に指示して解析結果を容易に表
示できる。
基づいて、解析結果を表示する例についてのみ述べた
が、形状データ,有限要素データ,形状−要素関係デー
タ,解析用属性データ,解析出力データのいずれかまた
はそれらの組合せを表示するようにもできることは明ら
かであろう。また、形状モデルに解析結果を重ねて表示
するような方式を採用してもよい。
定義した形状要素の番号を用いて、プリプロセスにおけ
る有限要素モデルの表示,解析用属性の入力、ポストプ
ロセスにおける解析結果の表示等を容易に実行できる。
したがって、複雑な形状モデル等の解析に際しても、そ
の形状の所望部分を正確かつ容易に操作しまたは表示で
きるから、システムの操作性が向上する。
データベースの共通化により、ポストプロセスにおいて
もプリプロセスの各データを参照でき、プリプロセッサ
に戻らなくても、解析用属性等を確認可能となる。その
結果、CAEシステムの操作回数や操作時間を大幅に削
減できる。
構成を示すブロック図である。
ある。
す図である。
す図である。
す図である。
ータ構造の例を示す図である。
形状要素の次元を識別する形状識別番号を形状要素番号
に付加して関係情報とした形状要素と有限要素と関係情
報との具体的なデータ構造の例を示す図である。
有限要素の次元に応じて有限要素テ−ブルを分け、それ
ぞれに形状要素番号を付加して関係情報とした形状要素
と有限要素と関係情報との具体的なデータ構造の例を示
す図である。
果の表示手順を示す図である。
限要素を指示した場合の解析結果の表示手順を示す図で
ある。
状要素 302,402,502 有限要素 601,602,603,701,702,703,8
01,802,803形状要素のデータ構造 604,704,804,806,808 有限要素の
データ構造 605,705,805,807,809形状要素と有
限要素との関係を示す関係情報のデータ構造
Claims (4)
- 【請求項1】 解析対象の形状モデル等を入力する手段
と、入力された形状モデルを分割し有限要素モデルを生
成するプリプロセス部と、有限要素モデルを解析する解
析計算部と、解析の結果を表示し評価するポストプロセ
ス部と、前記各部でそれぞれ用いる形状モデル,有限要
素モデル,解析結果等のデータを格納するデータベース
とを備えたCAEシステムにおいて、 前記形状モデルの形状要素と当該形状要素から生成され
る有限要素とを関係付ける関係情報を生成し前記データ
ベースに格納する手段と、 指定された形状要素または有限要素に対応する前記各デ
ータの少なくとも1種類を前記関係情報に基づいて検索
し表示する手段とを設け、前記形状要素を示す3次元形状要素番号と2次元形状要
素番号と1次元形状要素番号との少なくとも一部が重複
している場合に、前記関係情報が、形状要素の次元を識
別する形状識別番号と前記形状要素番号との組からなる
ことを特徴とするCAEシステム。 - 【請求項2】 解析対象の形状モデル等を入力する手段
と、入力された形状モデルを分割し有限要素モデルを生
成するプリプロセス部と、有限要素モデルを解析する解
析計算部と、解析の結果を表示し評価するポストプロセ
ス部と、前記各部でそれぞれ用いる形状モデル,有限要
素モデル,解析結果等のデータを格納するデータベース
とを備えたCAEシステムにおいて、 前記形状モデルの形状要素と当該形状要素から生成され
る有限要素とを関係付ける関係情報を生成し前記データ
ベースに格納する手段と、 指定された形状要素または有限要素に対応する前記各デ
ータの少なくとも1種類を前記関係情報に基づいて検索
し表示する手段とを設け、前記形状要素を示す3次元形状要素番号と2次元形状要
素番号と1次元形状要素番号との少なくとも一部が重複
している場合に、前記有限要素のテーブルが、前記形状
要素の次元に対応して分割された有限要素テーブルの組
からなる ことを特徴とするCAEシステム。 - 【請求項3】 解析対象の形状モデル等を入力する手段
と、入力された形状モデルを分割し有限要素モデルを生
成するプリプロセス部と、有限要素モデルを解析する解
析計算部と、解析の結果を表示し評価するポストプロセ
ス部と、前記各部でそれぞれ用いる形状モデル,有限要
素モデル,解析結果等のデータを格納するデータベース
とを備えたCAEシステムにおいて、 前記形状モデルの形状要素と当該形状要素から生成され
る有限要素とを関係付ける固有の関係情報を生成し前記
データベースに格納する手段と、指定された形状要素ま
たは有限要素に対応する前記各データの少なくとも1種
類を前記関係情報に基づいて検索し表示する手段とを含
むデータベース管理部を設け、前記形状要素を示す3次元形状要素番号と2次元形状要
素番号と1次元形状要素番号との少なくとも一部が重複
している場合に、前記関係情報が、形状要素の次元を識
別する形状識別番号と前記形状要素番号との組からなる
ことを特徴とするCAEシステム。 - 【請求項4】 解析対象の形状モデル等を入力する手段
と、入力された形状モデルを分割し有限要素モデルを生
成するプリプロセス部と、有限要素モデルを解析する解
析計算部と、解析の結果を表示し評価するポストプロセ
ス部と、前記各部でそれぞれ用いる形状モデル,有限要
素モデル,解析結果等のデータを格納するデータベース
とを備えたCAEシステムにおいて、 前記形状モデルの形状要素と当該形状要素から生成され
る有限要素とを関係付ける固有の関係情報を生成し前記
データベースに格納する手段と、指定された形状要素ま
たは有限要素に対応する前記各データの少なくとも1種
類を前記関係情報に基づいて検索し表示する手段とを含
むデータベース管理部を設け、前記形状要素を示す3次元形状要素番号と2次元形状要
素番号と1次元形状要素番号との少なくとも一部が重複
している場合に、前記有限要素のテーブルが、前記形状
要素の次元に対応して分割された有限要素テーブルの組
からなる ことを特徴とするCAEシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03161230A JP3127265B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Caeシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03161230A JP3127265B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Caeシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0512386A JPH0512386A (ja) | 1993-01-22 |
JP3127265B2 true JP3127265B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=15731109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03161230A Expired - Lifetime JP3127265B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Caeシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3127265B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019130415A1 (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | インテグラル・テクノロジー株式会社 | 解析結果抽出装置、解析結果抽出方法及び解析結果抽出プログラム |
CN109033601B (zh) * | 2018-07-18 | 2023-03-17 | 雅马哈发动机(厦门)信息***有限公司 | 一种预解析边界条件的cae设计方法 |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP03161230A patent/JP3127265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
情報処理学会第40回(平成2年前期)全国大会講演論文集 1530−1531頁 宮中英司ほか「モデル、条件、メッシュデータを統合する中間ファイル生成装置」 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0512386A (ja) | 1993-01-22 |
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