JP3174588B2 - Analysis target dividing method and display device - Google Patents
Analysis target dividing method and display deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、数理解析、たとえばＦ
ＥＭ（有限要素法）、ＦＤＭ（有限差分法）による解析
を行うために解析対象物を複数の微小な直方体の要素に
分割する方法およびこれを表示する装置に関する。The present invention relates to mathematical analysis, for example, F
The present invention relates to a method of dividing an object to be analyzed into a plurality of small rectangular parallelepiped elements for performing analysis by EM (finite element method) and FDM (finite difference method), and an apparatus for displaying the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】物理現象を合理的に説明し、かつ正確に
再現するためには何等かの形でその現象をシミュレート
する必要がある。このシミュレートの手段としてさまざ
まなものがあるが、特に数理的な手法に基づくものは広
く数理解析と呼ばれる。2. Description of the Related Art In order to rationally explain and accurately reproduce a physical phenomenon, it is necessary to simulate the phenomenon in some form. There are various means for this simulation, but one based on a mathematical method is widely called mathematical analysis.
【０００３】数理解析においては熱伝導等の物理現象を
微分方程式を用いて記述するが、この際、解析対象物を
複数の微小な直方体の要素に分割して、個々の要素間で
の熱の伝導状態を逐次演算することにより全体の伝導状
態の近似解を得るといったＦＥＭ、ＦＤＭと呼ばれる手
法が一般的である。[0003] In mathematical analysis, physical phenomena such as heat conduction are described using differential equations. At this time, the object to be analyzed is divided into a plurality of small rectangular parallelepiped elements, and the heat transfer between the individual elements is performed. Generally, a method called FEM or FDM is used in which an approximate solution of the entire conduction state is obtained by sequentially calculating the conduction state.
【０００４】このようにＦＥＭ、ＦＤＭでは、一般にモ
デルと呼ばれる解析対象物を微小な要素に分割する作業
が必要であり、これは以下のような態様で行われる。As described above, in FEM and FDM, it is necessary to divide an object to be analyzed, which is generally called a model, into minute elements, and this operation is performed in the following manner.
【０００５】１）手作業 モデルを示す図面を参考にしてモデルを３次元的に表現
した微小な直方体の集合をオペレータが手作業で紙に記
述する。1) Manual work Referring to the drawing showing the model, an operator manually describes a set of small rectangular parallelepipeds three-dimensionally expressing the model on paper.
【０００６】２）スライスカット法（コンピュータを用
いる） モデルを示す図面に基づきモデルをその表面から順次所
定の間隔ごとにスライス状にカットして、カットされた
断面を示す座標位置を順次入力する。そして画面上で各
断面に２次元の直交格子を重ね合わせ、各断面内におけ
る格子を特定する。そして特定された各断面内における
格子を上記所定の間隔で積層することによりモデルの３
次元的な直格子を得る。2) Slice cutting method (using a computer) A model is sequentially cut from a surface of the model into slices at predetermined intervals based on a drawing showing the model, and coordinate positions indicating the cut cross section are sequentially input. Then, a two-dimensional orthogonal grid is superimposed on each cross section on the screen, and a grid in each cross section is specified. Then, the lattices in each of the specified cross sections are stacked at the above-mentioned predetermined intervals to obtain a model 3
Obtain a dimensional direct lattice.
【０００７】３）ソリッドモデラ法（コンピュータを用
いる） モデルを示す図面に基づきモデルを基本的な形状を示す
基本立体に分割して、各基本立体ごとにその表面の座標
位置を入力する。そして画面上で基本立体同士のたし
算、ひき算、曲げ、伸長等を繰り返し行い、モデルを基
本立体から合成したものとして得る。そして、画面上の
モデルを内包する直方体を生成し、この直方体を複数の
微小な直方体の要素にメッシュ切りして、これらメッシ
ュ切りされた要素のうちモデルに内包される要素をモデ
ルを構成する要素とする。3) Solid modeler method (using a computer) The model is divided into basic solids showing basic shapes based on the drawings showing the models, and the coordinate position of the surface is input for each basic solid. Then, addition, subtraction, bending, extension, and the like of the basic solids are repeated on the screen to obtain a model synthesized from the basic solids. Then, a rectangular parallelepiped including the model on the screen is generated, and the rectangular parallelepiped is mesh-cut into a plurality of small rectangular parallelepiped elements, and the elements included in the model among the mesh-cut elements are elements constituting the model. And
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記１）の手
作業では人力によるため膨大な手間と時間がかかり、工
数が増大するとともにオペレータに多大な負担を課すこ
とになる。しかもモデルが複雑な形状の立体であるとき
は、たとえ熟練したオペレータであってもモデルを微小
直方体の集合として表現することができず、解析そのも
のが不可能となる事態が招来する。However, the manual work of the above 1) requires a great deal of labor and time due to human labor, which increases the number of steps and places a heavy burden on the operator. In addition, when the model is a three-dimensional object having a complicated shape, even a skilled operator cannot express the model as a set of small rectangular parallelepipeds, and the analysis itself becomes impossible.
【０００９】また、２）のスライスカット法ではスライ
スした断面の把握が容易ではなく、各断面を示す座標位
置を入力する際、時間を要するという面がある。In the slice cutting method 2), it is not easy to grasp the sliced cross section, and it takes time to input coordinate positions indicating each cross section.
【００１０】また、３）のソリッドモデラ法は分割の精
度はよいものの、モデルを基本立体から合成する操作が
複雑であるとともに、計算負荷が大きく大容量のメモリ
を有した大型コンピュータを用いなければならないとい
う面がある。In the solid modeler method 3), although the division accuracy is high, the operation of synthesizing a model from a basic solid is complicated, and a large computer having a large computational load and a large capacity memory is required. There is a side that does not become.
【００１１】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであり、解析対象物を微小な要素に分割する際に、オ
ペレータに負担を課すことなく短時間で作業が行えると
ともに、工数を大幅に低減できて、しかも計算負荷を小
さくすることによりパソコンレベルの汎用のコンピュー
タを用いて作業を行うことができる解析対象物の分割方
法および微小な要素に分割された解析対象物を表示する
装置を提供することをその目的としている。The present invention has been made in view of such circumstances, and when an object to be analyzed is divided into minute elements, the work can be performed in a short time without imposing a burden on an operator, and the number of man-hours is greatly reduced. Provided is a method of dividing an analysis target that can be performed using a general-purpose computer at a personal computer level by reducing the calculation load, and an apparatus for displaying the analysis target divided into minute elements. That is the purpose.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
解析対象物の表面の各点を示す座標位置に基づき前記解
析対象物を微小な直方体の要素の集合体に分割して該分
割された各要素に基づき数理解析を行う解析対象物の分
割方法において、前記解析対象物を複数の基本的な形状
の基本立体に分割して、該基本立体の表面を示す座標位
置を各基本立体ごとに求める行程と、前記求められた座
標位置に基づいて前記複数の基本立体を内包する直方体
を生成するとともに該直方体を複数の微小な直方体の要
素にメッシュ切りして該メッシュ切りされた要素の座標
位置をそれぞれ求める行程と、前記基本立体に対応する
表面座標位置と前記求めた各要素の座標位置とに基づい
て前記複数の要素の中から当該基本立体が内包する要素
を前回までに選択された要素を除いて各基本立体ごとに
順次選択する行程とを具え、前記選択された要素を前記
解析対象物を構成する微小な直方体の要素としている。Accordingly, in the present invention,
A method for dividing an analysis target, which divides the analysis target into a set of minute rectangular parallelepiped elements based on a coordinate position indicating each point on the surface of the analysis target and performs a mathematical analysis based on each of the divided elements. Dividing the object to be analyzed into a plurality of basic solids having a plurality of basic shapes, and obtaining a coordinate position indicating the surface of the basic solid for each of the basic solids. Generating a rectangular parallelepiped enclosing the basic solid and meshing the rectangular parallelepiped into a plurality of small rectangular parallelepiped elements to obtain the coordinate positions of the mesh-cut elements, and a surface coordinate position corresponding to the basic solid A step of sequentially selecting, for each elementary solid, an element contained in the elementary solid from among the plurality of elements, excluding the element selected up to the previous time, based on the obtained coordinate position of each element. The comprising, the selected elements are a small rectangular parallelepiped elements constituting the object to be analyzed.
【００１３】[0013]
【作用】すなわち、かかる構成によれば、解析対象物が
複数の基本的な形状の基本立体に分割される。つぎに複
数の基本立体の表面を示す座標位置が各基本立体ごとに
求められる。つぎにこれら求められた複数の基本立体の
表面を示す座標位置に基づいて複数の基本立体を内包す
る直方体が生成される。このとき直方体を複数の微小な
直方体の要素にメッシュ切りしてこれらメッシュ切りさ
れた各要素の座標位置が求められる。つぎに各基本立体
ごとに所定の順序にしたがって今回の順番の基本立体に
対応する表面座標位置と各要素の座標位置とに基づいて
複数の要素の中から今回の順番の基本立体が内包する要
素を前回までに選択された要素を除いて選択とともにこ
れら選択された要素を今回の順番の基本立体に対応づけ
る処理を行う。しかして解析対象物が上記選択された要
素の集合体として表現される。According to this structure, the object to be analyzed is divided into a plurality of basic solids having a basic shape. Next, coordinate positions indicating the surfaces of a plurality of basic solids are obtained for each basic solid. Next, a rectangular parallelepiped including a plurality of basic solids is generated based on the obtained coordinate positions indicating the surfaces of the plurality of basic solids. At this time, the rectangular parallelepiped is mesh-divided into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements, and the coordinate positions of the respective meshed elements are obtained. Next, an element included in the basic solid in the current order among a plurality of elements based on the surface coordinate position corresponding to the basic solid in the current order and the coordinate position of each element according to a predetermined order for each basic solid. Is performed together with the selection except for the elements selected up to the previous time, and a process of associating these selected elements with the basic solid in this order. Thus, the object to be analyzed is represented as an aggregate of the selected elements.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る解析対象
物の分割方法および表示装置の実施例について説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for dividing an object to be analyzed and a display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】図２はＦＤＭの手法を用いて図３（ａ）に
示す解析対象物１（以下モデルという）の解析を行う解
析装置の構成を概念的に示している。FIG. 2 conceptually shows the configuration of an analyzer for analyzing the analysis object 1 (hereinafter referred to as a model) shown in FIG. 3A using the FDM technique.
【００１６】図２に示すように実施例装置は、大きく
は、モデル１を２次元的に表現した３角法による図面上
の各点の座標位置をペンタッチ入力によって入力するタ
ブレット２０と、モデル１に関する各種データをキーボ
ード入力するキーボード２１と、タブレット２０、キー
ボード２１によって入力されたデータに基づき図１に示
す処理を行い、モデル１を複数の微小な直方体の要素に
分割してこの分割モデルを表示するための表示データを
作成する汎用のパーソナルコンピュータ（以下パソコン
という）３０と、このパソコン３０で作成された表示デ
ータに基づきモデル１の分割モデルを３次元的に表示す
るＣＲＴ等を中心に構成される表示部４０とから構成さ
れる。As shown in FIG. 2, the apparatus according to the embodiment is mainly composed of a tablet 20 for inputting the coordinate position of each point on the drawing by a triangular method expressing the model 1 two-dimensionally by pen touch input, and a model 1 1 based on the data input by the keyboard 21, the tablet 20, and the keyboard 21 for inputting various data relating to the keyboard, the model 1 is divided into a plurality of small rectangular parallelepiped elements, and the divided model is displayed. A general-purpose personal computer (hereinafter, referred to as a personal computer) 30 for generating display data for performing the processing, and a CRT or the like for displaying a divided model of the model 1 three-dimensionally based on the display data generated by the personal computer 30. And a display unit 40.
【００１７】パソコン３０では、タブレット２０、キー
ボード２１の入力データが入力ボード３３を介してＣＰ
Ｕ３１に入力される。そしてＣＰＵ３１では、後述する
図１に示す処理を行うためのプログラム等が記憶、格納
されたメモリ３２に基づき所要の演算処理が行われ、出
力ボード３４を介して演算結果が表示部４０に出力され
る。In the personal computer 30, the input data of the tablet 20 and the keyboard 21 are transmitted to the CP via the input board 33.
It is input to U31. The CPU 31 performs necessary arithmetic processing based on a memory 32 in which a program for performing the processing shown in FIG. 1 described later is stored and stored, and outputs the arithmetic result to the display unit 40 via the output board 34. You.
【００１８】なお、上記メモリ３２には図３（ａ）に示
すモデル１を最終的に同図（ｂ）に示す分割モデル１´
としてＸーＹーＺの３次元で表示するためのプログラム
以外にも、この分割モデル１´に基づいてＦＤＭによる
数理解析を行うためのプログラムが記憶されており、Ｃ
ＰＵ３１ではＦＤＭの手法に基づく演算処理をなし得る
が、このＦＤＭ解析自体は公知の技術であり本発明の主
旨の部分とは直接関係ないので、説明を省略する。The model 1 shown in FIG. 3A is finally stored in the memory 32 by the divided model 1 'shown in FIG.
A program for performing mathematical analysis by FDM based on the divided model 1 'is stored in addition to the program for displaying in three dimensions of XYZ.
The PU 31 can perform arithmetic processing based on the FDM method. However, since the FDM analysis itself is a known technique and is not directly related to the gist of the present invention, the description is omitted.
【００１９】さて、以下図１および図４から図９を併せ
参照してＣＰＵ３１で行われる処理について説明する。The processing performed by the CPU 31 will now be described with reference to FIG. 1 and FIGS. 4 to 9.
【００２０】・基本立体設定処理 まず、オペレータはモデル１を示す図面（図示せず）に
基づき、モデル１とこれに接する空間を含む部分を、単
純な図形、たとえば円錐、角錐、円柱、角柱、回転物等
として表される基本立体に分割する処理を行う。これは
計算負荷を減らすように単純な図形にする趣旨であるの
で、基本立体同士に重なりあっている部分があってもか
まわない。モデル１は、図４に示すように空間のみを示
す円柱の基本立体Ａと、空間を内包した円柱の基本立体
Ｂと、円柱の基本立体Ｃとに分割される。Basic solid setting processing First, based on the drawing (not shown) showing the model 1, the operator converts the part including the model 1 and the space in contact with it into a simple figure, for example, a cone, a pyramid, a cylinder, a prism, A process of dividing into a basic solid represented as a rotating object or the like is performed. Since this is intended to make a simple figure so as to reduce the calculation load, there may be a portion where the basic solids overlap each other. As shown in FIG. 4, the model 1 is divided into a cylindrical basic solid A showing only the space, a cylindrical basic solid B containing the space, and a cylindrical basic solid C.
【００２１】こうして基本立体に分割されたならば、各
基本立体Ａ、Ｂ、Ｃにグループインデックス付けと、後
述する処理の順序を示す優先順序付けが行われる。ここ
にグループインデックス付けの基準としては基本立体が
空間のみを示しているのか、それともモデル１を構成す
る材質（たとえば鉄）を含んでいるかに応じてそれぞれ
インデックス‘０’、‘１’が付与される。モデル１の
場合、グループインデックスは、 基本立体Ａ＝‘０’ 基本立体Ｂ＝‘１’ 基本立体Ｃ＝‘１’ …（１） となる。After being divided into basic solids in this way, group indexing is performed on each of the basic solids A, B, and C, and priority ordering indicating the order of processing described later is performed. Here, as a criterion for group indexing, indices “0” and “1” are given depending on whether the basic solid indicates only the space or whether the material includes the material (for example, iron) constituting the model 1. You. In the case of model 1, the group index is as follows: basic solid A = '0' basic solid B = '1' basic solid C = '1' (1)
【００２２】また、優先順序の基準としては、空間を内
包している基本立体がその空間を示す基本立体のあとの
順番になるようにされる。モデル１の場合、基本立体Ｂ
が空間を示す基本立体Ａを内包しているので、基本立体
Ｂが基本立体Ａの後になるような順序づけ「１」、
「２」…がなされ、たとえば、 基本立体Ａ＝「１」 基本立体Ｂ＝「２」 基本立体Ｃ＝「３」 …（２） のごとく優先順序が決定される（ステップ１０１）。Further, as a criterion of the priority order, a basic solid enclosing a space is arranged in an order after a basic solid indicating the space. Basic solid B for model 1
Contains a basic solid A indicating space, so that the basic solid B is arranged after the basic solid A in ordering "1",
The priority order is determined, for example, as follows: basic solid A = “1” basic solid B = “2” basic solid C = “3” (2) (step 101).
【００２３】・データ入力処理 つぎにタブレット２０上にモデル１の図面を載置してペ
ンタッチ入力で、上記基本立体Ａ、Ｂ、Ｃごとに各基本
立体の表面の２次元座標位置を入力する。一方において
各基本立体Ａ、Ｂ、Ｃの上記グループインデックスおよ
び優先順序を示すデータをキーボード２１を介して入力
する。Data Input Processing Next, the drawing of the model 1 is placed on the tablet 20 and the two-dimensional coordinate position of the surface of each of the basic solids A, B, and C is input by pen touch input. On the other hand, the data indicating the group index and the priority order of each of the basic solids A, B, and C is input via the keyboard 21.
【００２４】タブレット２０による基本立体の座標位置
の入力は、たとえば基本立体Ａの場合、まず図５に示す
ように図面上の基本立体Ａの平面である基準面２の輪郭
を示す各コーナポイントＰA1、ＰA2…の２次元座標位置
（ＸA1, ＹA1）、（ＸA2、ＹA2）…を順次入力すること
に行う。The input of the coordinate position of the basic solid by the tablet 20 is, for example, in the case of the basic solid A, first, as shown in FIG. , PA2... (XA1, YA1), (XA2, YA2).
【００２５】その次に、同様にして基準面２に対向する
平面である対向面４の各コーナポイントの２次元座標位
置を順次入力するといった態様で行われる。以上の処理
は、図面に平面として示される基準面２および対向面４
に相当する部分の外形線をペンでなぞるといった簡易な
作業であるので、オペレータが容易かつ迅速に行うこと
ができる。Next, the two-dimensional coordinate position of each corner point on the opposing surface 4 which is a plane opposing the reference surface 2 is similarly input in a similar manner. The above processing is performed on the reference surface 2 and the opposing surface 4 shown as a plane in the drawing.
Since this is a simple operation of tracing the outline of a portion corresponding to the above with a pen, the operator can easily and quickly perform the operation.
【００２６】そして基準面２と対向面４とを結ぶライン
Ｌの長さを示すデータがキーボード２１から入力され
る。すると、このデータと上記入力されたコーナポイン
トを示すデータから円柱の基本立体Ａが特定される。す
なわち、各コーナポイントＰA1、ＰA2…の３次元座標位
置（ＸA1, ＹA1、ＺA1）、（ＸA2、ＹA2、ＺA2）…が得
られ、同図に示すように基本立体Ａの各面２、３、４上
の座標位置を３次元的に特定することができるようにな
る。なお、図５は基本立体Ａのアール形状部分を直線近
似した例を示している。Data indicating the length of the line L connecting the reference surface 2 and the opposing surface 4 is input from the keyboard 21. Then, a cylindrical basic solid A is specified from this data and the data indicating the input corner points. That is, the three-dimensional coordinate positions (XA1, YA1, ZA1), (XA2, YA2, ZA2) of the corner points PA1, PA2,... Are obtained, and as shown in FIG. 4 can be specified three-dimensionally. FIG. 5 shows an example in which the round shape portion of the basic solid A is linearly approximated.
【００２７】いずれにせよ基本立体は、タブレット２０
から入力された各面上の座標位置と、キーボード２１か
ら入力されたこれら各面間の位置関係（各面間の距離）
を示すデータとに基づき、公知のＣＡＤの手法により回
転、伸長等の処理を行うことにより立体を構成する各面
の３次元座標位置を得ることができる。なお、円柱の場
合、基準面と対向面は同一であるので、基準面の輪郭を
示す座標位置を入力するだけでよく、対向面は基準面と
同一であるとして対向面に関する座標位置を入力する作
業は省略するようにしてもよい。In any case, the basic solid is a tablet 20
Position on each plane input from the keyboard and the positional relationship between these planes input from the keyboard 21 (distance between each plane)
By performing processing such as rotation and expansion based on the data indicating the three-dimensional coordinates by a known CAD method, it is possible to obtain the three-dimensional coordinate position of each surface constituting the solid. In the case of a cylinder, since the reference surface and the opposing surface are the same, it is only necessary to input the coordinate position indicating the contour of the reference surface. The opposing surface is assumed to be the same as the reference surface, and the coordinate position regarding the opposing surface is input. The operation may be omitted.
【００２８】また、円柱の基準面はその中心位置と半径
によって特定されるので、基準面の輪郭上の座標位置を
入力する代わりにこれら中心位置および半径を示すデー
タを入力することによっても同様に作業を行うことがで
きる。Also, since the reference plane of the cylinder is specified by its center position and radius, similarly, by inputting data indicating these center positions and radii instead of inputting the coordinate positions on the contour of the reference plane. Work can be done.
【００２９】なお、基本立体が円錐、角錐、角柱であっ
ても、互いに対向する２つの平面の輪郭上の２次元座標
位置と対向する２つの平面間の距離を示すデータを入力
することにより、円柱の場合と同様にして基本立体を構
成する各面の３次元座標位置が特定されることになる。
また回転体の場合は回転中心軸を通る断面の２次元座標
位置を入力するとともに、回転半径等のデータを入力す
ることにより特定されることになる。また、基本立体の
各面の３次元座標位置が容易にわかれば、これを直接デ
ータとして入力する実施も可能である（ステップ１０
２）。Even if the basic solid is a cone, a pyramid, or a prism, by inputting data indicating the two-dimensional coordinate position on the contour of the two opposing planes and the distance between the two opposing planes, In the same manner as in the case of the cylinder, the three-dimensional coordinate position of each surface constituting the basic solid is specified.
In the case of a rotating body, it is specified by inputting a two-dimensional coordinate position of a cross section passing through the rotation center axis and inputting data such as a turning radius. If the three-dimensional coordinate position of each surface of the basic solid is easily known, it is possible to directly input the three-dimensional coordinate position as data (step 10).
2).
【００３０】・３次元方眼紙作成処理 以上のようにステップ１０２において入力データに基づ
き各基本立体Ａ、Ｂ、Ｃを構成する各面の３次元座標位
置が得られると、基本立体Ａ、Ｂ、Ｃの空間的な広がり
がわかるので、上記座標位置に基づいて基本立体Ａ、
Ｂ、Ｃのすべてを内包するような大きさの直方体が図６
（ａ）に示すごとく作成されるとともに、この直方体の
内部において基本立体Ａ、Ｂ、Ｃの各コーナポイントを
起点にしてＸ、Ｙ、Ｚ軸の各軸方向に直線がそれぞれ形
成される。そこでこれら直線で仕切られ、メッシュ切り
された微小な直方体の要素ｄ1 、ｄ2 …が得られ、これ
ら要素ｄ1 、ｄ2 …の集合体として３次元方眼紙５が作
成される。なお、メッシュ切りの前に、後工程のＦＤＭ
解析を適切に行うために格子幅の最大値および最小値が
設定され、これら設定データが入力される。そこで、こ
の入力データに基づき各要素の格子幅は上記最大値およ
び最小値の範囲内に制限されるよう３次元方眼紙５が作
成されることになる。3D Graph Paper Creation Processing As described above, when the three-dimensional coordinate position of each surface constituting each of the basic solids A, B, and C is obtained based on the input data in step 102, the basic solids A, B, and Since the spatial extent of C is known, the basic solid A,
Fig. 6 shows a rectangular parallelepiped that contains all of B and C.
(A) is created, and straight lines are respectively formed in the X, Y, and Z axis directions inside the rectangular parallelepiped, starting from the corner points of the basic solids A, B, and C. Thus, fine rectangular parallelepiped elements d1, d2... Partitioned by these straight lines and mesh-cut are obtained, and a three-dimensional graph paper 5 is created as an aggregate of these elements d1, d2. In addition, before mesh cutting, the FDM
The maximum value and the minimum value of the grid width are set to perform the analysis appropriately, and these setting data are input. Therefore, based on the input data, the three-dimensional grid paper 5 is created so that the grid width of each element is limited to the range between the maximum value and the minimum value.
【００３１】そして図６（ｂ）に示すように各要素ｄ1
、ｄ2 …の中心位置Ｐd1（Ｘd1、Ｙd1、Ｚd1）、Ｐd2
（Ｘd2、Ｙd2、Ｚd2）…はメモリ３２に記憶される（ス
テップ１０３）。Then, as shown in FIG.
, D2... Center positions Pd1 (Xd1, Yd1, Zd1), Pd2
(Xd2, Yd2, Zd2) are stored in the memory 32 (step 103).
【００３２】・基本立体ごとの要素選択処理 つぎに３次元方眼紙５を構成する各要素の中から基本立
体Ａ、Ｂ、Ｃごとに各基本立体が内包する要素を抽出、
選択する処理が行われる。この選択の順序はステップ１
０２で入力された優先順序データで示される「１」、
「２」…の順番で行われる。Element selection processing for each basic solid Next, elements included in each basic solid for each of the basic solids A, B, and C are extracted from the elements constituting the three-dimensional graph paper 5,
A selection process is performed. The order of this selection is step 1
"1" indicated by the priority order data input at 02,
It is performed in the order of “2”.
【００３３】この処理では、各要素ｄ1 、ｄ2 …ごとに
基本立体Ａ、Ｂ、Ｃの順番で基本立体内に含まれるか否
かの判断を行い、ある要素についてある基本立体に含ま
れると判断した場合には当該基本立体の後の基本立体に
ついての判断は行わないようにしている。すなわち、要
素ｄ1 につき、まず基本立体Ａに含まれるか否かの判断
を行い、「含まれない」と判断されたならば、つぎの基
本立体Ｂに含まれるか否かの判断を行う。この結果、
「含まれた」と判断されればつぎの基本立体Ｃについて
の判断は行わずに、つぎの要素ｄ2 につき、基本立体Ａ
からはじめて同様の処理を行う。なお、基本立体内に要
素が含まれると判断された場合には、その要素にその基
本立体のインデックスグループ‘０’、‘１’が対応づ
けられる。また、いずれの基本立体にも「含まれない」
と判断された場合は、その要素はモデル１を構成しない
空間部分に相当するので、当該要素に空間を示すグルー
プインデックス‘０’が付与される。In this process, it is determined whether or not each element d1, d2,... Is included in the basic solid in the order of the basic solids A, B, C, and it is determined that a certain element is included in a certain basic solid. In such a case, no determination is made for the basic solid following the basic solid. That is, it is determined whether or not the element d1 is included in the basic solid A. If it is determined that the element d1 is not included, it is determined whether or not the element d1 is included in the next basic solid B. As a result,
If it is determined that "included", the determination for the next elementary solid C is not performed and the elementary solid A
First, the same processing is performed. If it is determined that an element is included in the basic solid, the element is associated with the index group “0” or “1” of the basic solid. Also, "not included" in any of the basic solids
If it is determined that the element corresponds to a space part that does not constitute the model 1, the group index '0' indicating the space is assigned to the element.
【００３４】以下、図７および図８を用いて上記処理の
イメージを説明する。Hereinafter, an image of the above processing will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
【００３５】図７（ａ）は優先順序「１」（上記（２）
式参照）の基本立体Ａが選択され、この基本立体Ａの各
面２、３、４の座標位置とメモリ３２に記憶された３次
元方眼紙５の要素ｄ1 、ｄ2 …の中心位置Ｐd1（Ｘd1、
Ｙd1、Ｚd1）、Ｐd2（Ｘd2、Ｙd2、Ｚd2）…とを比較す
ることにより基本立体Ａに内包されるとして選択された
ｐ個の要素ｄ1A〜ｄpAを示している。これらｐ個の要素
にはそれぞれ基本立体Ａに対応するグループインデック
ス‘０’（上記（１）式参照）がそれぞれ付与される。FIG. 7A shows priority order "1" ((2) above).
) Of the three-dimensional graph paper 5 stored in the memory 32 and the center position Pd1 (Xd1) of the three-dimensional graph paper 5 stored in the memory 32. ,
Yd1, Zd1), Pd2 (Xd2, Yd2, Zd2)... Indicate p elements d1A to dpA selected to be included in the basic solid A. Each of these p elements is assigned a group index '0' (see the above formula (1)) corresponding to the basic solid A.
【００３６】ここに基本立体Ａは円柱という単純な図形
であり、単純なデータ構造の各面２、３、４の座標位置
と要素の座標位置とを比較するのみという簡易な演算処
理によって各要素が基本立体Ａの内側にあるか否かを迅
速に判断することができる。実施例の場合、中心位置Ｐ
（Ｘd 、Ｙd 、Ｚd ）の要素ｄが基本立体内にあるか否
かの判断は、この中心位置Ｐを通りＺ軸に平行な直線を
演算し、この直線が中心位置Ｐよりも下方で基本立体を
構成する面と交わったとき、交わった面の個数が奇数個
であるときは、「含まれる」とし、それ以外の偶数個ま
たは零であるときには「含まれない」としている。基本
立体Ａでは、上記直線が対向面４の１個（奇数個）のみ
と交わったとされたときに、その要素ｄは基本立体Ａの
内部にあると判断されることになる。以下に後述する基
本立体Ｂ，Ｃについても同様の判断基準で含まれたか否
かの判断がなされる。いずれにせよ基本立体は単純な面
構成であるので、要素が内部にあるか否かの判断は簡単
な論理で迅速に行うことが可能となる。Here, the basic solid A is a simple figure called a cylinder, and each element is obtained by a simple calculation process of merely comparing the coordinate positions of the surfaces 2, 3, and 4 of the simple data structure with the coordinate positions of the elements. Can be quickly determined whether or not is inside the basic solid A. In the case of the embodiment, the center position P
To determine whether or not the element d of (Xd, Yd, Zd) is within the basic solid, a straight line passing through the center position P and parallel to the Z axis is calculated. When the surfaces intersect with the surfaces constituting the solid, if the number of intersecting surfaces is an odd number, it is defined as "included", and if it is an even number or zero, it is defined as "not included". In the basic solid A, when it is determined that the straight line intersects only one (odd number) of the opposing surfaces 4, the element d is determined to be inside the basic solid A. It is determined whether or not basic solids B and C, which will be described below, are included in the same criterion. In any case, since the basic solid has a simple surface configuration, it is possible to quickly determine whether or not an element is inside with a simple logic.
【００３７】この点、従来のソリッドモデラ法では、基
本立体を合成する演算を行いモデル全体を作成してこの
モデルに内包される要素を選択することにしている。こ
の方法では複雑なモデル全体を特定するには単に各面の
座標位置のみでは特定することができずに、頂点デー
タ、稜線データ等の複雑なデータを必要とする。したが
って各要素がモデルの内側にあるか否かの判断は、面デ
ータ以外に頂点データ、稜線データ等を考慮した複雑な
データ構造のデータと要素の座標位置との比較であるの
で、演算処理が複雑なものとなる。しかも基本立体を合
成する演算自体が複雑なものになっていた。この点、こ
の発明による実施例ではかかる複雑な演算が回避されて
いる。In this regard, in the conventional solid modeler method, an operation for synthesizing a basic solid is performed to create an entire model, and elements included in the model are selected. In this method, in order to specify the entire complex model, it is not possible to specify only the coordinate position of each surface, but complicated data such as vertex data and edge line data is required. Therefore, whether each element is inside the model or not is determined by comparing data of a complicated data structure that considers vertex data, edge data, etc. in addition to surface data with the coordinate position of the element. It becomes complicated. Moreover, the calculation itself for synthesizing the basic solid was complicated. In this regard, the embodiment according to the present invention avoids such complicated calculations.
【００３８】図７（ｂ）および（ｃ）は優先順序「２」
（上記（２）式参照）の基本立体Ｂが選択され、この基
本立体Ｂの各面６、７、８の座標位置とメモリ３２に記
憶された３次元方眼紙５の要素ｄ1 、ｄ2 …の中心位置
Ｐd1（Ｘd1、Ｙd1、Ｚd1）、Ｐd2（Ｘd2、Ｙd2、Ｚd2）
…とを比較することにより基本立体Ｂに内包されるとさ
れる要素を選択する様子を示している。ここに基本立体
Ｂは円柱という単純な図形であり、単純なデータ構造の
各面６、７、８の座標位置と要素の座標位置とを比較す
るのみという簡易な演算処理によって各要素が基本立体
Ｂの内側にあるか否かを迅速に判断することができる。FIGS. 7B and 7C show the priority order "2".
The basic solid B (see the above equation (2)) is selected, and the coordinate positions of the surfaces 6, 7, 8 of the basic solid B and the elements d1, d2... Of the three-dimensional graph paper 5 stored in the memory 32 are selected. Center position Pd1 (Xd1, Yd1, Zd1), Pd2 (Xd2, Yd2, Zd2)
.. Are shown to select an element assumed to be included in the basic solid B by comparing. Here, the basic solid B is a simple figure called a cylinder, and each element is converted into a basic solid by a simple calculation process of only comparing the coordinate positions of the surfaces 6, 7, 8 of the simple data structure with the coordinate positions of the elements. It is possible to quickly determine whether or not B is inside.
【００３９】ここで、選択した要素の重複を避けるとと
もに処理の迅速を図るために前回の順番までにすでに選
択された要素は判断の際に除外される。すなわち、前回
の基本立体Ａのときにすでに選択された要素ｄ1A…を除
いた要素につき基本立体Ｂの内部にあるか否かが判断さ
れる。単純に考えれば基本立体Ｂに内包される要素は図
７（ｂ）に示すようにｑ個の要素ｄ1B〜ｄqBであるが、
要素Ｂは要素Ａを内包しているので、要素Ａに相当する
要素ｄ1A〜ｄpAが要素ｄ1B〜ｄqBの中から除かれ、（ｑ
−ｐ）個の要素ｄ1B〜ｄ(q-p)Bの集合として円筒状の立
体Ｂ´が形成される（図７（ｃ）参照）。Here, in order to avoid duplication of the selected elements and to speed up the processing, the elements already selected by the previous order are excluded in the judgment. That is, it is determined whether or not elements other than the elements d1A... Already selected in the previous basic solid A are inside the basic solid B. When simply considered, the elements included in the basic solid B are q elements d1B to dqB as shown in FIG.
Since the element B includes the element A, the elements d1A to dpA corresponding to the element A are removed from the elements d1B to dqB, and (q
A cylindrical solid B 'is formed as a set of -p) elements d1B to d (qp) B (see FIG. 7C).
【００４０】なお、これら（ｑ−ｐ）個の要素にはそれ
ぞれ基本立体Ｂに対応するグループインデックス‘１’
（上記（１）式参照）が付与される。The (qp) elements each have a group index “1” corresponding to the basic solid B.
(Refer to the above formula (1)).
【００４１】さらに、図８（ａ）および（ｂ）は、優先
順序「３」（上記（２）式参照）の基本立体Ｃが選択さ
れ、この基本立体Ｃの各面１０、１１、１２の座標位置
とメモリ３２に記憶された３次元方眼紙５の要素ｄ1 、
ｄ2 …の中心位置Ｐd1（Ｘd1、Ｙd1、Ｚd1）、Ｐd2（Ｘ
d2、Ｙd2、Ｚd2）…とを比較することにより基本立体Ｃ
に内包されるとされる要素を選択する様子を示してい
る。ここに基本立体Ｃは円柱という単純な図形であり、
単純なデータ構造の各面１０、１１、１２の座標位置と
要素の座標位置とを比較するのみという簡易な演算処理
によって各要素が基本立体Ｃの内側にあるか否かを迅速
に判断することができる。8 (a) and 8 (b) show that the basic solid C having the priority order "3" (see the above equation (2)) is selected, and the surfaces 10, 11, 12 of the basic solid C are selected. The coordinate position and the elements d1 of the three-dimensional graph paper 5 stored in the memory 32,
The center positions Pd1 (Xd1, Yd1, Zd1) and Pd2 (X
d2, Yd2, Zd2)..
Shows how to select an element that is assumed to be included in. Here, the basic solid C is a simple figure called a cylinder,
It is possible to quickly determine whether or not each element is inside the basic solid C by a simple arithmetic processing that only compares the coordinate position of each of the surfaces 10, 11, and 12 of the simple data structure with the coordinate position of the element. Can be.
【００４２】ここでも、選択した要素の重複を避けると
ともに処理の迅速を図るために前回の順番までにすでに
選択された要素は判断の際に除外される。この場合、基
本立体Ａのときにすでに選択された要素ｄ1A…、基本立
体Ｂのときにずでに選択された要素ｄ1B…を除いた要素
につき基本立体Ｃの内部にあるか否かの判断が行われ
る。すなわち、基本立体Ｃは単純に考えれば図８（ａ）
に示すようにｒ個の要素ｄ1C〜ｄrCの集合であるが、根
元部分１３において基本立体Ｂと一部重複しているの
で、前回の基本立体Ｂのときに選択された根元部分１３
に相当するＳ個の要素ｄ1B〜ｄsBが要素ｄ1C〜ｄrCの中
から除かれ、（ｒ−ｓ）個の要素ｄ1C〜ｄ(r-s)Cの集合
として立体Ｃ´が形成される（図８（ｂ）参照）。これ
らｒ−ｓ個の要素にはそれぞれ基本立体Ｃに対応するグ
ループインデックス‘１’（上記（１）式参照）が付与
される。Here, in order to avoid duplication of the selected elements and to speed up the processing, the elements already selected by the previous order are excluded in the judgment. In this case, it is determined whether or not elements other than the element d1A... Already selected in the basic solid A and the element d1B. Done. That is, if the basic solid C is simply considered, FIG.
Is a set of r elements d1C to drC, but partially overlaps with the basic solid B in the root part 13, so that the root part 13 selected in the previous basic solid B is used.
Are removed from the elements d1C to drC, and a solid C 'is formed as a set of (rs) elements d1C to d (rs) C (FIG. 8 ( b)). A group index '1' (see the above equation (1)) corresponding to the basic solid C is assigned to each of the rs elements.
【００４３】以上のように互いに重複しないように基本
立体Ａ、Ｂ、Ｃに内包される要素ｄ1A〜ｄpA、ｄ1B〜ｄ
(q-p)B、ｄ1C〜ｄ(r-s)Cがそれぞれ選択されるととも
に、各要素に立体Ａ、Ｂ、Ｃに対応するグループインデ
ックスが付与されてメモリ３２に記憶される。そしてい
ずれの基本立体の内部にも含まれないと判断された要素
には、空間を示すグループインデックス‘０’が付与さ
れて記憶されることになる。As described above, the elements d1A to dpA, d1B to d included in the basic solids A, B and C so as not to overlap each other.
(qp) B and d1C to d (rs) C are respectively selected, and group indices corresponding to the solids A, B and C are given to each element and stored in the memory 32. Elements determined to be not included in any of the basic solids are stored with a group index '0' indicating a space.
【００４４】なお、実施例では、各要素が基本立体の内
部に含まれるか否かの判断を、一つの要素ごとに基本立
体Ａ、Ｂ、Ｃの順番で行うようにしているが、すべての
要素につき基本立体Ａの内部に含まれるか否かの判断を
行い、残りの要素につき基本立体Ｂの内部に含まれるか
否かの判断を行い、さらに残りの要素につき基本立体Ｃ
の内部に含まれるか否かの判断を行い、そしていずれの
基本立体にも含まれないと判断された要素は空間である
具合に選択処理する実施も可能である（ステップ１０
４）。In the embodiment, the determination as to whether or not each element is included in the basic solid is made in the order of the basic solids A, B, and C for each element. It is determined whether or not the element is included in the basic solid A, whether or not the remaining elements are included in the basic solid B, and further, the remaining element is determined in the basic solid C.
It is also possible to determine whether or not the element is included in the element, and to select the element determined to be not included in any of the basic solids as a space (step 10).
4).
【００４５】・分割モデル表示処理 つぎにステップ１０４でメモリ３２に記憶された要素の
中から、グループインデックス（上記（１）式）が
‘０’（空間のみを示し、モデル１を構成しない立体）
に対応する要素を除いたグループインデックス‘１’
（空間を内包していてもよいが少なくともモデル１を構
成する部分を含んでいる立体）に対応する要素が抽出さ
れる。そしてこの抽出された‘１’の要素に対応する中
心位置がメモリ３２から読み出され、これに基づき抽出
された要素を３次元的に表示する処理が行われる。この
場合、基本立体Ａがグループインデックス‘０’である
ので除かれ、グループインデックス‘１’の基本立体
Ｂ、Ｃに対応する要素ｄ1B〜ｄ(q-p)B、ｄ1C〜ｄ(r-s)C
の集合体がモデル１の分割モデル１´として図９に示す
ように表示部４０の表示画面上に表示される。なお、表
示の形式としては、画面に表示する形式以外にプリント
アウトして紙面に表示する形式が考えられる（ステップ
１０５）。Division model display processing Next, among the elements stored in the memory 32 in step 104, the group index (formula (1)) is set to '0' (only a space, a solid which does not constitute the model 1).
Group index '1' excluding the element corresponding to
An element corresponding to (a solid which may include a space but at least includes a part constituting the model 1) is extracted. Then, the center position corresponding to the extracted element of “1” is read from the memory 32, and a process of displaying the extracted element three-dimensionally based on the center position is performed. In this case, the elementary solid A is excluded because it has the group index '0', and the elements d1B to d (qp) B and d1C to d (rs) C corresponding to the elementary solids B and C of the group index '1'.
Are displayed on the display screen of the display unit 40 as a divided model 1 'of the model 1 as shown in FIG. As a display format, a format for printing out and displaying on paper other than the format for display on the screen can be considered (step 105).
【００４６】以上のような分割モデル１´を分割するま
での処理は単純な基本立体に関するデータの入力作業と
単純なデータ構造の基本立体ごとの要素選択処理の繰り
返しであるので、入力操作、演算処理が短時間で行える
とともに、複雑な演算処理を要しないので大型のコンピ
ュータを用いずとも汎用のパソコンで処理可能となる。
さらに簡単な操作であるのでオペレータにかかる負担が
少なく未熟練なオペレータであっても工数が大幅に低減
される。しかも、分割を精度よくなし得る。このため、
分割モデル１´に基づくＦＤＭによる解析を低コストで
作業効率よく、かつ精度よく行うことができる。The processing up to the division of the division model 1 'as described above is a repetition of a data input operation relating to a simple basic solid and an element selection processing for each basic solid having a simple data structure. Processing can be performed in a short time, and complicated arithmetic processing is not required, so that processing can be performed by a general-purpose personal computer without using a large-sized computer.
Further, since the operation is simple, the burden on the operator is small and the number of steps can be significantly reduced even for an unskilled operator. Moreover, the division can be performed with high accuracy. For this reason,
Analysis by FDM based on the division model 1 'can be performed at low cost, with high work efficiency, and with high accuracy.
【００４７】なお、実施例では、基本立体に空間が含ま
れる場合について説明したが、本発明としてはこれに限
定されることなく、モデルの種類によっては分割された
基本立体が空間を含まない場合についても適用可能であ
る。この場合は、空間の有無に応じたグループインデッ
クス付け、優先順序付けの処理を行うことなく、基本立
体同士が重なりあっている部分の要素が重複しないよう
な各基本立体ごとの要素選択処理を行うだけでよくな
る。Although the embodiment has been described with reference to a case where a space is included in a basic solid, the present invention is not limited to this case, and a case where a divided basic solid does not include a space depending on the type of model. Is also applicable. In this case, without performing the process of group indexing and priority ordering according to the presence or absence of space, only element selection processing for each basic solid such that elements in portions where basic solids overlap does not overlap is performed. Get well.
【００４８】また、実施例では、モデルを構成する材質
が同一（たとえば鉄）であり、分割モデルを構成する要
素それぞれが同一の材質であるよう一義的な表示するよ
うにしているが、モデルを構成する材質が異なっている
場合には、材質の種類に応じて各要素ごとに異ならせた
表示を行う実施も可能である。Further, in the embodiment, the material constituting the model is the same (for example, iron) and the elements constituting the divided model are uniquely displayed so as to be the same material. In the case where the constituent materials are different, it is also possible to carry out the display different for each element according to the type of the material.
【００４９】たとえば図４においてＡ部分が鉄で、Ａを
除いたＢ部分およびＣがアルミのモデルを想定すると、
以下のような態様で行うことが考えられる。For example, in FIG. 4, assuming a model in which the portion A is iron and the portions B and C excluding A are aluminum.
It is conceivable to carry out in the following manner.
【００５０】すなわち、グループインデックス付与の際
に鉄に‘１’、アルミ‘２’が付与される。そして、鉄
を内包し、鉄と異なる材質の基本立体はその鉄を示す基
本立体の後の順番になるように優先順序づけがなされ
る。すると、基本立体Ａ、Ｂ、Ｃの順番で要素の選択が
なされ、基本立体Ａを構成する要素にグループインデッ
クス‘１’が付与されるとともに、Ｂ´およびＣ´を構
成する要素にグループインデックス‘２’が付与され
る。そこで、‘１’、‘２’の要素ごとに異なる色の表
示または異なる階調の表示をすることで、図９に示すメ
ッシュ部分と図面で白ぬきされた基本立体Ａに相当する
部分とが材質の違いとして異なるよう表示されることな
る。That is, “1” and aluminum “2” are added to iron when the group index is added. Then, priority order is set so that a basic solid body including iron and made of a material different from iron is arranged in an order after the basic solid body indicating the iron. Then, the elements are selected in the order of the basic solids A, B, and C, the group index '1' is given to the elements constituting the basic solid A, and the group index '1 is assigned to the elements constituting the B' and C '. 2 'is given. Therefore, by displaying different colors or displaying different gradations for each of the elements “1” and “2”, the mesh portion shown in FIG. 9 and the portion corresponding to the basic solid A which is blanked out in the drawing are displayed. It will be displayed differently as the difference of the material.
【００５１】また、材質に応じて要素の種類を分類する
ことにより、ＦＤＭ解析の際、その分類に応じて異なる
パラメータを与えて適切な演算を行うようにすることが
できるようになる。Further, by classifying the types of elements according to the materials, it becomes possible to perform appropriate calculations by giving different parameters according to the classification at the time of FDM analysis.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、解
析対象物を微小な要素に分割する処理が、大がかりな装
置を要することなく、低工数で、しかも精度よくなし得
るので、ＦＤＭ等の数理解析が低コストで、作業効率よ
く、精度よくなされる。As described above, according to the present invention, the process of dividing the object to be analyzed into minute elements can be performed with a small number of man-hours and with high accuracy without requiring a large-scale device. Mathematical analysis is performed at low cost, with high work efficiency, and with high accuracy.
【図１】図１は本発明に係る解析対象物の分割方法の実
施例を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a method for dividing an analysis object according to the present invention.
【図２】図２は本発明に係る解析対象物の表示装置の実
施例の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a display device for an object to be analyzed according to the present invention.
【図３】図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ実施例の解析対
象物およびこの解析対象物を複数の微小な直方体の要素
に分割した分割モデルを例示した斜視図である。FIGS. 3 (a) and 3 (b) are perspective views illustrating an analysis object of the embodiment and a division model obtained by dividing the analysis object into a plurality of small rectangular parallelepiped elements.
【図４】図４は図３（ａ）に示す解析対象物を基本立体
に分割した様子を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the analysis object shown in FIG. 3A is divided into basic solids.
【図５】図５は図４に示す基本立体の各面の幾何学的な
位置関係を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a geometric positional relationship between respective surfaces of the basic solid shown in FIG. 4;
【図６】図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図４に示す解析
対象物とこれを内包する３次元方眼紙との位置関係を示
す斜視図および３次元方眼紙を構成する要素を拡大して
示す斜視図である。6 (a) and 6 (b) are perspective views showing the positional relationship between the analysis object shown in FIG. 4 and the three-dimensional graph paper containing the analysis object, and the elements constituting the three-dimensional graph paper are enlarged. FIG.
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は図４に示す基本立体ごと
に基本立体に内包される要素を選択する処理を説明する
斜視図である。FIGS. 7A to 7C are perspective views illustrating a process of selecting an element included in a basic solid for each basic solid shown in FIG. 4;
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は図４に示す基本立体ごと
に基本立体に内包される要素を選択する処理を説明する
斜視図である。FIGS. 8A and 8B are perspective views illustrating a process of selecting an element included in a basic solid for each basic solid shown in FIG. 4;
【図９】図９は図７および図８に示される処理を経て最
終的に得られた解析対象物が複数の微小な直方体の要素
に分割された分割モデルを示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a divided model in which an analysis target finally obtained through the processing shown in FIGS. 7 and 8 is divided into a plurality of small rectangular parallelepiped elements.
１ 解析対象物 １´ 分割モデル ５ ３次元方眼紙 ２０ タブレット ２１ キーボード ３０ パーソナルコンピュータ ３１ ＣＰＵ ３２ メモリ ４０ 表示部 Ａ 基本立体 Ｂ 基本立体 Ｃ 基本立体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Analysis object 1 'Division model 5 Three-dimensional graph paper 20 Tablet 21 Keyboard 30 Personal computer 31 CPU 32 Memory 40 Display part A Basic solid B Basic solid C Basic solid
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−40813（ＪＰ，Ａ) 長坂悦敬、外２名，”ハイブリッド数 値計算方法を用いた３次元凝固・熱解析 システム”，コマツ技報，ＫＯＭＡＴＳ Ｕ，平成３年12月20日，第37巻，第２ 号，ｐ141−149 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 19/00 G06F 17/13 G06F 17/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-40813 (JP, A) Yoshitaka Nagasaka, et al., “Three-dimensional solidification and thermal analysis system using hybrid numerical calculation method”, Komatsu Technical report, KOMATS U, December 20, 1991, Vol. 37, No. 2, p. 141-149 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01M 19/00 G06F 17/13 G06F 17/50 JICST file (JOIS)
Claims (4)
位置に基づき前記解析対象物を微小な直方体の要素の集
合体に分割して該分割された各要素に基づき数理解析を
行う解析対象物の分割方法において、前記解析対象物を
複数の基本的な形状の基本立体に分割して、該基本立体
の表面を示す座標位置を各基本立体ごとに求める行程
と、前記求められた座標位置に基づいて前記複数の基本
立体を内包する直方体を生成するとともに該直方体を複
数の微小な直方体の要素にメッシュ切りして該メッシュ
切りされた要素の座標位置をそれぞれ求める行程と、前
記基本立体に対応する表面座標位置と前記求めた各要素
の座標位置とに基づいて前記複数の要素の中から当該基
本立体が内包する要素を前回までに選択された要素を除
いて各基本立体ごとに順次選択する行程とを具え、前記
選択された要素を前記解析対象物を構成する微小な直方
体の要素とした解析対象物の分割方法。An analysis target that divides the analysis target into a set of small rectangular parallelepiped elements based on a coordinate position indicating each point on the surface of the analysis target and performs mathematical analysis based on each of the divided elements A method of dividing the object to be analyzed into a plurality of basic solids having a plurality of basic shapes, and obtaining a coordinate position indicating a surface of the basic solid for each of the basic solids; Generating a rectangular parallelepiped enclosing the plurality of basic solids based on the mesh and dividing the rectangular parallelepiped into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements to obtain the coordinate positions of the mesh-cut elements, and Based on the corresponding surface coordinate position and the calculated coordinate position of each element, the elements included in the basic solid from among the plurality of elements are sequentially excluded for each basic solid except for the element selected up to the previous time. A method of dividing the analysis object, wherein the selected element is a small rectangular parallelepiped element constituting the analysis object.
置に基づき前記解析対象物を微小な直方体の要素の集合
体に分割して該分割された各要素に基づき数理解析を行
う解析対象物の分割方法において、 前記解析対象物および該解析対象物を内包する空間を複
数の基本的な形状の基本立体に分割して、該分割された
複数の基本立体を前記空間のみを示す基本立体とそれ以
外に分類するとともに、空間を内包する基本立体が当該
空間を示す基本立体の後の順番になるように前記複数の
基本立体の順序づけを行う行程と、 前記基本立体の表面を示す座標位置を各基本立体ごとに
求める行程と、 前記求められた座標位置に基づいて前記複数の基本立体
を内包する直方体を生成するとともに該直方体を複数の
微小な直方体の要素にメッシュ切りして該メッシュ切り
された各要素の座標位置を求める行程と、 前記順序づけされた順番にしたがって当該順番の基本立
体に対応する表面座標位置と前記各要素の座標位置とに
基づいて前記複数の要素の中から当該順番の基本立体が
内包する要素を前回までに選択された要素を除いて選択
するとともに該選択した要素を当該順番の基本立体に順
序対応づける行程と、 前記各基本立体ごとに対応づけられた要素の中から、前
記空間のみを示す基本立体に対応する要素を除いた要素
を前記解析対象物を構成する微小な直方体の要素とする
行程とを具えた解析対象物の分割方法。2. An analysis target that divides the analysis target into a set of small rectangular parallelepiped elements based on a coordinate position indicating each point on the surface of the analysis target and performs a mathematical analysis based on each of the divided elements. In the method for dividing an object, the object to be analyzed and a space including the object to be analyzed are divided into a plurality of basic solids having a plurality of basic shapes. And a step of ordering the plurality of basic solids so that the basic solid enclosing the space follows the basic solid indicating the space, and a coordinate position indicating the surface of the basic solid. Generating a cuboid including the plurality of basic solids on the basis of the obtained coordinate positions, and meshing the cuboid into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements. A step of obtaining the coordinate position of each element that has been cut, and from the plurality of elements based on the surface coordinate position corresponding to the basic solid in the order and the coordinate position of each element according to the ordered order. A step of selecting elements included in the basic solid in the order except for the elements selected up to the previous time, and associating the selected elements with the basic solids in the order, and corresponding to each of the basic solids. A method of dividing an analysis object, comprising the steps of, among the elements, excluding elements corresponding to a basic solid representing only the space, elements that are minute rectangular parallelepipeds constituting the analysis object.
置を入力することにより微小な直方体の要素の集合体と
して前記解析対象物を表示して該表示に基づき前記解析
対象物の数理解析を行う解析対象物の表示装置におい
て、 前記解析対象物および該解析対象物を内包する空間を複
数の基本的な形状の基本立体に分割して、これら複数の
基本立体の表面を示す座標位置データを各基本立体ごと
に入力するとともに、前記複数の基本立体を前記空間の
みを示す基本立体とそれ以外に分類した分類データと、
空間を内包する基本立体が当該空間を示す基本立体の後
の順番になるように前記複数の基本立体に順序づけをし
た順序データとを入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力された座標位置データに基づ
いて前記複数の基本立体を内包する直方体を生成すると
ともに該直方体を複数の微小な直方体の要素にメッシュ
切りして該メッシュ切りされた各要素の座標位置データ
を記憶する要素生成手段と、 前記入力手段により入力された順序データに基づく順番
にしたがい当該順番の基本立体に対応する前記入力座標
位置データと前記メッシュ切りされた各要素の前記記憶
座標位置データとに基づいて前記複数の要素の中から当
該順番の基本立体が内包する要素を前回までに選択され
た要素を除いて選択するとともに該選択した要素を当該
順番の基本立体に順次対応づける要素選択手段と、 前記要素選択手段によって各基本立体ごとに対応づけら
れた要素の中から、前記入力手段により入力された分類
データに基づき前記空間のみを示す基本立体に対応する
要素を除いた要素を表示する手段とを具えた解析対象物
の表示装置。3. An analysis object is displayed as a set of minute rectangular parallelepiped elements by inputting coordinate positions indicating respective points on the surface of the analysis object, and mathematical analysis of the analysis object is performed based on the display. In the display device of the analysis target performing the above, the analysis target and the space containing the analysis target are divided into a plurality of basic solids having a basic shape, and coordinate position data indicating the surface of the plurality of basic solids Is input for each basic solid, and the plurality of basic solids are classified into basic solids indicating only the space and other classification data,
Input means for inputting order data obtained by ordering the plurality of basic solids so that the basic solid enclosing the space comes after the basic solid indicating the space; and coordinate position data input by the input means. Element generating means for generating a rectangular parallelepiped including the plurality of basic solids on the basis of and meshing the rectangular parallelepiped into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements and storing coordinate position data of each of the meshed elements, In accordance with the order based on the order data input by the input means, the input coordinate position data corresponding to the basic solid in the order and the storage coordinate position data of each of the mesh-cut elements are used for the plurality of elements. From among them, select the elements included in the basic solid in the order, excluding the elements selected up to the previous time, and select the selected elements in the order. Element selecting means for sequentially associating with the basic solid, and from among the elements corresponding to each basic solid by the element selecting means, to a basic solid showing only the space based on the classification data input by the input means. A display unit for displaying an element other than the corresponding element.
置を入力することにより微小な直方体の要素の集合体と
して前記解析対象物を表示して該表示に基づき前記解析
対象物の数理解析を行う解析対象物の表示装置におい
て、 異なる材質で構成される前記解析対象物を前記材質の種
類に応じて複数の基本的な形状の基本立体に分割して、
これら複数の基本立体の表面を示す座標位置データを各
基本立体ごとに入力するとともに、前記複数の基本立体
を材質の種類ごとに分類した分類データと、第１の材質
を内包し、当該第１の材質と異なる第２の材質の基本立
体が当該第１の材質を示す基本立体の後の順番になるよ
うに前記複数の基本立体に順序づけをした順序データと
を入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力された座標位置データに基づ
いて前記複数の基本立体を内包する直方体を生成すると
ともに該直方体を複数の微小な直方体の要素にメッシュ
切りして該メッシュ切りされた各要素の座標位置データ
を記憶する要素生成手段と、 前記入力手段により入力された順序データに基づく順番
にしたがい当該順番の基本立体に対応する前記入力座標
位置データと前記メッシュ切りされた各要素の前記記憶
座標位置データとに基づいて前記複数の要素の中から当
該順番の基本立体が内包する要素を前回までに選択され
た要素を除いて選択するとともに該選択した要素を当該
順番の基本立体に順次対応づける要素選択手段と、 前記要素選択手段によって各基本立体ごとに対応づけら
れた要素を、前記入力手段により入力された分類データ
に基づく対応する材質の種類に応じて表示する手段とを
具えた解析対象物の表示装置。4. An analysis object is displayed as a set of small rectangular parallelepiped elements by inputting coordinate positions indicating respective points on the surface of the analysis object, and mathematical analysis of the analysis object is performed based on the display. In the display device of the analysis target performing, the analysis target composed of different materials is divided into a plurality of basic solids having a plurality of basic shapes according to the type of the material,
The coordinate position data indicating the surfaces of the plurality of basic solids is input for each of the basic solids, classification data obtained by classifying the plurality of basic solids for each type of material, and a first material are included, and the first material is included. Input means for inputting order data in which the plurality of basic solids are ordered so that a basic solid of a second material different from the material of the second solid is after the basic solid indicating the first material; Generating a rectangular parallelepiped enclosing the plurality of basic solids based on the coordinate position data input by the means, and meshing the rectangular parallelepiped into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements; and coordinate position data of each of the meshed elements. Element generation means for storing the input coordinate position data corresponding to the basic solid in the order according to the order based on the order data input by the input means, and Based on the stored coordinate position data of each element that has been cut off, the element included in the basic solid in the order is selected from among the plurality of elements except for the element selected up to the previous time, and the selected element is selected. An element selecting means for sequentially associating the element with the basic solid in the order, and an element corresponding to each basic solid by the element selecting means according to a type of a corresponding material based on the classification data input by the input means. A display device for an object to be analyzed, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05902691A JP3174588B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Analysis target dividing method and display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05902691A JP3174588B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Analysis target dividing method and display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04294241A JPH04294241A (en) | 1992-10-19 |
| JP3174588B2 true JP3174588B2 (en) | 2001-06-11 |
Family
ID=13101366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05902691A Expired - Fee Related JP3174588B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Analysis target dividing method and display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174588B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014042973A (en) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Sanwa Kenma Kogyo Kk | Cleaning utensil and method of producing the same |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP05902691A patent/JP3174588B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 長坂悦敬、外２名，"ハイブリッド数値計算方法を用いた３次元凝固・熱解析システム"，コマツ技報，ＫＯＭＡＴＳＵ，平成３年１２月２０日，第３７巻，第２号，ｐ１４１−１４９ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014042973A (en) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Sanwa Kenma Kogyo Kk | Cleaning utensil and method of producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04294241A (en) | 1992-10-19 |
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