JP4966898B2

JP4966898B2 - Program, apparatus, and method for generating neutral plane mesh data

Info

Publication number: JP4966898B2
Application number: JP2008079223A
Authority: JP
Inventors: 一朗片岡; 一朗西垣; 喜充廣; 孝志横張; 誠小野寺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP2009237612A

Description

本発明は、中立面メッシュデータを生成するプログラム、方法、及び装置に係り、具体的には、物品の四面体メッシュデータを用いて中立面メッシュデータを生成する技術に関する。 The present invention relates to a program, a method, and an apparatus for generating neutral plane mesh data, and more particularly to a technique for generating neutral plane mesh data using tetrahedral mesh data of an article.

近年、メッシュデータの自動生成技術の開発が進んでいる。３次元ＣＡＤなどで作成した形状データから、ＣＡＥで解析するためのメッシュデータを自動的に作成する技術は、解析時間の短縮に繋がるため、解析を実施しながら設計を行っていく解析主導型設計において、キーとなる技術である。 In recent years, automatic mesh data generation technology has been developed. The technology that automatically creates mesh data for analysis by CAE from shape data created by 3D CAD, etc. leads to a reduction in analysis time. Is a key technology.

特に、大規模複雑なモデルでは、ソリッドメッシュでモデルを作成すると要素数が増大し、解析時間の増大を招くおそれがあるため、形状の中間位置に面を作成し、面上にメッシュを作成する中立面メッシュ作成技術の開発が進んでいる。中立面を作成してメッシュモデルを作成すると、ソリッドメッシュで解析を行う場合と比較して、解析時間を軽減することができるという効果に加えて、板金のような薄板モデルに対しては、面で近似することにより解析精度を向上させることもできる。 In particular, in a large-scale complex model, creating a model with a solid mesh increases the number of elements and may increase analysis time, so create a surface at the middle position of the shape and create a mesh on the surface. Development of neutral surface mesh creation technology is progressing. In addition to the effect of reducing the analysis time when creating a neutral plane and creating a mesh model compared to when analyzing with a solid mesh, for thin sheet models such as sheet metal, The analysis accuracy can be improved by approximating the surface.

中立面メッシュの作成技術に関しては、例えば特許文献１に記載されているように、対象物品の３Ｄ−ＣＡＤデータの形状情報を用いて中立面メッシュを生成することが知られている。 Regarding the creation technique of the neutral plane mesh, as described in Patent Document 1, for example, it is known to generate the neutral plane mesh using the shape information of the 3D-CAD data of the target article.

すなわち、３Ｄ−ＣＡＤデータのサーフェス情報を利用して２層構造の中空のメッシュモデルを生成し、その後、物品の表面上に存在する各節点を、形状内部に向かって対面の要素との接触を判定しながら移動させることによって中立面上に集め、この結果に基づいて中立面メッシュを生成するものである。 That is, a hollow mesh model having a two-layer structure is generated using the surface information of the 3D-CAD data, and then each node existing on the surface of the article is brought into contact with the facing element toward the inside of the shape. It is collected on the neutral plane by moving while judging, and a neutral plane mesh is generated based on the result.

これにより、形状による依存性が少なく（例えば平板にリブが立った形状などでも）、汎用性の高い中立面メッシュを生成することができるとされている。 Thereby, it is said that the neutral surface mesh with high versatility can be generated with less dependence on the shape (for example, a shape in which a flat plate has a rib).

特開２００２−２０７７７７号公報JP 2002-207777 A

しかしながら、特許文献１に記載された技術には、対象物品の形状に依存せず中立面メッシュを精度よく生成することについて、さらなる向上の余地が残されている。 However, the technique described in Patent Document 1 leaves room for further improvement in accurately generating a neutral surface mesh without depending on the shape of the target article.

すなわち、特許文献１に記載された技術では、例えば薄板構造物にフィレット付きリブが存在する物品のフィレット部分など、対象物品の形状によっては中立面メッシュを精度よく作成できない場合がある。これは、特許文献１の技術は、形状面でペアとなる表面、裏面を認識させて、表裏面の中間部分に面を作成するものであるが、フィレットが存在すると、フィレット形状に沿った精度のよい中立面を生成できるペア表裏面を見つけ出すことができない場合があるからである。 That is, according to the technique described in Patent Document 1, a neutral plane mesh may not be accurately created depending on the shape of a target article, such as a fillet portion of an article in which a rib with a fillet exists in a thin plate structure. This is because the technique of Patent Document 1 recognizes the front and back surfaces that form a pair on the shape surface, and creates a surface in the middle part of the front and back surfaces. However, if a fillet is present, the accuracy along the fillet shape This is because it may not be possible to find the pair front and back surfaces that can generate a good neutral surface.

そこで、本発明は、対象物品の形状に依存せず精度よく中立面メッシュを生成することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to produce | generate a neutral surface mesh with high precision irrespective of the shape of object object.

上記課題を解決するため、本発明の中立面メッシュデータ生成プログラムは、各種データ及び各種プログラムを格納する記憶装置と、記憶装置に格納された各種プログラムを読み出して実行する演算処理装置を備えた中立面メッシュデータ生成装置において、演算処理装置に読み出されて物品の中立面メッシュデータを生成する処理を実行させるため、あらかじめ記憶装置に格納された物品の四面体メッシュデータを読み出す第１ステップと、第１ステップで読み出された四面体メッシュデータを構成する各節点から物品内部の節点を抽出し、この内部節点と物品表面上の表面節点とを結ぶ要素辺に対して、内部節点を表面節点に統合するように縮退を行う第２ステップと、第２ステップの処理が行われた四面体メッシュデータの物品内部を通る要素辺に対して、両端の節点を中央の１つの節点に統合するように縮退を行って中立面メッシュデータを生成する第３ステップの各ステップにおける手順を実行させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a neutral plane mesh data generation program of the present invention includes a storage device that stores various data and various programs, and an arithmetic processing device that reads and executes the various programs stored in the storage device. In the neutral surface mesh data generation device, firstly reads the tetrahedral mesh data of the article stored in advance in the storage device in order to execute the process of generating the neutral surface mesh data of the article read by the arithmetic processing unit . The node inside the article is extracted from each node constituting the tetrahedral mesh data read out in the step and the first step, and the inner node is connected to the element side connecting the inner node and the surface node on the article surface. The second step of degenerating so as to be integrated into the surface nodes, and the inside of the article of tetrahedral mesh data subjected to the processing of the second step Against that element edges, characterized in that to perform the steps in each step of the third step of generating a midplane mesh data degenerate I row to integrate the nodes at both ends in a single node of the central .

すなわち、本発明は、物品の四面体メッシュデータを構成する要素辺の縮退処理を繰り返し行うことにより、中立面メッシュデータを生成するものである。まず、第１ステップで読み出された物品の四面体メッシュデータを構成する各節点のうち、第２ステップで物品内部の節点があれば抽出される。そして、抽出された内部節点と物品表面の表面節点を結ぶ要素辺に対して、内部節点が表面節点に統合されるように要素辺の縮退処理が行われる。第１ステップで読み出された四面体メッシュデータに物品内部節点がなければ第２ステップでは何も行われない。 That is, according to the present invention, neutral plane mesh data is generated by repeatedly performing reduction processing of element sides constituting tetrahedral mesh data of an article. First, out of the nodes constituting the tetrahedral mesh data of the article read in the first step, if there is a node inside the article in the second step, it is extracted. Then, element side degeneration processing is performed on the element side connecting the extracted internal node and the surface node of the article surface so that the internal node is integrated with the surface node. If there is no article internal node in the tetrahedral mesh data read in the first step, nothing is done in the second step.

第３ステップでは、第２ステップの処理が行われた四面体メッシュデータ、言い換えれば物品表面上の節点とこれら節点を結ぶ要素辺からなる四面体メッシュデータが処理対象となる。第３ステップでは、この四面体メッシュデータの物品内部を通る要素辺に対して、両端の節点を中央の１つの節点に統合するように縮退処理が行われる。これにより、各節点が物品の形状の中間位置に集められ、これら節点を結んでなる三角形の中立面メッシュデータを生成することができる。 In the third step, tetrahedral mesh data subjected to the processing in the second step, in other words, tetrahedral mesh data including nodes on the surface of the article and element sides connecting these nodes is processed. In the third step, reduction processing is performed so that the nodes on both ends of the tetrahedral mesh data passing through the interior of the article are integrated into one central node. As a result, each node is collected at an intermediate position of the shape of the article, and it is possible to generate neutral plane mesh data of a triangle formed by connecting these nodes.

本発明は、従来技術のように物品形状のペアとなる表裏面を必要としないため、対象物品の形状に依存せず、例えばフィレット付きリブを有する物品のフィレット部などでも形状に沿った精度の高い中立面メッシュデータを生成することができる。 Since the present invention does not require front and back surfaces that form a pair of article shapes as in the prior art, it does not depend on the shape of the target article, for example, the accuracy of the shape along the fillet portion of an article having a rib with a fillet, etc. High neutral plane mesh data can be generated.

この場合において、物品の四面体メッシュデータは、記憶装置から読み出された物品の３Ｄ−ＣＡＤデータに対して生成された四面体メッシュデータとすることができる。つまり、本発明の中立面メッシュデータ生成プログラムは、あらかじめ記憶装置に格納された物品の３Ｄ−ＣＡＤデータを読み出して、この３Ｄ−ＣＡＤデータに対して四面体メッシュデータを生成するステップを有して構成することができる。 In this case, the tetrahedral mesh data of the article can be tetrahedral mesh data generated for the 3D-CAD data of the article read from the storage device. In other words, the neutral plane mesh data generation program of the present invention includes a step of reading 3D-CAD data of an article stored in advance in a storage device and generating tetrahedral mesh data for the 3D-CAD data. Can be configured.

また、第２ステップにおける内部節点の抽出は、第１ステップで読み出された四面体メッシュデータを構成する各四面体メッシュの要素面のうち、他の四面体メッシュの要素面と共有しない要素面を求めて物品の境界形状を抽出することにより行うことができる。つまり、他の四面体メッシュの要素面と共有しない要素面を求めて繋ぎあわせれば物品の境界形状となり、物品の境界形状（表面形状）を抽出できれば、境界形状上に該当しない節点を物品内部の節点として抽出することができる。 In addition, the extraction of internal nodes in the second step is an element surface that is not shared with the element surfaces of other tetrahedral meshes among the element surfaces of each tetrahedral mesh constituting the tetrahedral mesh data read out in the first step. Can be obtained by extracting the boundary shape of the article. In other words, if an element surface that is not shared with the element surfaces of other tetrahedral meshes is obtained and connected, the boundary shape of the article is obtained. If the boundary shape (surface shape) of the article can be extracted, a node that does not fall on the boundary shape is added to the inside of the article. It can be extracted as a node.

また、本発明の中立面メッシュデータ生成プログラムは、以下の各態様のステップを付加して構成することができる。まず、第３ステップで生成された中立面メッシュデータの節点が複数の他の節点と要素辺で繋がっている部分（以下、分岐部分という。）を有する場合、分岐部分における中立面メッシュの接続パターンには複数の候補があり、解析の目的によって適宜ユーザが選択できるようにしておくことが好ましい。そこで、第３ステップで生成された中立面メッシュデータが分岐部分を有する場合、この中立面メッシュデータを表示装置に表示するとともに、分岐部分の再接続のパターンを複数表示して、入力装置を介してユーザと対話的に選択させるステップを有して構成することができる。 Moreover, the neutral surface mesh data generation program of this invention can be comprised by adding the step of each following aspect. First, when the node of the neutral surface mesh data generated in the third step has a portion connected to a plurality of other nodes at the element side (hereinafter referred to as a branched portion) , the neutral surface mesh in the branched portion is There are a plurality of candidates for the connection pattern, and it is preferable that the user can select as appropriate depending on the purpose of the analysis. Therefore, when the neutral plane mesh data generated in the third step has a branch portion, the neutral plane mesh data is displayed on the display device and a plurality of reconnection patterns of the branch portion are displayed. It is possible to have a step of interactively selecting with the user via

また、第３ステップで生成された中立面メッシュデータを表示装置に表示するとともに、この中立面メッシュデータに四面体メッシュデータが残されている場合はこの四面体メッシュデータを強調表示し、この四面体メッシュを削除するか、そのまま残すか、或いは縮退処理を行うか入力装置を介してユーザと対話的に選択させるステップを有して構成することができる。 Further, the neutral plane mesh data generated in the third step is displayed on the display device, and when tetrahedral mesh data is left in the neutral plane mesh data, the tetrahedral mesh data is highlighted. This tetrahedral mesh can be deleted, left as it is, or subjected to a reduction process or interactively selected with the user via an input device.

また、第３ステップで生成された中立面メッシュデータに対して、節点移動、要素再分割を繰り返し行うことによりメッシュリファインを行うステップを有して構成することができる。 Further, the neutral plane mesh data generated in the third step may be configured to include a step of performing mesh refinement by repeatedly performing node movement and element subdivision.

また、第３ステップで生成された中立面メッシュデータの中立面三角形メッシュの共有辺を繋げることで、中立面四角形メッシュデータを作成するステップを有して構成することができる。これも、解析の目的によっては、三角形の中立面メッシュよりも四角形のほうが良い場合もあるので、適宜選択できるようにすることが好ましい。 Further, it is possible to configure the method by creating a neutral plane quadrilateral mesh data by connecting the shared sides of the neutral plane triangle meshes generated in the third step. In this case, depending on the purpose of analysis, a quadrilateral is better than a triangular neutral plane mesh.

また、上記課題を解決するための本発明の中立面メッシュデータ生成装置は、各種データ及び各種プログラムを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納された各種プログラムを読み出して実行する演算処理装置と、物品の中立面メッシュデータ生成指示を入力する入力装置と、入力装置に入力した生成指示により生成された物品の中立面メッシュデータを表示する出力装置とを備えた中立面メッシュデータ生成装置であって、各種プログラムとして、少なくとも上述の第１〜第３ステップのプログラムを含んで構成される。また、第１〜３ステップのプログラムに加えて、上述の付加態様のステップのプログラムを含めて構成することができる。 Moreover, the neutral surface mesh data generation apparatus of this invention for solving the said subject is the memory | storage device which stores various data and various programs, and the arithmetic processing unit which reads and executes the various programs stored in this memory | storage device When the neutral surface mesh data with an input device for inputting midplane mesh data generation instruction of the article, and an output device for displaying a midplane mesh data of the article produced by the generation instruction input to the input device It is a production | generation apparatus, Comprising: At least the above-mentioned 1st-3rd step program is comprised as various programs. Moreover, in addition to the program of the 1st-3rd step, it can comprise including the program of the step of the above-mentioned additional aspect.

また、上記課題を解決するための本発明の中立面メッシュデータの生成方法は、物品の四面体メッシュデータを格納する記憶装置と、記憶装置に格納された四面体メッシュデータに基づいて物品の中立面メッシュデータの生成を行う演算処理装置を備えた中立面メッシュデータ生成装置を用いて中立面メッシュデータを生成するための方法であって、演算処理装置が記憶装置から物品の四面体メッシュデータを読み出すステップと、読み出された物品の四面体メッシュデータの物品内部の節点を物品表面上の節点に統合するように節点間を結ぶ要素辺を縮退処理するステップと、この縮退処理後の四面体メッシュデータの物品内部を通る要素辺の両端の節点を中央の１つの節点に統合するように要素辺を縮退処理するステップを順次実行するものである。 In addition, a method for generating the neutral plane mesh data of the present invention for solving the above problems includes a storage device that stores tetrahedral mesh data of an article, and an article based on the tetrahedral mesh data stored in the storage device. A method for generating neutral surface mesh data using a neutral surface mesh data generation device including an arithmetic processing device for generating neutral surface mesh data, wherein the arithmetic processing device stores four surfaces of an article from a storage device. A step of reading the body mesh data, a step of reducing the element sides connecting the nodes so that the nodes inside the article of the tetrahedral mesh data of the read article are integrated with the nodes on the article surface, and the reduction processing sequentially performing the step of the element sides to degeneracy process to integrate both ends nodes of the tetrahedral mesh element edges through the interior article data in one node in the center of the post Than is.

本発明によれば、対象物品の形状に依存せず精度よく中立面メッシュを生成することができる。 According to the present invention, it is possible to generate a neutral plane mesh with high accuracy without depending on the shape of the target article.

以下、本発明を適用してなる中立面メッシュデータ生成プログラム、中立面メッシュデータの生成方法、中立面メッシュデータ生成装置の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一機能部品については同一符号を付して重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of a neutral plane mesh data generation program, a neutral plane mesh data generation method, and a neutral plane mesh data generation apparatus to which the present invention is applied will be described. In the following description, the same functional parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本実施形態の中立面メッシュデータ生成装置の全体構成を示した図である。中立面メッシュデータ生成装置１００は、各種データ及び各種プログラムを格納する記憶装置１１０と、記憶装置１１０に格納された各種プログラムを読み出して実行する演算処理装置１２０と、ユーザからの操作指示を入力する例えばマウス、タッチパネル、キーボードなどの入力装置１３０と、出力装置である表示装置１４０などを備えて構成されている。 FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a neutral plane mesh data generation device according to the present embodiment. The neutral plane mesh data generation device 100 stores a storage device 110 that stores various data and various programs, an arithmetic processing device 120 that reads and executes various programs stored in the storage device 110, and inputs operation instructions from a user. For example, it includes an input device 130 such as a mouse, a touch panel, and a keyboard, and a display device 140 that is an output device.

記憶装置１１０には、物品の３Ｄ−ＣＡＤデータ１１１と、物品の四面体メッシュデータ１１２と、要求品質データ１１３があらかじめ格納されている。なお、中立面メッシュデータの生成には、３Ｄ−ＣＡＤデータ１１１と物品の四面体メッシュデータ１１２の少なくとも一方が格納されていればよい。また、要求品質データ１１３は中立面メッシュデータを生成した後の解析に対して必要なデータであり、中立面メッシュデータを生成する過程では必ずしも必要ではない。 The storage device 110 stores 3D-CAD data 111 of articles, tetrahedral mesh data 112 of articles, and required quality data 113 in advance. The neutral plane mesh data may be generated by storing at least one of the 3D-CAD data 111 and the tetrahedral mesh data 112 of the article. The required quality data 113 is data necessary for analysis after generating the neutral plane mesh data, and is not necessarily required in the process of generating the neutral plane mesh data.

また、演算処理装置１２０には、記憶装置１１０に格納されたデータを読み込むメッシュデータ読込部１２１と、入力データが３Ｄ−ＣＡＤデータの場合、この３Ｄ−ＣＡＤデータに対して四面体メッシュデータを生成する四面体メッシュ生成部１２２と、四面体メッシュデータに対して物品の境界形状を抽出する境界形状抽出部１２３と、四面体メッシュデータを構成する要素辺の縮退処理を行って中立面メッシュデータを生成する四面体メッシュ縮退部１２４とを有している。 Further, the arithmetic processing unit 120 generates a mesh data reading unit 121 that reads data stored in the storage device 110, and generates tetrahedral mesh data for the 3D-CAD data when the input data is 3D-CAD data. The tetrahedral mesh generating unit 122, the boundary shape extracting unit 123 for extracting the boundary shape of the article from the tetrahedral mesh data, and the degenerate processing of the element sides constituting the tetrahedral mesh data to perform neutral surface mesh data And a tetrahedral mesh degeneration unit 124.

さらに、生成された中立面メッシュデータが分岐部分を有する場合、この分岐部分の再接続を行うメッシュ再接続処理部１２５と、生成された中立面メッシュデータに四面体メッシュデータが残されている場合、この四面体メッシュデータの修正を行うメッシュ修正部１２６と、生成された中立面メッシュデータの中立面三角形メッシュの共有辺を繋げて、中立面四角形メッシュデータを作成する四角形メッシュ生成部１２７とを有している。 Further, when the generated neutral plane mesh data has a branch portion, the mesh reconnection processing unit 125 for reconnecting the branch portion and the tetrahedral mesh data are left in the generated neutral plane mesh data. If there is a quadrilateral mesh that creates the neutral plane quadrilateral mesh data by connecting the mesh correction unit 126 that corrects the tetrahedral mesh data and the shared side of the neutral plane mesh of the generated neutral plane mesh data A generating unit 127.

なお、便宜上、上述の各部を演算処理装置１２０の構成要素のように説明しているが、これら各部は記憶装置１１０或いはその他の記憶手段に格納され、適宜演算処理装置１２０に読み出されて実行されるソフトウェアプログラムとして構成されるものである。 For convenience, the above-described units are described as components of the arithmetic processing unit 120. However, these units are stored in the storage unit 110 or other storage unit, and are read out and executed by the arithmetic processing unit 120 as appropriate. Configured as a software program.

続いて、各構成要素の説明をする。要求品質データは、中立面メッシュデータを作成するための形状、メッシュデータとメッシュサイズなどを示した品質データが登録されている。３Ｄ−ＣＡＤデータには、中立面メッシュデータを作成するための３Ｄ−ＣＡＤデータが登録されており、四面体メッシュデータを作成するために必要な形状情報が含まれている。四面体メッシュデータは、四面体メッシュから中立面メッシュデータを作成するためのメッシュ情報が入っている。 Subsequently, each component will be described. As the required quality data, quality data indicating the shape, mesh data, mesh size, etc. for creating the neutral plane mesh data is registered. In the 3D-CAD data, 3D-CAD data for creating neutral plane mesh data is registered, and shape information necessary for creating tetrahedral mesh data is included. The tetrahedral mesh data includes mesh information for creating neutral plane mesh data from the tetrahedral mesh.

メッシュデータ読込部１２１は、四面体メッシュデータなどを読み込んだ際に、要求品質データにある板厚条件を合わせて読み込み、板厚値を要素単位で入力する。四面体メッシュ生成部１２２は、入力データが３Ｄ−ＣＡＤデータの場合、この３Ｄ−ＣＡＤデータに対して公知の手法で四面体メッシュデータを生成するが、読み込んだデータが四面体メッシュデータの場合は、新たにメッシュを生成しない。 When reading the tetrahedral mesh data and the like, the mesh data reading unit 121 reads the plate thickness conditions in the required quality data together and inputs the plate thickness value in element units. When the input data is 3D-CAD data, the tetrahedral mesh generation unit 122 generates tetrahedral mesh data by a known method for the 3D-CAD data. However, when the read data is tetrahedral mesh data, Do not generate a new mesh.

境界形状抽出部１２３は、四面体メッシュデータを構成する各四面体メッシュ要素の要素面のうち、他の四面体メッシュと共有しない要素面を求めて繋ぎ合わせて物品の境界形状を抽出する。 The boundary shape extraction unit 123 obtains and joins element surfaces that are not shared with other tetrahedral meshes among the element surfaces of each tetrahedral mesh element constituting the tetrahedral mesh data, and extracts the boundary shape of the article.

四面体メッシュ縮退部１２４は、四面体メッシュの共有要素辺のうち、物品表面でなく物品内部に存在する要素辺を縮退（エッジコラプス）し、四面体メッシュの低減化を行いながら、三角形中立面シェルメッシュを作成する。ここでは、縮退について四面体メッシュといったソリッドメッシュを構成する要素辺の両端の節点を統合していきながら、三角形メッシュのようなシェルメッシュに操作する手続きと定義する。縮退処理の詳細については後述する。 The tetrahedral mesh reduction unit 124 reduces the edge of the tetrahedral mesh while reducing the tetrahedral mesh by reducing the edge of the tetrahedron mesh that is not inside the article but inside the article (edge collapse). Create a face shell mesh. Here, degeneration is defined as a procedure for manipulating a shell mesh such as a triangular mesh while integrating nodes at both ends of element sides constituting a solid mesh such as a tetrahedral mesh. Details of the degeneration process will be described later.

これにより、四面体メッシュから中立面シェルメッシュを生成する。メッシュ縮退処理は、四面体メッシュの節点がソリッド内部からなくなるまで縮退を繰り返す。表面上に存在する節点は縮退を行わない。最小要素品質、最大要素サイズ、最大節点価数をユーザが要求品質として入力した条件からメッシュ縮退処理を実施する。 Thereby, a neutral plane shell mesh is generated from the tetrahedral mesh. In the mesh reduction process, the reduction is repeated until the nodes of the tetrahedral mesh disappear from the interior of the solid. Nodes present on the surface do not degenerate. The mesh reduction process is performed from the condition that the minimum element quality, the maximum element size, and the maximum node valence are input as the required quality by the user.

メッシュ再接続処理部１２５は、中立面メッシュデータが例えばフィレット付きリブなどの分岐部分を有する場合、分岐部分の再接続（修正）を行う。修正可能なパターンを表示装置１４０に表示するとともにユーザに選択させることにより、例えば中立面メッシュの接続部分が３箇所に分かれる表面メッシュ節点が存在する場合、その節点で繋がっている隣接要素を削除して、節点を延長させ交点を求めることにより中立面を修正してユーザへ表示させることなどが可能である。 The mesh reconnection processing unit 125 performs reconnection (correction) of the branch portion when the neutral surface mesh data has a branch portion such as a rib with a fillet, for example. By displaying a correctable pattern on the display device 140 and allowing the user to select it, for example, when there are surface mesh nodes where the connecting portion of the neutral plane mesh is divided into three locations, the adjacent elements connected at the nodes are deleted. Then, the neutral plane can be corrected and displayed to the user by extending the nodes and obtaining the intersection.

メッシュ修正部１２６は、生成した中立面メッシュに対して、メッシュの修正を行う。メッシュ修正部１２６では、例えば四面体メッシュの縮退時に残った四面体メッシュの修正などを行う。メッシュ縮退により残った四面体メッシュを修正する方法としては、四面体メッシュを構成する要素辺を縮退させる方法などがある。残った四面体メッシュをハイライト表示してユーザに提示し、対話的に操作することで四面体メッシュを修正する方法をユーザが選択できるようにする。 The mesh correction unit 126 corrects the mesh on the generated neutral plane mesh. For example, the mesh correcting unit 126 corrects the tetrahedral mesh remaining when the tetrahedral mesh is degenerated. As a method of correcting the tetrahedral mesh remaining after the mesh reduction, there is a method of reducing the element sides constituting the tetrahedral mesh. The remaining tetrahedral mesh is highlighted and presented to the user, and the user can select a method for correcting the tetrahedral mesh by interactive operation.

四角形メッシュ生成部１２７は、三角形で形成されたシェルメッシュを四角形で作成したい場合、三角形の最長要素辺を接続することで四角形メッシュを作成する。 When the quadrilateral mesh generator 127 wants to create a shell mesh formed of triangles as a quadrilateral, it creates a quadrilateral mesh by connecting the longest element sides of the triangle.

図２は、本実施形態の中立面メッシュデータ生成装置での各種データの流れを示したものである。３Ｄ―ＣＡＤデータ２０１，四面体メッシュデータ２０２は、メッシュデータ読込部１２１によって記憶装置１１０から読み込まれる（２０３）。また、メッシュ生成品質となる要求品質データ２０４も併せて読み込まれる。 FIG. 2 shows the flow of various data in the neutral plane mesh data generation apparatus of this embodiment. The 3D-CAD data 201 and the tetrahedral mesh data 202 are read from the storage device 110 by the mesh data reading unit 121 (203). Further, required quality data 204 as mesh generation quality is also read.

読み込まれた３Ｄ−ＣＡＤデータ，四面体メッシュデータ２０５，板厚，要素寸法，目標要求品質データ２０６に基づいて、境界形状抽出部１２３により、メッシュデータの表面（境界形状）、言い換えれば物品の表面（境界形状）が抽出される（２０７）。 Based on the read 3D-CAD data, tetrahedral mesh data 205, plate thickness, element dimensions, and target required quality data 206, the boundary shape extraction unit 123 performs mesh data surface (boundary shape), in other words, the surface of the article. (Boundary shape) is extracted (207).

境界形状が抽出された後、四面体メッシュデータに対して四面体メッシュ縮退部１２４により縮退処理が行われる（２０８）。縮退処理されたメッシュデータ２０９に対して、縮退後も残っている四面体メッシュについては、四面体メッシュをユーザへ表示し、四面体メッシュをそのまま残すか、削除するか、或いは縮退処理をさらに行うかを選択させるようになっている。また、例えばフィレット付きリブ付け根の分岐部分での交差形状修正を行う（２１０）。 After the boundary shape is extracted, the tetrahedral mesh reduction unit 124 performs reduction processing on the tetrahedral mesh data (208). For tetrahedron meshes that remain after reduction with respect to the reduced mesh data 209, the tetrahedron mesh is displayed to the user, and the tetrahedron mesh is left as it is, deleted, or further reduced. It is supposed to be selected. Further, for example, the cross shape correction is performed at the bifurcation portion of the rib root with fillet (210).

生成した中立面三角形メッシュデータに対して、四角形メッシュを生成したい場合は（２１１）、三角形メッシュの要素辺を接合することで四角形メッシュデータを作成する（２１２）。生成した三角形中立面メッシュデータ、或いは四角形中立面メッシュデータ２１３に対して、節点移動，要素細分割などのメッシュリファインを行うことにより、メッシュ修正を行い（２１４）、修正後のメッシュデータは表示装置に表示される（２１５）。 When it is desired to generate a quadrilateral mesh with respect to the generated neutral plane triangular mesh data (211), quadrilateral mesh data is created by joining the sides of the triangular mesh (212). By performing mesh refinement such as node movement and element subdivision on the generated triangle neutral plane mesh data or quadrilateral neutral plane mesh data 213, mesh correction is performed (214). It is displayed on the display device (215).

図３は、中立面メッシュデータ生成のフローチャートを示したものである。最初に３Ｄ−ＣＡＤデータ，四面体メッシュデータ，要求品質データを読み込む（Ｓ３０１）。読み込んだデータが、３Ｄ−ＣＡＤデータなどの四面体メッシュデータ以外の場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、新たに四面体メッシュデータを作成する（Ｓ３０３）。３Ｄ−ＣＡＤデータに対して四面体メッシュを生成する際には、公知の手法が用いられる。 FIG. 3 shows a flowchart for generating the neutral plane mesh data. First, 3D-CAD data, tetrahedral mesh data, and required quality data are read (S301). If the read data is other than tetrahedral mesh data such as 3D-CAD data (YES in S302), new tetrahedral mesh data is created (S303). A known technique is used when generating a tetrahedral mesh for 3D-CAD data.

四面体メッシュデータに対して、メッシュの境界形状を抽出する（Ｓ３０４）。境界形状の抽出は、四面体メッシュの共有しない要素面を選び出して行われる。境界形状を抽出した後、ボリューム内部に存在する要素辺の縮退を行う。要素辺縮退を行う前に、四面体メッシュが共有する要素辺を検索する（Ｓ３０５）。四面体メッシュで共有する要素辺が全く存在しない場合（Ｓ３０５でＮＯ）、縮退処理を行わずに終了する。共有する要素辺が存在する場合（Ｓ３０５でＹＥＳ）は、要素共有辺縮退を実施する（Ｓ３０６）。 For the tetrahedral mesh data, a mesh boundary shape is extracted (S304). The extraction of the boundary shape is performed by selecting element surfaces that are not shared by the tetrahedral mesh. After extracting the boundary shape, element sides existing inside the volume are degenerated. Before performing element side degeneration, an element side shared by the tetrahedral mesh is searched (S305). If there are no element sides shared by the tetrahedral mesh (NO in S305), the process ends without performing the degeneration process. If there is an element side to be shared (YES in S305), element shared edge degeneration is performed (S306).

全ての要素に対して共有辺縮退を行い、縮退できない要素（四面体メッシュ）が残っているかどうかを検索する（Ｓ３０７）。縮退できない要素が存在する場合（Ｓ３０７でＹＥＳ）、残っている四面体メッシュは例えば削除するなどの処理を行う（Ｓ３０８）。その後、生成した中立面メッシュの品質評価を行う（Ｓ３０９）。 Shared edge reduction is performed on all elements, and it is searched whether there are any remaining elements (tetrahedral mesh) that cannot be reduced (S307). If there is an element that cannot be reduced (YES in S307), the remaining tetrahedral mesh is subjected to processing such as deletion (S308). Thereafter, the quality of the generated neutral plane mesh is evaluated (S309).

例えば、フィレット付きリブに対して中立面メッシュを生成すると、リブ中立面と底面中立面との交差がＴ字型とならず、中立面底面の形が変化してしまう。このため、歪んでいる中立面部分の接続箇所を一旦切り離した後、節点を中立面接線方向へ延長して（Ｓ３１０）交差する点で節点を繋いで中立面の修正を行う（Ｓ３１１）。中立面部分の接続を切り離すケースとしては、中立面メッシュのある節点が、面上点に繋がっているだけでなく、別の面にも繋がっているケース、節点が分岐して他の中立面と繋がっているケースが対象である。 For example, if a neutral plane mesh is generated for a rib with a fillet, the intersection of the rib neutral plane and the bottom neutral plane is not T-shaped, and the shape of the neutral plane bottom changes. For this reason, after disconnecting the connecting portion of the distorted neutral surface portion, the node is extended in the neutral surface tangent direction (S310), and the neutral surface is corrected by connecting the nodes at the intersecting points (S311). . Cases where the neutral plane part is disconnected include a case where a node with a neutral plane mesh is connected not only to a point on the plane but also to another plane, where the node branches and other Cases connected to elevations are the subject.

中立面の修正を行った後、メッシュ細分割、節点移動を含めたメッシュリファインを行い、中立面メッシュの品質を向上させる（Ｓ３１２）。また、四角形シェルメッシュを作成する場合は（Ｓ３１３でＹＥＳ）、生成した三角形メッシュの最長要素辺を接合して（Ｓ３１４）、四角形メッシュを生成した後、三角形メッシュと同様にメッシュリファイン（メッシュ細分割，節点移動）を行い、品質の向上を図る（Ｓ３１５）。最後に、作成したメッシュを結果として表示する（Ｓ３１６）。 After correcting the neutral plane, mesh refinement including mesh subdivision and node movement is performed to improve the quality of the neutral plane mesh (S312). When a quadrilateral shell mesh is created (YES in S313), the longest element sides of the generated triangular mesh are joined (S314) to generate a quadrilateral mesh and then refined in the same way as the triangular mesh (mesh subdivision) , Node movement) to improve the quality (S315). Finally, the created mesh is displayed as a result (S316).

図４は、四面体メッシュデータから、中立面メッシュを生成する手法を示した一例であり、平板にリブが立った物品を対象としている。実際は、四面体メッシュデータから中立面メッシュを作成するが、説明の便宜のため、ここでは二次元断面図を用いて述べる。 FIG. 4 is an example showing a method of generating a neutral plane mesh from tetrahedral mesh data, and is intended for an article having ribs on a flat plate. In actuality, a neutral plane mesh is created from tetrahedral mesh data, but for convenience of explanation, a two-dimensional cross-sectional view is used here.

まず、四面体メッシュデータ４２０に対して、メッシュの表面形状を抽出する。さらに、四面体メッシュの要素簡略化を行う。四面体メッシュの要素面が、他の要素と全て共有している部分の節点を削除するように要素辺の縮退を行う。言い換えれば、四面体メッシュデータを構成する各節点から表面形状抽出の結果に基づいて物品内部の節点を抽出し、抽出された内部節点と物品表面上の表面節点を結ぶ要素辺に対して、内部節点を表面節点に統合するように縮退を行う。 First, the surface shape of the mesh is extracted from the tetrahedral mesh data 420. Furthermore, element simplification of the tetrahedral mesh is performed. The element sides of the tetrahedral mesh are degenerated so that the nodes of the part that are all shared with other elements are deleted. In other words, the nodes inside the article are extracted from the nodes constituting the tetrahedral mesh data based on the surface shape extraction result, and the internal edges are connected to the element edges connecting the extracted internal nodes and the surface nodes on the article surface. Degenerate so that the nodes are integrated into the surface nodes.

要素辺の縮退は、要素辺の短いところから実行する。また、開始位置であるが、原点に近い要素辺から縮退を行っていく。メッシュデータに対して、節点ｆ４０８,ｉ４１０を削除するように、メッシュの簡略化を行う。また形状面上に存在する節点は、簡略化をせずに残しておく。点ａ４０２,ｄ４０３,ｇ４０４,ｊ４０５,ｃ４０６,ｅ４０７,ｈ４０９,ｋ４１１は、形状表面上にある点のため、簡略化削除を行わず残しておく。 Element side reduction is performed from a short part of the element side. In addition, degeneration is performed from the element side that is the start position but close to the origin. The mesh is simplified so that the nodes f408 and i410 are deleted from the mesh data. In addition, the nodes existing on the shape surface are left without simplification. The points a 402, d 403, g 404, j 405, c 406, e 407, h 409, and k 411 are left without performing simplification deletion because they are on the shape surface.

ただし、要素面が二面以上形状表面上にある場合、面上にある節点を削除するように、要素辺を縮退させる。削除する節点の優先順位は面上の節点、線上の節点、頂点の点である。この判定は、例えば共有する隣接要素の法線方向が閾値以上で全て等しい、２面の法線方向が異なる場合、３面上の法線方向が異なる場合で区別することが可能である。点ｂ４０１については、メッシュ簡略化処理を行い節点削除する。 However, when there are two or more element surfaces on the shape surface, the element sides are degenerated so as to delete nodes on the surfaces. The priority order of the nodes to be deleted is the node on the surface, the node on the line, and the vertex point. This determination can be made, for example, when the normal directions of the adjacent elements that are shared are all equal to or greater than the threshold and the normal directions of the two surfaces are different, and the normal directions of the three surfaces are different. For the point b401, the mesh simplification process is performed and the node is deleted.

要素面が二面以上形状表面にある要素をユーザへ強調表示し、対話的にユーザピックにより、四面体メッシュを削除するかどうかを選択することも可能である。
上述の縮退処理により、形状内部に存在する節点を削除簡略化したメッシュデータ４２１が作成される。点ａ'４１２,ｄ'４１３,ｇ'４１４,ｊ'４１５,ｃ'４１６,ｅ'４１７,ｈ'４１８,ｋ'４１９など形状表面の節点は残しておく。 It is also possible to highlight whether or not the tetrahedral mesh is deleted by highlighting to the user an element having two or more element faces on the shape surface and interactively by user pick.
Through the above-described reduction processing, mesh data 421 in which nodes existing inside the shape are deleted and simplified is created. Nodes on the shape surface such as points a′412, d′ 413, g′414, j′415, c′416, e′417, h′418, and k′419 are left.

続いて、要素辺が必ず他の要素辺と共有している場合、要素辺を縮退させる。言い換えれば、四面体メッシュデータの物品内部を通る要素辺に対して、両端の節点を中央の１つの節点に統合するように縮退を行う。メッシュデータ４２１の場合、辺ｃ'ｄ'，ｄ'ｅ'，ｅ'ｇ'，ｇ'ｈ'，ｈ'ｊ'，ｊ'ｋ'に対して縮退処理を行う。最初に要素辺ｃ'ｄ'を縮退する。要素辺を縮退すると、辺の中点に節点ｃ’ｄ’が繋がり新たな点Ａ４２２が生成される。 Subsequently, when the element side is always shared with other element sides, the element side is degenerated. In other words, with respect to the element side passing through the inside of the article of the tetrahedral mesh data, degeneration is performed so that the nodes at both ends are integrated into one central node. In the case of the mesh data 421, degeneration processing is performed on the sides c'd ', d'e', e'g ', g'h', h'j ', j'k'. First, the element side c′d ′ is degenerated. When the element side is degenerated, the node c'd 'is connected to the middle point of the side, and a new point A422 is generated.

縮退されたメッシュデータ４３６の、要素辺ｅ'ｇ',ｈ'ｊ'などに対しても同様に縮退を行うと、点Ｂ４２３，Ｃ４２４，Ｄ４２５が生成される（メッシュデータ４３７）。メッシュデータ４３７に対して、要素辺の短い要素から同様の縮退を行うことにより、節点Ｅ４２６，Ｆ４２７，Ｇ４２８，Ｈ４２９が作成される（メッシュデータ４３８）。 If the element sides e′g ′ and h′j ′ of the reduced mesh data 436 are similarly reduced, points B423, C424, and D425 are generated (mesh data 437). Nodes E426, F427, G428, and H429 are created by performing similar degeneration on the mesh data 437 from elements with short element sides (mesh data 438).

このように、本発明では、従来技術のように物品形状のペアとなる表裏面を必要としないため、対象物品の形状に依存せず、例えばフィレット付きリブを有する物品のフィレット部などでも形状に沿った精度の高い中立面メッシュデータを生成することができる。 In this way, the present invention does not require the front and back surfaces that form a pair of article shapes as in the prior art, so it does not depend on the shape of the target article, for example, the fillet portion of an article having a rib with a fillet, etc. It is possible to generate the neutral plane mesh data with high accuracy.

また、四面体メッシュデータを用いて中立面を作成するため、中立面を作成するための情報量が増え、中立面メッシュモデルの生成率向上に繋がる。また、境界面上に存在する節点を維持しながら共有要素辺を縮退させることで、境界面上の三角形メッシュの品質を保持しながら中立面三角形メッシュを作成することができる。 In addition, since the neutral plane is created using the tetrahedral mesh data, the amount of information for creating the neutral plane increases, leading to an improvement in the generation ratio of the neutral plane mesh model. Further, by degenerating the shared element side while maintaining the nodes existing on the boundary surface, a neutral surface triangular mesh can be created while maintaining the quality of the triangular mesh on the boundary surface.

続いて、生成された中立面メッシュに対して、点Ｄ４２５，Ｅ４２６，Ｇ４２８で繋がっているメッシュをより物品形状に沿うように修正するため、一旦点Ｄ，Ｅ，Ｇの接続を解除する（データ４３９）。その後、点Ｄ，Ｅ，Ｇから要素辺を延長させて交点を作成する。要素辺の延長方向は、それぞれの節点が含まれている要素の接線方向とする。交点が求まらない場合、延長元の節点からの距離の和が最も短い位置に新たに節点を作成し、延長元の点と接続する。点Ｄ，Ｅ，Ｇから点を延長させて交点Ｉ４３３を作成し、点Ｄ’４３０，Ｅ’４３１，Ｇ’４３２と繋ぐ。 Subsequently, in order to correct the mesh connected at the points D425, E426, and G428 to the generated neutral surface mesh so as to follow the shape of the article, the points D, E, and G are once disconnected ( Data 439). Thereafter, the element sides are extended from the points D, E, and G to create intersections. The extension direction of the element side is the tangential direction of the element including each node. If the intersection cannot be found, a new node is created at the position where the sum of the distances from the extension source node is the shortest, and connected to the extension source point. An intersection point I433 is created by extending the points from the points D, E, and G, and is connected to the points D'430, E'431, and G'432.

形状に沿った中立面を作成した後、四面体メッシュが残っている箇所をユーザへ表示する。縮退の結果、四面体メッシュが残っている場合は、四面体メッシュの状態で残しておき、削除するか、要素を簡略化するか、そのまま残しておくかを選択できるようにする。要素を残しておく場合、又は削除する場合は、ユーザピックにより指定された箇所を保持、もしくは削除する。 After creating the neutral plane along the shape, the location where the tetrahedral mesh remains is displayed to the user. If the tetrahedral mesh remains as a result of the degeneration, the tetrahedral mesh is left as it is, and it is possible to select whether to delete, simplify the element, or leave it as it is. When the element is left or deleted, the part designated by the user pick is held or deleted.

一方、ユーザが要素辺縮退を選択した場合は、表面、ボリューム内部に関係なく要素辺を縮退させる。縮退された点と繋がっていない要素の節点Ｊ４４３、Ｋ４４４を縮退することにより、点Ｑ４３６が新たに作成される。節点Ｌ４４５、Ｍ４４６についても同様に点Ｐ４３４が作成される。節点Ｎ４４７、Ｏ４４８についても同様に点Ｒ４３５が作成される（メッシュデータ４４１）。 On the other hand, when the user selects the element side reduction, the element side is reduced regardless of the surface or the volume. A point Q436 is newly created by degenerating the nodes J443 and K444 of elements not connected to the degenerated point. Similarly, the point P434 is created for the nodes L445 and M446. A point R435 is similarly created for the nodes N447 and O448 (mesh data 441).

そして、メッシュデータ４４１に対して、節点移動、要素細分割を繰り返し行ってメッシュリファインを実施することにより、中立面メッシュ４４２が作成される。 The neutral plane mesh 442 is created by performing mesh refinement by repeatedly performing node movement and element subdivision on the mesh data 441.

メッシュリファインでは、節点を構成する三角形メッシュの法線ベクトルができるだけ同じようになるように平滑化を行う。三角形メッシュに属する節点の法線ベクトルは、節点を取り囲む要素に定義される面積ベクトルのベクトル和を、そのベクトル和の大きさで割ることにより求めることが可能である。ここで、ある三角形メッシュＴＥにおいて、要素の面積ベクトルＳ（ＴＥ）は要素辺ベクトルａ、ｂの外積の１／２、すなわち下式で定義される。 In the mesh refinement, smoothing is performed so that the normal vectors of the triangular meshes constituting the nodes are as similar as possible. The normal vector of a node belonging to a triangular mesh can be obtained by dividing the vector sum of area vectors defined by elements surrounding the node by the magnitude of the vector sum. Here, in a certain triangular mesh TE, the area vector S (TE) of the element is defined as 1/2 of the outer product of the element side vectors a and b, that is, the following expression.

これは、要素の面積を大きさにもつ要素の法線方向のベクトルとして定義される。節点の法線ベクトルは、要素の面積ベクトルから求められる単位ベクトルとなる。ある節点Ｎ１の法線ベクトルＮ（Ｎ１）は、下式で定義される。

This is defined as a vector in the normal direction of the element having the area of the element as a size. The normal vector of the node is a unit vector obtained from the area vector of the element. A normal vector N (N1) of a certain node N1 is defined by the following equation.

また、節点移動によるメッシュの品質修正の代表的な手法として、ラプラシアンスムージングがある。ラプラシアンスムージングでは、ある節点ｉの座標をｐｉとしたとき、節点移動Δｐｉを下式で計算する。

Also, Laplacian smoothing is a typical technique for correcting mesh quality by moving nodes. In Laplacian smoothing, when the coordinate of a certain node i is pi, the node movement Δpi is calculated by the following equation.

図５は、フィレット付きリブが存在する場合の中立面メッシュを修正する手法の一例を示す図である。フィレット付きリブ形状が存在する物品の四面体メッシュデータに対して上述のように要素辺縮退を繰り返すと、中立面メッシュ５１３が生成される。このとき点Ａ５０１は、分岐線を有し、点Ｂ５０２，点Ｃ５０３と繋がっている。中立面メッシュ５１３のようにフィレットの径が大きい場合、フィレットに沿った中立面が作成され、点Ｂ，Ｃが生成される場合がある。

FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a technique for correcting a neutral plane mesh when a rib with a fillet exists. When the element side degeneration is repeated as described above with respect to the tetrahedral mesh data of the article having the rib shape with the fillet, the neutral plane mesh 513 is generated. At this time, the point A501 has a branch line and is connected to the points B502 and C503. When the diameter of the fillet is large as in the neutral surface mesh 513, a neutral surface along the fillet is created, and points B and C may be generated.

一方、リブ底面の中立面を表す点はＤ５０４，Ｅ５０５となるため、中立面メッシュの修正を行う場合は、線ＡＢ，ＡＣの縮退削除だけでなく、線ＢＤ，線ＣＥ及び点Ｂ，点Ｃを併せて簡略する。簡略化により点Ａ'５０６，Ｄ'５０７，Ｅ'５０８から線を中立面接線方向へ延長させて交点Ｆ５１２を求める。交点Ｆと点Ａ''５０９，Ｄ''５１０，Ｅ''５１１とを繋げることによりリブ底面に沿った中立面メッシュを生成することができる。 On the other hand, since the points representing the neutral plane of the rib bottom face are D504 and E505, when correcting the neutral plane mesh, not only the degeneration and deletion of the lines AB and AC but also the lines BD, CE and B, Point C is also simplified. For simplification, the line F is extended from the points A ′ 506, D ′ 507, and E ′ 508 in the neutral plane tangent direction to obtain the intersection point F 512. By connecting the intersection point F and the points A ″ 509, D ″ 510, E ″ 511, a neutral plane mesh along the rib bottom surface can be generated.

図６は、四面体メッシュから中立面メッシュを作成する際の縮退化対象となるメッシュを示した図である。リブ６４１において、メッシュ６２０，６２１を有する形状が存在する場合、操作画面上で縮退化対象としてよいかどうかをハイライト表示し、削除したい場合は、点ｂ６０４が削除されるように要素辺ｂｄ,ｂｅを縮退化する。 FIG. 6 is a diagram showing a mesh to be degenerated when a neutral plane mesh is created from a tetrahedral mesh. In the rib 641, when there is a shape having the meshes 620 and 621, a highlight is displayed on the operation screen as to whether or not to be a degeneration target, and if it is desired to delete, the element side bd, degenerates be.

ハイライト表示される要素は、他の要素と共有しない要素面を二面以上有するものを対象とする。点ｂ６０４，ｄ６０２，ｅ６０６で構成される要素面,点ｄ６０２，ｅ６０６，ｇ６０３で構成される要素面は、他要素と共有しない面は１面のため、ハイライト表示しない。メッシュ６２０，６２１に対して、点ｂは形状表面上にあるが、簡略化対象と指定した場合は点ｂを削除する。縮退処理を行った後の点はａ'６０７，ｃ'６０５，ｄ'６０８，ｅ'６０６，ｇ'６０９となる。 Elements that are highlighted are those that have two or more element faces that are not shared with other elements. The element plane composed of points b604, d602, and e606 and the element plane composed of points d602, e606, and g603 are not highlighted because they are one plane that is not shared with other elements. For the meshes 620 and 621, the point b is on the shape surface, but when the simplification target is designated, the point b is deleted. The points after the degeneration processing are a′607, c′605, d′ 608, e′606, and g′609.

リブ６４２に対しても、要素６２２，６２３も同様に縮退対象メッシュとしてハイライト表示する。リブ形状が６４１と異なり、６４２のような形状の場合、従来技術にあるようなリブ面のペアを検索して、ペア面の中間位置に中立面を作成することが難しい。その理由は、線ＡＧ及び線ＢＣで構成される面のペア面が見つからないと中立面生成が難しいからである。 Similarly, the elements 622 and 623 are also highlighted on the ribs 642 as the reduction target meshes. When the rib shape is different from 641 and the shape is 642, it is difficult to search for a pair of rib surfaces as in the prior art and to create a neutral surface at an intermediate position of the pair surfaces. The reason is that it is difficult to generate a neutral plane unless a pair plane composed of the lines AG and BC is found.

一方、四面体メッシュデータを用いて中立面メッシュを作成する場合、メッシュ６２０，６２１が他と共有しない面の数が２面以上となるため、ハイライト表示される。ハイライト表示された要素に対して、対話的操作により要素を縮退化することが可能である。メッシュ６２０，６２１を簡略化する場合、要素辺Ａ６１０，Ｆ６１２と、Ｂ６１６，Ｄ６１４を縮退させることになる。すると、点Ａ，Ｆの位置は点Ａ'６１７となり、点Ｂ，Ｄの位置は点Ｂ'６１９となる。 On the other hand, when a neutral plane mesh is created using tetrahedral mesh data, the number of planes that the meshes 620 and 621 do not share with each other is two or more, so that the highlight plane is displayed. With respect to the highlighted element, it is possible to degenerate the element by interactive operation. When the meshes 620 and 621 are simplified, the element sides A610 and F612 and B616 and D614 are degenerated. Then, the positions of points A and F become point A ′ 617, and the positions of points B and D become point B ′ 619.

また、段差を含む形状６４３に対しても、段差部分で発生する要素６２４をハイライト表示する。この要素を縮退すると、点Ｈ６２５と繋がっている要素辺ＩＨ６２５，６２６，ＨＰ６２５，６３１を縮退削除する。その結果、点Ｉ６２６，点Ｐ６３１の位置は点I'６３６となる。ハイライト表示された要素は、そのまま対話的に対象要素だけを削除して、その後メッシュ縮退処理を行うことも可能である。要素簡略化されたメッシュデータのうち、メッシュを削除することで生成される中立面メッシュの形を制御する。 In addition, the element 624 generated at the step portion is also highlighted on the shape 643 including the step. When this element is degenerated, the element side IH625, 626, HP625, 631 connected to the point H625 is degenerated and deleted. As a result, the position of the point I626 and the point P631 is the point I′636. It is also possible to interactively delete only the target element from the highlighted element as it is, and then perform mesh reduction processing. Controls the shape of the neutral mesh generated by deleting the mesh from the simplified mesh data.

図７は、自由曲面で構成されるリブに対する中立面メッシュ生成方法を示した一例である。リブ７０１に対して、四面体メッシュを作成するとリブ構成面、線、点上に節点が配置される。従来技術では、ペアとなる面を探す方法、形状を構成する頂点を形状内部へスイープさせて中立面を作成する方式があるが、自由曲面で構成されている場合、曲面内に頂点が含まれていないと、面に沿った中立面を生成することは難しい。 FIG. 7 is an example showing a neutral surface mesh generation method for a rib formed of a free-form surface. When a tetrahedral mesh is created for the rib 701, nodes are arranged on the rib constituting surface, line, and point. In the prior art, there are a method of searching for a pair of faces and a method of creating a neutral face by sweeping the vertices that make up the shape into the shape, but if it is composed of free-form surfaces, the vertices are included in the curved surface Otherwise, it is difficult to generate a neutral plane along the plane.

一方、四面体メッシュを生成して、形状を分割し、分割点である節点と要素辺を用いて中立面を作成するのであれば、自由曲面であっても面に沿った中立面メッシュを生成できる特徴を有する。リブ７０１に対して、中立面を作成すると７０２のような中立面メッシュが生成される。 On the other hand, if you generate a tetrahedral mesh, divide the shape, and create a neutral surface using the nodes and element sides that are the division points, the neutral surface mesh along the surface even if it is a free-form surface It has the feature which can generate. When a neutral plane is created for the rib 701, a neutral plane mesh such as 702 is generated.

図８は、フィレット付きリブ形状に対する中立面の形状を示した図である。四面体メッシュを簡略化させると、リブ付け根部分のメッシュの形状は８１０に示すようなＹ字型となる。ただ、解析の目的によっては、要素を縮退せずに四面体メッシュのようなソリッドメッシュを残しておいたり、又はＹ字型でなく中央に点を作成して点と点を繋いだ中立面を作成したりする方がよい場合がある。このため、フィレット部分の四面体メッシュを縮退せず残しておき、ユーザがリブ付け根部分の中立面をどのように接続すればよいかを選択できるようにする。 FIG. 8 is a diagram showing the shape of the neutral surface with respect to the rib shape with a fillet. When the tetrahedral mesh is simplified, the shape of the mesh at the rib root portion is Y-shaped as indicated by 810. However, depending on the purpose of the analysis, a neutral mesh such as a tetrahedral mesh is left without degenerating elements, or a neutral plane that connects points by creating a point in the center instead of Y-shaped. Sometimes it is better to create For this reason, the tetrahedron mesh of the fillet portion is left without being degenerated so that the user can select how to connect the neutral surface of the rib root portion.

中立面メッシュ８０１のうち、四面体メッシュのまま残っている箇所を表示する。表示させた状態で、ユーザが四面体メッシュを残しておくか、削除するか、要素辺を縮退してＹ字型の接続に修正するか、リブ根元部分に新たな節点を作成して、星型のような接続に修正するかを選択できるようにする。四面体メッシュからＹ字型の接続にする場合、要素辺ＡＢ８０２，ＡＣ８０３は残しておき、要素辺ＢＣ８０４を削除して、点Ａ，Ｂ，Ｃで構成されるＹ字型接続の中立面メッシュ８１０が作成される。 A portion of the neutral surface mesh 801 that remains as a tetrahedral mesh is displayed. In the displayed state, the user leaves the tetrahedral mesh, deletes it, or reduces the element side and corrects it to a Y-shaped connection, or creates a new node at the rib root and creates a star. Allows you to choose whether to modify the connection as a type. When making a Y-shaped connection from a tetrahedral mesh, the element side AB 802 and AC 803 are left, the element side BC 804 is deleted, and a neutral plane mesh composed of points A, B, and C is formed. 810 is created.

一方、Ｙ字型接続でなく点Ａ，Ｂ，Ｃの中間位置に新たな点Ｄ８１５を作成して、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで構成される星型接続に設定したい場合は、四面体メッシュの状態で、メッシュの重心（三角形ＡＢＣの重心）を求めて、重心を点Ｄとし、要素辺８０２，８０３，８０４を削除して、点Ｄと点Ａ，Ｂ，Ｃが繋がるように要素辺ＡＤ８１１，辺ＢＤ８１２，辺ＣＤ８１３を作成する。この方法により星型接続の中立面メッシュが作成される。重心の他にも、例えば、点ＡＢＣを通る外接円の中心を新たな点とすることもできる。 On the other hand, if it is desired to create a new point D815 at an intermediate position between points A, B, and C instead of a Y-shaped connection and set it as a star connection composed of points A, B, C, and D, a tetrahedron In the mesh state, the center of gravity of the mesh (the center of gravity of the triangle ABC) is obtained, the center of gravity is set as the point D, the element sides 802, 803, and 804 are deleted, and the element is connected so that the point D and the points A, B, and C are connected. A side AD811, a side BD812, and a side CD813 are created. This method creates a neutral mesh of star connections. In addition to the center of gravity, for example, the center of a circumscribed circle passing through the point ABC can be set as a new point.

図９は、フィレットの径が大きいリブが存在する場合のリブ付け根部分の中立面メッシュを作成する方法を示した図である。フィレットの径が大きい場合、四面体メッシュを作成した後、メッシュ縮退化を行うと、フィレット部分の四面体メッシュが大きくなり、フィレット部分を通る要素辺の数が減ってしまい、要素辺の縮退により生成される中立面の節点の数も減ってしまう場合がある。 FIG. 9 is a diagram illustrating a method of creating a neutral surface mesh of a rib root portion when a rib having a large fillet diameter exists. If the fillet diameter is large, creating a tetrahedral mesh and then performing mesh degeneration will increase the fillet's tetrahedral mesh, reducing the number of element sides that pass through the fillet part. The number of neutral plane nodes generated may also be reduced.

縮退後のリブ付け根部分９１２に対して、フィレット部分に沿った節点ａ９０１,ｂ９０２,ｃ９０３,ｅ９０５,ｆ９０６,ｇ９０７が生成されるが、この状態から共有要素線を縮退して中立面を作成しようとすると、共有線の数だけ節点が生成されるため、中立面メッシュ節点の数が少ない。そうすると、リブ付け根部分の中立面が形状に沿った面とならず、ずれた形になってしまう場合がある。 Nodes a901, b902, c903, e905, f906, and g907 along the fillet portion are generated for the rib root portion 912 after degeneration. From this state, the shared element line is degenerated to create a neutral plane Then, since the number of nodes is generated as many as the number of shared lines, the number of neutral plane mesh nodes is small. In this case, the neutral surface of the rib root portion may not be a surface along the shape, and may be displaced.

また、従来技術のように、フィレットの構成頂点を形状内部方向へ移動させることで中立面を作成させると、中立面の形状がリブに沿った形にならない場合が起こる。 In addition, as in the prior art, when the neutral surface is created by moving the constituent vertices of the fillet toward the inside of the shape, the neutral surface may not be shaped along the rib.

このため、フィレット部分に対しては、９１３に示すように、フィレット部分に含まれるメッシュ節点が多くなるようなメッシュ縮退処理を行う。四面体メッシュを縮退化する際に、フィレット上のメッシュは縮退せずに残しておく。フィレットのような円筒面に対して要素縮退を行った際、円筒面上の要素節点を保持するようにパラメータを調整する。形状からのずれを小さくするような四面体メッシュ縮退を行うと、フィレット・円弧部分では、フィレットに沿った節点が残り要素の縮退は行われない。 For this reason, as shown in 913, mesh reduction processing is performed on the fillet part so that the number of mesh nodes included in the fillet part increases. When the tetrahedral mesh is reduced, the mesh on the fillet is left without being reduced. When element degeneration is performed on a cylindrical surface such as a fillet, parameters are adjusted so as to maintain element nodes on the cylindrical surface. When tetrahedral mesh reduction is performed to reduce the deviation from the shape, the nodes along the fillet remain in the fillet / arc portion, and the elements are not reduced.

縮退化されずに残ったフィレット上に節点ｈ９０８,ｉ９０９,ｊ９１０,ｋ９１１により、フィレット部分を通過する要素辺はフィレット部分を縮退するよりも多いため、中立面メッシュの節点も増加し、形状に沿った中立面となる。
図１０は、操作画面の一例を示す図である。表示装置１４０の画面１００１には、モデルを表示する部分と、操作をするボタンが用意されている。ボタンは読込ボタン１００３，メッシュ縮退ボタン１００４，メッシュ再接続、修正ボタン１００５，四角形中立面メッシュ作成ボタン１００６，保存ボタン１００７などが用意されている。これらの操作ボタンは、例えばマウスなどの入力装置１３０を介して選択可能になっている。 Due to the nodes h908, i909, j910, and k911 on the remaining fillet that has not been degenerated, there are more element edges that pass through the fillet part than the shrinkage of the fillet part. Along the neutral plane.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the operation screen. On the screen 1001 of the display device 140, a part for displaying a model and a button for operation are prepared. As buttons, a read button 1003, a mesh reduction button 1004, a mesh reconnection, a correction button 1005, a quadrilateral neutral plane mesh creation button 1006, a save button 1007, and the like are prepared. These operation buttons can be selected via an input device 130 such as a mouse.

読込ボタンを押すと、四面体メッシュデータ１００８が読み込まれて表示される。３Ｄ−ＣＡＤデータを読み込んだ場合、四面体メッシュを内部で作成し、メッシュ生成結果が画面に表示される。 When the read button is pressed, tetrahedral mesh data 1008 is read and displayed. When 3D-CAD data is read, a tetrahedral mesh is created internally, and the mesh generation result is displayed on the screen.

図１１は、メッシュ縮退ボタン１１０２を押したときの操作画面の一例を示す図である。読み込んだ四面体メッシュデータに対して、メッシュ縮退ボタン１１０２を押すと、四面体メッシュの要素辺縮退を行い、縮退後のメッシュモデル１１０１が表示される。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an operation screen when the mesh reduction button 1102 is pressed. When the mesh reduction button 1102 is pressed for the read tetrahedral mesh data, the element sides of the tetrahedral mesh are reduced, and the reduced mesh model 1101 is displayed.

図１２は、縮退した四面体メッシュに対してメッシュ再接続、修正ボタン１２０２を押した時の操作画面の一例である。画面に表示されている三角形中立面メッシュ１２０１は、リブ付け根の底面部分にも三角形メッシュが作成されているが、説明の便宜上リブ部分の三角形メッシュのみを表示している。 FIG. 12 is an example of an operation screen when the mesh reconnection / correction button 1202 is pressed for a degenerated tetrahedral mesh. As for the triangle neutral plane mesh 1201 displayed on the screen, a triangle mesh is also created at the bottom surface portion of the rib base, but only the triangle mesh of the rib portion is displayed for convenience of explanation.

まず、四面体メッシュから生成された三角形中立面メッシュ１２０１が表示される。生成した三角形中立面メッシュに対して、節点をユーザピックすることで節点移動、あるいは、要求品質データに基づいて細分割などのメッシュリファインを行い、メッシュの品質を向上させる。 First, the triangle neutral plane mesh 1201 generated from the tetrahedral mesh is displayed. The generated triangle neutral plane mesh is subjected to user picking of the nodes to move the nodes or refine the mesh such as subdivision based on the required quality data to improve the quality of the mesh.

また、作成された三角形メッシュの中には、三角形メッシュとならず四面体メッシュの状態で残っている場合がある。例えばユーザがリブ付け根部分四面体メッシュ１２０３をピック選択すると、画面１２１２が表示され、１２０４のように四面体メッシュが残っている場合は、四面体メッシュ１２０４としてそのまま残しておくか、星型（四面体メッシュを構成する三角形の重心位置に点を配置して接続する型）中立面メッシュ１２０５としてリブ付け根部分の中立面を修正するか、Ｔ字型中立面メッシュ１２０６に修正するか、四面体メッシュを構成する三角形の一点に他の二点を接続する中立面メッシュ１２０７，１２０８，１２０９にするかを選択できるようになっている。 Further, in the created triangular mesh, there is a case where it remains as a tetrahedral mesh instead of a triangular mesh. For example, when the user picks and selects the rib root partial tetrahedral mesh 1203, a screen 1212 is displayed. If the tetrahedral mesh remains as shown in 1204, it is left as it is as a tetrahedral mesh 1204 or a star (tetrahedral) A type in which a point is arranged and connected to the position of the center of gravity of the triangle constituting the body mesh) The neutral surface mesh 1205 is modified as the neutral surface of the rib root portion or the T-shaped neutral surface mesh 1206 is modified. It is possible to select neutral plane meshes 1207, 1208, and 1209 that connect the other two points to one point of the triangle constituting the tetrahedral mesh.

ユーザが四面体メッシュ、もしくは各中立面パターンを選択して選択ボタン１２１０を押すと、リブ付け根部分の中立面メッシュが選択されたパターンへ修正される。キャンセルボタン１２１１を押した場合は、ダイアログが閉じられる。 When the user selects a tetrahedral mesh or each neutral surface pattern and presses the selection button 1210, the neutral surface mesh of the rib root portion is corrected to the selected pattern. When the cancel button 1211 is pressed, the dialog is closed.

図１３は、作成した三角形中立面メッシュから四角形中立面メッシュを作成する操作画面を示したものである。四角形中立面メッシュ作成ボタン１３０２を押すと、三角形メッシュと隣接する要素の最長共有辺を繋げて四角形メッシュ１３０１が作成され、ユーザへ提示される。 FIG. 13 shows an operation screen for creating a quadrangular neutral plane mesh from the created triangular neutral plane mesh. When a quadrilateral neutral plane mesh creation button 1302 is pressed, a quadrilateral mesh 1301 is created by connecting the longest shared sides of adjacent elements of the triangular mesh and presented to the user.

図１４は、作成した中立面メッシュデータを保存する画面の一例である。保存ボタン１４０２を押すと、作成した中立面メッシュデータ１４０１が記憶装置１１０などに保存される。 FIG. 14 is an example of a screen for storing the created neutral plane mesh data. When a save button 1402 is pressed, the created neutral plane mesh data 1401 is saved in the storage device 110 or the like.

本実施形態の中立面メッシュデータ生成装置の全体構成を示した図である。It is the figure which showed the whole structure of the neutral surface mesh data generation apparatus of this embodiment. 中立面メッシュデータ生成装置での各種データの流れを示した図である。It is the figure which showed the flow of the various data in a neutral surface mesh data generation apparatus. 中立面メッシュデータを生成するフローチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flowchart which produces | generates neutral surface mesh data. 四面体メッシュデータから、中立面メッシュを生成する手法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of producing | generating a neutral surface mesh from tetrahedral mesh data. フィレット付きリブが存在する場合の中立面メッシュを修正する手法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of correcting a neutral surface mesh in case a rib with a fillet exists. 四面体メッシュから中立面メッシュを作成する際の縮退化対象となるメッシュを示した図である。It is the figure which showed the mesh used as the degeneration object at the time of creating a neutral surface mesh from a tetrahedral mesh. 自由曲面で構成されるリブに対する中立面メッシュ生成方法を示した一例である。It is an example which showed the neutral surface mesh production | generation method with respect to the rib comprised with a free-form surface. フィレット付きリブ形状に対する中立面の形状を示した図である。It is the figure which showed the shape of the neutral surface with respect to the rib shape with a fillet. フィレットの径が大きいリブが存在する場合のリブ付け根部分の中立面メッシュを作成する方法を示した図である。It is the figure which showed the method of creating the neutral surface mesh of the rib root part in case the rib with a large fillet diameter exists. 操作画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an operation screen. 操作画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an operation screen. 操作画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an operation screen. 操作画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an operation screen. 操作画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an operation screen.

符号の説明Explanation of symbols

１００中立面メッシュデータ生成装置
１１０記憶装置
１１１３Ｄ−ＣＡＤデータ
１１２四面体メッシュデータ
１１３要求品質データ
１２０演算処理装置
１２１メッシュデータ読込部
１２２四面体メッシュ生成部
１２３境界形状抽出部
１２４四面体メッシュ縮退部
１２５メッシュ再接続処理部
１２６メッシュ修正部
１２７四角形メッシュ生成部
１３０入力装置
１４０表示装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Neutral surface mesh data generation apparatus 110 Memory | storage device 111 3D-CAD data 112 Tetrahedral mesh data 113 Required quality data 120 Operation processing apparatus 121 Mesh data reading part 122 Tetrahedral mesh generation part 123 Boundary shape extraction part 124 Tetrahedral mesh degeneration Unit 125 mesh reconnection processing unit 126 mesh correction unit 127 quadrilateral mesh generation unit 130 input device 140 display device

Claims

各種データ及び各種プログラムを格納する記憶装置と、前記記憶装置に格納された前記各種プログラムを読み出して実行する演算処理装置を備えた中立面メッシュデータ生成装置において、前記演算処理装置に読み出されて物品の中立面メッシュデータを生成する処理を実行させるためのプログラムであって、
あらかじめ前記記憶装置に格納された物品の四面体メッシュデータを読み出す第１ステップと、
前記第１ステップで読み出された四面体メッシュデータを構成する各節点から前記物品内部の節点を抽出し、該内部節点と前記物品表面上の表面節点とを結ぶ要素辺に対して、内部節点を表面節点に統合するように縮退を行う第２ステップと、
前記第２ステップの処理が行われた四面体メッシュデータの前記物品内部を通る要素辺に対して、両端の節点を中央の１つの節点に統合するように縮退を行って中立面メッシュデータを生成する第３ステップの各ステップにおける手順を実行させるための中立面メッシュデータ生成プログラム。 In a neutral plane mesh data generation device comprising a storage device for storing various data and various programs, and an arithmetic processing device for reading and executing the various programs stored in the storage device, the neutral processing surface mesh data generating device is read by the arithmetic processing device. A program for executing a process for generating neutral surface mesh data of an article,
A first step of reading tetrahedral mesh data of an article stored in advance in the storage device;
The nodes inside the article are extracted from the nodes constituting the tetrahedral mesh data read in the first step, and the internal nodes are connected to the element sides connecting the internal nodes and the surface nodes on the article surface. A second step of degenerating so as to be integrated into the surface nodes;
To the article element side through the interior of tetrahedral mesh data performed the processing of the second step, the neutral surface mesh data I line degenerate to integrate the nodes at both ends in a single node of the central The neutral surface mesh data generation program for performing the procedure in each step of the 3rd step which produces | generates.

前記物品の四面体メッシュデータは、記憶装置から読み出された物品の３Ｄ−ＣＡＤデータに対して生成された四面体メッシュデータである請求項１の中立面メッシュデータ生成プログラム。 The neutral surface mesh data generation program according to claim 1, wherein the tetrahedral mesh data of the article is tetrahedral mesh data generated with respect to the 3D-CAD data of the article read from the storage device.

前記第２ステップにおける前記内部節点の抽出は、前記第１ステップで読み出された四面体メッシュデータを構成する各四面体メッシュの要素面のうち、他の四面体メッシュの要素面と共有しない要素面を求めて前記物品の境界形状を抽出することにより行われる請求項１の中立面メッシュデータ生成プログラム。 The extraction of the internal nodes in the second step is an element that is not shared with the element surfaces of other tetrahedral meshes among the element surfaces of the tetrahedral meshes constituting the tetrahedral mesh data read out in the first step. The neutral surface mesh data generation program according to claim 1, which is performed by obtaining a surface and extracting a boundary shape of the article.

前記第３ステップで生成された中立面メッシュデータの節点が複数の他の節点と要素辺で繋がっている部分を有する場合、該中立面メッシュデータを表示装置に表示するとともに、前記部分の再接続のパターンを複数表示して、入力装置を介して選択させるステップを有してなる請求項１の中立面メッシュデータ生成プログラム。 If having a portion nodes of midplane mesh data generated in the third step are connected by a plurality of other nodes and elements sides, and displays on the display device the neutral surface mesh data, the partial The neutral surface mesh data generation program according to claim 1, further comprising a step of displaying a plurality of reconnection patterns and selecting them through an input device.

前記第３ステップで生成された中立面メッシュデータを表示装置に表示するとともに、該中立面メッシュデータに四面体メッシュデータが残されている場合は該四面体メッシュデータを強調表示し、該四面体メッシュを削除するか、そのまま残すか、或いは縮退処理を行うか入力装置を介して選択させるステップを有してなる請求項１の中立面メッシュデータ生成プログラム。 The neutral plane mesh data generated in the third step is displayed on a display device, and when tetrahedral mesh data is left in the neutral plane mesh data, the tetrahedral mesh data is highlighted, The neutral surface mesh data generation program according to claim 1, further comprising a step of selecting via an input device whether to delete the tetrahedral mesh, leave it as it is, or perform a degeneration process.

前記第３ステップで生成された中立面メッシュデータに対して、節点移動、要素再分割を繰り返し行うことによりメッシュリファインを行うステップを有してなる請求項１の中立面メッシュデータ生成プログラム。 The neutral surface mesh data generation program according to claim 1, further comprising a step of performing mesh refinement by repeatedly performing node movement and element subdivision on the neutral surface mesh data generated in the third step.

前記第３ステップで生成された中立面メッシュデータの中立面三角形メッシュの共有辺を繋げることで、中立面四角形メッシュデータを作成するステップを有してなる請求項１の中立面メッシュデータ生成プログラム。 The neutral surface mesh comprising the step of creating the neutral surface quadrilateral mesh data by connecting the shared sides of the neutral surface triangular meshes of the neutral surface mesh data generated in the third step. Data generation program.

各種データ及び各種プログラムを格納する記憶装置と、前記記憶装置に格納された前記各種プログラムを読み出して実行する演算処理装置と、物品の中立面メッシュデータ生成指示を入力する入力装置と、前記入力装置に入力した生成指示により生成された物品の中立面メッシュデータを表示する出力装置とを備えた中立面メッシュデータ生成装置であって、
前記各種プログラムは、請求項１乃至７のいずれか１のプログラムを含んでなる中立面メッシュデータ生成装置。 A storage device that stores various data and various programs, an arithmetic processing device that reads and executes the various programs stored in the storage device, an input device that inputs a neutral surface mesh data generation instruction for an article, and the input A neutral surface mesh data generation device comprising an output device for displaying neutral surface mesh data of an article generated by a generation instruction input to the device,
The neutral surface mesh data generation apparatus, wherein the various programs include the program according to any one of claims 1 to 7.

物品の四面体メッシュデータを格納する記憶装置と、前記記憶装置に格納された四面体メッシュデータに基づいて前記物品の中立面メッシュデータの生成を行う演算処理装置を備えた中立面メッシュデータ生成装置を用いて中立面メッシュデータを生成するための方法であって、
前記演算処理装置が前記記憶装置から物品の四面体メッシュデータを読み出すステップと、読み出された物品の四面体メッシュデータの前記物品内部の節点を物品表面上の節点に統合するように節点間を結ぶ要素辺を縮退処理するステップと、該縮退処理後の四面体メッシュデータの前記物品内部を通る要素辺の両端の節点を中央の１つの節点に統合するように要素辺を縮退処理するステップを順次実行する中立面メッシュデータの生成方法。 Neutral surface mesh data comprising a storage device that stores tetrahedral mesh data of an article, and an arithmetic processing unit that generates neutral surface mesh data of the article based on the tetrahedral mesh data stored in the storage device A method for generating neutral plane mesh data using a generator,
The arithmetic processing unit reads the tetrahedral mesh data of the article from the storage device, and the nodes between the nodes so as to integrate the nodes inside the article of the read tetrahedral mesh data of the article into the nodes on the article surface. a step of degeneration processing elements side connecting, the step of the element sides to degeneracy process to integrate both ends nodes of the element side through said article inside the tetrahedral mesh data after the fused withdrawal process on one node of the central Neutral plane mesh data generation method to be executed sequentially .