(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミュレーションの対象物を表現した形状データを取得する形状データ取得手段と、
対象物の種類別に、シミュレーションの制約条件を対応付けて記憶する制約条件記憶手段と、
前記制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価する一又は複数の評価項目別に、該評価項目に関連する一又は複数のシミュレーション手段を用いた連成解析の手順を記憶する連成解析手順記憶手段と、
取得した形状データに係る対象物の種類及び評価項目を受け付ける受付手段と、
受け付けた対象物の評価項目に基づいて、前記連成解析手順記憶手段から該評価項目に対応する連成解析の手順を読み出す読出手段と、
該読出手段にて読み出した連成解析の手順に従って、受け付けた種類に対応する対象物の制約条件を前記制約条件記憶手段から読み出し、読み出した制約条件を形状データに付与し、一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析を実行させる連成解析手段と
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項２】
前記制約条件を満たす任意の形状の対象物の挙動を一又は複数の異なる複数の支配方程式に基づいてシミュレートする複数のシミュレーション手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
前記一又は異なる複数のシミュレーション手段は、
対象物の電磁的挙動、機械的挙動、熱的挙動、電気回路に関する挙動又は流動的挙動を表現する支配方程式又は各挙動の最適化手法に基づいて、該対象物の挙動をシミュレートし又は最適化するようにしてある
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシミュレーション装置。
【請求項４】
前記読出手段にて読み出した連成解析の手順を示したフロー図を表示する手段を備え、
該フロー図は、
前記シミュレーション手段により実行される処理を示した処理ノードと、
前記シミュレーション手段により入力又は出力されるデータを示したデータノードと
を含む
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のシミュレーション装置。
【請求項５】
前記読出手段にて読み出した連成解析の手順に含まれる一部の実行手順部分を抽出し、該手順と異なる他の連成解析の手順を生成する手段を備える
ことを特徴とする請求項４に記載のシミュレーション装置。
【請求項６】
前記読出手段にて読み出した連成解析の手順に含まれる一部の実行手順部分を、他の実行手順部分から独立して実行させる部分実行手段を備える
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のシミュレーション装置。
【請求項７】
前記連成解析の手順に含まれる一部の実行手順部分の先頭及び末尾を指定するための指定画像を前記フロー図上に表示する手段を備え、
前記部分実行手段は、
前記指定画像によって指定された一部実行手順部分を、他の実行手順部分から独立して実行させるようにしてある
ことを特徴とする請求項６に記載のシミュレーション装置。
【請求項８】
前記シミュレーション手段は、
シミュレーションの結果を含むファイルを作成する手段を備え、
更に、
該ファイルに基づいて、前記評価項目に係るシミュレーション結果を簡易表示する結果表示手段と、
該結果表示手段にて表示されたシミュレーション結果の詳細表示を受け付ける詳細表示受付手段と、
該詳細表示受付手段にて受け付けたシミュレーション結果に関連したファイルを探索する手段と、
該シミュレーション結果に関連したファイルを、該ファイルを作成した前記シミュレーション手段に開かせる手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載のシミュレーション装置。
【請求項９】
シミュレーションの対象物の種類別に、シミュレーションの制約条件を対応付けて記憶する制約条件記憶手段と、
前記制約条件を満たす任意の形状の対象物の挙動を異なる複数の支配方程式に基づいてシミュレートする一又は異なる複数のシミュレーション手段と、
前記制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価する一又は複数の評価項目別に、該評価項目に関連する一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析の手順を記憶する連成解析手順記憶手段と
を備えたシミュレーション装置を用いて、対象物の挙動をシミュレートするシミュレーション方法であって、
対象物の形状データを取得するステップと、
取得した形状データに係る対象物の種類及び評価項目を受け付けるステップと、
受け付けた対象物の評価項目に基づいて、前記連成解析手順記憶手段から該評価項目に対応する連成解析の手順を読み出すステップと、
読み出した連成解析の手順に従って、受け付けた種類に対応する対象物の制約条件を前記制約条件記憶手段から読み出し、読み出した制約条件を形状データに付与し、一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析を実行させるステップと
を備えることを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項１０】
シミュレーションの対象物の種類別に、シミュレーションの制約条件を対応付けて記憶する制約条件記憶手段と、
前記制約条件を満たす任意の形状の対象物の挙動を異なる複数の支配方程式に基づいてシミュレートする一又は異なる複数のシミュレーション手段と、
前記制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価する一又は複数の評価項目別に、該評価項目に関連する一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析の手順を記憶する連成解析手順記憶手段と
を備えたコンピュータに、対象物の挙動をシミュレーションさせるコンピュータプログラムであって、
対象物の形状データに係る対象物の種類及び評価項目を受け付ける受付手段と、
受け付けた対象物の評価項目に基づいて、前記連成解析手順記憶手段から該評価項目に対応する連成解析の手順を読み出す読出手段と、
該読出手段にて読み出した連成解析の手順に従って、受け付けた種類に対応する対象物の制約条件を前記制約条件記憶手段から読み出し、読み出した制約条件を形状データに付与し、一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析を実行させる連成解析手段と
して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）による連成解析シミュレーションを行うシミュレーション装置、シミュレーション方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
機器の設計及び開発においてＣＡＥが一般的に活用されている（例えば、特許文献１）。ＣＡＥを用いて機器の性能を数値解析することにより、多くの試作を繰り返した従来の性能試験に比べ、開発コストを低減させることができる。【０００３】
ＣＡＥを用いた機器の数値解析は物理現象毎に高度に専門化しているため、従来、各分野の専門家が個別に解析及び性能評価を行っていた。例えば、モータのトルク、損失等を評価したい場合、電磁界解析の専門家が電磁界解析ＣＡＥを用いて機器の性能を評価する。モータ及び筐体等の強度を評価したい場合、構造解析の専門家が構造解析ＣＡＥを活用して機器の性能を評価する。また、モータが異常発熱して誤作動しないように、熱流体解析の専門家が熱流体解析ＣＡＥを活用し、冷却機構の再検討や抜熱の設計を行う。【０００４】
このように、電磁界解析、構造解析、熱流体解析のそれぞれの観点から機器の性能が評価され、各分野で設計の最適化が行われるが、系全体としては、必ずしも最適な設計にはならない場合がある。例えば、モータのトルクを最大化させることを考えた場合、電磁界解析の分野では回転子の表面に磁石を設ける構造を最適と考える場合がある。しかし、高速回転時に磁石が回転子から剥離するといった構造的強度面の問題も考慮すると、回転子の表面に磁石を設けるだけの単純な構造は最適とは言えない。【０００５】
上述の問題を解決する数値解析方法として、各分野の解析シミュレータをつなぎ合わせて数値解析を行う連成解析シミュレーションが提案されている。近年、コンピュータの高速化に伴い、連成解析シミュレーションを現実的な設計開発時間内に行う解析環境が整いつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０２６５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、連成解析シミュレーションを活用した数値解析を実現するためには、（１）機器の性能評価に関連する全ての物理現象について高度の専門知識が求められ、（２）各分野の解析に必要なモデルを準備するなど、長期の検証を伴い、（３）各解析間の関係性を正しく把握し、入力と出力を組み合わせる必要があるため、機器設計の現場では連成解析シミュレーションを短期間で導入することができないという問題があった。
このような状況では、各分野の解析の専門家を集めて、連成解析の処理フローを作成し、数値解析するよりも、実機を試作して検証した方が早いということにもなる。
また、ある機器の性能評価について連成解析シミュレーションを実現できたとしても、そのノウハウを再利用することができる手法は存在しておらず、他の機器の性能評価に、前記ノウハウを活用することができないという問題があった。【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シミュレーション対象物の種類別に制約条件を設け、該制約条件を満たす対象物の連成解析フローを評価項目毎に記憶する連成解析手順記憶手段を備えることにより、連成解析フローに汎用性を与え、連成解析シミュレーションを活用した性能評価を簡易に実行することができるシミュレーション装置、シミュレーション方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るシミュレーション装置は、シミュレーションの対象物を表現した形状データを取得する形状データ取得手段と、対象物の種類別に、シミュレーションの制約条件を対応付けて記憶する制約条件記憶手段と、前記制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価する一又は複数の評価項目別に、該評価項目に関連する一又は複数のシミュレーション手段を用いた連成解析の手順を記憶する連成解析手順記憶手段と、取得した形状データに係る対象物の種類及び評価項目を受け付ける受付手段と、受け付けた対象物の評価項目に基づいて、前記連成解析手順記憶手段から該評価項目に対応する連成解析の手順を読み出す読出手段と、該読出手段にて読み出した連成解析の手順に従って、受け付けた種類に対応する対象物の制約条件を前記制約条件記憶手段から読み出し、読み出した制約条件を形状データに付与し、一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析を実行させる連成解析手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るシミュレーション装置は、前記制約条件を満たす任意の形状の対象物の挙動を一又は複数の異なる複数の支配方程式に基づいてシミュレートする複数のシミュレーション手段を備えることを特徴とする。【００１１】
本発明に係るシミュレーション装置は、前記一又は異なる複数のシミュレーション手段は、対象物の電磁的挙動、機械的挙動、熱的挙動、電気回路に関する挙動又は流動的挙動を表現する支配方程式又は各挙動の最適化手法に基づいて、該対象物の挙動をシミュレートし又は最適化するようにしてあることを特徴とする。【００１２】
本発明に係るシミュレーション装置は、前記読出手段にて読み出した連成解析の手順を示したフロー図を表示する手段を備え、該フロー図は、前記シミュレーション手段により実行される処理を示した処理ノードと、前記シミュレーション手段により入力又は出力されるデータを示したデータノードとを含むことを特徴とする。【００１３】
本発明に係るシミュレーション装置は、前記読出手段にて読み出した連成解析の手順に含まれる一部の実行手順部分を抽出し、該手順と異なる他の連成解析の手順を生成する手段を備えることを特徴とする。【００１４】
本発明に係るシミュレーション装置は、前記読出手段にて読み出した連成解析の手順に含まれる一部の実行手順部分を、他の実行手順部分から独立して実行させる部分実行手段を備えることを特徴とする。【００１５】
本発明に係るシミュレーション装置は、前記読出手段にて読み出した連成解析の手順を示したフロー図を表示する手段と、前記連成解析の手順に含まれる一部の実行手順部分の先頭及び末尾を指定するための指定画像を前記フロー図上に表示する手段を備え、前記部分実行手段は、前記指定画像によって指定された一部実行手順部分を、他の実行手順部分から独立して実行させるようにしてあることを特徴とする。【００１６】
本発明に係るシミュレーション装置は、前記シミュレーション手段は、シミュレーションの結果を含むファイルを作成する手段を備え、更に、該ファイルに基づいて、前記評価項目に係るシミュレーション結果を簡易表示する結果表示手段と、該結果表示手段にて表示されたシミュレーション結果の詳細表示を受け付ける詳細表示受付手段と、該詳細表示受付手段にて受け付けたシミュレーション結果に関連したファイルを探索する手段と、該シミュレーション結果に関連したファイルを、該ファイルを作成した前記シミュレーション手段に開かせる手段とを備えることを特徴とする。【００１７】
本発明に係るシミュレーション方法は、シミュレーションの対象物の種類別に、シミュレーションの制約条件を対応付けて記憶する制約条件記憶手段と、前記制約条件を満たす任意の形状の対象物の挙動を異なる複数の支配方程式に基づいてシミュレートする一又は異なる複数のシミュレーション手段と、前記制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価する一又は複数の評価項目別に、該評価項目に関連する一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析の手順を記憶する連成解析手順記憶手段とを備えたシミュレーション装置を用いて、対象物の挙動をシミュレートするシミュレーション方法であって、対象物の形状データを取得するステップと、取得した形状データに係る対象物の種類及び評価項目を受け付けるステップと、受け付けた対象物の評価項目に基づいて、前記連成解析手順記憶手段から該評価項目に対応する連成解析の手順を読み出すステップと、読み出した連成解析の手順に従って、受け付けた種類に対応する対象物の制約条件を前記制約条件記憶手段から読み出し、読み出した制約条件を形状データに付与し、一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析を実行させるステップとを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るコンピュータプログラムは、シミュレーションの対象物の種類別に、シミュレーションの制約条件を対応付けて記憶する制約条件記憶手段と、前記制約条件を満たす任意の形状の対象物の挙動を異なる複数の支配方程式に基づいてシミュレートする一又は異なる複数のシミュレーション手段と、前記制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価する一又は複数の評価項目別に、該評価項目に関連する一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析の手順を記憶する連成解析手順記憶手段とを備えたコンピュータに、対象物の挙動をシミュレーションさせるコンピュータプログラムであって、対象物の形状データに係る対象物の種類及び評価項目を受け付ける受付手段と、受け付けた対象物の評価項目に基づいて、前記連成解析手順記憶手段から該評価項目に対応する連成解析の手順を読み出す読出手段と、該読出手段にて読み出した連成解析の手順に従って、受け付けた種類に対応する対象物の制約条件を前記制約条件記憶手段から読み出し、読み出した制約条件を形状データに付与し、一又は複数の前記シミュレーション手段を用いた連成解析を実行させる連成解析手段として機能させることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、対象物の種類毎に制約条件が対応付けられており、連成解析手順記憶手段は、該制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価する一又は複数の評価項目別に、該評価項目に関連する一又は異なる複数のシミュレーション手段を用いた連成解析の手順を記憶する。連成解析手順記憶手段は、個々の対象物を評価するための連成解析の手順を記憶しているのでは無く、特定の制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価するための連成解析の手順を記憶している。従って、連成解析の手順に汎用性を与えることが可能になる。つまり、対象物の形状データが異なっていても、同じ制約条件を満たす対象物の間で、連成解析の手順を流用することが可能である。
対象物の設計者は、対象物の種類及び評価項目を入力することにより、連成解析手順記憶手段から、評価項目に対応する連成解析の手順を読み出し、実機である対象物の意味付けがされていない単なる形状データに制約条件を付与し、連成解析を実行させることができる。【００２０】
本発明にあっては、制約条件を満たす任意の形状の対象物の挙動を一又は複数の異なる複数の支配方程式に基づいてシミュレートする複数のシミュレーション手段を用いて、種々の物理現象を考慮した連成解析を行うことが可能である。【００２１】
本発明にあっては、電磁解析、機械的解析、熱的解析、流動解析、電気回路に関する解析を連成解析し、対象物の挙動をシミュレーションすることができる。また、これらを最適化するシミュレーションを行える。【００２２】
本発明にあっては、連成解析の手順を示したフロー図を表示することが可能であり、フロー図は、少なくとも処理ノード及びデータノードを含む構成である。シミュレータに入出力するデータはデータノードとして明確化することが可能である。【００２３】
本発明にあっては、連成解析手順に含まれる一部の実行手順部分を抽出し、該手順と異なる他の連成解析の手順を生成することができる。従って、連成解析手順の一部を抜き出して、他の連成解析の手順に流用することが可能である。また、一部を抜き出して該当部分の動作を確認することもできる。なお、他の連成解析の手順を作成する際、抽出した実行手順部分の一部を削除したり、他の処理実行手順を追加したりと言った加工を行っても良い。【００２４】
本発明にあっては、連成解析手順に含まれる一部の実行手順部分を部分的に実行させることができる。従って、複雑な連成解析手順の一部だけを取り出して実行及び評価することで、連成解析手順の理解を深めることや、動作異常時の分析を容易にすることが可能である。【００２５】
本発明にあっては、連成解析手順に含まれる一部の実行手順部分をフロー図上で指定することができる。【００２６】
本発明にあっては、シミュレーションの結果を含むファイルに基づいて、シミュレーション結果を簡易表示する。該ファイルは一つ又は複数であり、ユーザが評価項目の内容を容易に確認できるような形態でシミュレーション結果を編集し、表示する。そして、詳細表示を受け付けた場合、解析結果の元になった該当する関連ファイルを探索し、該ファイルを作成したシミュレーション手段が該ファイルを開く。ユーザは、評価項目のシミュレーション結果の詳細を分析することが可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、連成解析フローに汎用性を与え、連成解析シミュレーションを活用した性能評価を簡易に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態に係るシミュレーション装置の一構成例を示したブロック図である。
【図２】本実施の形態に係るシミュレーション方法の概念を示す説明図である。
【図３】本実施の形態に係るシミュレーション方法を示したフローチャートである。
【図４】シミュレーション対象物の種類選択画面の一例を示した模式図である。
【図５】シミュレーション対象物の種類選択画面の他の例を示した模式図である。
【図６】評価項目選択画面の一例を示した模式図である。
【図７】評価項目選択結果画面の一例を示した模式図である。
【図８】フロー表示画面の一例を示した模式図である。
【図９】連成解析の手順の一例を概念的に示したフロー図である。
【図１０】連成解析手順により生成する解析データの一例を示す説明図である。
【図１１】連成解析手順の他の例を概念的に示したフロー図である。
【図１２】シミュレーション結果報告画面の一例を示した模式図である。
【図１３】データノードによる連成解析を概念的に示したデータフロー図である。
【図１４】独立実行に係るサブルーチンの処理手順を示したフローチャートである。
【図１５】独立実行処理の方法を概念的に示したデータフロー図である。
【図１６】独立実行対象の処理ノード部分を表示したフロー表示画面の一例を示した模式図である。
【図１７】部分実行に係るサブルーチンの処理手順を示したフローチャートである。
【図１８】部分実行対象の受け付けを行うフロー表示画面の一例を示した模式図である。
【図１９】部分実行処理の方法を概念的に示したデータフロー図である。
【図２０】解析結果の出力に係るサブルーチンの処理手順を示したフローチャートである。
【図２１】連成解析手順の一例を示すフロー図である。
【図２２】シミュレーション結果報告画面及びシミュレータによる関連ファイルの起動画面を示す模式図である。
【図２３】関連ファイルの探索方法を示す概念図である。
【図２４】シミュレーション結果報告画面及びシミュレータによる他の関連ファイルの起動画面を示す模式図である。
【図２５】他の関連ファイルの探索方法を示す概念図である。
【図２６】磁石の不完全着磁を考慮してモータから生じる騒音を評価する連成解析方法を示した概念図である。
【図２７】通電加熱もしくは誘導加熱時の熱膨張を考慮した温度上昇を評価する連成解析方法を示した概念図である。
【図２８】モータの基本特性を得る連成解析方法を示した概念図である。
【図２９】トルク成分の分離解析に関する連成解析方法を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本実施の形態に係るシミュレーション装置１の一構成例を示したブロック図である。シミュレーション装置１は、該シミュレーション装置１の各構成部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１を備えたコンピュータである。ＣＰＵ１１には、一次記憶部１２、二次記憶部１３、表示部１４及び入力部１５がバスを介して接続されている。
【００３０】
一次記憶部１２は、例えば、ＲＯＭ、又はＲＡＭなどで構成されている。ＲＯＭは、コンピュータの動作に必要な制御プログラムを記憶したマスクＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリである。ＲＡＭは、ＣＰＵ１１の演算処理を実行する際に生ずる各種データやコンピュータの動作に必要な制御プログラムを一時記憶するＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性メモリである。
【００３１】
二次記憶部１３は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、可搬式記録メディアからのデータの読み出しが可能なＣＤ−ＲＯＭドライブなどで構成されている。二次記憶部１３は、シミュレーションの対象物である形状データ、例えばＣＡＤデータを記憶する。また、二次記憶部１３は、対象物の種類別に、シミュレーションの制約条件を対応付けて記憶している。例えば、対象物の種類「モータ」に対する制約条件として、該対象物はロータ及びステータを有すること、３相コイルを有すること、３相コイルはステータ側にあること、磁石を有すること、磁石はロータ側にあることといった条件が対応付けられている。また、対象物の種類「トランス」に対する制約条件として、１次コイル及び２次コイルを有すること、コアを有すること、１次コイル及び２次コイルはコアに巻回されているといった条件が対応付けられている。更に、二次記憶部１３は、制約条件と共に、対象物のシミュレーションを実行する際に設定すべきパラメータを、対象物の種類毎に記憶している。なお、「種類」に対応付ける制約条件と、パラメータとは必ずしも一意に決まるものでは無く、モータの巻線タイプなど、制約条件及びパラメータのいずれとしても扱うことができるものもある。「種類」に設定すべき条件を、制約条件とすべきか、パラメータとすべきかは、シミュレーションの使用実態に応じて適宜決定すれば良い。
更に、二次記憶部１３は、前記制約条件を満たす任意の形状の対象物の挙動を異なる複数の支配方程式に基づいてシミュレートする複数のシミュレータプログラムと、前記制約条件を満たす任意の形状の対象物を評価する一又は複数の評価項目別に、該評価項目に関連する複数のシミュレータを用いた連成解析の手順を記憶している。複数のシミュレータプログラムは、例えば、対象物の電磁的挙動、機械的挙動、熱的挙動、電気回路に関する挙動若しくは流動的挙動を表現する支配方程式に基づいて、該対象物の挙動をシミュレートするプログラムであり、図１中、第１シミュレータ、第２シミュレータ・・・に対応する。また、公知の最適化手法に基づいて各挙動を最適化するコンピュータプログラムを備えても良い。電磁的挙動を表現する支配方程式としてはマクスウェル方程式、機械的挙動を表現する支配方程式としては、フックの法則、ニュートン方程式に基づく釣り合いの式等が挙げられる。熱的挙動を表現する支配方程式としては熱伝導方程式、流動的挙動を表現する支配方程式としては、例えば質量保存式、運動量保存式、エネルギー保存式等に基づくナビエ−ストークス方程式、オイラー方程式が挙げられる。電気回路に関する挙動を表現する支配方程式としては、オームの法則などが挙げられる。
【００３２】
コンピュータプログラム２１は、コンピュータ読み取り可能に記録された可搬式メディアであるＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＢＤ（Blu-ray Disc）等の記録媒体２、ハードディスクドライブ又はソリッドステートドライブに記録されている。ＣＰＵ１１は記録媒体２、ハードディスクドライブなどから、コンピュータプログラム２１を読み出し、一次記憶部１２に記憶させる。また、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから本発明に係るコンピュータプログラム２１をダウンロードし、二次記憶部１３に記憶させるようにしても良い。
【００３３】
入力部１５は、キーボード、マウス等の入力装置であり、該入力部１５にてシミュレーション対象物の種類及び評価項目の入力、パラメータ設定等の操作を受け付ける。
【００３４】
表示部１４は、形状データ、シミュレーション対象物の種類、評価項目等を入力するための入力画面、シミュレーション結果などを表示するための液晶ディスプレイ又はＣＲＴディスプレイ等の表示装置で構成された出力装置である。
【００３５】
図２は、本実施の形態に係るシミュレーション方法の概念を示す説明図、図３は、本実施の形態に係るシミュレーション方法を示したフローチャートである。ＣＰＵ１１は、図２及び図３に示すように、形状データに係る対象物の種類を受け付ける（ステップＳ１１）。対象物の「種類」は、基本的に形状としての意味しか持たない形状データに対して、シミュレーション対象の対象物が有する特徴として、シミュレーションの制約条件を与えるための概念であり、シミュレーション装置１は、上述のように「種類」に対して、シミュレーションの制約条件を記憶している。言い換えると、ＣＰＵ１１は、シミュレーションの対象物を、対象物あらしめるための制約条件を、ユーザから「種類」として受け付けるのである。
【００３６】
図４は、シミュレーション対象物の種類選択画面３の一例を示した模式図である。種類選択画面３には、対象物の種類一覧と、各種類の対象物に設定すべきパラメータ一覧と、新規作成ボタン及び選択ボタンが含まれる。ＣＰＵ１１は、二次記憶部１３から対象物の種類を読み出し、読み出した対象物の一覧を生成し、生成した一覧をウィンドウ画面の一部、例えば左側に表示する。「種類」としては、例えば「モータ（ＰＭＳＭ−ＩＰＭ）」、「モータ（ＰＭＳＭ−ＰＳＭ）」、「モータ（ＩＭ−かご）」、「モータ（ＩＭ−巻き）」が表示される。
また、ＣＰＵ１１は、図示しないカーソルで選択された種類に対応付けられたパラメータを二次記憶部１３から読み出し、読み出したパラメータの一覧を生成し、生成した一覧をウィンドウ画面の一部、例えば右側に表示する。例えば、「モータ（ＰＭＳＭ−ＩＰＭ）」が選択されている場合、モータの「極数」、「スロット数」、「定格出力」及び「定格電流」等が表示される。選択ボタンが操作された場合、ＣＰＵ１１は、現在カーソルで選択されている「種類」を「対象物の種類」として受け付ける。なお、新規作成ボタンを操作した場合、対象物の「種類」を新規に作成するための画面が表示される。ユーザは、「種類」の名称、制約条件及びパラメータなどを入力することによって、新規の「種類」を定義し、登録することもできる。
【００３７】
図５は、シミュレーション対象物の種類選択画面１０３の他の例を示した模式図である。図５に示した種類選択画面１０３には、更にパラメータ定義済みの装置が一覧表示されている。ユーザは、対象物のある「種類」に対して、パラメータ値を設定したものを「パラメータ定義済の装置」として二次記憶部１３に記憶させることができる。つまり、ＣＰＵ１１は、「種類」に「パラメータ値」を対応付けて二次記憶部１３に記憶させることができる。パラメータ設定済み「種類」を「装置」として登録することによって、次回、同じパラメータを有する対象物を用いてシミュレーションする際、「装置」を選択するのみで、パラメータ設定の手間を省くことができる。
【００３８】
そして、ＣＰＵ１１は、図２及び図３に示すように、形状データに係る対象物の評価項目を受け付ける（ステップＳ１２）。「評価項目」は、対象物の性能評価を数値計算するために、特定の制約条件を満たす形状データを用いて、どのような解析モデルを作成し、各シミュレータをどのようにつなぎ合わせるのかを示した連成解析手順を特定するための概念である。
【００３９】
図６は、評価項目選択画面４の一例を示した模式図である。評価項目選択画面４には、評価項目に固有の番号、連成解析手順の名称、評価項目の内容及びコメントの一覧、戻るボタン、パラメータ設定ボタンが含まれる。ＣＰＵ１１は、評価項目に関する各情報を二次記憶部１３から読み出して一覧を生成し、ウィンドウ画面に表示させる。ユーザは、図示しないカーソルで特定の評価項目を選択し、パラメータ設定ボタンを操作することによって、評価項目を選択することができる。ＣＰＵ１１は、評価項目の選択を受け付けた場合、評価項目選択結果画面５を表示部１４に表示させる。
【００４０】
図７は、評価項目選択結果画面５の一例を示した模式図である。評価項目選択結果画面５には、プロジェクト名、ケース名、シミュレーション対象物の種類、評価項目、各種パラメータ一覧、ワークフロー表示ボタンなどが含まれる。ユーザは、評価項目選択画面４で、連成解析内容を確認することができる。
【００４１】
次いで、ＣＰＵ１１は、シミュレーションの対象物を表現した形状データを、二次記憶部１３又は外部から取得する（ステップＳ１３）。形状データは、例えば、三次元の構造物を表現した三次元ＣＡＤデータであり、構造物の各部には材質、物性、名称等の属性情報が付与されている。
【００４２】
そして、ワークフロー表示ボタンが操作された場合、ＣＰＵ１１は、受け付けた対象物の評価項目に基づいて、二次記憶部１３から該評価項目に対応する連成解析の手順を読み出し（ステップＳ１４）、読み出した連成解析のフロー図６１を表示する（ステップＳ１５）。
【００４３】
図８は、フロー表示画面６の一例を示した模式図である。フロー表示画面６の左側には、図７の評価項目選択結果画面５に表示された内容が表示され、右側には、連成解析手順がフロー図６１として表示される。
【００４４】
図９は、連成解析の手順の一例を概念的に示したフロー図６１である。図９に示したフロー図６１は、モータのトルク成分を、マグネットトルクと、リラクタンストルクとに分離したものと、その合算である通常のトルクとを数値解析し、結果を出力する連成解析手順を示したものである。フロー図６１に示すように、連成解析の処理は、形状データを元にして、左側から右側へ順に処理が実行されることを示している。まず、形状データに対して、受け付けた種類に対応する制約条件が付与され、原モデルが生成される。そして、上段のフローでは通常のトルクが電磁界解析により算出され、グラフが生成される。中断のフローではマグネットトルクが電磁界解析により算出され、グラフが生成される。下段のフローではリラクタンストルクが電磁界解析により算出され、グラフが生成される。ダッシュボードでは、シミュレーションの結果得られたファイルを用いて、評価項目の内容を、各分野のシミュレーションに詳しく無い設計者であっても確認し、検証できるような形態で生成し、表示する処理を実行する。
【００４５】
図１０は、連成解析手順により生成する解析データの一例を示す説明図である。図２に示したステップＳ１１で、シミュレーション対象物として「モータ」を受け付け、図形データを取得した場合、図１０に示すように、対象物としての意味を持たない形状データに対して、「モータ」としての制約条件が付与され、解析データが生成される。対象物の種類「モータ」に対する制約条件として、該対象物はロータ及びステータを有すること、ロータがシャフト、磁石、コアで構成されること、ステータがコイル及びコアで構成されること、コイルが三相であること、ロータが回転することなどが形状データに対して付与される。また、極数、スロット数、電源周波数、電源電圧、回転数、電流位相がパラメータ設定される。
そして、連成解析手順に従って、これらの制約条件を満たす形状データについて、ロータ部分がどのように回転するのか、算出対象のトルクがロータのトルクである点が自動設定される。また、磁石のパターン条件として、磁石の数と極数と磁化パターンから磁化ベクトルの分布などが自動的に設定される。更に、コイルのパターン条件として、コイルの数とスロット数と巻線パターンから、各コイルの電流の通電方向と結線を自動的に設定する。更に、結線情報と電源情報に基づいて、モータを駆動する回路を自動的に生成する。また、形状データの各部に材料が割り当てられる。例えば、ロータのシャフト部分には構造材、ロータの磁石部分には永久磁石、ロータのコアには電磁鋼板、ステータのコイルには銅、ステータのコアには電磁鋼板、その他の部位には空気といった材料が割り当てられる。
【００４６】
図１１は、連成解析手順の他の例を概念的に示したフロー図である。図１１に示したフロー図は、図９に示した連成解析手順に対して、更に、モータの振動解析手順を追加したものである。
【００４７】
ステップＳ１５の処理を終えたＣＰＵ１１は、連成解析に必要なパラメータの設定を受け付ける（ステップＳ１６）。
なお、ステップＳ１１〜１６の処理の一部の順序を入れ換えて実行しても良い。
【００４８】
次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１４で読み出した連成解析の手順に従って、複数のシミュレータを用いた連成解析を実行させ（ステップＳ１７）、解析結果を出力する（ステップＳ１８）。
【００４９】
連成解析手順において、ＣＰＵ１１は、受け付けた種類に対応する対象物の制約条件を、連成解析手順に従って、二次記憶部１３から読み出し、読み出した制約条件を形状データに付与する。ＣＰＵ１１は、例えば、形状データの構造部分の属性情報を参照し、制約条件を付与することができる。例えば、モータの三次元ＣＡＤデータのステータ部分及びロータ部分に、ステータ及びロータであることを示す属性情報が付与されている場合、各部分をそれぞれステータ及びロータとして記憶する。なお、形状データに属性情報が付されていない場合、制約条件に対応した解析モデルを作成するために必要な情報をユーザから受け付けると良い。例えば、コイル部分が不明である場合、ＣＰＵ１１は、コイル部分の指定をユーザから受け付け、ＣＰＵ１１は、受け付けた指定内容に基づいて、形状データにおけるコイル部分を特定し、記憶する。
【００５０】
図１２は、シミュレーション結果報告画面の一例を示した模式図である。シミュレーション結果報告画面には、連成解析手順に従って得られた結果を示したグラフ、コンター図などが表示される。例えば、ＣＰＵ１１は、モータのトルク成分の分離解析に係る図１１に示したフロー図６１に示した連成解析手順に従って連成解析シミュレーションを実行することによって、マグネットトルクを解析した際に得られた磁束線図と、リラクタンストルクを解析した際に得られた磁束線図と、総トルクを解析した際に得られた磁束線図と、各解析で得られたトルクを表したグラフを表示部１４に表示させる。
【００５１】
ステップＳ１８でＣＰＵ１１は、ユーザの指示に応じて、解析結果の詳細表示を行うこともできる。詳細は後述する。
【００５２】
また、ＣＰＵ１１は、ユーザの指示に応じて、連成解析の手順に含まれる一のシミュレーション手段の実行手順部分を、他のシミュレーション手段の実行手順部分から独立して実行させる（ステップＳ１９）。詳細は後述する。
【００５３】
更に、ＣＰＵ１１は、ユーザの指示に応じて、連成解析の手順に含まれる一部の実行手順部分を、他の実行手順部分から独立して実行させる処理を実行させる（ステップＳ２０）。詳細は後述する。
【００５４】
図１３は、データノード６１ａによる連成解析を概念的に示したデータフロー図である。連成解析シミュレーションの手順は、上述の通りであるが、本実施の形態では、複数のシミュレータの間で、解析結果を引き渡す際、解析結果のデータを所定形式のファイルに書出及び読出を行うように構成されている。
連成解析手順に第１のシミュレータから第２のシミュレータへ解析結果を引き渡す手順が記述されている場合、第１のシミュレータは、シミュレーションの結果を含む所定データ形式のファイルを作成し、第２のシミュレータは、前記所定データ形式のファイルからシミュレーションの結果を読み出して対象物の挙動をシミュレートするといった処理手順で、データの受け渡しを行う。
図１３に示すデータノード６１ａは、所定形式のファイルとして存在する各種データを示すブロックであり、処理ノード６１ｂは、各種データの処理方法を定義するブロックである。処理ノード６１ｂは、特定のデータノード６１ａに係るデータを入力する入力コマンド、読み出したデータを用いてシミュレータを動作させるコマンド、処理結果を、特定のデータノード６１ａとして出力する出力コマンドを有する。ダッシュボードは、評価項目に関するシミュレーションの結果を表示する処理を実行するブロックである。各処理ノード６１ｂを繋ぐ太線は信号の流れを概念的に示し、各処理ノード６１ｂ及びデータノード６１ａを繋ぐ細線は実際のデータの流れを示しているリンク６１ｃである。
また、図９及び図１１に示すように、データノード６１ａがフロー図６１に明示させるため、データの受け渡しの手順が明確になっている。データの受け渡しを明確化することにより、連成解析手順に含まれる一つの処理を独立的に実行させたり、連成解析手順の一部を部分的に実行させるといったことが可能になる。また、解析結果のグラフ等の元データを容易に確認することができ、解析結果を簡易的に表示した上、必要に応じて、元データに基づく詳細な解析結果を表示することができる。更に、連成解析手順の一部又は全部を他の連成解析シミュレーションに流用することも容易になる。
ダッシュボードのブロックは、評価項目についてのシミュレーション結果の内容を、連成解析の素人でも容易に確認し、評価できるような態様で構成し、表示する処理ブロックである。従来の連成解析や複雑な解析手順の組み合わせでは、実行後、ユーザが自ら各シミュレータを起動し、シミュレーション結果報告画面に表示された結果と関連するファイルを探して、詳細に設定や結果を分析する必要があった。しかし、この作業は解析の専門家や研究者であればできる作業で、現場の設計者層ができるような手順では無い。そこで、予め解析の専門家や研究者が、連成解析の手順のみならず、何を評価すべきかをダッシュボードに定義しておくことで、現場の設計者層は形状を用意して、実行するだけで、見るべきものがダッシュボード上に一覧表示される、という環境を提供する。但し、総括されたシミュレーション結果報告画面からは、値の算出根拠となる元の結果データをたどって探すことは困難である。そこで、例えば、グラフ上の点をクリックしたら、ＣＰＵ１１が該当する元の結果データを含むファイルを探索し、該当するシミュレータを起動して、結果の読込みまで自動的に提供する。詳細は後述する。
以下、連成解析シミュレーションの独立実行、部分実行、及び解析結果の出力について説明する。
【００５５】
＜独立実行＞
図１４は、独立実行に係るサブルーチンの処理手順を示したフローチャート、図１５は、独立実行処理の方法を概念的に示したデータフロー図、図１６は、独立実行対象の処理ノード６１ｂ部分を表示したフロー表示画面６の一例を示した模式図である。ＣＰＵ１１は、フロー表示画面６に表示されたフロー図６１の中から、独立実行対象の実行手順部分を受け付け（ステップＳ３１）、独立実行を開始するか否かを判定する（ステップＳ３２）。ユーザは、例えば、図１５に示すように、チェック印を処理ノード６１ｂに付することによって、独立実行対象の処理ノード６１ｂを指定することができる。独立実行を開始しないと判定した場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理を終了する。
【００５６】
独立実行を開始すると判定した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、独立実行対象の実行手順部分を抽出し（ステップＳ３３）、抽出した実行手順部分を含む新規の連成解析手順を生成し（ステップＳ３４）、図１６に示すように、新規の連成解析手順を示したフロー図６１を作成し、表示部１４に表示させる（ステップＳ３５）。そして、ＣＰＵ１１は、必要に応じて、連成解析手順の一部を削除したり、他の処理実行手順を追加したりと言った加工を受け付け、ユーザの指示に従って連成解析手順を加工する（ステップＳ３６）。そして、ＣＰＵ１１は、新規の連成解析手順を記憶する（ステップＳ３７）。
【００５７】
そして、抽出された処理ノード６１ｂ部分のコマンドに従って、シミュレータを動作させ（ステップＳ３８）、解析結果を出力する（ステップＳ３９）。
【００５８】
なお、複数の処理ノード６１ｂを同時に対象として、独立実行することも可能である。もし、連続していない処理であれば、順次実行してもいいし、複数のマシンで分散実行しても良い。
【００５９】
このように、入力及び出力に係るデータは、データノード６１ａとして明確化されているため、容易に、連成解析処理手順から、ユーザによって指定された一部の実行手順部分を抽出し、全く新しい連成解析手順として独立に実行できる。新規の連成解析手順であるため、手順の追加及び削除などの加工が可能である。もちろん、元の連成解析手順のテスト目的にも使用できるが、本独立実行の処理は、連成解析手順の流用を主たる目的とする処理である。
【００６０】
＜部分実行＞
図１７は、部分実行に係るサブルーチンの処理手順を示したフローチャート、図１８は、部分実行対象の受け付けを行うフロー表示画面６の一例を示した模式図、図１９は、部分実行処理の方法を概念的に示したデータフロー図である。ＣＰＵ１１は、フロー表示画面６に表示されたフロー図の中から、部分実行対象の開始ノードを受け付け（ステップＳ５１）、終了ノードを受け付ける（ステップＳ５２）。ユーザは、例えば、図１８に示すように、部分実行対象の先頭に当たる処理ノード６１ｂに、開始ノードを指定するためのアイコン６２ａを付与することによって、開始ノードを指定することができる。同様に、ユーザは、部分実行対象の末尾に当たる処理ノード６１ｂに、終了ノードを指定するためのアイコン６２ｂを付与することによって、終了ノードを指定することができる。
【００６１】
そして、ＣＰＵ１１は、部分実行を開始するか否かを判定する（ステップＳ５３）。部分実行を開始しないと判定した場合（ステップＳ５３：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理を終了する。部分実行を開始すると判定した場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、図１９に示すように、ステップＳ５１，５２で指定された連成解析手順の一部を部分的に実行させ（ステップＳ５４）、解析結果を出力する（ステップＳ５５）。
【００６２】
このように、入力及び出力に係るデータは、データノード６１ａとして明確化されているため、容易に、連成解析手順の一部を部分的に実行させるために必要なデータを読み込み、該当部分の処理を独立的に実行させ、処理結果を出力させることができ、その出力結果も容易に確認することができる。つまり、元の連成解析手順自体をなんら変えることなく、指定した一部の実行手順部分だけを実行することができる。部分実行の処理は、独立実行処理とは異なり、追加・削除など加工を目的としておらず、主として、複雑な連成解析フローの一部分だけを取り出して実行及び評価することで、連成解析手順の理解を深めることや、動作異常時の分析を目的にしている。
＜解析結果出力＞
【００６３】
図２０は、解析結果の出力に係るサブルーチンの処理手順を示したフローチャートである。ＣＰＵ１１は、ステップＳ１９の連成解析を終了した場合、シミュレーション結果を含むファイルからデータを読み出し（ステップＳ７１）、読み出したファイルのデータから図１２に示すようなシミュレーション結果報告画面を作成し（ステップＳ７２）、作成したシミュレーション結果報告画面を表示部１４に簡易表示させる（ステップＳ７３）。
【００６４】
次いで、ＣＰＵ１１は、解析結果の詳細表示を受け付ける（ステップＳ７４）、詳細表示を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ７４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理を終える。詳細表示を受け付けたと判定した場合（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、連成解析手順のフローを用いて簡易結果の表示内容に係る元データを有する関連ファイルを探索し（ステップＳ７５）、特定した関連ファイルを作成したシミュレータを用いて、該関連ファイルを開く（ステップＳ７６）。例えば、ユーザが図１２に示した磁束線図を図示しないカーソルで選択した場合、ＣＰＵ１１は、該磁束線図を作成する元になったデータを有する関連ファイルを特定して、電磁界解析を実行するシミュレータに該関連ファイルを開かせる。
関連ファイルの特定方法としては種々の方法が考えられる。例えば、制御部は、連成解析手順を遡って辿ることにより、簡易表示した解析結果の元になったデータノード６１ａ、つまりファイルを特定することができる。また、簡易表示する解析結果の画像に、その元になったデータを有するファイルの名称及び所在などを埋め込んでおき、詳細表示する際、該画像に埋め込んだ情報に基づいて、関連ファイルを特定するように構成しても良い。
また、シミュレーション結果毎に、ループカウンタで計数した数値を対応付けて記憶しておき、更に制御部は、解析結果の簡易表示を行う際、対応するループカウンタの数値を解析結果から追跡できるように記憶しておく。解析結果の詳細を表示する際、ループカウンタの数値を手掛かりにして、解析結果の元になった関連ファイルのデータを特定することができる。
以下、シミュレーション結果報告画面、関連ファイルの探索、シミュレータを用いて関連ファイルを開く処理の具体例を説明する。
【００６５】
図２１は、連成解析手順の一例を示すフロー図である。図２１に示す連成解析手順は、モータの電流位相と、トルクとの関係を示すグラフを作成するものである。具体的には、左側の処理ノード６１ｂでは、形状データに基づいてモデルを作成し、解析テンプレートを適用すると共に、ループカウンタの値に従って電流位相を決定し、これらを入力データとして出力する。解析テンプレートとは、形状以外の解析に必要な材料、条件及び結果表示項目などを保存した雛形である。この雛形と形状を結びつけ、解析目的に応じたパラメータの設定及び変更を行うことで、処理ノードはその目的を満たすようになる。ループカウンタの初期値は０である。そして、次の処理ノード６１ｂでは、決定した電流位相においてモータに発生する電磁界をシミュレーションし、結果データを出力する。次いで、結果データに基づいて、一の処理ノード６１ｂでは磁束線図のデータが作成され、磁束線図データ、例えばＧＩＦファイルが出力される。他の処理ノード６１ｂではトルクのデータが算出され、出力される。トルクのデータについては、電流位相毎にグラフにプロットし、電流位相に対するトルクを示したグラフデータ、例えばＣＳＶファイルを作成する。制御ノードは、ある電流位相における磁束線図及びトルクの算出を終えた場合、ループカウンタを１増やし、所定の上限値に達するまで、磁束線図及びトルクの算出を繰り返し実行させる。磁束線図データ及びトルクデータは、ループカウンタの値毎に対応付けて記憶される。そして、ループカウンタの値が上限値に達した場合、ダッシュボードは、磁束線図データ及びグラフデータに基づいて、シミュレーション結果報告画面を作成し、表示する。なお、図２１では、通常のトルクデータを算出する連成解析手順を示しているが、図９に示すように、マグネットトルク及びリラクタンストルクも同様にして算出し、ダッシュボードは、各トルクのシミュレーション結果報告画面を表示する。
【００６６】
図２２は、シミュレーション結果報告画面及びシミュレータによる関連ファイルの起動画面を示す模式図、図２３は、関連ファイルの探索方法を示す概念図である。シミュレーション結果報告画面において、例えば、ポインタＰによって、特定の磁束線図が選択された場合、ＣＰＵ１１は、図２３に示すように、連成解析手順を辿って、磁束線図データのファイルを探索し、該ファイルを作成したシミュレータ、つまり、磁束線図の作成を行ったシミュレータに前記ファイルを開かせる処理を実行する。このようにして、磁束線図を作成した処理ノード６１ｂの処理を再現することが可能になる。ユーザは、シミュレーション結果報告画面では分析できない、磁束線図のシミュレーション結果の詳細を、元のファイルを作成したシミュレータを起動して確認及び検討することができる。
【００６７】
図２４は、シミュレーション結果報告画面及びシミュレータによる他の関連ファイルの起動画面を示す模式図、図２５は、他の関連ファイルの探索方法を示す概念図である。シミュレーション結果報告画面において、例えば、電流位相に対するトルクのグラフにプロットされた点の一つがポインタＰによって選択された場合、ＣＰＵ１１は、図２５に示すように、プロットの点に対応するループカウンタの値を特定し、特定されたループカウンタの値に基づいて、該点に対応するファイルを探索し、該ファイルを作成したシミュレータ、つまり、トルクを算出したシミュレータに前記ファイルを開かせる処理を実行する。ユーザは、シミュレーション結果報告画面では分析できない、トルクのシミュレーション結果の詳細を、元のファイルを作成したシミュレータを起動して確認及び検討することができる。
【００６８】
対象物の評価を行う際、シミュレーション結果を分析する必要があるが、シミュレーション結果の分析を行うためには、簡易表示された磁束線図、グラフでは不十分である。しかし、従来のシミュレーション装置においては、表示部に表示されているシミュレーション結果の画像を作成する元になったデータの所在を、連成解析手順を詳細に確認して探し出す必要があった。本実施の形態では、簡易表示された解析結果を指定、例えば、カーソルでクリックするのみで、その元になったデータのファイルを、該ファイルを作成したシミュレータで読み込み、立ち上げることができるため、解析結果についても、各分野の専門家が使用するシミュレータを用いて詳細を確認することができる。
【００６９】
従来のシミュレーション装置においては、図２１に示すように連成解析手順に再帰的な繰り返し処理を有するものがある場合、又は解析手順フローの規模がかなり大きくなる場合、シミュレーションの結果を格納したファイルを探して開くという手順がとても煩雑で困難になる。図２１に示した例では、モータの特性評価では、例えば、電流位相を振った解析をたくさん行い、計算結果で得られた各回転位置毎のトルクの平均値と、電流位相の関係をグラフ化する。この時、「ユーザがこの電流位相で、こんなトルクが得られた理由を分析したい」と思った時に、グラフの点をクリックしただけで、連成解析フローの該当する結果ファイルが開くため、非常に便利である。従来のシミュレーション装置のように、何も工夫をしなければ、ユーザは各電流位相毎の計算がコンピュータのどこかで実行されて、どこかに結果ファイルがあるはずだとか、ファイルが見つかった後、慣れていない解析ソフトを起動して、ファイルを読み込むとか、とても面倒で気が遠くなるような操作を行う必要がある。
本実施の形態では、シミュレーション対象物の形状データを用意し、対象物の種類と、評価項目を選択するだけで、複雑な連成解析が自動的に実行され、評価項目を簡単に確認することができる。さらに、シミュレーション結果報告画面のように、レポート形式でコンパクトにまとまったグラフ及び図の一部をクリックするだけで関連する結果が、該結果を算出したシミュレータを起動してダイレクトに表示することができる。
【００７０】
以上、本実施の形態によれば、本実施の形態によれば、連成解析のノウハウの承継と、複雑な連成解析処理の簡素化を図ることができる。ノウハウには、少なくとも（１）実機をいかに物理現象としてとらえ、モデル化するかという点、（２）解析後の多岐にわたる計算結果のどれを評価すべきかという点が含まれる。
本実施の形態では、連成解析フローに汎用性を与え、連成解析シミュレーションを活用した性能評価を簡易に実行することができる。従って、必ずしも解析に詳しく無い設計者が、各分野の解析シミュレーションに詳しい専門家チームが構築したノウハウの塊である連成解析手順を簡単に使用でき、また、その連成解析手順を容易に流用することができる。
図２６は、磁石の不完全着磁を考慮してモータから生じる騒音を評価する連成解析方法を示した概念図、図２７は、通電加熱もしくは誘導加熱時の熱膨張を考慮した温度上昇を評価する連成解析方法を示した概念図、図２８は、モータの基本特性を得る連成解析方法を示した概念図、図２９は、トルク成分の分離解析に関する連成解析方法を示した概念図である。図２６の連成解析は、異なる目的の解析を逐次行う代表例である。図２７は、複数の解析が時間軸で複雑に絡み合い、互いに相互作用するループ処理の代表例である。図２８は、複数の特性を得るために、磁界解析を並列して行う分岐処理の代表例である。図２９は、ある特性の成分分析を行うために、磁界解析を並列して行う分岐処理の代表例である。各図に示すように、連成解析手順を概念的に簡素化したとしても、いずれの評価項目「磁石の不完全着磁を考慮してモータから生じる騒音」、「通電加熱もしくは誘導加熱時の熱膨張を考慮した温度上昇」、「モータの基本特性」及び「トルク成分の分離解析」のいずれも、複雑な手順である。本実施の形態に係るシミュレーション装置と用いることで、このように複雑な連成解析手順のノウハウの流用が可能になり、連成解析を容易に実行することができる。
【００７１】
また、入力及び出力に係るデータは、データノード６１ａとして明確化されているため、連成解析手順に含まれる一部の実行手順部分を抽出し、該手順と異なる他の連成解析の手順を生成することができる。従って、連成解析手順の一部を抜き出して、他の連成解析の手順に流用することが可能である。また、一部を抜き出して該当部分の動作を確認することもできる。
【００７２】
更に、入力及び出力に係るデータは、データノード６１ａとして明確化されているため、容易に、複雑な連成解析手順の一部だけを取り出して実行及び評価し、連成解析手順の理解を深めることや、動作異常時の分析を容易にすることが可能である。
【００７３】
更にまた、連成解析によって得られる多岐に渡るシミュレーションの結果を、シミュレーション結果報告画面のように、レポート形式でコンパクトにまとまったグラフ及び図として表示することができる。また、グラフ及び図の一部をクリックするだけで、該グラフ及び図の元になった関連ファイルが自動的に探索され、関連ファイルを作成したシミュレータを起動して該ファイルを表示することができる。従って、専門家では無いユーザであっても、各分野の専門家が使用するシミュレータを用いて詳細を確認することができる。
【００７４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７５】
１  シミュレーション装置
２  記録媒体
１１  ＣＰＵ
１２  一次記憶部
１３  二次記憶部
１４  表示部
１５  入力部
【図１】
0005422063.tif 000002
【図２】
0005422063.tif 000003
【図３】
0005422063.tif 000004
【図４】
0005422063.tif 000005
【図５】
0005422063.tif 000006
【図６】
0005422063.tif 000007
【図７】
0005422063.tif 000008
【図８】
0005422063.tif 000009
【図９】
0005422063.tif 000010
【図１０】
0005422063.tif 000011
【図１１】
0005422063.tif 000012
【図１２】
0005422063.tif 000013
【図１３】
0005422063.tif 000014
【図１４】
0005422063.tif 000015
【図１５】
0005422063.tif 000016
【図１６】
0005422063.tif 000017
【図１７】
0005422063.tif 000018
【図１８】
0005422063.tif 000019
【図１９】
0005422063.tif 000020
【図２０】
0005422063.tif 000021
【図２１】
0005422063.tif 000022
【図２２】
0005422063.tif 000023
【図２３】
0005422063.tif 000024
【図２４】
0005422063.tif 000025
【図２５】
0005422063.tif 000026
【図２６】
0005422063.tif 000027
【図２７】
0005422063.tif 000028
【図２８】
0005422063.tif 000029
【図２９】
0005422063.tif 000030