(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元の解析対象のシミュレーションモデル（以下、「解析対象モデル」と言う）がメッシュ状に分割された所定形状の複数の要素のうち、少なくとも当該解析対象モデルの一部分の表面に対応する表面要素を複数取得する要素取得手段と、
この要素取得手段により取得された複数の表面要素の各節点の座標を取得する座標取得手段と、
前記解析対象モデルの一部分の表面形状を規定する所定の演算式を用いて、前記座標取得手段により取得された前記複数の表面要素の各節点の座標が、前記解析対象モデルの表面上に存在するか否かを判定する第１判定手段と、
前記要素取得手段により取得された前記複数の表面要素の各々における節点を頂点とする角度の総和を基準として、当該複数の表面要素の何れかに抜けが生じているか否かを判定する第２判定手段と、
前記第１判定手段による判定結果に基づいて、前記解析対象モデルの表面上に存在しない座標を有する節点を解析に不適正な節点として特定するとともに、前記第２判定手段による判定結果に基づいて、抜けが生じている表面要素を解析に不適正な表面要素として特定する特定手段と、
を備えたことを特徴とするデータ検査装置。
【請求項２】
前記特定手段により特定された、前記解析対象モデルの表面上に存在しない座標を有する節点及び抜けが生じている表面要素のうち、少なくとも一方を報知手段から報知させる報知制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ検査装置。
【請求項３】
データ検査装置のコンピュータを、
３次元の解析対象のシミュレーションモデル（以下、「解析対象モデル」と言う）がメッシュ状に分割された所定形状の複数の要素のうち、少なくとも当該解析対象モデルの一部分の表面に対応する表面要素を複数取得する要素取得手段、
この要素取得手段により取得された複数の表面要素の各節点の座標を取得する座標取得手段、
前記解析対象モデルの一部分の表面形状を規定する所定の演算式を用いて、前記座標取得手段により取得された前記複数の表面要素の各節点の座標が、前記解析対象モデルの表面上に存在するか否かを判定する第１判定手段、
前記要素取得手段により取得された前記複数の表面要素の各々における節点を頂点とする角度の総和を基準として、当該複数の表面要素の何れかに抜けが生じているか否かを判定する第２判定手段、
前記第１判定手段による判定結果に基づいて、前記解析対象モデルの表面上に存在しない座標を有する節点を解析に不適正な節点として特定するとともに、前記第２判定手段による判定結果に基づいて、抜けが生じている表面要素を解析に不適正な表面要素として特定する特定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解析対象のシミュレーションモデルがメッシュ状に分割された複数の要素の分割データを検査するデータ検査装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３次元や２次元の連続体を解析対象として、当該解析対象のシミュレーションモデル（解析対象モデル）の構造解析や音響解析等を有限要素法や境界要素法などの所定の解析手法を用いて行っている。
例えば、有限要素法では、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムなどを利用して生成された解析対象のシミュレーションモデルを、メッシュ状に区分して複数の多角形や多面体の有限要素に分割し、これらの要素間の物理的関係を数値解析する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５５６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、生成された要素の分割データ自体に誤りがあると、数値解析における計算誤差を生じさせたり、数値解析自体を実行できなくなる虞があることから、解析対象モデル中に境界条件などを定義する必要がある。そこで、ＣＡＤシステムにて解析対象の部品毎の接触面の定義を行った上で、接触面どうしの配置の整合性を考慮してシミュレーションモデルを生成するシステムが開発されている。
しかしながら、上記のシステムにあっては、解析対象における他の部品と接触しない部分などは考慮されていないため、シミュレーションモデルの表面の要素などは依然としてユーザの意図した通りには設定されない虞がある。また、生成されたシミュレーションモデルを有限要素法以外の他の解析手法に適用することができないといった問題もある。
このため、シミュレーションモデルの要素が適正に設定されているか否かを確認する作業は、手作業に因るところが多く、煩雑となっている。
【０００５】
そこで、本願発明の課題は、複数の表面要素の分割データの誤りを簡便に、且つ、適正に検査することができるデータ検査装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のデータ検査装置は、
３次元の解析対象のシミュレーションモデル（以下、「解析対象モデル」と言う）がメッシュ状に分割された所定形状の複数の要素のうち、少なくとも当該解析対象モデルの一部分の表面に対応する表面要素を複数取得する要素取得手段と、
この要素取得手段により取得された複数の表面要素の各節点の座標を取得する座標取得手段と、
前記解析対象モデルの一部分の表面形状を規定する所定の演算式を用いて、前記座標取得手段により取得された前記複数の表面要素の各節点の座標が、前記解析対象モデルの表面上に存在するか否かを判定する第１判定手段と、
前記要素取得手段により取得された前記複数の表面要素の各々における節点を頂点とする角度の総和を基準として、当該複数の表面要素の何れかに抜けが生じているか否かを判定する第２判定手段と、
前記第１判定手段による判定結果に基づいて、前記解析対象モデルの表面上に存在しない座標を有する節点を解析に不適正な節点として特定するとともに、前記第２判定手段による判定結果に基づいて、抜けが生じている表面要素を解析に不適正な表面要素として特定する特定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のプログラムは、
データ検査装置のコンピュータを、
３次元の解析対象のシミュレーションモデル（以下、「解析対象モデル」と言う）がメッシュ状に分割された所定形状の複数の要素のうち、少なくとも当該解析対象モデルの一部分の表面に対応する表面要素を複数取得する要素取得手段、
この要素取得手段により取得された複数の表面要素の各節点の座標を取得する座標取得手段、
前記解析対象モデルの一部分の表面形状を規定する所定の演算式を用いて、前記座標取得手段により取得された前記複数の表面要素の各節点の座標が、前記解析対象モデルの表面上に存在するか否かを判定する第１判定手段、
前記要素取得手段により取得された前記複数の表面要素の各々における節点を頂点とする角度の総和を基準として、当該複数の表面要素の何れかに抜けが生じているか否かを判定する第２判定手段、
前記第１判定手段による判定結果に基づいて、前記解析対象モデルの表面上に存在しない座標を有する節点を解析に不適正な節点として特定するとともに、前記第２判定手段による判定結果に基づいて、抜けが生じている表面要素を解析に不適正な表面要素として特定する特定手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の表面要素の分割データの誤りを簡便に、且つ、適正に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した一実施形態のデータ検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１のデータ検査装置によるデータ検査処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】図２のデータ検査処理に係る解析対象モデルの一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施形態のデータ検査装置１００は、３次元の解析対象モデルＭがメッシュ状に分割された所定形状の複数の要素Ｅ、…のうち、少なくとも当該解析対象モデルＭの一部分の表面に対応する表面要素Ｅ１を複数取得する。そして、データ検査装置１００は、少なくとも当該解析対象モデルＭの一部分に対応する複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標を取得して、これら複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標が、少なくとも解析対象モデルＭの一部分の表面形状を基準とした第１条件を満たすか否かを判定する。また、データ検査装置１００は、少なくとも当該解析対象モデルＭの一部分の表面に対応する複数の表面要素Ｅ１、…の各々が、当該表面要素Ｅ１の各節点Ｐを頂点とする角度を基準とした第２条件を満たすか否かを判定する。そして、データ検査装置１００は、第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐを不適正な節点Ｐとして特定するとともに、第２条件を満たさない表面要素Ｅ１を不適正な表面要素Ｅ１として特定する。
【００１１】
図１は、本発明を適用した一実施形態のデータ検査装置１００の概略構成を示すブロック図である。
データ検査装置１００は、例えば、ワークステーションなどのコンピュータにより構成され、図１に示すように、中央制御部１と、メモリ２と、記憶部３と、操作入力部４と、データ取得部５と、データ検査部６と、表示部７と、表示制御部８と、外部通信部９とを備えている。
【００１２】
中央制御部１は、データ検査装置１００の各部を制御するものである。具体的には、中央制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；図示略）を備え、データ検査装置１００用の各種処理プログラム（図示略）に従って各種の制御動作を行う。
【００１３】
メモリ２は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等により構成され、中央制御部１、データ取得部５、データ検査部６等によって処理されるデータ等を一時記憶する。また、メモリ２は、外部機器２００から当該データ検査装置１００に対して送信されて、外部通信部９により受信された解析対象のシミュレーションモデル（解析対象モデル）Ｍのデータを一時記憶する。
【００１４】
記憶部３は、例えば、不揮発性メモリ（フラッシュメモリ）等により構成され、中央制御部１の動作に必要な各種プログラムやデータ（図示略）を記憶している。
【００１５】
操作入力部４は、例えば、数値、文字等を入力するためのデータ入力キーや、データの選択、送り操作等を行うための上下左右移動キーや各種機能キー等によって構成されるキーボードやマウス等の操作部を備え、これらの操作部の操作に応じて所定の操作信号を中央制御部１に出力する。
【００１６】
データ取得部５は、３次元の解析対象のシミュレーションモデル（解析対象モデル）Ｍがメッシュ状に分割された所定形状の複数の表面要素Ｅ１、…の分割データを取得する。
【００１７】
先ず、解析対象モデルＭについて説明する。
解析対象モデルＭとは、ＣＡＤシステムを構成する外部機器２００によって３次元の連続体を解析対象として生成された当該解析対象のシミュレーションモデル（解析対象モデル）Ｍのことである。
ここで、３次元の連続体である解析対象は、少なくとも一の演算式により規定される表面形状を具備している。即ち、解析対象は、当該解析対象全体の表面形状が少なくとも一の演算式により規定されるか、或いは、表面形状が少なくとも一の演算式により規定される構成部品を複数組み合わせて構成されている。従って、３次元の連続体である解析対象に基づいて生成されるシミュレーションモデル（解析対象モデル）Ｍも、少なくとも一の演算式により規定される表面形状を具備する。
なお、本実施形態のデータ検査装置１００による検査対象を解析対象モデルＭの一部分とした場合には、当該解析対象モデルＭの少なくとも一部分の表面形状が所定の演算式を用いて規定されていれば良い。
具体的には、解析対象モデルＭは、例えば、中身が詰まった中実の構造であっても良いし、中空の構造であっても良いし、当該中空の空間部自体の形状を具備するものであっても良い。例えば、解析対象モデルＭとしては、球体、楕円体、立方体などの比較的単純な形状のものや、これらを組み合わせてなる形状などが挙げられる。
【００１８】
また、データ取得部５は、３次元の解析対象モデルＭをメッシュ状に区分して所定形状の複数の要素Ｅ、…の分割データを生成するデータ生成部５ａを具備している。
具体的には、データ生成部５ａは、先ず、メモリ２から外部機器２００により生成された３次元の解析対象モデルＭを取得する。そして、データ生成部５ａは、取得した当該解析対象モデルＭを有限要素法によりメッシュ状に区分して所定の多角形や多面体からなる複数の有限要素Ｅに分割することにより、有限要素Ｅの分割データを生成する。そして、データ取得部５は、データ生成部５ａにより生成された有限要素Ｅの分割データのうち、当該解析対象モデルＭの外表面に対応して配置されている表面要素Ｅ１の分割データを取得する。
なお、データ生成部５ａは、複数の要素Ｅ、…の分割データの生成に有限要素法を用いるようにしたが、解析対象モデルＭの数値解析の手法として適用可能な他の解析手法、例えば、境界要素法などを用いても良い。また、有限要素法や境界要素法は、解析対象のシミュレーションモデル（解析対象モデル）Ｍの解析手法として公知の技術であるので、ここでの説明は省略する。
【００１９】
また、データ取得部５は、解析対象モデルＭ全体の表面要素Ｅ１の分割データを取得するようにしたが、解析対象モデルＭにおける表面要素Ｅ１の分割データを取得する範囲はこれに限られるものではない。例えば、複数の構成部品から構成された連続体を解析対象として生成された解析対象モデルＭの場合、データ取得部５は、各構成部品に対応する一部分の外表面の有限要素Ｅの分割データ、即ち、少なくとも解析対象モデルＭの一部分の外表面に対応する表面要素Ｅ１を取得するようにしても良い。ここで、少なくとも解析対象モデルＭの一部分に対応する表面要素Ｅ１は、同一の物性を属性情報として有する集合である。
さらに、データ取得部５は、３次元の解析対象モデルＭをデータ生成部５ａにより分割することで表面要素Ｅ１の分割データを取得するようにしたが、表面要素Ｅ１の分割データの取得方法はこれに限られるものではなく、当該データ検査装置１００外の所定の分割データ生成装置（図示略）により生成された表面要素Ｅ１の分割データを外部通信部９や当該データ検査装置１００本体に対して着脱自在な記録媒体（図示略）などを介して取得するようにしても良い。
【００２０】
このように、データ取得部５は、３次元の解析対象モデルＭがメッシュ状に分割された所定形状の複数の要素Ｅ、…のうち、少なくとも当該解析対象モデルＭの一部分の表面に対応する表面要素Ｅ１を複数取得する要素取得手段を構成している。
【００２１】
データ検査部６は、座標取得部６ａと、第１判定部６ｂと、第２判定部６ｃと、誤りデータ特定部６ｄとを具備している。
【００２２】
座標取得部６ａは、データ取得部５により取得された解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標（x,y,z）を取得する。具体的には、座標取得部６ａは、解析対象モデルＭの表面要素Ｅ１について、当該表面要素Ｅ１を構成する複数の節点Ｐのx軸、y軸及びz軸から構成された３次元空間における座標（x,y,z）を取得する。
ここで、座標取得部６ａは、データ取得部５により取得された複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標を取得する座標取得手段を構成している。
【００２３】
第１判定部６ｂは、座標取得部６ａにより取得された解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標（x,y,z）が第１条件を満たすか否かを判定する。
第１条件は、少なくとも解析対象モデルＭの検査対象となる一部分の表面形状を基準とした条件である。具体的には、第１条件は、当該解析対象モデルＭの一部分の表面形状を規定する所定の演算式を基準とした条件である。例えば、解析対象モデルＭを楕円体とした場合、第１条件は、楕円体の表面を規定する方程式である下記式（１）となる。
【数１】
0005581788.tif 000002
なお、上記式（１）において、座標（x0,y0,z0）は当該楕円体の中心座標を表し、「a」,「b」,「c」の各々はそれぞれx軸、y軸及びz軸方向の主軸の半分の長さを表している。
【００２４】
そして、第１判定部６ｂは、座標取得部６ａにより取得された解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標（例えば、節点P1（x1,y1,z1）等）が、少なくとも解析対象モデルＭの一部分の表面形状を基準とした第１条件を満たすか否かを判定する。具体的には、例えば、解析対象モデルＭを楕円体とした場合、第１判定部６ｂは、解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各節点P1の座標（x1,y1,z1）を上記式（１）に代入して、当該式（１）を満たすか否かを判定する。これにより、第１判定部６ｂは、解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各節点P1の座標（x1,y1,z1）が解析対象モデルＭの表面上に存するか否かを判定する。
【００２５】
なお、第１条件の判定基準は、適宜任意に変更可能であり、例えば、第１条件として規定する所定の演算式を厳密に満たすか否かを判定しても良いし、所定の閾値を設定することで誤差範囲を確保するようにしても良い。
また、第１条件として例示した式（１）は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。また、解析対象モデルＭの形状によっては、第１条件として複数の演算式を規定しても良い。
このように、第１判定部６ｂは、座標取得部６ａにより取得された複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標が、解析対象モデルＭの一部分の表面形状を基準とした第１条件を満たすか否かを判定する第１判定手段を構成している。
【００２６】
第２判定部６ｃは、データ取得部５により取得された解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各々が第２条件を満たすか否かを判定する。
第２条件は、解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐを頂点とする角度（例えば、内角θi）を基準とした条件である。具体的には、第２条件は、判定対象となる表面要素Ｅ１の各節点Ｐ（例えば、節点P1等；図３（ｂ）参照）を共有する複数の表面要素Ｅ１、…の各々における、当該節点Ｐを頂点とする角度の総和（例えば、内角θ；下記式（２）参照）を基準として規定されている。例えば、第２条件としては、角度（内角θ）の総和が所定の角度（例えば、2π（３６０°）等）となっていることが挙げられる。
ここで、判定対象となる表面要素Ｅ１の各節点Ｐ（例えば、節点P1等）を共有する複数の表面要素Ｅ１、…とは、当該判定対象となる表面要素Ｅ１を含む各節点Ｐの周辺に存する周辺要素Ｅ２のことである。そして、第２判定部６ｃは、これら周辺要素Ｅ２、…の各々について、各節点Ｐの座標から算出される処理対象の節点Ｐに向かう二つの辺のベクトル（例えば、ベクトルａ、ｂ等）及びその長さを下記式（３）に代入して、処理対象の節点Ｐを頂点とする内角θi（例えば、内角θ1〜θ6等；図３（ｂ）参照）を算出する。その後、第２判定部６ｃは、これら周辺要素Ｅ２、…の各々における処理対象の節点Ｐを頂点とする内角θiを全て加算して、それらの総和（例えば、内角θ）を下記式（２）に従って算出する。
【数２】
0005581788.tif 000003
【数３】
0005581788.tif 000004
なお、上記式（２）において、「n」は周辺要素Ｅ２の個数を表している。また、上記式（３）にあっては、処理対象の節点Ｐに向かう二つの辺のベクトル（例えば、ベクトルａ、ｂ等）をボールド（太字）の書体で表すものとする。
【００２７】
そして、第２判定部６ｃは、データ取得部５により取得された解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各々について、処理対象の節点P1を頂点とする内角θiの総和（例えば、内角θ）を基準とする第２条件を満たすか否かを判定する。
具体的には、例えば、図３（ｂ）に示すように、処理対象の節点P1を共有する表面要素Ｅ１が当該節点P1の周辺に６つ存する場合、第２判定部６ｃは、これら６つの周辺要素Ｅ２における節点P1を頂点とする内角θ1〜θ6をそれぞれ式（３）に従って算出する。そして、第２判定部６ｃは、算出された内角θ1〜θ6を加算して節点P1を頂点とする内角θ1〜θ6の総和（内角θ）を式（２）に従って算出する。なお、図３（ｂ）にあっては、内角θ1を構成する二つの辺のベクトルａ、ｂのみを表し、ベクトルａ、ｂ以外の他の内角θ2〜θ6に係る辺のベクトルの図示は省略している。
その後、第２判定部６ｃは、解析対象モデルＭの節点P1の周囲の所定範囲内は略平面であるとみなして、式（２）に従って算出された内角θiの総和（内角θ）が2π（３６０°）となるか否かを判定する。つまり、第２判定部６ｃによる判定によって、内角θiの総和（内角θ）が2πとなる場合には、処理対象の節点P1を共有する表面要素Ｅ１については抜けが生じていない。一方、内角θiの総和（内角θ）が2πとならない場合には、当該節点P1を共有する複数の表面要素Ｅ１（周辺要素Ｅ２）の何れかに抜けが生じている（表面要素Ｅ１が解析対象モデルＭに存しない）。
また、第２判定部６ｃは、解析対象モデルＭの各表面要素Ｅ１の全ての節点Ｐについて、上記と同様に、処理対象の節点Ｐを頂点とする内角θiの総和（例えば、内角θ）が2πとなるか否かを判定する。
【００２８】
なお、第２条件の判定基準は、適宜任意に変更可能であり、例えば、第２条件として規定する所定の演算式（例えば、内角θ＝2π）を満たすか否かを厳密に判定しても良いし、所定の閾値を設定することで誤差範囲を確保するようにしても良い。
また、第２条件に係る式（２）及び式（３）は、一例であってこれらに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
さらに、第２判定部６ｃによる判定処理にあっては、表面要素Ｅ１の各節点Ｐを頂点とする内角θiを基準とするようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、外角を基準とするようにしても良い。
このように、第２判定部６ｃは、データ取得部５により取得された複数の表面要素Ｅ１、…の各々が、当該表面要素Ｅ１の各節点Ｐを頂点とする角度を基準とした第２条件を満たすか否かを判定する第２判定手段を構成している。
【００２９】
誤りデータ特定部６ｄは、第１判定部６ｂ及び第２判定部６ｃによる判定結果に基づいて、数値解析に不適正な誤りデータを特定する。
具体的には、誤りデータ特定部６ｄは、第１判定部６ｂにより第１条件を満たさない座標、即ち、解析対象モデルＭの表面上に存しない座標を有する節点Ｐを数値解析に不適正な節点Ｐとして特定する。
【００３０】
また、誤りデータ特定部６ｄは、第２判定部６ｃにより第２条件を満たさない表面要素Ｅ１、即ち、解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の中で抜けが生じている表面要素Ｅ１を数値解析に不適正な表面要素Ｅ１として特定する。
つまり、誤りデータ特定部６ｄは、第２判定部６ｃによる各表面要素Ｅ１の全ての節点Ｐについての判定結果に基づいて、解析対象モデルＭの全ての表面要素Ｅ１の中で抜けが生じている表面要素Ｅ１を特定する。例えば、一の表面要素Ｅ１の各節点Ｐについての判定結果にて、内角θiの総和（例えば、内角θ）が全て2πとならなかった場合、誤りデータ特定部６ｄは、当該一の表面要素Ｅ１に抜けが生じていると特定する。また、誤りデータ特定部６ｄは、例えば、一の表面要素Ｅ１の全ての節点Ｐのうち、何れか一の節点Ｐを処理対象とした判定結果にて内角θiの総和（例えば、内角θ）が2πとならなかった場合には、各節点Ｐを共有する周辺要素Ｅ２との関係を考慮して抜けが生じている表面要素Ｅ１を特定しても良い。具体的には、内角θiの総和（例えば、内角θ）が2πとならなかった一の節点Ｐを共有する他の表面要素Ｅ１の各節点Ｐについての判定結果にて、内角θiの総和（例えば、内角θ）が全て2πとなった場合には、誤りデータ特定部６ｄは、当該一の表面要素Ｅ１に抜けが生じていると判定する。
なお、上記した複数の表面要素Ｅ１、…の中で抜けが生じている表面要素Ｅ１の特定方法は、一例であってこれらに限られるものではない。
【００３１】
このように、誤りデータ特定部６ｄは、解析対象モデルＭの複数の要素Ｅ、…の分割データの中で、その後の解析装置による数値解析にて計算誤差を生じさせたり、当該数値解析自体を実行不可とするなど数値解析に悪影響を及ぼす虞がある節点Ｐや要素Ｅを数値解析に不適正な誤りデータとして特定する。
ここで、誤りデータ特定部６ｄは、第１判定部６ｂによる判定結果に基づいて、第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐを解析に不適正な節点Ｐとして特定するとともに、第２判定部６ｃによる判定結果に基づいて、第２条件を満たさない表面要素Ｅ１を解析に不適正な表面要素Ｅ１として特定する特定手段を構成している。
【００３２】
表示部７は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のディスプレイから構成され、表示制御部８の制御下にて各種情報を表示画面に表示する。
【００３３】
表示制御部８は、表示用データを生成して表示部７の表示画面に表示させる制御を行う。
具体的には、表示制御部８は、例えば、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）やＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）等を具備するビデオカード（図示略）を備えている。そして、表示制御部８は、中央制御部１からの表示指示に従って、解析対象モデルＭや当該解析対象モデルＭの要素分割後の画像の表示用データをビデオカードによる描画処理によって生成し、表示部７に出力する。
【００３４】
また、表示制御部８は、誤りデータ特定部６ｄにより特定された第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐ及び第２条件を満たさない表面要素Ｅ１を誤りデータとして表示部７の表示画面に表示させる。例えば、表示制御部８は、誤りデータ特定部６ｄにより特定された節点Ｐや表面要素Ｅ１の誤りデータを所定の順序で列記したリスト形式の表示用データを生成して、当該表示用データに基づいて誤りデータを表示部７の表示画面にリスト表示させても良い。また、例えば、表示制御部８は、表示画面に表示されている解析対象モデルＭの要素分割後の画像中で、当該誤りデータに係る節点Ｐや表面要素Ｅ１の部分を他の節点Ｐや要素Ｅと識別可能な表示態様で表示させるようにしても良い。
さらに、表示制御部８は、ユーザによる操作入力部４の所定操作に基づいて、或いは、中央制御部１による制御下にて自動的に、誤りデータ特定部６ｄにより特定された誤りデータに係る節点Ｐ及び表面要素Ｅ１を交互に切り替えて表示部７の表示画面に表示させるようにしても良い。
【００３５】
なお、表示制御部８は、誤りデータ特定部６ｄにより特定された第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐ及び第２条件を満たさない表面要素Ｅ１の両方を誤りデータとして表示部７に表示させるようにしたが、当該誤りデータに係る節点Ｐ及び表面要素Ｅ１のうち、何れか一方を表示部７に表示させるようにしても良い。
また、誤りデータに係る節点Ｐ及び表面要素Ｅ１の報知の態様は、人の五感、特に、視覚、聴覚、触覚等によって当該誤りデータを把握、認識させることができる方法であれば如何なる態様であっても良く、例えば、誤りデータが存する旨を音（音声など）や振動により報知するようにしても良い。
このように、表示制御部８は、誤りデータ特定部６ｄにより特定された第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐ及び第２条件を満たさない表面要素Ｅ１のうち、少なくとも一方を報知手段（表示部７）から報知させる報知制御手段を構成している。
【００３６】
外部通信部９は、外部機器２００と所定の通信回線（例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）等）を介して情報を送受信可能に接続される。具体的には、外部通信部９は、例えば、図示は省略するが、外部機器２００との接続用の端子（例えば、ＬＡＮ端子等）に装着された所定の通信ケーブル（例えば、ＬＡＮケーブル）を介してデータの送受信を行う。例えば、外部通信部９は、外部機器２００から送信された３次元の解析対象のシミュレーションモデル（解析対象モデル）Ｍを受信する。外部通信部９により受信された解析対象モデルＭは、メモリ２に転送されて一時的に記憶される。
なお、外部機器２００は、ＣＡＤシステムを構成するワークステーションなどのコンピュータであって、解析対象モデルＭを生成可能なものであれば如何なる構成であっても良く、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
次に、データ検査装置１００によるデータ検査方法について、図２並びに図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して説明する。
図２は、データ検査処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図３（ａ）は、解析対象モデルＭを複数の要素Ｅ、…に分割した状態を模式的に表す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）中の領域Ａ内を拡大をして示す図である。
なお、以下の説明にあっては、解析対象モデルＭとして楕円体を用いるものとする。また、当該解析対象モデルＭは、外部機器２００により生成された後、外部通信部９を介してメモリ２に一時記憶されているものとする。
【００３８】
図２に示すように、先ず、データ取得部５は、楕円体をなす３次元の解析対象のシミュレーションモデル（解析対象モデル）Ｍがメッシュ状に分割された複数の表面要素Ｅ１、…の分割データを取得する（ステップＳ１）。
具体的には、データ取得部５のデータ生成部５ａは、メモリ２に一時記憶されている３次元の解析対象モデルＭを取得する。そして。データ生成部５ａは、当該解析対象モデルＭを有限要素法によりメッシュ状に区分して所定形状の複数の有限要素Ｅに分割することによって、有限要素Ｅの分割データ（図３（ａ）参照）を生成する。そして、データ取得部５は、データ生成部５ａにより生成された有限要素Ｅの分割データのうち、当該解析対象モデルＭの外表面に対応する表面要素Ｅ１の分割データを取得する。
なお、データ取得部５による表面要素Ｅ１の分割データの取得は、ユーザによる操作入力部４の所定操作に基づいて開始されても良いし、外部機器２００から送信された解析対象モデルＭがメモリ２に一時記憶されたことを契機として自動的に開始されても良い。
【００３９】
次に、データ検査部６の座標取得部６ａは、データ取得部５により取得された解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…を構成する複数の節点Ｐの３次元空間における座標（x,y,z）を取得する（ステップＳ２）。
【００４０】
続けて、データ検査部６の第１判定部６ｂは、座標取得部６ａにより取得された解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標（例えば、節点P1（x1,y1,z1）等）が、解析対象モデルＭの表面形状を基準とした第１条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、第１判定部６ｂは、解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各節点P1の座標（x1,y1,z1）を下記式（１）に順次代入していき、各節点P1の座標（x1,y1,z1）が当該式（１）を満たすか否かを判定する。
【数４】
0005581788.tif 000005
そして、データ検査部６の誤りデータ特定部６ｄは、第１判定部６ｂによる判定結果に基づいて、第１条件を満たさない座標、即ち、解析対象モデルＭの表面上に存しない座標を有する節点Ｐを数値解析に不適正な誤りデータとして順次特定する（ステップＳ４）。
【００４１】
なお、ステップＳ３における第１判定部６ｂによる判定処理の完了後に、ステップＳ４における誤りデータ特定部６ｄによる節点Ｐの特定処理を行うようにしたが、処理の順序はこれに限られるものではない。例えば、複数の表面要素Ｅ１、…の節点Ｐの各々を所定の順序で処理対象としていき、第１判定部６ｂによる判定処理及び誤りデータ特定部６ｄによる節点Ｐの特定処理を順次行うようにしても良い。
【００４２】
次に、データ検査部６の第２判定部６ｃは、データ取得部５により取得された解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の各々が、各節点Ｐを頂点とする角度を基準とした第２条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ５）。
具体的には、第２判定部６ｃは、判定対象となる要素Ｅの各節点Ｐ（例えば、節点P1等）の周辺要素Ｅ２の各々について、処理対象の節点Ｐに向かう二つの辺のベクトル（例えば、ベクトルａ、ｂ等）及びその長さから処理対象の節点Ｐを頂点とする内角θi（例えば、内角θ1〜θ6等；図３（ｂ）参照）を下記式（３）に従って算出する。続けて、第２判定部６ｃは、これら周辺要素Ｅ２、…の各々における処理対象の節点Ｐを頂点とする内角θiを全て加算して、それらの総和（例えば、内角θ）を下記式（２）に従って算出する。
【数５】
0005581788.tif 000006
【数６】
0005581788.tif 000007
その後、第２判定部６ｃは、解析対象モデルＭの節点P1の周囲の所定範囲内は略平面であるとみなして、式（２）に従って算出された内角θiの総和（内角θ）が2π（３６０°）となるか否かを判定する。
【００４３】
そして、データ検査部６の誤りデータ特定部６ｄは、第２判定部６ｃによる判定結果に基づいて、第２条件を満たさない表面要素Ｅ、即ち、解析対象モデルＭの複数の表面要素Ｅ１、…の中で抜けが生じている表面要素Ｅ１を数値解析に不適正な誤りデータとして順次特定する（ステップＳ６）。具体的には、誤りデータ特定部６ｄは、第２判定部６ｃによる各表面要素Ｅ１の全ての節点Ｐについての判定結果に基づいて、解析対象モデルＭの全ての表面要素Ｅ１の中で抜けが生じている表面要素Ｅ１を数値解析に不適正な誤りデータとして特定する。
【００４４】
なお、ステップＳ５における第２判定部６ｃによる判定処理の完了後に、ステップＳ６における誤りデータ特定部６ｄによる表面要素Ｅ１の特定処理を行うようにしたが、処理の順序はこれに限られるものではない。例えば、複数の表面要素Ｅ１、…の各々を所定の順序で処理対象としていき、第１判定部６ｂによる判定処理及び誤りデータ特定部６ｄによる表面要素Ｅ１の特定処理を順次行うようにしても良い。
また、数値解析に不適正な節点Ｐの特定（ステップＳ３、Ｓ４）後に、数値解析に不適正な表面要素Ｅ１を特定（ステップＳ５、Ｓ６）するようにしたが、処理の順序は逆であっても良く、数値解析に不適正な表面要素Ｅ１を特定後に、数値解析に不適正な節点Ｐを特定するようにしても良い。
【００４５】
その後、表示制御部８は、誤りデータ特定部６ｄにより特定された第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐ及び第２条件を満たさない表面要素Ｅ１を誤りデータとして表示部７の表示画面に表示させる（ステップＳ７）。例えば、表示制御部８は、誤りデータ特定部６ｄにより特定された節点Ｐや表面要素Ｅ１をリスト形式で表示部７の表示画面に表示させたり、解析対象モデルＭの要素分割後の表示画像中で、当該誤りデータに係る節点Ｐや表面要素Ｅ１の部分を他の節点Ｐや要素Ｅと識別可能な表示態様で表示させる。
これにより、データ検査処理を終了する。
【００４６】
以上のように、本実施形態のデータ検査装置１００によれば、３次元の解析対象モデルＭの少なくとも一部分の表面に対応する表面要素Ｅ１の各節点Ｐの中で、当該少なくとも一部分の表面形状を基準とした第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐを、数値解析に不適正な節点Ｐとして特定することができる。また、解析対象モデルＭの少なくとも一部分の表面に対応する複数の表面要素Ｅ１、…の中で、当該表面要素Ｅ１の各節点Ｐを頂点とする角度を基準とした第２条件を満たさない表面要素Ｅ１を、数値解析に不適正な表面要素Ｅ１として特定することができる。
これにより、３次元の解析対象モデルＭの表面に表面要素Ｅ１が適正に設定されているか否かをユーザの手作業に因ることなく簡便に確認することができ、複数の表面要素Ｅ１、…の分割データの誤りを適正に検査することができる。
【００４７】
また、数値解析に不適正な節点Ｐの判定に係る第１条件は、解析対象モデルＭの一部分の表面形状を規定する所定の演算式を基準として規定されているので、複数の表面要素Ｅ１、…の各節点P1の座標（x1,y1,z1）が解析対象モデルＭの表面上に存するか否かの判定を適正に行うことができ、複数の表面要素Ｅ１、…の分割データの誤りを適正に検査することができる。
また、数値解析に不適正な表面要素Ｅ１の判定に係る第２条件は、判定対象となる表面要素Ｅ１の各節点Ｐを共有する複数の表面要素Ｅ１、…の各々における当該節点Ｐを頂点とする角度の総和を基準として規定されているので、表面要素Ｅ１の各節点Ｐを頂点とする角度を用いる処理負担の少ない比較的な簡単な方法によって、複数の表面要素Ｅ１、…の中で抜けが生じている表面要素Ｅ１の特定を行うことができ、複数の表面要素Ｅ１、…の分割データの誤りを適正に検査することができる。
【００４８】
また、第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐ及び第２条件を満たさない表面要素Ｅ１のうち、少なくとも一方を表示部７に表示させて報知するので、ユーザに複数の表面要素Ｅ１、…の分割データの誤りを適正に把握させることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態にあっては、数値解析に不適正な節点Ｐや表面要素Ｅ１の判定に係る第１条件や第２条件を所定の演算式を用いて規定するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、各種のパラメータとして設定するようにしても良い。
【００５０】
また、上記実施形態にあっては、解析対象モデルＭの外側の面を表面として当該外側の面の表面要素Ｅを検査対象としたが、これに限られるものではなく、例えば、中空状の解析対象モデルＭにあっては、当該解析対象モデルＭの内側の面を表面として当該内側の面の表面要素を検査対象としても良い。
【００５１】
さらに、データ検査装置１００の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。例えば、データ検査装置１００として、ワークステーションなどのコンピュータを例示したが、これに限られるものではなく、一般的なパーソナルコンピュータなどにより構成しても良い。
また、データ検査装置１００に、解析対象モデルＭの複数の要素Ｅ、…間の物理的関係を数値解析する数値解析手段を具備するようにしても良く、これにより、複数の要素Ｅ、…の分割データの検査後に、当該データ検査装置１００を用いて数値解析を即座に行うことができる。
【００５２】
加えて、上記実施形態にあっては、要素取得手段、座標取得手段、第１判定手段、第２判定手段及び特定手段としての機能を、中央制御部１の制御下にて、データ取得部５、座標取得部６ａ、第１判定部６ｂ、第２判定部６ｃ、誤りデータ特定部６ｄが駆動することにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部１のＣＰＵによって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
即ち、プログラムを記憶するプログラムメモリ（図示略）に、要素取得処理ルーチン、座標取得処理ルーチン、第１判定処理ルーチン、第２判定処理ルーチン及び特定処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、要素取得処理ルーチンにより中央制御部１のＣＰＵを、３次元の解析対象モデルがメッシュ状に分割された所定形状の複数の要素Ｅ、…のうち、少なくとも当該解析対象モデルの一部分の表面に対応する表面要素Ｅ１を複数取得する要素取得手段として機能させるようにしても良い。また、座標取得処理ルーチンにより中央制御部１のＣＰＵを、要素取得手段により取得された複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標を取得する座標取得手段として機能させるようにしても良い。また、第１判定処理ルーチンにより中央制御部１のＣＰＵを、座標取得手段により取得された複数の表面要素Ｅ１、…の各節点Ｐの座標が、解析対象モデルの一部分の表面形状を基準とした第１条件を満たすか否かを判定する第１判定手段として機能させるようにしても良い。また、第２判定処理ルーチンにより中央制御部１のＣＰＵを、要素取得手段により取得された複数の表面要素Ｅ１、…の各々が、当該表面要素Ｅ１の各節点Ｐを頂点とする角度を基準とした第２条件を満たすか否かを判定する第２判定手段として機能させるようにしても良い。また、特定処理ルーチンにより中央制御部１のＣＰＵを、第１判定手段による判定結果に基づいて、第１条件を満たさない座標を有する節点Ｐを解析に不適正な節点Ｐとして特定するとともに、第２判定手段による判定結果に基づいて、第２条件を満たさない表面要素Ｅ１を解析に不適正な表面要素Ｅ１として特定する特定手段として機能させるようにしても良い。
【００５３】
同様に、報知制御手段についても、中央制御部１のＣＰＵによって報知制御処理ルーチンを含む所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
【００５４】
さらに、上記の各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＲＯＭやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型画像記録部を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ（搬送波）も適用される。
【符号の説明】
【００５５】
１００  データ検査装置
１      中央制御部
５      データ取得部
５ａ    データ生成部
６      データ検査部
６ａ    座標取得部
６ｂ    第１判定部
６ｃ    第２判定部
６ｄ    誤りデータ特定部
７      表示部
８      表示制御部
【図１】
0005581788.tif 000008
【図２】
0005581788.tif 000009
【図３】
0005581788.tif 000010