(57)【要約】【課題】製品の任意の設計段階でその設計の検証を迅速に行うことが可能な設計／検証支援システムを実現する。【解決手段】設計／検証支援システムは、ＣＡＤ処理のための入力操作コマンドに応じて、解析モデルの生成および変更（２８，２９）、部品分割（３０）、部品移動（３１）、部品追加（３２）、部品間結合要素設定（３２）、境界条件設定（３４）、動作条件設定（３３）、物性値設定（３５）等のＣＡＥ処理を自動的に実行して、現時点の全体形状モデルに対応するＣＡＥ解析モデルの作成・編集を行う。これにより、ＣＡＥ解析モデルの作成・編集がバックグラウンドで自動的に実行されるので、任意の設計段階でいつでも必要な解析処理を即座に実行することができる。【選択図】      図１
2006309340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の設計および当該設計の検証を支援する設計／検証支援システムであって、
入力された操作コマンドに応じて、部品形状モデルを作成する部品作成処理、前記作成された部品形状モデルに対して別の部品に対応する部品形状モデルを追加して、設計中の製品に対応する全体形状モデルを作成する部品追加処理、および前記全体形状モデル内の所定の部品形状モデルの位置を移動する部品移動処理を含むＣＡＤ(Computer aided design)処理を実行する設計処理手段と、
前記部品作成処理によって部品形状モデルが作成された場合、前記作成された部品形状モデルに対応する解析モデルを作成する解析モデル作成手段と、
前記部品追加処理および前記部品移動処理のいずれか一方が実行される度に、前記実行された前記部品追加処理および前記部品移動処理のいずれか一方の内容に応じて前記作成された解析モデルを編集して、前記全体形状モデルに対応する全体解析モデルを作成する解析モデル編集手段と、
前記解析モデル編集手段によって作成された全体解析モデルに基づいて、前記全体形状モデルを解析する解析処理を実行し、当該解析結果を表示する解析手段とを具備することを特徴とする設計／検証支援システム。
【請求項２】
前記全体形状モデルの設計仕様を指定する情報を入力する入力手段と、
前記入力された情報に基づいて、前記全体解析モデルに対して前記設計仕様に対応する境界条件を設定する手段とをさらに具備し、
前記解析手段は、前記全体解析モデルと前記設定された境界条件とに基づいて、前記解析処理を実行する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の設計／検証支援システム。
【請求項３】
前記設計処理手段は、前記作成された部品形状モデルと前記別の部品に対応する部品形状モデルとの間の部品間関係を指定する部品間関係情報を入力する手段を含み、
前記解析モデル編集手段は、前記入力された部品間関係情報に基づいて、前記全体解析モデルに対して前記部品間関係に対応する部品間結合要素を追加する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の設計／検証支援システム。
【請求項４】
前記解析モデル編集手段は、前記部品追加処理および部品移動処理それぞれに対応する入力操作コマンドに応答して、前記全体解析モデルを作成する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の設計／検証支援システム。
【請求項５】
コンピュータによって製品の設計および当該設計の検証を支援する設計／検証支援方法であって、
入力された操作コマンドに応じて、部品形状モデルを作成する部品作成処理、前記作成された部品形状モデルに対して別の部品に対応する部品形状モデルを追加して、設計中の製品に対応する全体形状モデルを作成する部品追加処理、および前記全体形状モデル内の所定の部品形状モデルの位置を移動する部品移動処理を含むＣＡＤ(Computer aided design)処理を実行する設計処理ステップと、
前記部品作成処理によって部品形状モデルが作成された場合、前記作成された部品形状モデルに対応する解析モデルを作成する解析モデル作成ステップと、
前記部品追加処理および前記部品移動処理のいずれか一方が実行される度に、前記実行された前記部品追加処理および前記部品移動処理のいずれか一方の内容に応じて前記作成された解析モデルを編集して、前記全体形状モデルに対応する全体解析モデルを作成する解析モデル編集ステップと、
前記解析モデル編集手段によって作成された全体解析モデルに基づいて、前記全体形状モデルを解析する解析処理を実行し、当該解析結果を前記コンピュータの表示装置に表示する解析ステップとを具備することを特徴とする設計／検証支援方法。
【請求項６】
前記コンピュータの入力装置から入力される、前記全体形状モデルの設計仕様を指定する情報に基づいて、前記全体解析モデルに対して前記設計仕様に対応する境界条件を設定するステップをさらに具備し、
前記解析ステップは、前記全体解析モデルと前記設定された境界条件とに基づいて、前記解析処理を実行するステップを含むことを特徴とする請求項５記載の設計／検証支援方法。
【請求項７】
前記コンピュータの入力装置から入力される、前記作成された部品形状モデルと前記別の部品に対応する部品形状モデルとの間の部品間関係を指定する部品間関係情報に基づいて、前記全体解析モデルに対して前記部品間関係に対応する部品間結合要素を追加するステップをさらに具備することを特徴とする請求項５記載の設計／検証支援方法。
【請求項８】
コンピュータに製品の設計および当該設計の検証を支援する処理を実行させるプログラムであって、
前記コンピュータに、入力された操作コマンドに応じて、部品形状モデルを作成する部品作成処理、前記作成された部品形状モデルに対して別の部品に対応する部品形状モデルを追加して、設計中の製品に対応する全体形状モデルを作成する部品追加処理、および前記全体形状モデル内の所定の部品形状モデルの位置を移動する部品移動処理を含むＣＡＤ(Computer aided design)処理を実行させる設計処理手順と、
前記コンピュータに、前記部品作成処理によって部品形状モデルが作成された場合、前記作成された部品形状モデルに対応する解析モデルを作成する処理を実行させる解析モデル作成手順と、
前記コンピュータに、前記部品追加処理および前記部品移動処理のいずれか一方が実行される度に、前記実行された前記部品追加処理および前記部品移動処理のいずれか一方の内容に応じて前記作成された解析モデルを編集して、前記全体形状モデルに対応する全体解析モデルを作成する処理を実行させる解析モデル編集手順と、
前記コンピュータに、前記解析モデル編集手順によって作成された全体解析モデルに基づいて、前記全体形状モデルを解析する解析処理を実行させ、当該解析結果を前記コンピュータの表示装置に表示する処理を実行させる解析手順とを具備することを特徴とするプログラム。
【請求項９】
前記コンピュータに、前記コンピュータの入力装置から入力される、前記全体形状モデルの設計仕様を指定する情報に基づいて、前記全体解析モデルに対して前記設計仕様に対応する境界条件を設定する処理を実行させる手順をさらに具備し、
前記解析手順は、前記コンピュータに、前記全体解析モデルと前記設定された境界条件とに基づいて、前記解析処理を実行させる手順を含むことを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【請求項１０】
前記コンピュータに、前記コンピュータの入力装置から入力される、前記作成された部品形状モデルと前記別の部品に対応する部品形状モデルとの間の部品間関係を指定する部品間関係情報に基づいて、前記全体解析モデルに対して前記部品間関係に対応する部品間結合要素を追加する処理を実行させる手順をさらに具備することを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製品の設計および当該設計の検証を支援する設計／検証支援システムおよび設計／検証支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工業製品の設計を支援する各種ＣＡＤ(Computer aided design)システムが開発されている。ＣＡＤシステムは、形状モデルを用いて部品作成処理を支援する他、部品追加、部品移動のような製品の組み立て作業に対応する設計支援処理を行うこともできる。
【０００３】
また、ＣＡＤシステムによって得られた設計データを検証するためのＣＡＥ（Computer aided engineering）システムも開発されている。
【０００４】
このＣＡＥシステムにおいては、ＣＡＤシステムによって設計された形状モデルから解析モデルを作成するためのプリプロセスと、解析プロセスとが実行される。プリプロセスでは、形状モデルから解析対象範囲を切り出す処理、切り出された形状モデルの形状を簡略化する処理、簡略化された形状モデルをメッシュ分割する処理等が実行される。解析プロセスでは、作成された解析モデルと、入力された境界条件等に基づいて、応力分布、流速分布等を求めるための解析処理が実行される。
【０００５】
しかし、通常、ＣＡＤシステムとＣＡＥシステムは互いに独立している。このため、製品の大幅な設計変更等が行なわれた場合には、ＣＡＥシステムにおいては、再度プリプロセスから処理をやり直すことが必要となる。
【０００６】
また、ＣＡＤシステムからＣＡＥシステムに送られるデータは形状モデルのみであるので、解析に必要な境界条件等の入力作業は解析者自身が行わなければならない。
【０００７】
特許文献１には、ＣＡＤ部とＣＡＥ部とが連携するＣＡＤ／ＣＡＥシステムが開示されている。このＣＡＤ／ＣＡＥシステムにおいては、ＣＡＤ部によって作成された形状モデルに対応する解析モデルがＣＡＥ部によって作成される。
【特許文献１】特開２００４−２１３２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１のシステムでは、ＣＡＥ部はＣＡＤ部によって作成された形状モデルに対応する解析モデルを作成するだけであり、部品追加、部品移動等の組み立て作業に関するＣＡＤ処理には対応していない。このため、ＣＡＤ部において部品追加、部品移動等が行われた場合には、ＣＡＥ部はもはやＣＡＤ部と連携することができなくなる。したがって、部品追加、部品移動等の組み立て作業に関するＣＡＤ処理が実行された後は、ＣＡＤ部からＣＡＥ部に設計データ全体を渡し、ＣＡＥ部においてプリプロセスから再度実行し直すことが必要となる。
【０００９】
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、製品の任意の設計段階でその設計の検証を迅速に行うことが可能な設計／検証支援システムおよび設計／検証支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するため、本発明は、製品の設計および当該設計の検証を支援する設計／検証支援システムであって、入力された操作コマンドに応じて、部品形状モデルを作成する部品作成処理、前記作成された部品形状モデルに対して別の部品に対応する部品形状モデルを追加して、設計中の製品に対応する全体形状モデルを作成する部品追加処理、および前記全体形状モデル内の所定の部品形状モデルの位置を移動する部品移動処理を含むＣＡＤ(Computer aided design)処理を実行する設計処理手段と、前記部品作成処理によって部品形状モデルが作成された場合、前記作成された部品形状モデルに対応する解析モデルを作成する解析モデル作成手段と、前記部品追加処理および前記部品移動処理のいずれか一方が実行される度に、前記実行された前記部品追加処理および前記部品移動処理のいずれか一方の内容に応じて前記作成された解析モデルを編集して、前記全体形状モデルに対応する全体解析モデルを作成する解析モデル編集手段と、前記解析モデル編集手段によって作成された全体解析モデルに基づいて、前記全体形状モデルを解析する解析処理を実行し、当該解析結果を表示する解析手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、製品の任意の設計段階でその設計の検証を迅速に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１には、本発明の一実施形態に係る設計／検証支援システムの構成例が示されている。この設計／検証支援システムは工業製品の設計および当該設計の検証を支援するシステムであり、コンピュータによって実現されている。この設計／検証支援システムは、設計支援を行うＣＡＤシステムを備えている。このＣＡＤシステムには、設計の検証を支援するＣＡＥシステムが組み込まれている。したがって、この設計／検証支援システムは、ＣＡＤシステムで現在設計中の製品を任意の設計段階で検証・評価することが可能な、設計進捗対応ＣＡＤ／ＣＡＥシステムとして機能する。
【００１４】
設計／検証支援システムは、入力装置２１、システム本体２２、表示装置３８を備えている。システム本体２２はコンピュータの主処理部であり、ＣＰＵ、メモリ、ディスク記憶装置等のハードウェアによって実現されている。このシステム本体２２は、データファイル記憶部２３、入力コマンド処理判定部３９、形状モデル作成部２４，メッシュ分割実行部２８、メッシュ分割変更部２９，部品分割処理部３０、全体モデル構築部２５，部品位置移動処理部３１，部品追加処理部３２、部品動作処理部３３、設計仕様属性データ入力部２６、境界条件処理部３４、物性値処理部３５、設計ロジック判定処理部３６、解析実行部２７、ＣＡＤ・解析結果処理部３７とを備えている。
【００１５】
入力装置２１は各種ＣＡＤ操作コマンドをシステム本体２２に入力する。入力コマンド処理判定部３９は、入力装置２１から入力されるＣＡＤ操作コマンドの種類を判別する処理を実行する。形状モデル作成部２４は、入力装置２１から入力される部品作成コマンドに応じて、部品形状モデルを作成する部品作成処理を実行する。また、形状モデル作成部２４は、入力装置２１から入力される部品形状変更コマンドおよび部品分割コマンドに応じて、部品形状モデルの形状を変更する形状変更処理および部品形状モデルを複数の部分に分割する部品分割処理を実行する。
【００１６】
メッシュ分割実行部２８は、形状モデル作成部２４によって部品形状モデルが作成された場合、その部品形状モデルをメッシュ分割して、部品形状モデルに対応する解析モデル（ＣＡＥ解析モデル）を作成する。メッシュ分割変更部２９は、形状モデル作成部２４によって部品形状モデルの形状が変更された場合、その部品形状モデルの形状変更に合わせて解析モデルを変更する。部品分割処理部３０は、形状モデル作成部２４によって部品形状モデルが分割された場合、その部品形状モデルの分割に合わせて解析モデルを分割する処理を実行する。
【００１７】
全体モデル構築部２５は、入力装置２１から入力される部品追加コマンドに応じて、作成された部品形状モデルに対して別の部品に対応する部品形状モデルを追加して、設計中の製品に対応する全体形状モデルを作成する部品追加処理を実行する。また、全体モデル構築部２５は、入力装置２１から入力される部品移動コマンドに応じて、全体形状モデル内の所定の部品形状モデルの位置を移動する部品移動処理を実行する。
【００１８】
部品位置移動処理部３１および部品追加処理部３２は、部品追加処理および部品移動処理それぞれの実行内容に合わせて解析モデルを編集することにより、現在の全体形状モデルに対応する全体解析モデルを作成する処理を実行する。部品動作処理部３３は、入力装置２１から入力される部品動作コマンドに応じて、全体形状モデルに対して部品の動きに関する情報を設定する。また、部品動作処理部３３は、全体解析モデルに対しても部品の動きに関する情報を設定する。
【００１９】
設計仕様属性データ入力部２６は、全体形状モデルの設計仕様を指定する属性情報を入力する処理、および各部品の物性値を指定する属性情報を指定する属性情報を入力する処理を実行する。境界条件処理部３４は、入力された設計仕様をＣＡＥ解析のための境界条件に変換してその境界条件を全体解析モデルに設定する処理を実行する。物性値処理部３５は、入力された物性値を全体解析モデルに設定する処理を実行する。
【００２０】
設計ロジック判定処理部３６は、境界条件、物性値、動作、負荷のようなＣＡＥ解析に必要な条件が揃っているか否かを判定する。解析実行部２７は、全体解析モデルに基づいて、全体形状モデルを解析するＣＡＥ解析処理を実行する。ＣＡＤ・解析結果処理部３７は、ＣＡＤ設計データ（部品形状モデル、全体形状モデル）およびＣＡＥ解析処理結果を表示装置３８に表示する処理を実行する。
【００２１】
次に、図２および図３のフローチャートを参照して、設計／検証支援システムの動作を説明する。
【００２２】
まず、オペレータが設計仕様書や設計計画図に基づいて操作コマンドと寸法等のデータを入力装置２１からシステム本体２２に入力する（ステップＳ３１）。システム本体２２の入力コマンド処理判定部３９は入力された操作コマンドの種類を判定する。そして、その入力された操作コマンドは、当該操作コマンドに対応する処理部に送られる。
【００２３】
入力操作コマンドが「部品作成」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ３２のＹＥＳ）、形状モデル作成部２４は寸法等のデータに基づいて部品の形状モデルを作成する（ステップＳ３３）。メッシュ分割部２８は、作成された部品形状モデルに対応する解析モデル（ＣＡＥ解析モデル）を生成する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４においては、図５の（Ａ）に示されているように、作成された部品形状モデルに対してメッシュ分割処理が施され、これによって部品形状モデルに対応する解析モデルが生成される。解析モデルの生成処理は、バックグラウンドで自動的に実行される。作成された部品形状モデルとＣＡＥ解析モデルはデータファイル記憶２３に保存される（ステップＳ３５）。
【００２４】
入力操作コマンドが「部品形状変更」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ３６のＹＥＳ）、形状モデル作成部２４は該当する部品形状モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出して、その部品形状モデルの形状を変更する（ステップＳ３７）。メッシュ分割変更部２９は、変更された部品形状モデルに対応するＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出して、そのＣＡＥ解析モデルのメッシュ形状を部品形状モデルの変更に合わせて変更する（ステップＳ３８）。ステップＳ３７においては、図５の（Ｂ）で示すように、部品形状の追加、部品形状モデルに穴を開ける等の処理が行われる。ステップＳ３８においては、ステップＳ３７で行われた形状変更処理に合わせて、ＣＡＥ解析モデルのメッシュ形状が変更される。ＣＡＥ解析モデルのメッシュ形状変更処理は、バックグラウンドで自動的に実行される。変更された部品形状モデルおよび変更されたＣＡＥ解析モデルはデータファイル記憶部２３に保存される（ステップＳ３９）。
【００２５】
入力操作コマンドが「部品分割」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ４０のＹＥＳ）、形状モデル作成部２４は該当する部品形状モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出して、その部品形状モデルを複数の部分に分割して複数個の部品を作成する（ステップＳ４１）。部品分割処理部３０は、分割された部品形状モデルに対応するＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、そのＣＡＥ解析モデルを、部品形状モデルの分割位置と同じ分割位置で複数の部分に分割する（ステップＳ４２）。ＣＡＥ解析モデルの分割処理は、バックグラウンドで自動的に実行される。分割によって得られた各部品形状モデルおよび分割によって得られた各ＣＡＥ解析モデルはデータファイル２３に保存される（ステップＳ４３）。
【００２６】
入力操作コマンドが「部品移動」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ４４のＹＥＳ）、全体モデル構築部２５は設計中の製品全体に対応する全体形状モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体形状モデル内に含まれる、所定の部品に対応する部品形状モデルの位置を移動する（ステップＳ４５）。部品位置処理部３１は、全体形状モデルに対応する全体ＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体ＣＡＥ解析モデルを編集し、全体ＣＡＥ解析モデル内に含まれる、移動された部品形状モデルに該当するＣＡＥ解析モデルの位置を移動する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６の処理は、バックグラウンドで自動的に実行される。部品移動が行われた全体形状モデルおよび部品移動が行われた全体ＣＡＥ解析モデルはデータファイル記憶部２３に保存される（ステップＳ４７）。
【００２７】
入力操作コマンドが「部品追加」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ４８のＹＥＳ）、全体モデル構築部２５は処理対象の全体形状モデル（または処理対象の部品形状モデル）をデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体形状モデル（または部品形状モデル）に対して、データファイル記憶部２３から呼び出した別の部品に対応する部品形状モデルを追加して新たな全体形状モデルを作成する（ステップＳ４９）。この場合、全体モデル構築部２５は、全体形状モデル（または部品形状モデル）と別の部品に対応する部品形状モデルとの間の部品関係を指定する部品間関係情報を入力するための処理を行う（ステップＳ５０）。このステップＳ５０では、ユーザに部品間関係情報の入力を促すメッセージが表示装置に表示され、ユーザは入力装置２１を操作して部品間関係情報を入力する。部品追加処理部３２は、処理対象の全体形状モデルに対応する全体ＣＡＥ解析モデル（または処理対象の部品形状モデルに対応するＣＡＥ解析モデル）をデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体ＣＡＥ解析モデル（またはＣＡＥ解析モデル）をステップＳ４９の追加処理の内容に合わせて編集する。この場合、部品追加処理部３２は、入力された部品間関係情報に基づいて、全体解析モデル（またはＣＡＥ解析モデル）に対して、指定された部品間関係に対応する部品間結合要素を追加する処理を実行する（ステップＳ５１）。部品間結合要素は、ＣＡＥ解析で使われる要素（例えばジョイント、バネ、ダンパー、集中マス、接触要素、スライド要素など）である。ステップＳ５１の処理はバックグラウンドで自動的に実行される。
【００２８】
ステップＳ４９においては、図５の（Ｃ）に示されているように、例えば、全体形状モデルに対してシャフト、ファンなどの部品を取り付ける処理などが行われる。この場合、全体形状モデルとシャフトとの間の部品間関係を示す部品間関係情報としては、たとえば「上下動可能」のような属性情報が入力される。また、全体形状モデルとファンとの間の部品間関係を示す部品間関係情報としては、たとえば「振動源」のような属性情報が入力される。部品追加処理部３２は、例えば、属性情報「上下動可能」に基づいて、ベースとシャフトとの間にスライド要素を追加する処理、および属性情報「加振源」に基づいて、ファンを加振源に置き換えてその加振源を全体形状モデルに追加する処理などを実行する。
【００２９】
部品追加が行われた全体形状モデルおよび部品追加が行われた全体ＣＡＥ解析モデルはデータファイル記憶部２３に保存される（ステップＳ５２）。
【００３０】
入力操作コマンドが「部品動作」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ５３のＹＥＳ）、全体モデル構築部２５は、処理対象の全体形状モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体形状モデル内の指定された部品に対して、入力装置２１から入力された動きの情報を追加する（ステップＳ５４）。部品動作処理部３３は、全体ＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、指定された部品に関する動き情報が全体ＣＡＥ解析モデルにすでに存在するか否かを確認する（ステップＳ５５）。存在しない場合には、部品動作処理部３３は、全体ＣＡＥ解析モデル内の該当する部品間に対して動きの情報（例えば関数式、動作範囲、加速度パターン）をＣＡＥ解析のための解析条件として付加する（ステップＳ５６）。ステップＳ５５，Ｓ５６の処理はバックグラウンドで実行される。動き情報が与えられた全体形状モデルおよび動き情報が与えられた全体ＣＡＥ解析モデルはデータファイル記憶部２３に保存される（ステップＳ５７）。
【００３１】
入力操作コマンドが「設計仕様」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ５８のＹＥＳ）、設計仕様属性データ入力部２６は全体形状モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体形状モデルに対して入力装置２１から入力される設計仕様を設定する（ステップＳ５９）。境界条件処理部３４は、設定された設計仕様が部材に関わるものであるか否かを判断する（ステップＳ６０）。
【００３２】
部材に関わる設計仕様であれば（ステップＳ６０のＹＥＳ）、境界条件処理部３４は、全体ＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体ＣＡＥ解析モデルに対して、設計仕様に対応する部品制約条件（例えば最大許容重量、最大許容寸法、最小許容面積）をＣＡＥ解析のための解析条件として設定する（ステップＳ６１）。設計仕様が設定された全体形状モデルおよび部品制約条件が設定された全体ＣＡＥ解析モデルはデータファイル記憶部２３に保存される（ステップＳ６２）。
【００３３】
部材に関わる設計仕様ではないならば（ステップＳ６０のＮＯ）、境界条件処理部３４は、全体ＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体ＣＡＥ解析モデルに対して、設計仕様に対応する境界条件をＣＡＥ解析のための解析条件として設定する（ステップＳ６３）。このステップＳ６３では、例えば図５の（Ｄ）に示すように「５ｍの落下で壊れない」「シャフト負荷５ｔｏｎ」という設計仕様が与えられたならば、境界条件処理部３４は、その設計仕様を接触関数および加速度負荷に置き換え、その接触関数および加速度負荷を境界条件として全体ＣＡＥ解析モデルに自動的に設定する。設計仕様が設定された全体形状モデルおよび境界条件が設定された全体ＣＡＥ解析モデルはデータファイル記憶部２３に保存される（ステップＳ６４）。
【００３４】
ステップＳ６１およびステップＳ６３の処理は、バックグラウンドで実行される。
【００３５】
入力操作コマンドが「材料決定」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ６５のＹＥＳ）、設計仕様属性データ入力部２６は全体形状モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体形状モデルの該当する部品に対して、入力装置２１から入力される材料を設定する（ステップＳ６６）。物性値処理部３５は、全体ＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し、その全体ＣＡＥ解析モデルの該当する部品に対して、前記材料に対応する物性値をＣＡＥ解析のための解析条件として設定する（ステップＳ６７）。このステップＳ６７の処理はバックグラウンドで実行される。材料が設定された全体形状モデルおよび物性値が設定された全体ＣＡＥ解析モデルはデータファイル記憶部２３に保存される（ステップＳ６８）。
【００３６】
入力操作コマンドが「整合性判定」に関する操作コマンドであれば（ステップＳ６９のＹＥＳ）、設計ロジック判定処理部３６は、全体形状モデルおよび全体ＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し（ステップＳ７０）、全体形状モデルと全体ＣＡＥ解析モデルとの間の整合性を確認する処理を行う（ステップＳ７１）。ステップＳ７１では、設計ロジック判定処理部３６は、整合性が満たされているか否か、つまり、全体形状モデルの解析に必要な解析条件（要素、物性値、境界条件、負荷、動作等）が全て全体ＣＡＥ解析モデルに設定されているか否かを判別する。不足している条件があれば、設計ロジック判定処理部３６は、デフォルト値を入力するか、あるいはオペレータに情報入力を促す。整合性が満足されたならば、設計ロジック判定処理部３６は、全体形状モデルと全体ＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３に保存する（ステップＳ７２）。
【００３７】
入力操作コマンドが「解析実行」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ７３のＹＥＳ）、解析実行部２７は全体ＣＡＥ解析モデルをデータファイル記憶部２３から呼び出し（ステップＳ７４）、その全体ＣＡＥ解析モデルの解析を行う（ステップＳ７５）。このステップＳ７５では、解析実行部２７は、全体ＣＡＥ解析モデルに基づいて、設計中の全体形状モデルに関する剛性解析、振動解析、または落下衝撃解析等の解析処理を実行する。また、幾つかの種類の解析をまとめて実行することもできる。また、入力された設計仕様の内容から、実行すべき解析の種類を自動的に決定してもよい。解析処理の実行後、解析実行部２７は、全体ＣＡＥ解析モデルと解析結果とをデータファイル記憶部２３に保存する（ステップＳ７６）。
【００３８】
入力操作コマンドが「結果出力」に関する操作コマンドであるならば（ステップＳ７７のＹＥＳ）、ＣＡＤ・解析結果処理部３７は、全体ＣＡＥ解析モデルの解析結果をデータファイル記憶部２３から呼び出し（ステップＳ７８）、図４の（Ａ）に示すような解析結果、および図４の（Ｂ）に示すようなＣＡＤイメージ（全体形状モデル）を表示装置３８に表示する（ステップＳ７９）。図４の（Ａ）は、設計された製品に対して図示矢印の方向に力を加えた場合の応力分布に関する解析結果である。
【００３９】
設計／検証操作が完了するまで（ステップＳ８０のＮ０）、ステップＳ３１〜Ｓ７９の処理は入力操作コマンドの種類に応じて選択的に実行される。
【００４０】
以上のように、本実施形態の設計／検証支援システムにおいては、部品作成、部品形状変更、部品分割、部品移動、部品追加等のＣＡＤ処理のための操作コマンドに応答してＣＡＥ解析モデルの作成・編集処理が行われる。これによりＣＡＤ処理における設計進捗に合わせて、ＣＡＥ解析モデルの作成・編集がバックグラウンドで自動的に実行される。このため、常に現時点での設計内容に対応するＣＡＥ解析モデルが存在するので、任意の設計段階でいつでも必要な解析処理を即座に実行することができ、設計検証を効率よく実行することが可能となる。また設計完了と同時に、最終設計の検証を行うことができるので、設計品質の向上を図ることができる。
【００４１】
また、入力された設計仕様から境界条件、部品制約条件等の設定が自動的に行われるので、オペレータの負荷を大幅に低減することができる。また、入力された部品間関係情報がＣＡＥ解析のための部品間結合要素に自動的に置換されるので、部品間関係を考慮した解析を行うことができる。
【００４２】
なお、本実施形態の設計／検証支援システムの機能は全てコンピュータプログラムによって実現されているので、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じて通常のコンピュータにインストールするだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。
【００４３】
また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る設計／検証支援システムのシステム構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した設計／検証支援システムの動作の一部を説明するためのフローチャート。
【図３】図１に示した設計／検証支援システムの動作の残りの部分を説明するためのフローチャート。
【図４】図１に示した設計／検証支援システムの出力データの例を示す図。
【図５】図１に示した設計／検証支援システムにおける各設計段階における解析モデルの編集処理の例を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
２１…入力装置、２２…システム本体、２３…データファイル記憶部、２４…形状モデル作成部、２５…全体モデル構築部、２６…設計仕様属性データ入力部、２７…解析実行部、２８…メッシュ分割実行部、２９…メッシュ分割変更部、３０…部品分割処理部、３１…部品位置移動処理部、３２…部品追加処理部、３３…部品動作処理部、３４…境界条件処理部、３５…物性値処理部。
【図１】
2006309340.tif 000003
【図２】
2006309340.tif 000004
【図３】
2006309340.tif 000005
【図４】
2006309340.tif 000006
【図５】
2006309340.tif 000007