(57)【要約】【課題】数値解析の解析単位となる要素数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成すること。【解決手段】アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となるキューボイドに分割することにより数値解析用のモデルを生成する処理において、マージ要求受付部１３が、マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付け、解析モデル生成部１２が、指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品がキューボイドに分割された解析モデルを生成する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成する処理をコンピュータに実行させるモデル生成プログラムであって、
マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付手順と、
前記受付手順により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするモデル生成プログラム。
【請求項２】
前記マージ手順は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のモデル生成プログラム。
【請求項３】
前記マージ手順は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のモデル生成プログラム。
【請求項４】
アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成するモデル生成装置であって、
マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付手段と、
前記受付手段により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ手段と、
を備えたことを特徴とするモデル生成装置。
【請求項５】
アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成するモデル生成方法であって、
マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付工程と、
前記受付工程により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ工程と、
を含んだことを特徴とするモデル生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成するモデル生成プログラム、モデル生成装置およびモデル生成方法に関し、特に、要素数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができるモデル生成プログラム、モデル生成装置およびモデル生成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＡＤ（Computer Aided Design）データにより表現された機械や器具などの形状モデルを、構造解析や伝熱解析、流体解析などの数値解析に用いられる解析モデルに変換するコンピュータプログラムが開発され、ユーザが容易にそれらの解析を実行できるようになってきている。
【０００３】
解析モデルとは、各部品の形状を直方体などの単純な形状の要素の組み合わせで部品ごとに表現し、各要素に数値解析で用いられる比熱や熱伝導率などの材料データを割り当てたモデルである（特許文献１を参照）。
【０００４】
このように、単純な形状の要素を組み合わせて形状モデルを構成する各部品の形状を表現することにより、どのような複雑な形状の形状モデルでも解析モデルへの変換が可能となり、また、要素数を増やすことにより数値解析の精度の低下を抑制することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９６３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術による解析モデルの生成方法では、形状モデルから解析モデルへの変換を部品別におこなっているため、部品数が多くなると解析モデルの要素数が増大してしまうという問題があった。解析モデルの要素数が増大すると、解析モデルを用いた数値解析に長い時間がかかってしまう。
【０００７】
そのため、部品数の多い形状モデルを解析モデルに変換する場合に、いかに解析モデルの要素数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮することができるかが重要な問題となってきている。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、要素数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができるモデル生成プログラム、モデル生成装置およびモデル生成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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成する処理をコンピュータに実行させるモデル生成プログラムであって、マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付手順と、前記受付手順により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記マージ手順は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記マージ手順は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、マージされた各アセンブリまたは各部品の体積比に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記マージ手順は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記マージ手順は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、各アセンブリまたは各部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれた嵌め込み部分の体積に係る情報に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成するモデル生成装置であって、マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付手段と、前記受付手段により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記マージ手段は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記マージ手段は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、マージされた各アセンブリまたは各部品の体積比に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記マージ手段は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、前記マージ手段は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、各アセンブリまたは各部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれた嵌め込み部分の体積に係る情報に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成するモデル生成方法であって、マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付工程と、前記受付工程により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ工程と、を含んだことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、前記マージ工程は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記マージ工程は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、マージされた各アセンブリまたは各部品の体積比に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、前記マージ工程は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、前記マージ工程は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、各アセンブリまたは各部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれた嵌め込み部分の体積に係る情報に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付け、指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が要素に分割されたモデルを生成することとしたので、要素数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明によれば、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することとしたので、アセンブリまたは部品の数を減らすことにより、要素数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明によれば、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、マージされた各アセンブリまたは各部品の体積比に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することとしたので、数値解析の精度の低下を抑制するよう、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素に対して材料特性を割り当てることができるという効果を奏する。
【００２７】
また、本発明によれば、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することとしたので、アセンブリまたは部品の形状を単純化することにより、要素数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができるという効果を奏する。
【００２８】
また、本発明によれば、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、各アセンブリまたは各部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれた嵌め込み部分の体積に係る情報に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することとしたので、数値解析の精度の低下を抑制するよう、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素に対して材料特性を割り当てることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るモデル生成プログラム、モデル生成装置およびモデル生成方法の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００３０】
まず、本実施例に係るモデル生成処理の概念について説明する。図１は、本実施例に係る部品のマージ処理を説明する図であり、図２は、アセンブリおよび部品の階層構造を示す図である。
【００３１】
図１には、ＣＡＤデータから変換された解析モデルのアセンブリＡ（１）が示されている。アセンブリとは、いくつかの部品が組み合わされた部品の集合である。図２に示すように、この例では、アセンブリＡ（１）は、部品Ａと部品Ｂとから構成されている。
【００３２】
また、解析モデルにおける各部品の形状は、キューボイドと呼ばれる直方体を用いて表現される。すなわち、図１および図２の例では、部品Ａの形状は、キューボイドＡ（３）およびキューボイドＢ（４）の組み合わせにより表現され、また、部品Ｂの形状は、キューボイドＣ（５）により表現される。
【００３３】
ここで、部品Ａと部品Ｂとをマージするようユーザにより指定されると、部品Ａと部品Ｂとが部品単位でマージされ、キューボイドＤ（６）およびキューボイドＥ（７）からなる新たなアセンブリＣ（２）が生成される。
【００３４】
したがって、ＣＡＤデータから変換された部品ごとにキューボイドを生成するのではなく、マージ処理が適用された部品単位でキューボイドを生成するので、キューボイドの数を減少させることができる。ここで、マージ処理は、数値解析時に計算精度の低下が生じないと考えられる部分についてのみ実行される。
【００３５】
図１および図２では、部品どうしをマージする例を示したが、アセンブリどうしをマージすることとしてもよい。図３は、アセンブリどうしをマージするマージ処理を説明する図である。
【００３６】
図３の例では、アセンブリＡは、部品Ａと部品Ｂとから構成されている。そして、部品Ａの形状は、キューボイドＡおよびキューボイドＢを組み合わせた形状により表現され、部品Ｂの形状は、キューボイドＣにより表現される。
【００３７】
一方、アセンブリＢは、部品Ｃと部品Ｄとから構成されている。そして、部品Ｃの形状は、キューボイドＤおよびキューボイドＥを組み合わせた形状により表現され、部品Ｄの形状は、キューボイドＦにより表現される。
【００３８】
ここで、アセンブリＡとアセンブリＢとをマージするようユーザにより指定されると、アセンブリＡおよびアセンブリＢとがアセンブリ単位でマージされて、キューボイドＧおよびキューボイドＨからなる新たなアセンブリＣが生成される。
【００３９】
この場合も同様に、ＣＡＤデータから変換された部品ごとにキューボイドを生成するのではなく、マージ処理が適用されたアセンブリ単位でキューボイドを生成するので、キューボイドの数を減少させることができる。
【００４０】
ここでは、部品どうしのマージ処理およびアセンブリどうしのマージ処理について説明したが、アセンブリと部品との間でマージ処理を実行することとしてもよい。また、キューボイドどうしのマージ処理を実行することとしてもよい。
【００４１】
このように、マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付け、指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品がキューボイドに分割された解析モデルを生成することとしているので、アセンブリどうしや部品どうし、あるいは、アセンブリと部品との間でマージ処理を実行することにより、解析モデルを構成するキューボイド数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができる。
【００４２】
なお、図１から図３では、アセンブリ、部品およびキューボイドの数が数個である場合を示したが、複雑な形状の形状モデルから変換された解析モデルでは、キューボイドの数が数万個といったオーダーになるため、上述した効果が極めて顕著に現れる。
【００４３】
つぎに、本実施例に係るモデル生成装置の機能的構成について説明する。図４は、本実施例に係るモデル生成装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、このモデル生成装置は、入力部１０、表示部１１、解析モデル生成部１２、マージ要求受付部１３、記憶部１４および制御部１５を有する。
【００４４】
入力部１０は、キーボードやマウスなどの入力デバイスである。表示部１１は、ディスプレイなどの表示デバイスである。
【００４５】
解析モデル生成部１２は、ＣＡＤデータ１４ａを記憶部１４から読み込んで、ＣＡＤデータ１４ａにより表現される形状モデルから、キューボイドの組み合わせにより構成される解析モデルを生成し、解析モデルを構成する各キューボイドに数値解析に用いられる材料データを割り当てて、その結果を出力する処理をおこなう。
【００４６】
解析モデルを生成する場合には、解析モデル生成部１２は、最外形近似法、均等分割法、または、不均等分割法のいずれかの選択をユーザから受け付け、選択された方法で部品ごとにキューボイドを生成することにより解析モデルを生成する。
【００４７】
ここで、最外形近似法とは、部品ごとにキューボイドを生成する際に、部品を包含し、かつ、体積が最小となるキューボイドを当該部品に対して生成する方法である。均等分割法は、各部品を均等に分割したキューボイドを生成する方法である。不均等分割法は、各部品の形状に合わせて、部品を不均等に分割したキューボイドを生成する方法である。均等分割法および不均等分割法の場合には、解析モデル生成部１２は、各部品を分割する分割数の情報をユーザから受け付ける。
【００４８】
また、解析モデル生成部１２は、アセンブリどうしのマージ処理、部品どうしのマージ処理、アセンブリと部品との間のマージ処理、あるいは、キューボイドどうしのマージ処理の実行要求を受け付けた場合に、実行要求を受け付けたマージ処理を実行する。
【００４９】
また、解析モデル生成部１２は、マージ処理により生成された新たなアセンブリや部品の各キューボイドに、数値解析に用いられる材料データを割り当てる処理をおこなう。さらに、解析モデル生成部１２は、生成した解析モデルのフォーマットを数値解析をおこなうソフトウェア用に変換する処理をおこなう。
【００５０】
ここで、解析モデル生成部１２がおこなうマージ処理の方法には、詳細形状マージ処理と最外形マージ処理とがある。まず、詳細形状マージ処理について説明する。詳細形状マージ処理とは、あるアセンブリまたは部品の一部が他のアセンブリまたは部品内に嵌め込まれている場合に、全体の外形を維持しながら、嵌め込まれている部分を他のアセンブリまたは部品とマージする処理である。
【００５１】
図５は、図４に示した解析モデル生成部１２がおこなう詳細形状マージ処理を説明する図である。図５では、部品２０に、部品２１の一部２３および部品２２の一部２４が嵌め込まれている。
【００５２】
そして、部品２０、２１および２２に対してマージ処理を適用するようユーザにより指示された場合には、解析モデル生成部１２は、部品２０に嵌め込まれている部品２１の一部２３および部品２２の一部２４を部品２０と一体化することにより新たな部品２５を生成し、また、部品２１および部品２２の残りの部分を新たな部品２６および２７として生成する。
【００５３】
マージ処理により新たに生成された部品２５には、材料データが新たに割り当てられる。具体的には、マージ処理に係る部品２０、２１および２２において、部品２０の体積、部品２０に嵌め込まれた部品２１の一部２３の体積、および、部品２０に嵌め込まれた部品２２の一部２４の体積が比較され、体積が最大である部品２０の材料データが部品２５の材料データとして割り当てられる。
【００５４】
つぎに、解析モデル生成部１２がおこなう別のマージ方法である最外形マージ処理について説明する。最外形マージ処理とは、アセンブリまたは部品に対してマージ処理を適用する際に、マージ処理を適用する各アセンブリまたは各部品を包含し、かつ、体積が最小となる新たなアセンブリまたは部品を生成する処理である。
【００５５】
図６は、図４に示した解析モデル生成部１２がおこなう最外形マージ処理を説明する図である。図６では、部品３０に、部品３１の一部３３および部品３２の一部３４が嵌め込まれている。
【００５６】
そして、部品３０、３１および３２に対してマージ処理を適用するようユーザにより指示された場合には、解析モデル生成部１２は、部品３０、３１および３２を包含し、かつ、体積が最小となる新たな部品３５を生成する。
【００５７】
マージ処理により新たに生成された部品３５には、材料データが新たに割り当てられる。たとえば、解析モデル生成部１２は、比熱の材料データを部品３５に割り当てる場合には、まず、各部品３０、３１および３２の比熱を各部品３０、３１および３２の体積で重みを付けて平均した重み付き平均値を算出する。
【００５８】
そして、解析モデル生成部１２は、各部品３０、３１および３２の体積の合計と、マージ後の部品３５の体積の比率で重み付き平均値を補正し、補正した値を部品３５の比熱として割り当てる処理をおこなう。
【００５９】
図５および図６では、部品どうしをマージする場合を示しているが、アセンブリどうし、アセンブリと部品、あるいは、キューボイドどうしに対してマージ処理を適用する場合も上述したような方法で同様にマージ処理が実行され、各キューボイドに材料データが割り当てられる。
【００６０】
図４の説明に戻ると、マージ要求受付部１３は、マージ処理を実行するアセンブリまたは部品の指定をユーザから受け付ける処理をおこなう。マージ要求受付部１３は、ユーザにより指定されたアセンブリまたは部品の情報を解析モデル生成部１２に送信する。
【００６１】
記憶部１４は、ハードディスク装置などの記憶デバイスである。この記憶部１４は、ＣＡＤデータ１４ａ、アセンブリデータ１４ｂ、部品データ１４ｃおよび解析モデルデータ１４ｄを記憶している。
【００６２】
ＣＡＤデータ１４ａは、ＣＡＤシステムにより生成されたデータであり、アセンブリおよびアセンブリを構成する各部品の形状モデルのデータである。アセンブリデータ１４ｂは、形状モデルから解析モデルに変換された後のアセンブリに係るデータを記憶したものである。このアセンブリデータ１４ｂは、アセンブリごとに生成される。
【００６３】
図７は、図４に示したアセンブリデータ１４ｂの一例を示す図である。図７に示すように、このアセンブリデータ１４ｂは、名称、座標、構成部品群の各情報を記憶している。名称は、アセンブリに付与された名称の情報である。座標は、アセンブリの位置を特定する座標の情報である。構成部品群は、アセンブリを構成する各部品の情報である。
【００６４】
部品データ１４ｃは、形状モデルから解析モデルに変換された後の部品に係るデータを記憶したものである。この部品データ１４ｃは、部品ごとに生成される。図８は、図４に示した部品データ１４ｃの一例を示す図である。
【００６５】
図８に示すように、この部品データ１４ｃは、名称、座標、形状データ、アセンブリ情報、材料データ、メッシュデータの各情報を記憶している。名称は、部品に付与された名称の情報である。座標は、部品の位置を特定する座標の情報である。形状データは、部品の形状を特定するデータである。アセンブリ情報は、部品が属するアセンブリの情報である。材料データは、比熱や熱伝導率などの材料特性の情報である。メッシュデータは、部品をキューボイドに分割するメッシュの情報である。
【００６６】
解析モデルデータ１４ｄは、図７および図８に示したアセンブリデータ１４ｂおよび部品データ１４ｃのフォーマットを、数値解析をおこなうソフトウェア用に変換した入力データである。
【００６７】
制御部１５は、このモデル生成装置を全体制御する制御部であり、各機能部間のデータの授受などを司る。
【００６８】
つぎに、本実施例に係るモデル生成処理の処理手順について説明する。図９は、本実施例に係るモデル生成処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すように、まず、モデル生成装置の解析モデル生成部１２は、ＣＡＤデータ１４ａを読み込む（ステップＳ１０１）。
【００６９】
そして、解析モデル生成部１２は、ユーザから解析モデルの生成方法の選択を受け付ける（ステップＳ１０２）。具体的には、解析モデル生成部１２は、最外形近似法、均等分割法、または、不均等分割法のいずれかの選択をユーザから受け付ける。ここで、均等分割法、または、不均等分割法が選択された場合には、解析モデル生成部１２は、各部品を分割する分割数の情報をユーザからさらに受け付ける。
【００７０】
続いて、解析モデル生成部１２は、選択された生成方法に基づいて、ＣＡＤデータ１４ａにより表現される形状モデルから、キューボイドにより構成され、各キューボイドに材料データが割り当てられた解析モデルを生成する処理をおこない（ステップＳ１０３）、生成した解析モデルを数値解析ソフトウェアの入力データに変換して解析モデルデータ１４ｄとして記憶する（ステップＳ１０４）。
【００７１】
その後、マージ要求受付部１３は、ユーザからマージ処理の実行要求を受け付けたか否かを調べ（ステップＳ１０５）、実行要求を受け付けなかった場合には（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、生成した解析モデルを出力する処理をおこなう（ステップＳ１１４）。
【００７２】
マージ処理の実行要求を受け付けた場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、マージ要求受付部１３は、図５および図６に示した詳細形状マージ方法または最外形マージ処理方法のどちらを用いるかの選択をユーザから受け付け（ステップＳ１０６）、さらに、マージ要求受付部１３は、マージ処理を適用するアセンブリまたは部品の指定を受け付ける（ステップＳ１０７）。
【００７３】
その後、解析モデル生成部１２は、指定されたアセンブリまたは部品のデータをアセンブリデータ１４ｂおよび部品データ１４ｃから取得する（ステップＳ１０８）。そして、解析モデル生成部１２は、取得したアセンブリデータ１４ｂおよび部品データ１４ｃに基づいてアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し（ステップＳ１０９）、マージ処理により新たに生成されたアセンブリまたは部品についてキューボイドを生成する処理をおこなう（ステップＳ１１０）。
【００７４】
続いて、マージ要求受付部１３は、マージ処理の再実行要求を受け付けたか否かを調べ（ステップＳ１１１）、再実行要求を受け付けた場合には（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６以降の処理を継続する。
【００７５】
マージ処理の再実行要求を受け付けなかった場合には（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、解析モデル生成部１２は、新たに生成したキューボイドに材料データを設定し（ステップＳ１１２）、マージ処理がなされた後の解析モデルを数値解析ソフトウェアの入力データに変換して解析モデルデータと１４ｄとして記憶する（ステップＳ１１３）。
【００７６】
その後、解析モデル生成部１２は、生成した解析モデルデータ１４ｄを出力し（ステップＳ１１４）、このモデル生成処理を終了する。
【００７７】
ところで、上述したモデル生成装置およびモデル生成方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。そこで、以下に、上述したモデル生成装置（モデル生成方法）と同様の機能を有するモデル生成プログラムを実行するコンピュータシステムについて説明する。
【００７８】
図１０は、本実施例に係るコンピュータシステム１００の構成を示す図であり、図１１は、図１０に示したコンピュータシステム１００における本体部１０１の構成を示すブロック図である。
【００７９】
図１０に示すように、本実施例に係るコンピュータシステム１００は、本体部１０１と、本体部１０１からの指示によって表示画面１０２ａに画像などの情報を表示するためのディスプレイ１０２と、このコンピュータシステム１００に種々の情報を入力するためのキーボード１０３と、ディスプレイ１０２の表示画面１０２ａ上の任意の位置を指定するためのマウス１０４とを備える。
【００８０】
また、このコンピュータシステム１００における本体部１０１は、図１１に示すように、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ１２２と、ＲＯＭ１２３と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２４と、ＣＤ−ＲＯＭ１０９を受け入れるＣＤ−ＲＯＭドライブ１２５と、フレキシブルディスク（ＦＤ）１０８を受け入れるＦＤドライブ１２６と、ディスプレイ１０２、キーボード１０３ならびにマウス１０４を接続するＩ／Ｏインターフェース１２７と、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク（ＬＡＮ／ＷＡＮ）１０６に接続するＬＡＮインターフェース１２８とを備える。
【００８１】
さらに、このコンピュータシステム１００には、インターネットなどの公衆回線１０７に接続するためのモデム１０５が接続されるとともに、ＬＡＮインターフェース１２８およびＬＡＮ／ＷＡＮ１０６を介して、他のコンピュータシステム（ＰＣ）１１１、サーバ１１２ならびにプリンタ１１３などが接続される。
【００８２】
そして、このコンピュータシステム１００は、所定の記録媒体に記録されたモデル生成プログラムを読み出して実行することでモデル生成装置（モデル生成方法）を実現する。ここで、所定の記録媒体とは、フレキシブルディスク（ＦＤ）１０８、ＣＤ−ＲＯＭ１０９、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」の他に、コンピュータシステム１００の内外に備えられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２４や、ＲＡＭ１２２、ＲＯＭ１２３などの「固定用の物理媒体」、さらに、モデム１０５を介して接続される公衆回線１０７や、他のコンピュータシステム１１１ならびにサーバ１１２が接続されるＬＡＮ／ＷＡＮ１０６などのように、プログラムの送信に際して短期にプログラムを保持する「通信媒体」など、コンピュータシステム１００によって読み取り可能なモデル生成プログラムを記録する、あらゆる記録媒体を含むものである。
【００８３】
すなわち、モデル生成プログラムは、上記した「可搬用の物理媒体」、「固定用の物理媒体」、「通信媒体」などの記録媒体に、コンピュータ読み取り可能に記録されるものであり、コンピュータシステム１００は、このような記録媒体からモデル生成プログラムを読み出して実行することでモデル生成装置およびモデル生成方法を実現する。
【００８４】
なお、モデル生成プログラムは、コンピュータシステム１００によって実行されることに限定されるものではなく、他のコンピュータシステム１１１またはサーバ１１２がモデル生成プログラムを実行する場合や、これらが協働してモデル生成プログラムを実行するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【００８５】
上述してきたように、本実施例では、マージ要求受付部１３が、マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付け、解析モデル生成部１２が、指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品がキューボイドに分割された解析モデルを生成することとしたので、キューボイドの数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができる。
【００８６】
また、本実施例では、解析モデル生成部１２が、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することとしたので、アセンブリまたは部品の数を減らすことにより、キューボイドの数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができる。
【００８７】
また、本実施例では、解析モデル生成部１２が、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、マージされた各アセンブリまたは各部品の体積比に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各キューボイドの材料特性を決定することとしたので、数値解析の精度の低下を抑制するよう、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各キューボイドに対して材料特性を割り当てることができる。
【００８８】
また、本実施例では、解析モデル生成部１２が、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することとしたので、アセンブリまたは部品の形状を単純化することにより、キューボイドの数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することができる。
【００８９】
また、本実施例では、解析モデル生成部１２が、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、各アセンブリまたは各部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれた嵌め込み部分の体積に係る情報に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各キューボイドの材料特性を決定することとしたので、数値解析の精度の低下を抑制するよう、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各キューボイドに対して材料特性を割り当てることができる。
【００９０】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施例にて実施されてもよいものである。
【００９１】
たとえば、本実施例では、形状モデルから解析モデルを一旦生成した後にマージ処理を実行することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、形状モデルの段階でアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、形状モデルを解析モデルに変換する際に、マージ処理が適用されたアセンブリまたは部品をキューボイドに分割する処理を実行することとしてもよい。
【００９２】
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００９３】
また、図示したモデル生成装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、モデル生成装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【００９４】
さらに、モデル生成装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００９５】
（付記１）アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成する処理をコンピュータに実行させるモデル生成プログラムであって、
マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付手順と、
前記受付手順により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするモデル生成プログラム。
【００９６】
（付記２）前記マージ手順は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することを特徴とする付記１に記載のモデル生成プログラム。
【００９７】
（付記３）前記マージ手順は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、マージされた各アセンブリまたは各部品の体積比に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の要素の材料特性を決定することを特徴とする付記２に記載のモデル生成プログラム。
【００９８】
（付記４）前記マージ手順は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することを特徴とする付記１に記載のモデル生成プログラム。
【００９９】
（付記５）前記マージ手順は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、各アセンブリまたは各部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれた嵌め込み部分の体積に係る情報に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の要素の材料特性を決定することを特徴とする付記４に記載のモデル生成プログラム。
【０１００】
（付記６）アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成するモデル生成装置であって、
マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付手段と、
前記受付手段により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ手段と、
を備えたことを特徴とするモデル生成装置。
【０１０１】
（付記７）前記マージ手段は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することを特徴とする付記６に記載のモデル生成装置。
【０１０２】
（付記８）前記マージ手段は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、マージされた各アセンブリまたは各部品の体積比に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする付記７に記載のモデル生成装置。
【０１０３】
（付記９）前記マージ手段は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することを特徴とする付記６に記載のモデル生成装置。
【０１０４】
（付記１０）前記マージ手段は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、各アセンブリまたは各部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれた嵌め込み部分の体積に係る情報に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする付記９に記載のモデル生成装置。
【０１０５】
（付記１１）アセンブリまたはアセンブリを組み立てている部品を数値解析の解析単位となる要素に分割することにより数値解析用のモデルを生成するモデル生成方法であって、
マージ処理の適用対象となるアセンブリまたは部品の指定を受け付ける受付工程と、
前記受付工程により指定が受け付けられたアセンブリまたは部品に係るマージ処理を実行し、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品が前記要素に分割されたモデルを生成するマージ工程と、
を含んだことを特徴とするモデル生成方法。
【０１０６】
（付記１２）前記マージ工程は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品を包含し、かつ、体積が最小となるアセンブリまたは部品を生成することによりマージ処理を実行することを特徴とする付記１１に記載のモデル生成方法。
【０１０７】
（付記１３）前記マージ工程は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、マージされた各アセンブリまたは各部品の体積比に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする付記１２に記載のモデル生成方法。
【０１０８】
（付記１４）前記マージ工程は、マージ処理が適用されるアセンブリまたは部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれている場合に、当該アセンブリまたは部品の嵌め込み部分と他のアセンブリまたは部品とを一体化することによりマージ処理を実行することを特徴とする付記１１に記載のモデル生成方法。
【０１０９】
（付記１５）前記マージ工程は、アセンブリまたは部品にマージ処理を適用した際に、各アセンブリまたは各部品が他のアセンブリまたは部品に嵌め込まれた嵌め込み部分の体積に係る情報に基づいて、マージ処理により生成されたアセンブリまたは部品の各要素の材料特性を決定することを特徴とする付記１４に記載のモデル生成方法。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上のように、本発明にかかるモデル生成プログラム、モデル生成装置およびモデル生成方法は、数値解析の解析単位となる要素数の増大を抑制し、数値解析における計算時間を短縮する解析モデルを生成することが必要なモデル生成システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本実施例に係る部品のマージ処理を説明する図である。
【図２】アセンブリおよび部品の階層構造を示す図である。
【図３】アセンブリどうしをマージするマージ処理を説明する図である。
【図４】本実施例に係るモデル生成装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図４に示した解析モデル生成部１２がおこなう詳細形状マージ処理を説明する図である。
【図６】図４に示した解析モデル生成部１２がおこなう最外形マージ処理を説明する図である。
【図７】図４に示したアセンブリデータ１４ｂの一例を示す図である。
【図８】図４に示した部品データ１４ｃの一例を示す図である。
【図９】本実施例に係るモデル生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本実施例に係るコンピュータシステム１００の構成を示す図である。
【図１１】図１０に示したコンピュータシステム１００における本体部１０１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０    入力部
１１    表示部
１２    解析モデル生成部
１３    マージ要求受付部
１４    記憶部
１４ａ    ＣＡＤデータ
１４ｂ    アセンブリデータ
１４ｃ    部品データ
１４ｄ    解析モデルデータ
１５    制御部
【図１】
2006059035.tif 000003
【図２】
2006059035.tif 000004
【図３】
2006059035.tif 000005
【図４】
2006059035.tif 000006
【図５】
2006059035.tif 000007
【図６】
2006059035.tif 000008
【図７】
2006059035.tif 000009
【図８】
2006059035.tif 000010
【図９】
2006059035.tif 000011
【図１０】
2006059035.tif 000012
【図１１】
2006059035.tif 000013