(57)【要約】【課題】複数の締結部をまとめて単一の締結部としてモデル化が可能な解析モデル作成支援装置を提供することである。【解決手段】入力された形状モデルからボルト穴を検出し、検出されたボルト穴が貫通する部材を特定し、検出されたボルト穴と貫通する部材とを対応付けて複数個の同心円グループを定義し、定義された複数個の同心円グループ間の各々の距離を取得し、複数個の同心円グループのうち基準となる同心円グループとそれ以外の同心円グループ間の距離を比較し、基準となる同心円グループの径よりも距離が小さい同心円グループの集合を締結部グループとして定義して、締結部グループの情報を取得する締結部パラメータ取得部と、定義された締結部グループに類似するモデル化手法を検索する推奨モデル化検索部と、検索されたモデル化手法を、入力された形状モデルに対して実行する推奨モデル化実行部とを備える。【選択図】  図１
2011060156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面上で解析モデルを作成する解析モデル作成支援装置において、
形状モデルを入力する入力部と、
前記入力された形状モデルからボルト穴を検出し、前記検出されたボルト穴が貫通する部材を特定し、前記検出されたボルト穴と前記貫通する部材とを対応付けて複数個の同心円グループを定義し、前記定義された複数個の同心円グループ間の各々の距離を取得し、前記複数個の同心円グループのうち基準となる同心円グループとそれ以外の同心円グループ間の距離を比較し、前記基準となる同心円グループの径よりも距離が小さい同心円グループの集合を締結部グループとして定義して、前記締結部グループの情報を取得する締結部パラメータ取得部と、
ボルト締結のモデル化手法が複数格納されたボルト締結部モデル化データベースと、
前記ボルト締結部モデル化データベースから前記定義された締結部グループに類似するモデル化手法を検索する推奨モデル化検索部と、
前記検索されたモデル化手法を、前記入力された形状モデルに対して実行する推奨モデル化実行部とを備えた解析モデル作成支援装置。
【請求項２】
画面上で解析モデルを作成する解析モデル作成支援装置において、
形状モデルを入力する入力部と、
前記入力された形状モデルからボルト穴を検出し、前記検出されたボルト穴が貫通する部材を特定し、前記検出されたボルト穴と前記貫通する部材とを対応付けて複数個の同心円グループを定義し、前記定義された複数個の同心円グループ間の各々の距離を取得し、前記距離が判定閾値よりも小さい同心円グループの集合を締結部グループと定義して、前記締結部グループの情報を取得する締結部パラメータ取得部と、
ボルト締結のモデル化手法が複数格納されたボルト締結部モデル化データベースと、
前記ボルト締結部モデル化データベースから前記定義された締結部グループに類似するモデル化手法を検索する推奨モデル化検索部と、
前記検索されたモデル化手法を、前記入力された形状モデルに対して実行する推奨モデル化実行部とを備えた解析モデル作成支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の解析モデル作成支援装置において、
前記締結部パラメータ取得部は、前記閾値を入力する判定閾値入力部を備えたことを特徴とする解析モデル作成支援装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の解析モデル作成支援装置において、
前記検索されたモデル化手法を、前記画面に表示する推奨モデル化提示部を備えたことを特徴とする解析モデル作成支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解析モデルを作成する解析モデル作成支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、入力形状モデル中の接触する部品に存在する同心円径の穴を締結部と見なし、穴径や板厚、ボルトやリベットといった締結種類を検索クエリとして、締結部モデル作成オブジェクトデータベースから締結部モデル化を検索してモデル化を実行する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６５８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、三次元形状データの二つ以上の部品間に存在する貫通穴を検出して削除し、その穴径や材料に応じてボルト締結の座面領域と部品間を結合する要素を作成することで、締結部の簡単化を行う構成が開示されている。
【０００５】
しかし、特許文献１では、三次元形状データ内に数百個といったオーダーで締結部が存在する場合でも、全ての締結部を個別にモデル化しなくてはならない。結果として、メッシュ数の増大やメッシュの品質の低下を招き、解析作業の時間が増大したり、手戻りが発生する場合がある。
【０００６】
また、図１の１０８のような近接する締結部がある場合にメッシュ数の増大やメッシュ品質の低下を防ぐ方法として、複数の締結部をまとめて単一の締結部としてモデル化する方法がある。しかし、特許文献１では、前記のようなモデル化は行えない。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題に鑑みて成されたものであり、複数の締結部をまとめて単一の締結部としてモデル化が可能な解析モデル作成支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、画面上で解析モデルを作成する解析モデル作成支援装置において、形状モデルを入力する入力部と、前記入力された形状モデルからボルト穴を検出し、前記検出されたボルト穴が貫通する部材を特定し、前記検出されたボルト穴と前記貫通する部材とを対応付けて複数個の同心円グループを定義し、前記定義された複数個の同心円グループ間の各々の距離を取得し、前記複数個の同心円グループのうち基準となる同心円グループとそれ以外の同心円グループ間の距離を比較し、前記基準となる同心円グループの径よりも距離が小さい同心円グループの集合を締結部グループとして定義して、前記締結部グループの情報を取得する締結部パラメータ取得部と、ボルト締結のモデル化手法が複数格納されたボルト締結部モデル化データベースと、前記ボルト締結部モデル化データベースから前記定義された締結部グループに類似するモデル化手法を検索する推奨モデル化検索部と、前記検索されたモデル化手法を、前記入力された形状モデルに対して実行する推奨モデル化実行部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の締結部をまとめて単一の締結部としてモデル化が可能な解析モデル作成支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】形状モデル中の近接するボルト締結部と離れている締結部を示す図である。
【図２】本発明の解析モデル作成支援装置を示す図である。
【図３】図１の形状モデル中に存在するボルト部材を削除した形状モデルを示す図である。
【図４】認識対象となるボルト締結部例を示す図である。
【図５】図４の認識対象となるボルト締結部の分割例を示す図である。
【図６】解析モデル作成支援のフローチャートを示す図である。
【図７】図３の形状モデルにおける締結部の同心円グループを示す図である。
【図８】図７の同心円グループ７０１と他の同心円グループとの距離を示す図である。
【図９】図７の同心円グループ７０５と他の同心円グループとの距離を示す図である。
【図１０】図７の同心円グループからなる締結部グループを示す図である。
【図１１】近接するボルト締結部に対するボルト締結部モデル化手法の例を示す図である。
【図１２】締結要素もしくは拘束条件を設定する最小長方形領域を示す図である。
【図１３】推奨締結部モデル化手法の提示例を示す図である。
【図１４】単独のボルト締結部に対するボルト締結部モデル化手法例を示す図である。
【図１５】図３の形状モデルに対して本発明を適用した例を示す図である。
【図１６】図１５の本発明を適用したモデルメッシング例を示す図である。
【図１７】図１５の従来の解析モデル作成支援装置を適用したモデルメッシング例を示す図である。
【図１８】中間部材を省略するボルト締結部のモデル化手法の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の解析モデル作成支援装置の構成例を図２に示す。本装置は、システム使用者がデータを入力，表示するためのキーボード，マウス，ディスプレイ等からなる入出力装置２０１と、締結部モデル化適用対象の形状モデルを入力する入力部２０２と、形状モデルに含まれる締結部の構成をパラメータとして取得する締結部パラメータ取得部２０３と、ボルト締結部の検索と実行を行うためのデータを登録するボルト締結部モデル化データベース（ボルト締結部モデル化ＤＢ）２０４と、締結部パラメータ取得部２０３で取得した締結部パラメータと、ボルト締結部モデル化データベース２０４に登録されたモデル化手法の締結部パラメータを比較して推奨モデル化手法を検索する推奨モデル化検索部２０５と、検索された推奨モデルをシステム使用者に提示する推奨モデル化提示部２０６と、推奨されたモデル化を施す推奨モデル化実行部２０７、を備える。
【００１２】
すなわち、画面上で解析モデルを作成する解析モデル作成支援装置において、形状モデルを入力する入力部と、入力された形状モデルからボルト穴を検出し、検出されたボルト穴が貫通する部材を特定し、検出されたボルト穴と貫通する部材とを対応付けて複数個の同心円グループを定義し、定義された複数個の同心円グループ間の各々の距離を取得し、複数個の同心円グループのうち基準となる同心円グループとそれ以外の同心円グループ間の距離を比較し、基準となる同心円グループの径よりも距離が小さい同心円グループの集合を締結部グループとして定義して、締結部グループの情報を取得する締結部パラメータ取得部２０３と、ボルト締結のモデル化手法が複数格納されたボルト締結部モデル化データベース２０４と、ボルト締結部モデル化データベースから定義された締結部グループに類似するモデル化手法を検索する推奨モデル化検索部２０５と、検索されたモデル化手法を、入力された形状モデルに対して実行する推奨モデル化実行部２０７とを備える。
【００１３】
ここでは、図１に示す、形状モデルのボルト１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７を削除した状態の、図３のボルト締結部を例にとり、装置の動作を説明する。
【００１４】
（１）入力部
入力部２０２では、システム使用者が入出力装置２０１を使用して三次元形状モデルを入力する。形状モデルデータは、境界面のつながりを表す位相（トポロジー）データと、境界の形状を表す幾何データ（ジオメトリ）で表現される。境界の表現では、立体はこれに属する一つ以上の連続した面の集合（殻）を所有し、面はこれに属する一つ以上の線分群（ループ）を所有し、線分はその始点および終点を所有するというデータ構造をとる。
このうち殻およびループは、その属性として外形または穴を持つ。ここでは、境界の表現による形状データの表現方法における、立体，殻，面，ループ，線分，点を形状要素とよび、それぞれ一つの形状モデルのなかで固有の番号を持つ。また、点はその幾何データとして３次元座標値を持つ。線や面は幾何データの表現方法にはＮＵＲＢＳ関数を始めとする様々な種類がありどれを用いてもよい。
【００１５】
（２）締結部パラメータ取得部
締結部パラメータ取得部２０３では、入力部２０２で入力された形状モデルに含まれるボルト締結部を検出し、さらにその構成を取得する。ここでは、ボルト締結部の位置や構成を締結部パラメータとして取得する。本発明では、例えば、図４の接触する部材４０１，４０２，４０３を貫通する同心円４０４をボルト締結部と認識する。貫通する同心円４０４は、部材４０１に対応する部材４０５に存在する穴４０８、部材４０２に対応する部材４０６に存在する穴４０９、部材４０３に対応する部材４０７に存在する穴４１０からなっており、４０８，４０９，４１０の穴は同心円であれば、それぞれ径が異なっていてもボルト締結部として認識する。
【００１６】
図５は、図３の形状モデルを部材ごとに分けて表示した図である。図５に示すように、図３の形状モデルは、５２１，５２２，５２３の３枚の部材から成っており、さらに、５０１，５０６，５１１の穴、５０２，５０７，５１２の穴、５０３，５０８，５１３の穴、５０４，５０９，５１４の穴、５０５，５１０，５１５の穴、５１６，５１８，５２０の穴、５１７，５１９，５２１の穴はそれぞれ同心円となっている。また、図５に示されるように、各部材のパラメータが設定されており、５０５，５１０，５１５の穴の径はｄ1、５０１，５０６，５１１の穴、５０２，５０７，５１２の穴、５０３，５０８，５１３の穴、５０４，５０９，５１４の穴、５１６，５１８，５２０の穴、５１７，５１９，５２１の穴の径はｄ2とする。
【００１７】
締結部パラメータ取得部２０３では、接触する部材に存在する同心円グループを認識して同心円グループパラメータを取得し、さらに近接する同心円グループを締結部グループとして認識し、同心円グループパラメータを統合して締結部パラメータを取得する。
【００１８】
図４に示すように、同心円グループは、部材４０５，４０６，４０７に存在する各部材を貫通する同心円の穴４０８，４０９，４１０のように、接触する部材を貫通する同心円からなる穴群のことを指す。
【００１９】
下記表１には、同心円グループパラメータのデータ構造を示す。同心円グループパラメータは、締結部を構成する部材数、部材番号，穴径，接触する部材番号、穴の中心座標、同心円グループ番号から構成される。このうち、部材番号，穴径，接触する部材番号、穴の中心座標は部材ごとに存在するので、締結部を構成する部材の数に応じて可変長とする。また、穴の中心座標は、穴を構成する円筒形状の重心位置とする。
【００２０】
【表１】
2011060156.tif 000003
【００２１】
下記表２には、締結部パラメータのデータ構造を示す。締結部パラメータは、締結部グループ番号，主ボルト平均穴径，副ボルト穴数，副ボルト平均穴径，部材数，主ボルトが存在する部材番号、主ボルトが存在する部材に接触する部材番号、主ボルト穴の中心座標から構成される。このうち、主ボルトが存在する部材番号、主ボルトが存在する部材に接触する部材番号、主ボルト穴の中心座標は部材ごとに存在するので、締結部を構成する部材の数に応じて可変長とする。主ボルト，副ボルトの定義については後述する。また、穴の中心座標は、穴を構成する円筒形状の重心位置とする。
【００２２】
【表２】
2011060156.tif 000004
【００２３】
ここで、図６を用いて、図３に示す形状モデルの締結部パラメータ取得手順を説明する。まず、形状モデル中の検索済みでない穴に関して、Step６０１，６０２，６０３でそれぞれ穴中心座標，穴径，穴が存在する部材番号を取得する。その後、着目している穴が存在する部材に接触する部材が存在し、かつ同心円が存在する場合、接触する部材の同心円に着目し、同様にStep６０１，６０２，６０３を繰り返す。
【００２４】
図５を用いて、この一連の作業を説明する。まず、部材５２１の穴５０１に着目し、穴５０１の中心座標と穴径、部材５２１の部材番号を取得する。部材５２１には接触する部材５２２が存在し、かつ穴５０１と同心円である穴５０６が存在するので、次に穴５０６に着目し、穴５０１と同様の処理を行う。さらに部材５２２と部材５２３は接触しており、穴５０６の同心円である穴５１１が存在するので、穴５１１に対し穴５０１，５０６と同様の操作を行う。図７に示すように、それ以上接触する部材が存在しないので、Step６０６において、穴５０１，５０６，５１１を同心円グループ７０１として定義し、同心円グループ番号を付与する。同心円グループ番号は、例えば１から始まる連番とする。これまでの操作を図５の形状モデルに含まれる全ての穴に対して行うと、結果として、図７に示すように、穴５０２，５０７，５１２が７０２、穴５０３，５０８，５１３が７０３、穴５０４，５０９，５１４が７０４、穴５０５，５１０，５１５が７０５、穴５０６，５１１，５１６が７０６、穴５０７，５１２，５１７が７０７とそれぞれ同心円グループとして定義される。下記表３に示すように、定義された各同心円グループについて同心円グループパラメータ取得を行うと、パラメータが取得される。
【００２５】
【表３】
2011060156.tif 000005
【００２６】
Step６０７では、同一部材に存在する全同心円グループの対の距離を計算し、各同心円グループの距離が現在着目している穴の径よりも小さい場合、同心円グループの対をグループ化する。図８を用いて、同心円グループ対のグループ化の手順を説明する。図８において、同心円グループ８０１，８０２，８０３，８０４，８０５，８０６，８０７は、図７の同心円グループ７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６，７０７に対応する。穴間距離の計算に関して、穴８０１を例にとって説明する。同心円グループ８０１に関して、同一の部材に存在する穴は、同心円グループ８０２，８０３，８０４，８０５，８０６，８０７である。同心円グループ８０１と同心円グループ８０２，８０３，８０４，８０５，８０６，８０７の穴間距離は、それぞれ距離８０８，８０９，８１０，８１１，８１２，８１３であり、対となる同心円グループの中心同士を結んだ線分の距離から、それぞれの同心円グループの径の半分を引いた距離として計算する。この計算方法を〔数１〕に示す。
【００２７】
【数１】
2011060156.tif 000006
【００２８】
次に、同心円グループ８０１の径と距離８０８，８０９，８１０，８１１，８１２，８１３を比較する。各同心円グループ間の距離が同心円グループ８０１の径よりも小さい場合、同心円グループの対をグループ化する操作を行うが、いずれの穴間距離も同心円グループ８０１の穴径より大きいので、同心円グループ８０１を基準とした穴間距離の計算によって同心円グループがグループ化されることはない。
【００２９】
一方、図９に示すように、穴８０５に関しては、同心円グループ８０５に対応する９０５の穴径より穴間距離が小さくなる同心円グループ９０１，９０２，９０３，９０４が存在する。このため、Step６０８において、図７の同心円グループ７０５と同心円グループ７０１，７０２，７０３，７０４はグループ化される。
【００３０】
図３のモデルの場合、Step６０８の操作が終わると、図７の同心円グループ７０１，７０２，７０３，７０４，７０５が締結部グループであると認識され、同心円グループ７０６と７０７は単独の締結部として認識される。このとき、グループ化された際に基準となった同心円グループを主ボルト穴とし、それ以外を副ボルト穴として定義する。締結部グループ化された同心円グループには締結部グループ番号を付与し、主ボルト平均穴径と副ボルト穴数，副ボルト平均穴径を計算する。主ボルト平均穴径は、主ボルト穴と認識された同心円グループの穴径平均値、副ボルト平均穴径は副ボルト穴と認識された同心円グループの穴径平均値とする。単独の締結部として認識された同心円グループに関しては、それ自身を主ボルト穴とし、締結部グループ番号を付与する。図１０上で、同心円グループ１００１，１００２，１００３，１００４，１００５によって締結部グループ１００８が構成され、１００５が主ボルト穴、１００１，１００２，１００３，１００４は副ボルト穴となる。また、同心円グループ１００６，１００７は単独で締結部グループ１００９，１０１０として扱う。図１０における、締結部グループ化後の締結部パラメータを下記表４に示す。
【００３１】
【表４】
2011060156.tif 000007
【００３２】
表４の締結部グループ番号１は、図１０の同心円グループ１００１，１００２，１００３，１００４，１００５によって構成される締結部グループ１００８に対応する。また、表４の締結部グループ番号２は、穴１００６から構成される締結部グループ１００９に対応する。また、表４の締結部グループ番号３は、穴１００７から構成される締結部グループ１０１０に対応する。
【００３３】
この一連の作業によって近接するボルト穴をグループ化し、そのグループを構成とした締結部パラメータの取得を行う。
【００３４】
また、Step６０４，６０５では、推奨モデル化検索部２０５において、推奨モデル化を検索する際用いるパラメータとして、部材の物性と板厚を取得することもできる。
【００３５】
また、Step６０７では、グループ化の判定に用いる、現在着目している穴の径の代わりに、任意の判定閾値を入力し、閾値よりも穴間距離が小さいボルト穴を同一グループと判定することもできる。
【００３６】
すなわち、定義された複数個の同心円グループ間の各々の距離を取得し、この距離が判定閾値よりも小さい同心円グループの集合を締結部グループと定義してもよい。また、締結部パラメータ取得部２０３は、この判定閾値を入力する判定閾値入力部（図示せず）を備える。
【００３７】
また、上記ボルト穴グループ探索手法の他、システム使用者が入出力装置２０１を用いて、形状モデル中のボルト締結部を対話的に指定することもできる。
【００３８】
（３）ボルト締結部モデル化データベース
ボルト締結部モデル化ＤＢ２０４には、下記表５に示すデータがモデル化手法ごとに登録される。
【００３９】
【表５】
2011060156.tif 000008
【００４０】
ここで、図１１のモデル化を例に、ボルト締結部モデル化ＤＢ２０４に登録されるデータを説明する。図１１の１１１４は、部材１１０６，１１０７，１１０８に、各部材で径が等しく、かつ貫通するボルト穴１１０１，１１０２，１１０３，１１０４，１１０５が存在する締結部を示す。それに対して、図１１の１１１５では、部材１１０６，１１０７，１１０８はそれぞれシェル１１０９，１１１０，１１１１になっている。また、ボルト穴１１０１，１１０２，１１０３，１１０４，１１０５を被覆する最小の面積を持つ長方形の領域１１１２をシェル１１１１上に作成し、領域１１１２に１１１１とは異なる物性を与え、その領域の外縁とシェル１１０９，１１１０を垂直に結ぶタイイング（点線部分含む）１１１３を設定する、というボルト締結のモデル化手法である。以下、図１１のモデル化手法に対応するボルト締結部データを示した下記表６を用いて詳細を説明する。
【００４１】
【表６】
2011060156.tif 000009
【００４２】
検索用締結部パラメータには、主ボルト平均穴径，副ボルト穴数，副ボルト平均穴径，接触する部材数を登録する。図１１の締結部において、主ボルト穴は穴１１０５、副ボルト穴は穴１１０１，１１０２，１１０３，１１０４で、接触する部材は１１０９，１１１０，１１１１であるため、主ボルト平均穴径は穴１１０５の径、副ボルト穴数は４、副ボルト平均穴径は穴１１０１，１１０２，１１０３，１１０４の平均穴径、接触する部材数は３となる。
【００４３】
締結される部材番号には、締結される部材の番号を登録する。図１１の１１１５においては、部材１の番号は部材１１０９の部材番号、部材２の番号は部材１１１０の部材番号、部材３の番号は部材１１１１の部材番号となる。
【００４４】
削除される部材番号には、モデル化の際に削除する部材の部材番号を登録する。図１１の１１１５においては、削除する部材はないため、値は入力されない。
【００４５】
部材要素タイプは、締結対象となる部材のタイプを示しており、ソリッドもしくはシェルのいずれかを登録する。図１１の１１１５は、ソリッド要素をシェル要素にした上で締結部をモデル化しているため、いずれの部材要素タイプもシェルとなる。
【００４６】
締結要素又は締結に用いる拘束条件のタイプは、モデル化を行う際に用いる締結要素もしくは締結に用いる拘束条件のタイプを示し、タイイング，ビーム，剛体結合，接触条件のいずれかを登録する。図１１においては、３枚の部材間の締結は何れもタイイングである。
【００４７】
締結要素又は締結に用いる拘束条件のパラメータは、モデル化を行う際に用いる締結要素又は締結に用いる拘束条件のパラメータを示す。タイイングであれば、タイイングの種類（点タイイング，線タイイング，面タイイングのうちいずれか）、主自由度，従自由度の値を登録する。ビーム要素であれば、断面二次モーメント，ヤング率，分割数を登録する。剛体要素であれば、従属する要素の種類（点，線，面のうちいずれか），自由度を登録する。接触条件であれば、マスタ面，スレーブ面の部材番号、減衰係数，摩擦係数，粘性係数を登録する。
【００４８】
締結を設定する領域に関しては、領域の種類，全ボルト穴を被覆する最小面積に対する面積比を登録する。領域の種類に関しては、同心円又は長方形のいずれかを登録する。図１２の長方形１２０１で示されるように、円や長方形の面積は、締結部グループの全ての穴を被覆する最小の面積を１とし、その比率を登録する。図１１のモデル化の場合、締結を設定する領域は、全てのボルト穴に内接する長方形１１１２で、かつ面積比は１となる。
【００４９】
締結部モデル化手法ごとのコメントを登録する。コメントの内容は任意であり、モデル化の手順等を記述する。
【００５０】
過去にモデル化が行われた解析モデルや解析結果へのリンク，サムネイルに関しては、図１１のモデル化が過去に用いられていれば登録することができる。
【００５１】
なお、モデル化手法ごとに登録するデータとして、部材の物性と板厚を登録することもできる。
【００５２】
（４）推奨モデル化検索部
推奨モデル化検索部２０５では、締結部パラメータ取得部２０３で取得した形状モデル中の締結部パラメータと、ボルト締結部モデル化ＤＢ２０４に登録されたモデル化ごとの締結部パラメータを比較して、最も構成が類似したモデル化を推奨モデル化として特定する。
【００５３】
締結部の類似度は、数２で計算する。この式に従って類似度を計算し、最も類似度が高いものを推奨モデル化手法とする。
【００５４】
【数２】
2011060156.tif 000010
【００５５】
表５に示すように、締結部の類似度計算には、主ボルト平均穴径，副ボルト穴数，副ボルト平均穴径，部材数を用いる。これらは、締結部パラメータ取得部２０３で検出されたボルト締結部ごとの締結部パラメータから求めることができる。また、部材の物性や板厚のパラメータを類似度計算に用いることもできる。数２において、ｆmは締結部類似度、ｍはデータベースに登録されているモデル化手法ごとに与えられる識別番号、ｎは類似度評価に用いるパラメータの数、ｘは形状モデルから取得したパラメータ、ｓはデータベースに登録されているモデル化手法のパラメータである。また、ｓmax，ｓmimはそれぞれデータベースに登録されている締結部モデル化パラメータごとの最大値，最小値を示している。よって、数２は、重みを付けたパラメータごとの類似度の和を、ボルト締結部の類似度とするということを意味している。この重み係数は、必要に応じてシステム使用者が入力部２０２を通して変更可能である。数３に、図１０の締結部グループ１００８と、図１１の締結部モデル化手法との類似度計算詳細を示す。
【００５６】
【数３】
2011060156.tif 000011
【００５７】
以下、図１０の締結部グループ１００８について、図１１のモデル化手法が最も類似度が高いと判定されたとして、説明を行う。
【００５８】
（５）推奨モデル化提示部
推奨モデル化提示部２０６では、入力された形状モデル中に存在する締結部ごとに推奨されるモデル化手法を画面に提示する。図１３に、推奨モデル化を提示する画面の一例を示す。
【００５９】
１３０２には、締結部パラメータ取得部２０３で検出された、形状モデル中の締結部グループ番号をリスト表示する。１３０３は形状モデルの表示を行う部分である。１３０２で選択された締結部の個所を、１３０３上でハイライト表示する。１３０２において、締結部１が選択されていれば、１３０４の締結部のボルト穴と部材を強調表示する。締結部２と締結部３の場合も同様で、それぞれ１３０５，１３０６の締結部を強調表示する。１３０７は、推奨モデル化検索部２０５で検索された最も類似度が高いモデル化手法のコメントを示す。１３０８には、１３０２で選択されたボルト締結部に対し検索した推奨モデル化のサムネイルを表示する。また、１３０９のプルダウンにより、類似度が高い順に表示するモデル化手法のコメント１３０７とサムネイル１３０８を切り替えることができる。
【００６０】
１３０２でモデル化を実行する締結部を選択し、１３０９のプルダウンによりモデル化手法を選択した後、１３１０の「モデル化実行」ボタンを押すと、選択された締結部のモデル化を実行する。モデル化は、推奨モデル化実行部２０７において、表６のボルト締結部モデル化手法データベース内の情報に従って実行する。
【００６１】
また、１３１１の「リンク表示」ボタンを押すと、表示されたモデル化手法にリンクしたファイルを開き、過去に作成した解析モデルを表示し、参考として解析モデル化手法を検討することもできる。
【００６２】
また、入力部２０２を用いて推奨モデル化提示部２０６において、形状モデル中の全締結部に対し、推奨モデル化検索部２０５で決定される推奨モデル化の実行を指定することで、推奨モデル化提示を行わずに、推奨モデル化検索部で最も類似度が高いと判断されたモデル化を全ての締結部に対して一括実行することも可能である。この場合、推奨モデル化提示部２０６における図１３のような画面を表示せず、形状モデル中の全締結部に対して、それぞれの締結部の推奨モデル化を推奨モデル化実行部２０７にて行う。
【００６３】
（６）推奨モデル化実行部
推奨モデル化実行部２０７では、推奨モデル化検索部２０５でボルト締結部モデル化ＤＢ２０４から検索された、推奨モデル化手法のデータを取得する。推奨モデル化提示部２０６で推奨モデル化手法以外のモデル化を選択した場合、選択されたモデル化手法のデータを取得する。取得したデータを元に、形状モデルの締結部モデル化を行う。
【００６４】
図１０の形状モデル中の締結部１００８には、図１１のモデル化手法が推奨モデル化手法であると判定され、締結部１００９と１０１０には、図１４のモデル化手法が推奨モデル化手法であると判定されたと仮定する。この場合において、締結部１００８の推奨モデル化を実行する際の手順を次に示す。なお、締結部１００９と１０１０に対する図１４のモデル化手法登録データは、下記表７のものとする。
【００６５】
【表７】
2011060156.tif 000012
【００６６】
推奨モデル化手法である図１１のモデル化は、表６のデータによって実行される。このため、表６に示す図１１のモデル化データを、ボルト締結部モデル化ＤＢ２０４から取得する。
【００６７】
図１１のモデル化では、省略する部材はないので締結部グループ１００８に関しても部材の省略は行わない。
【００６８】
図１１のモデル化では、部材要素タイプがいずれもシェルなので、図１０の部材を全てシェル化する。
【００６９】
穴１００１，１００２，１００３，１００４，１００５を全て削除する。
【００７０】
締結部１００８を構成する部材に存在した全ボルト穴を被覆する最小面積の長方形領域をシェル面上に作成する。
【００７１】
（５）で作成した長方形領域のヤング率を２０倍にする。
【００７２】
（５）で作成した長方形領域の四隅と各辺の中点を、タイイングによって締結する。
【００７３】
以上、締結部１００８の図１１によるモデル化の後、締結部１００９と１０１０に対する図１４のモデル化実行により作成されたモデルを図１５に示す。図１５において、締結部１００８は締結部１５０１、締結部１００９は締結部１５０２、締結部１０１０は締結部１５０３に置換されている。
【００７４】
図１６に、図１５のモデルから作成したメッシュを示す。また、図１７に、図３の形状モデルに従来技術を適用して作成したメッシュを示す。本発明による、図１６のボルト締結部の穴を１６０１のようにグループ化して作成したメッシュは、締結部１６０１付近のメッシュの品質が良好であるのに対し、図１７のボルト締結部の穴を従来技術により１７０１のように個別に扱って作成したメッシュは、穴を置き換えた領域付近のメッシュが歪んでいる。
【００７５】
なお、図１０の締結部１００８に対して図１１の部材を省略しないモデル化手法が選択される一方、締結部１００９と１０１０に対して選択されたモデル化手法が、図１８の点線形状１８０６で示されるような、形状モデルの部材１８０２を省略するモデル化であった場合、部材の省略を行うか否かで矛盾が生じるため、締結部１００８，１００９，１０１０のいずれもモデル化を実行しない。システム使用者に警告を表示し、推奨モデル化検索部２０５に戻って、省略する部材の位置関係が等しくなるようなモデル化を再度選択する。
【００７６】
以上の解析モデル作成支援装置によれば、締結部が密集している場合に、複数の締結部をまとめて一つの締結部としてモデル化できるので、メッシュの品質向上やメッシュ数を低減することが可能となるとともに、解析作業の時間を短縮することが可能となる。
【００７７】
また、構造解析に用いられる解析用モデル作成において、複数のボルト穴が近接しているような場合でも、数や穴径といった締結部の構成に適したモデル化手法を選択し実行することが可能であり、メッシュの品質向上や解析時間の低減が実現できる。
【００７８】
また、従来のモデル化装置に、検出された全ボルト穴間の距離を取得する手段と、基準となるボルト穴とそれ以外の全ボルト穴間の距離を比較する手段と、前記基準となるボルト穴の径よりも距離が小さい穴の集合を締結部グループとして定義する手段を追加することにより、近接するボルト締結部の集合を締結部グループとして扱うことができ、品質が良好でかつ要素数が少ないメッシュ生成を行うモデル化を行える。
【符号の説明】
【００７９】
２０１  入出力装置
２０２  入力部
２０３  締結部パラメータ取得部
２０４  ボルト締結部モデル化データベース（ボルト締結部モデル化ＤＢ）
２０５  推奨モデル化検索部
２０６  推奨モデル化提示部
２０７  推奨モデル化実行部
【図１】
2011060156.tif 000013
【図２】
2011060156.tif 000014
【図３】
2011060156.tif 000015
【図４】
2011060156.tif 000016
【図５】
2011060156.tif 000017
【図６】
2011060156.tif 000018
【図７】
2011060156.tif 000019
【図８】
2011060156.tif 000020
【図９】
2011060156.tif 000021
【図１０】
2011060156.tif 000022
【図１１】
2011060156.tif 000023
【図１２】
2011060156.tif 000024
【図１３】
2011060156.tif 000025
【図１４】
2011060156.tif 000026
【図１５】
2011060156.tif 000027
【図１６】
2011060156.tif 000028
【図１７】
2011060156.tif 000029
【図１８】
2011060156.tif 000030