(57)【要約】      （修正有）【課題】全体的な又は局所的な形状の変化を反映させるためのCADモデルの更新方法を提供する。【解決手段】少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成する。ここで、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるコンピュータ支援設計(CAD)モデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する１０１。次に、少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてのそれぞれの形状関数を決定する。ここで、決定された形状関数は少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する１０２。次に、決定された形状関数を使用してCADモデルを更新する１０３。【選択図】図１
2015090711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ支援設計(CAD)モデルを更新するための方法であって、該方法は：
少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成すること、ここで、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるコンピュータ支援設計(CAD)モデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する；
少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてのそれぞれの形状関数を決定すること、ここで、決定された形状関数は少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する；並びに
決定された形状関数を使用してCADモデルを更新すること
を含む、方法。
【請求項２】
少なくとも一つのFEAモデルが、
FEAモデル；及び
FEAモデルの改変されたバージョン
を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
FEAモデル、並びに応力解析タイプ、流体解析タイプ、熱放散解析タイプ及び／又は電磁気的解析タイプの一つである物理学に基づく解析の少なくとも一つを使用して、FEAモデルの改変されたバージョンを生成することをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成することの前に、CADモデルから少なくとも一つのFEAモデルを生成することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面についてのパラメータ表示を生成することが：
少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンの一以上のそれぞれのセットを決定すること、ここで、該表面ポリゴンはFEAモデル要素に関連し、該モデル要素は節点及びエッジを含む；
CADモデルを画定するそれぞれのCAD表面における点についてのそれぞれのuv-パラメータ値を決定すること、ここで、それぞれのCAD表面における該点は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンに関連した節点に対応する；並びに
それぞれのCAD表面における点について決定されたuv-パラメータ値が各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示と一致するように、かつ隣接するポリゴンが共通するエッジのuv-パラメータ表示と一致させるように、各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示すること
を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示することが表面フィッティングアルゴリズムを使用して行われる、請求項５記載の方法。
【請求項７】
表面フィッティングアルゴリズムがエネルギー最小化B-スプライン表面フィッティングアルゴリズムである、請求項６記載の方法。
【請求項８】
少なくとも一つのFEAモデルの各面のそれぞれの形状が、少なくとも一つのFEAモデルの節点に基づく、請求項１記載の方法。
【請求項９】
少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面について決定された形状関数がG1形状関数である、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面の生成されたパラメータ表示が、CADモデルの幾何学的な面のそれぞれの各表面上の対応する点に、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面における点をマップする、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
コンピュータ支援設計(CAD)モデルを更新するためのシステムであって：
少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成するように構成されたパラメータ表示モジュール、ここで、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるコンピュータ支援設計(CAD)モデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する；
少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてのそれぞれの形状関数を決定するように構成された形状関数モジュール、ここで、決定された形状関数は、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する；並びに
決定された形状関数を使用してCADモデルを更新するように構成された更新モジュール
を含む、システム。
【請求項１２】
少なくとも一つのFEAモデルが、
FEAモデル；及び
FEAモデルの改変されたバージョン
を含む、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
FEAモデル、並びに応力解析タイプ、流体解析タイプ、熱放散解析タイプ及び／又は電磁気的解析タイプの一つである物理学に基づく解析の少なくとも一つを使用して、FEAモデルの改変されたバージョンを生成するように構成された最適化モジュールをさらに含む、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
CADモデルから、少なくとも一つのFEAモデルを生成するように構成されたFEAモデル生成モジュールをさらに含む、請求項１１記載のシステム。
【請求項１５】
プロセスを使用して少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面についてのパラメータ表示を生成するように、パラメータ表示モジュールが構成されたシステムであって、該プロセスが：
少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンの一以上のそれぞれのセットを決定すること、ここで、該表面ポリゴンはFEAモデル要素に関連し、該モデル要素は節点及びエッジを含む；
CADモデルを画定するそれぞれのCAD表面における点についてのそれぞれのuv-パラメータ値を決定すること、ここで、それぞれのCAD表面における該点は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンに関連した節点に対応する；並びに
それぞれのCAD表面における点について決定されたuv-パラメータ値が各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示と一致するように、かつ隣接するポリゴンが共通するエッジのuv-パラメータ表示を一致させるように、各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示すること
を含む、請求項１１記載のシステム。
【請求項１６】
パラメータ表示モジュールが、表面フィッティングアルゴリズムを使用して、各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示を決定するように構成されている、請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
少なくとも一つのFEAモデルの各面のそれぞれの形状が、少なくとも一つのFEAモデルの節点に基づく、請求項１１記載のシステム。
【請求項１８】
少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面について決定された形状関数がG1形状関数である、請求項１１記載のシステム。
【請求項１９】
少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面の生成されたパラメータ表示が、CADモデルの幾何学的な面のそれぞれの各表面上の対応する点に、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面における点にマップする、請求項１１記載のシステム。
【請求項２０】
一連の命令がそれに記憶された非一時的コンピュータ可読性媒体であって、該一連の命令がロードされそして装置と結合したプロセッサによって実行された時に、該装置に：
少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成する、ここで、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるコンピュータ支援設計(CAD)モデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する；
少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてそれぞれの形状関数を決定する、ここで、決定された形状関数は、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する；並びに
決定された形状関数を使用してCADモデルを更新する
ことを行わせる、非一時的コンピュータ可読性媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は、概して、コンピュータプログラム及びシステムの分野に関し、具体的には、コンピュータ支援設計(CAD)、コンピュータ支援エンジニアリング(CAE)、モデリング及びシミュレーションの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のシステム及びプログラムがパーツ(parts)又はパーツのアセンブリ(assembly)の設計のために、市場で提供されており、例えばダッソー・システムズ(Dassault Systemes)によって提供されているものがある。これらのいわゆるCADシステムによって、ユーザが物体又は物体のアセンブリの複雑な三次元モデルを作図し操作することが可能になる。従って、CADシステムは、エッジ(edge)又は線を用いて、ある特定の場合では面(face)によって、モデル化された物体の表示を提供する。線又はエッジは、種々の様式、例えば非一様有理B-スプライン(NURBS)で表示され得る。
【０００３】
これらのCADシステムは、モデル化された物体のパーツ又はパーツのアセンブリを扱う(manage)が、これらはジオメトリ(geometry)の主な明細(specification)である。特に、CADファイルは明細を含み、これからジオメトリが生成される。ジオメトリから表示が生成される。明細、ジオメトリ及び表示は一つのCADファイル内に、又は複数のCADファイル内に保存され得る。CADシステムには、モデル化された物体をデザイナーに示すためのグラフィックツールが含まれる；これらのツールは複雑な物体の表示(display)のために供される(dedicated)−CADシステムにおける物体を表示するファイルの典型的なサイズは変動するが、典型的には、パーツの大きさ(magnitude)はメガバイトのオーダーである。アセンブリは数千のパーツを含み得、アセンブリのファイルはそれに応じて大きい。CADシステムは物体のモデルを扱い、それは電子ファイルに保存される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Hardeeら、"A CAD-Based Design Parameterization for Shape Optimization of Solids" Advances in Engineering Software 30、第３刷、1999年3月発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、全体的な又は局所的な(global or local)形状の変化を反映させるためのCADモデルの更新(update)のための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の要旨
本発明の一つの態様による方法及びそれに対応するシステムは、コンピュータ支援設計(CAD)モデルを更新することに関する。本発明の一つの態様は、少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示(parameterization)を生成することによって開始する。このような態様によれば、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各(each)面は、更新されるCADモデルのそれぞれの(respective)幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する。このような態様においては、次のステップで、少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についての形状関数(shape function)を決定することである。決定された形状関数は、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する。最後に、決定された形状関数を使用してCADモデルが更新される。
【０００７】
本発明の一つの態様によれば、CADモデルを更新するために使用される少なくとも一つのFEAモデルは、FEAモデル及びFEAモデルの改変(modify)されたバージョンを含む。本発明の一つの態様においては、少なくとも一つのFEAモデルはFEAモデル及びFEAモデルの改変されたバージョンを含み、かかる態様は、FEAモデル及び少なくとも一つの物理学に基づく解析を利用してFEAモデルの改変されたバージョンを生成することをさらに含み得る。かかる態様によれば、物理学に基づく解析は、応力解析タイプ、流体解析タイプ、熱放散解析タイプ及び／又は電磁気的解析タイプの一つであり得る。
【０００８】
本発明の代替的な態様は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成することの前に、CADモデルから少なくとも一つのFEAモデルを生成することをさらに含み得る。本発明のさらに別の態様においては、この方法は、更新されるCADモデルに基づくFEAモデル及び物理学に基づく解析を利用する該FEAモデルの改変されたバージョンの両方が生成することによって開始される。
【０００９】
本発明の一つの態様によれば、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面についてパラメータ表示を生成することは、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴン(surface polygon)の一以上のそれぞれのセットを決定することによって開始される。かかる態様においては、表面ポリゴンはFEAモデル要素(model element)と関連し、該モデル要素は節点(node)及びエッジを含む。次に、CADモデルを画定するそれぞれのCAD表面(CAD surface)における点についてのそれぞれのUVパラメータ値が決定される。それぞれのCAD表面における点は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンに関連する節点に対応する。最後に、各表面ポリゴンの内部(interior)は、それぞれのCAD表面における点について決定されたuv-パラメータ値がそれぞれの表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示と一致するように、かつ隣接するポリゴンが共通するエッジのuv-パラメータ表示と一致させるように(have agreeing)、uv-パラメータ表示される。
【００１０】
本発明のかかる一つの態様によれば、各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示することは表面フィッティングアルゴリズム(surface fitting algorithm)を使用して行われる。さらに別の態様においては、表面フィッティングアルゴリズムはエネルギー最小化B-スプライン表面フィッティングアルゴリズム(energy-minimization B-spline surface fitting algorithm)である。
【００１１】
本発明のさらに別の態様によれば、少なくとも一つのFEAモデルの各面のそれぞれの形状は、少なくとも一つのFEAモデルの節点に基づく。本発明の別の態様においては、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の決定された形状関数はG1形状関数である。さらになお、本発明の方法の別の態様によれば、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面の生成されたパラメータ表示は、CADモデルの幾何学的な面のそれぞれの各表面上の対応する点に、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面における点をマップ(map)する。
【００１２】
本発明の代替的な態様は、CADモデルを更新するためのシステムに関する。かかる態様においては、システムは、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成するように構成された(configured)パラメータ表示モジュールを含み、ここで、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるCADモデルのそれぞれの幾何学的な面に対応する。さらに、システムの一つの態様は、少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてのそれぞれの形状関数を決定するように構成された形状関数モジュールをさらに含む。本発明の原理によれば、決定された形状関数は少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する。さらになお、システムは、形状関数モジュールによって出力された決定された形状関数を使用した、CADモデルを更新するように構成された更新モジュールを含む。
【００１３】
本発明のシステムの態様によれば、FEAモデルはFEAモデル及びFEAモデルの改変されたバージョンを含む。システムの代替的な態様においては、システムは、FEAモデル並びに応力解析タイプ、流体解析タイプ、熱放散解析タイプ及び／又は電磁気的解析タイプの一つである物理学に基づく解析の少なくとも一つを使用して、FEAモデルの改変されたバージョンを生成するように構成された最適化モジュールをさらに含む。別の態様によれば、システムは、更新予定のCADモデルから少なくとも一つのFEAモデルを生成するように構成されたFEAモデル生成モジュールをさらに含む。
【００１４】
システムの代替的な態様によれば、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンの一以上のそれぞれのセットを決定すること、ここで、該表面ポリゴンはFEAモデル要素に関連し、該モデル要素は節点及びエッジである、を含むプロセスを使用して、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面についてのパラメータ表示を生成するように、パラメータ表示モジュールが構成され得る。（パラメータ表示モジュールの）プロセスは、CADモデルを画定するそれぞれのCAD表面における点についてのそれぞれのuv-パラメータ値を決定すること、ここで、それぞれのCAD表面における該点は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンに関連した節点に対応する、をさらに含む。システムのかかる態様によれば、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面についてのパラメータ表示を生成するためのプロセスは、(i)それぞれのCAD表面における点について決定されたuv-パラメータ値が各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示と一致させるように、かつ(ii)隣接するポリゴンが共通するエッジのuv-パラメータ表示を一致させるように、各表面ポリゴンの内部がuv-パラメータ表示されることをさらに含む。
【００１５】
システムの一つの態様によれば、表面フィッティングアルゴリズムを使用して、各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示を決定するように、パラメータ表示モジュールが構成され得る。本発明のさらに別の態様においては、少なくとも一つ(the least one)のFEAモデルのそれぞれの形状は、少なくとも一つのFEAモデルの節点に基づく。さらになお、本発明の代替的な態様においては、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面について決定された形状関数はG1形状関数である。本発明のさらに別の態様においては、パラメータ表示モジュールは、CADモデルの幾何学的な面のそれぞれの各表面上の対応する点に、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面における点をマップする、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成する。
【００１６】
本発明の別の態様は、コンピュータに実装された(implemented)方法に関し、ここで、一連の命令がそれに記憶された非一時的(non-transitory)コンピュータ可読性媒体は、それがロード(load)されそして装置と結合したプロセッサによって実行された時に、該装置に：少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成する、ここで、該少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるCADモデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面は個別の形状を有する；少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてのそれぞれの形状関数を決定する、ここで、該決定された形状関数は少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する；並びに最後に、決定された形状関数を使用してCADモデルを更新する、ことを行わせる。
【００１７】
即ち、本発明の要旨は、
[1]  コンピュータ支援設計(CAD)モデルを更新するための方法であって、該方法は：
少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成すること、ここで、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるコンピュータ支援設計(CAD)モデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する；
少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてのそれぞれの形状関数を決定すること、ここで、決定された形状関数は少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する；並びに
決定された形状関数を使用してCADモデルを更新すること
を含む、方法；
[2]  少なくとも一つのFEAモデルが、
FEAモデル；及び
FEAモデルの改変されたバージョン
を含む、前記[1]記載の方法；
[3]  FEAモデル、並びに応力解析タイプ、流体解析タイプ、熱放散解析タイプ及び／又は電磁気的解析タイプの一つである物理学に基づく解析の少なくとも一つを使用して、FEAモデルの改変されたバージョンを生成することをさらに含む、前記[2]記載の方法；
[4]  少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成することの前に、CADモデルから少なくとも一つのFEAモデルを生成することをさらに含む、前記[1]記載の方法；
[5]  少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面についてのパラメータ表示を生成することが：
少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンの一以上のそれぞれのセットを決定すること、ここで、該表面ポリゴンはFEAモデル要素に関連し、該モデル要素は節点及びエッジを含む；
CADモデルを画定するそれぞれのCAD表面における点についてのそれぞれのuv-パラメータ値を決定すること、ここで、それぞれのCAD表面における該点は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンに関連した節点に対応する；並びに
それぞれのCAD表面における点について決定されたuv-パラメータ値が各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示と一致するように、かつ隣接するポリゴンが共通するエッジのuv-パラメータ表示と一致させるように、各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示すること
を含む、前記[1]記載の方法；
[6]  各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示することが表面フィッティングアルゴリズムを使用して行われる、前記[5]記載の方法；
[7]  表面フィッティングアルゴリズムがエネルギー最小化B-スプライン表面フィッティングアルゴリズムである、前記[6]記載の方法；
[8]  少なくとも一つのFEAモデルの各面のそれぞれの形状が、少なくとも一つのFEAモデルの節点に基づく、前記[1]記載の方法；
[9]  少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面について決定された形状関数がG1形状関数である、前記[1]記載の方法；
[10]  少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面の生成されたパラメータ表示が、CADモデルの幾何学的な面のそれぞれの各表面上の対応する点に、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面における点をマップする、前記[1]記載の方法；
[11]  コンピュータ支援設計(CAD)モデルを更新するためのシステムであって：
少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成するように構成されたパラメータ表示モジュール、ここで、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるコンピュータ支援設計(CAD)モデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する；
少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてのそれぞれの形状関数を決定するように構成された形状関数モジュール、ここで、決定された形状関数は、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する；並びに
決定された形状関数を使用してCADモデルを更新するように構成された更新モジュール
を含む、システム；
[12]  少なくとも一つのFEAモデルが、
FEAモデル；及び
FEAモデルの改変されたバージョン
を含む、前記[11]記載のシステム；
[13]  FEAモデル、並びに応力解析タイプ、流体解析タイプ、熱放散解析タイプ及び／又は電磁気的解析タイプの一つである物理学に基づく解析の少なくとも一つを使用して、FEAモデルの改変されたバージョンを生成するように構成された最適化モジュールをさらに含む、前記[12]記載のシステム；
[14]  CADモデルから、少なくとも一つのFEAモデルを生成するように構成されたFEAモデル生成モジュールをさらに含む、前記[11]記載のシステム；
[15]  プロセスを使用して少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面についてのパラメータ表示を生成するように、パラメータ表示モジュールが構成されたシステムであって、該プロセスが：
少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンの一以上のそれぞれのセットを決定すること、ここで、該表面ポリゴンはFEAモデル要素に関連し、該モデル要素は節点及びエッジを含む；
CADモデルを画定するそれぞれのCAD表面における点についてのそれぞれのuv-パラメータ値を決定すること、ここで、それぞれのCAD表面における該点は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンに関連した節点に対応する；並びに
それぞれのCAD表面における点について決定されたuv-パラメータ値が各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示と一致するように、かつ隣接するポリゴンが共通するエッジのuv-パラメータ表示を一致させるように、各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示すること
を含む、前記[11]記載のシステム；
[16]  パラメータ表示モジュールが、表面フィッティングアルゴリズムを使用して、各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示を決定するように構成されている、前記[15]記載のシステム；
[17]  少なくとも一つのFEAモデルの各面のそれぞれの形状が、少なくとも一つのFEAモデルの節点に基づく、前記[11]記載のシステム；
[18]  少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面について決定された形状関数がG1形状関数である、前記[11]記載のシステム；
[19]  少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面の生成されたパラメータ表示が、CADモデルの幾何学的な面のそれぞれの各表面上の対応する点に、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面における点にマップする、前記[11]記載のシステム；
[20]  一連の命令がそれに記憶された非一時的コンピュータ可読性媒体であって、該一連の命令がロードされそして装置と結合したプロセッサによって実行された時に、該装置に：
少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成する、ここで、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるコンピュータ支援設計(CAD)モデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する；
少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてそれぞれの形状関数を決定する、ここで、決定された形状関数は、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する；並びに
決定された形状関数を使用してCADモデルを更新する
ことを行わせる、非一時的コンピュータ可読性媒体；に関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、全体的な又は局所的な形状の変化を反映させるためのCADモデルを更新するための方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付の図面に図示されるように、上記の事項は本発明の例示的態様の下記のより詳細な記述から明らかであろう。該図面においては、同じ参照文字は、異なる図面(view)の最初から最後まで同じ部分を示す。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、むしろ、本発明の態様を図示することに強調が置かれる。
【図１】図１は、本発明の原則に従ってコンピュータ支援設計(CAD)モデルを更新する方法を描写するフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の一つの態様により実現され得る少なくとも一つの有限要素解析(FEA)モデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成する方法のフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の一つの態様に従ってCADモデルを更新するプロセスの流れを描写するフローダイヤグラムである。
【図４】図４は、本発明の一つの態様を使用した、CADモデルを更新することについてのワークフローを描写する。
【図５】図５は、本発明の原則に従うシステムを図示する簡略化ブロック図である。
【図６】図６は、本発明の一つの態様がその中で具体化され得るコンピュータシステムの簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
発明の詳細な説明
本発明の例示的態様の説明は以下の通りである。
【００２１】
コンピュータ支援設計(CAD)システム及びコンピュータ支援エンジニアリング(CAE)システムの出現によって、物体について表現する可能性の範囲を広くすることが可能となる。そのような表現(representation)の一つが有限要素解析(FEA)モデルである。用語FEAモデル、用語有限要素メッシュ及び用語メッシュは、本願の全体を通して互換的に用いられる。有限要素メッシュとは、節点と呼ばれる点の体系(system)であり、該節点は相互に連結され、メッシュと称されるグリッド(grid)を形成する。メッシュは、それが表示する、基礎をなす(underlying)物体の性質を有するといった方法でプログラムされ得る。メッシュがこのような方法でプログラムされる場合、それが表示する物体のシミュレーションを実施するために、メッシュが使用され得る。例えば、有限要素メッシュは、乗物(vehicle)の内部空洞、構造物の周囲の音響流体(acoustic fluid)及びステント等の医療機器を含むかなり多数の現実世界の物体を表示するために使用され得る。所定のメッシュが物体を表し、それに基づいてプログラムされる場合、それは現実世界の物体そのものをシミュレートするために使用され得る。例えば、ステントを表示するメッシュは、現実の医療的背景(setting)において、ステントの使用をシミュレートするために使用され得る。
【００２２】
有限要素メッシュは、通常は最適化研究に使用される。一旦最適化された有限要素メッシュが決定されると、それは、基礎をなすCADモデルを生成できるように、CADデザイナーへのフィードバックとして与えられ得る。しかしながら、最適化されたメッシュに基づくCADモデルを生成するプロセスは、長々しいプロセスであり得る。従って、有限要素メッシュからCADモデルを効率的に生成できる方法が必要とされている。
【００２３】
有限要素メッシュからCADモデルを生成するための解決法が存在しているとはいえ、現在の解決法は不十分である。現在の解決法の一つのタイプは、最初のCADモデルの形状をFEAモデルの形状に適合するように調整することを試みる。この解決法の一例は、CADモデルがはめ込まれた空間の全体的な変形(deformation)を試みる。この全体的な変形は、FEAメッシュの元の節点をそれらの最終的な位置に移動するように計算される。その結果、最終的なFEAモデルは変化しないままであり、その結果は変化したCADモデルである。別の例は、FEAの結果に従って、CADモデルの個々の面を変形することを試みる。さらに別の例は、FEAの結果を案内物(guide)として使用して、FEAの結果のCADモデルを手で再現することを試みる。この解決法の他の例が存在し、その全ては恐らくは、CADモデルの表面形状がFEAモデルのそれに近くなるように、CADモデルの形状関数のパラメータ、例えば円柱(cylinder)の半径、を調整することを試みる。
【００２４】
現在の解決法の別のタイプは、FEA形状の変化を実際にはモデルに直接適用しない。代わりに、モデルの形状を画定するパラメータが最適化ループ(loop)において変化し、ここで、パラメータを変化させることで得られる各々の新しい形状を、FEAを使用して評価する。このタイプの解決法は、本発明の態様とは関連性が低い。なぜなら、それは、複数のFEA計算(multiple FEA calculation)を実施するワークフローに適用され、CADモデルにおける形状変化を評価するからである。この解決法の一例は全体的な変形技術を使用して、モデルに対するこのような形状変化を実施する。この解決法の別の例は、Hardeeらによる学術論文"A CAD-Based Design Parameterization for Shape Optimization of Solids" Advances in Engineering Software 30、第３刷、1999年3月発行、に記載されている。この学術論文には、FEAシミュレーションを使用して、CADモデルの設計パラメータ、例えば球体の半径、を色々調べ(search over)、最適な形状を形成するための方法が記載されている。本発明の態様は、単一のFEA計算を実施し、次いで結果として生じた形状変化をCADモデルに適用するワークフローを支持する。
【００２５】
本明細書に上記されるように、最初のCADモデルの形状をFEAモデルの形状に適合させるために調整することを試みる解決法は存在するが、当該分野における現在の解決法は、その自由度がFEAモデルの節点の位置(location)に対応するCADモデルにおける表面タイプ(surface type)を利用していない。しかしながら、本発明の態様においては、最終的なCADモデルは、最終的なFEAモデルの節点を正確に補間する。このような方法で、本発明の態様は、その中で補間関数(interpolating function)が画定されるベクトル空間の次元(dimension)として自由度(degree of freedom)を採用する。
【００２６】
さらに、最初のCADモデルの形状をFEAモデル形状に適合するように調整することを試みる当該分野の現在の解決法は、対応していない(non-corresponding)自由度を有するB-スプラインのような表面タイプを有する。それ故に、現在の方法の全ては、FEAモデルの表面とCADモデルのサーフェスとの間の形状のずれ(deviation)を最小化する、表面の自由度に対するいくつかの種類の最適化ステップを実施する必要がある。変化する自由度はFEAモデルの自由度に対応しないので、最適化問題は良い回答の発見を保証しない；さらに、それはコンピュータ的に不経済であり得る。
【００２７】
当該分野の現在の解決法の異なるタイプは複数のFEA計算を要求し、このタイプの解決法は異なるワークフローにのみ関連するものの、そのワークフローが本発明の態様が支持するワークフローと競合しているとみなされるかもしれないので、本明細書で議論される。現在のこの解決法の主要な欠点は、最適な形状を検索すると同時に複数のFEA計算を実行することである；該FEA計算は典型的にはコンピュータ時間上、極めて不経済である。対照的に、本発明の態様は、単一のFEA計算から形状変化を得る。
【００２８】
本発明の態様は、FEAメッシュの表面の対応領域の自由度に正確に対応した自由度を有する新しいタイプのCAD表面関数(CAD surface function)を導入することによって、技術上の課題を解決する。最後に、これらの自由度を調整して、対応するFEAモデルの自由度に適合させることが可能であり、その結果、ありふれたものではない最適化アルゴリズムに頼ること無く計算され得る、正確な形状の適合が生じる。
【００２９】
本発明の態様は、現在の解決法に対していくつかの利点を有する。例えば、本発明の態様は、正確には、非−G1 FEAメッシュのスムージング(smoothing)に至るまで、FEAモデルの表面形状を複製し、コンピュータの使用をほとんど必要とせず、そしてそれゆえにより早く実行され、そして形状を適合させるために人間の介在を必要としない完全な自動化が可能である。
【００３０】
図１は、本発明の原則に従う有限要素メッシュからCADモデルを更新する方法100のフローチャートである。方法100は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成することによって開始する(101)。かかる態様においては、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新される予定のCADモデルのそれぞれの幾何学的な面に対応し、少なくとも一つのFEAモデルの各面はそれぞれの形状を有する。それぞれの各面のパラメータ表示は、当該分野で公知の任意の原則に従って決定され得る。さらに、本発明の例示的態様においては、図２に示されるように、方法101に従って、FEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示が決定され得る。本発明の一つの態様によれば、少なくとも一つのFEAモデルは、FEAモデル及びFEAモデルの改変されたバージョンを含み得る。かかる態様においては、FEAモデルは、更新されるCADモデルに対応する元のメッシュと、結果として生じる更新されたCADモデルに対応する最適化されたメッシュの両者を含む、と言われ得る。かかる態様においては、元のメッシュ及び最適化されたメッシュの両者を、CADモデルを更新する方法100において使用する。上記のように、方法100のステップ101において、元のメッシュ及び最適化されたメッシュの両者の各面のパラメータ表示が生成され、そして下記のように、ステップ102において、元のメッシュ及び最適化されたメッシュの各面についてのそれぞれの形状関数が決定される。
【００３１】
ステップ101において、FEAモデルの表面上の対応する領域、本明細書ではFEA面と称する、を最初に見出すことによって、CADモデルの各面についてのパラメータ表示が生成される。一つの態様においては、このFEA面は、FEA要素、即ち節点及びエッジに関連する表面ポリゴンの一セットからなる。次いでFEA面の各節点について、CAD表面において対応するuv-パラメータ値を決定する。次に、FEA節点のuv-パラメータ表示が、FEA面の各節点について決定されたuv-パラメータ値と一致するように、かつ二つの隣接するFEAポリゴンがそれらの間でFEAエッジのパラメータ表示を一致させる(have agreeing)ように、FEA面における各ポリゴンの内部を、補間パラメータ表示スキーム、例えばClough-Tocherパラメータ表示を使用してuv-パラメータ表示する。あるいは、表面フィッティングアルゴリズム、例えばエネルギー最小化B-スプライン表面フィッティングアルゴリズムは、各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示するために使用され得る。このプロセスは、FEA面におけるあらゆる点と、CAD表面の面上の対応する点との間に写像(map)を生じさせ得る。特に、uv-値がFEA面上のあらゆる点に割り当てられ得る。このことは、FEA面のパラメータ表示と称され得る。本発明の一つの態様によれば、上記のようなCADモデルの各面についてのパラメータ表示を生成するプロセスは、本明細書に記載されたような元のFEAモデルを使用して実行され得る。さらに別の態様においては、元のFEAモデル及び改変されたFEAモデルの両者についてのパラメータ表示が決定される。
【００３２】
方法100の次のステップ102は、少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてそれぞれの形状関数を決定することである。方法100のステップ102において決定された形状関数は、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する。ステップ102は、当該技術分野で公知である任意の方法に従って達成され得る。さらに、本発明の一つの態様においては、FEAモデルは元のメッシュ及び最適化されたメッシュを含み、元のメッシュと最適化されたメッシュとの間の差(difference)は各メッシュ節点においてベクトル場を画定し、該メッシュ点はxyz点(point)である。各節点ポイント(node point)において、形状関数は、元の形状とこのベクトル場とのベクトル和である。節点におけるベクトル場は、メッシュ全体にわたるベクトル場として適合され得、このことはCADモデルの面全体にわたる形状関数を生じさせる。要約すれば、改変されたメッシュと元のメッシュとの間の差によって、節点ポイントにおいて所望のベクトル場が与えられる。このように、元のメッシュ及び改変されたメッシュを仮定すると、節点ポイントにおいてCADモデルが形状をどのように具体的に変化させることになっているのかが理解される。また、元のメッシュの節点は元のCADモデル上の対応する点を知っている(have known)ので、更新されるCADモデル上の正確な位置にその形状の変化をマップすることが可能である。少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用してFEAモデルの少なくとも一つの面のそれぞれの形状関数を決定するために、上記のフィッティング化プロセスは方法100のステップ102（又は対応するモジュール102）において使用され得る。
【００３３】
本発明の一つの態様は、FEA節点及びFEAメッシュ面のパラメータ表示によって決定されるFEAメッシュ面の形状を使用して、uvから、FEAメッシュ面の形状を記述するxyzへのG1形状関数を生成し、ここで、「uv」とはFEAメッシュ面の二次元(2D)パラメータ定義域(domain)を意味し、「xyz」とはそのFEAモデルの全体的な3D座標系を意味する。この方法は方法100のステップ102において使用され得る。本発明のかかる態様によれば、結果として生じる形状関数が要素境界を超えるG1(G1 across element boundaries)である限り、FEAメッシュがその要素について二次以上の形状関数で定義される場合、主題の形状関数(subject shape function)をFEAメッシュ節点及びFEAメッシュ−形状関数から直接得ることができる。FEAメッシュが一次の(linear)形状関数、即ち平面要素(flat element)を使用する場合、FEAメッシュをG1表面に進める(promote)中間ステップを実施する必要がある。このことを達成するための一つのやり方は、要素境界を超えるG1であるように拘束された(constrained)立体要素(cubic element)を使用することであり、ここで、要素はFEAモデルの節点及びエッジであり得る。CADモデルが、パラメータに関するuv-空間矩形を支持する形状関数を必要とする場合、FEA面の境界外に追加の節点及びポリゴンを導入すること、及び結果として生じる形状におけるいくらかの平滑条件(smoothness condition)に従ってそれらをXYZの位置に割り当てることによって、主題の形状関数をuv-矩形にまで拡張することが可能である。
【００３４】
一つの例示的態様においては、方法100の最後のステップは、ステップ102からの又はそれによって出力された決定された形状関数を使用して、CADモデルを更新することである(103)。CADモデルは、当該分野で公知の原理に従って決定された形状関数を使用して更新され得る。
【００３５】
方法100の態様は、FEAモデル及び少なくとも一つの物理学に基づく解析を使用して、FEAモデルの改変されたバージョンを生成することをさらに含み得る。かかる態様によれば、物理学に基づく解析は、当該分野で公知の任意の物理学に基づく解析であり得る。例えば、応力解析タイプ、流体解析タイプ、熱放散解析タイプ及び／又は電磁気的解析タイプが使用され得る。本発明のさらなる態様は、最適化されたメッシュを決定するために、物理学に基づく解析のタイプの任意の組み合わせを使用し得る。さらになお本発明の代替的な態様は、当該分野で公知の任意の最適化技術又は最適化技術の組み合わせを使用して、FEAモデルを最適化し得る。
【００３６】
本発明のさらなる態様は、更新されるCADモデルのみから開始し得る。かかる態様においては、当該分野で公知の原理に従ったCADモデルを使用して、メッシュを最初に決定する。さらに、決定されたこのメッシュは、最適化されたメッシュを決定するために、次いで処理され得る。かかる態様においては、改変されたメッシュ、最適化されたメッシュ、及び改変されたメッシュに対応するように更新されるCADモデルが存在する。これらの三つの表現／要素は次いで、最適化されたメッシュに対応させるようにCADモデルを更新するために、本発明の態様、例えば方法100に使用することが可能である。
【００３７】
図２は、FEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成する、図１に記載されている方法100の方法ステップ101を図示する。パラメータ表示方法又はモジュール101は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンの一以上のそれぞれのセットを決定すること(101a)によって開始する。かかる態様においては、表面ポリゴンは、節点及びエッジであるFEAモデル要素に関連する。次に、更新されるCADモデルを画定するそれぞれのCAD表面における点についてのそれぞれのUVパラメータ値が決定される(101b)。それぞれのCAD表面における点は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンに関連する節点に対応する。最後に、方法101は、それぞれのCAD表面における点について決定されたuv-パラメータ値が各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示と一致するように、かつ隣接するポリゴンが共通するエッジのuv-パラメータ表示と一致させるように(101c)、各表面ポリゴンの内部についてのパラメータ表示をコンピュータで計算することによって終わる(101c)。本発明の一つの態様においては、パラメータ表示は、下位定義域(sub-domain)のR2からR3への一対一写像(one-to-one mapping)であり、ここで、R2及びR3は、当該分野において知られているように、それぞれ二次元及び三次元におけるユークリッド空間を示す。
【００３８】
本発明の一つの態様によれば、各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示をすること(101c)は、表面フィッティングアルゴリズムを使用して実施される。かかる態様においては、表面フィッティングアルゴリズムはエネルギー最小化B-スプライン表面フィッティングアルゴリズムであり得る。方法100のさらに別の態様においては、少なくとも一つのFEAモデルの各面のそれぞれの形状は、少なくとも一つのFEAモデルの節点に基づく。
【００３９】
図３は、本発明の態様に従うCADモデルを更新する方法310（又はそのためのモジュール）を図示する。方法／モジュール310は、CADモデル(311a)、FEAモデル(311b)及び改変されたFEAモデル(311c)を入力することから始まる。次に、CADモデルの各表面について、一連の又はループの処理ステップ312-315が312を先頭に実施される。CADモデルの所定の表面(surface)について、表面パラメータ表示を使用してデルタメッシュ点(delta mesh point)が補間される(313)。本発明の一つの態様においては、FEAモデル及び改変されたFEAモデルを使用して、デルタメッシュ点を決定し、ここで、該デルタメッシュ点とはFEAモデルと改変されたFEAモデルとの間の差である。次いで、補間されたデルタメッシュ(delta mesh)との合成(composition)に基づいて、新たな表面及びトリム曲線を決定する(314)。本発明の一つの態様においては、補間されたデルタメッシュは、元のCADモデル上の3D点からR3のサブドメイン(sub-domain)への写像を画定する。新たな表面及びトリム曲線は、この写像を用いた、元の表面及びCADモデルのトリム曲線を構成することに基づき得る。そのようなことの一つの結果は、新たな表面及びトリム曲線が、改変されたメッシュ点を補間することである。判断時点(decision juncture)315は、ステップ312-314を使用して処理されるべき他の(more)CADモデル表面が存在するかどうかを決定する。そうである場合、判断315の後で312においてループが再開するが、CADモデルの別の表面を用いる。それ以上処理されるべきCADモデル表面が無い場合、次に方法310が終了する。
【００４０】
図４は、本発明の態様がその中で実行され得るワークフローを図示する、簡略化フローダイヤグラムである。ワークフロー420はCADモデルの入力から始まる(421)。次に、CADモデルはメッシャー(mesher)(422)によって処理され、FEAモデル(423)が生成される。CADモデル421を更新するための方法100が具体化され得るステップ426に、FEAモデルの一つのバージョンが進められる。FEAモデルの別のバージョンが、改変されたFEAモデル(425)を出力する物理学に基づくシミュレーション(424)に入力される。この改変されたFEAモデルは、423の元のFEAモデルと一緒にステップ426に入力される。ステップ426は、CADモデル更新方法100又は本明細書に記載された本発明の任意の態様を具体化し得る。最後に、（423の）FEAモデル、（425の）改変されたFEAモデル及び元のCADモデル421を使用して、ステップ426が元のCADモデルを、改変されたFEAモデルに一致するように更新する。ステップ426のCADモデル更新の結果は、改変された／更新されたCADモデル427として出力される。
【００４１】
図５は、本発明の原則に従ってCADモデルを更新するために使用され得るコンピュータに基づくシステム550の簡略化ブロック図である。このシステム550はバス555を含む。バス555は、システム550の種々の構成要素間の相互接続体(interconnect)として機能する。種々の入力デバイス及び出力デバイス、例えばキーボード、マウス、ディスプレー、スピーカー等、をシステム550に接続するための出入力デバイスインターフェイス558が、バス555へ接続される。中央処理装置(CPU)552はバス555に接続され、コンピュータ命令の実行を提供する。メモリ557は、コンピュータ命令を実行するために用いられるデータのための揮発性記憶装置を提供する。記憶装置556は、ソフトウェア命令、例えばオペレーティングシステム（示さず）のための不揮発性記憶装置を提供する。システム550はまた、ワイドエリアネットワーク(WAN)及びローカルエリアネットワーク(LAN)を含む任意の様々なネットワークに接続するためのネットワークインターフェイス551を含む。
【００４２】
さらに、パラメータ表示モジュール553がバス555に接続される。パラメータ表示モジュール553は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成するように構成され得る。少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新される予定のCADモデルのそれぞれの幾何学的な面に対応する。形状関数モジュール554がパラメータ表示モジュール553と通信的に接続される。形状関数モジュール554は、少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面についてのそれぞれの形状が決定されるように構成される。決定された形状関数は、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する。さらに、更新モジュール559がバス555に接続される。更新モジュール559は形状関数モジュール554の結果に応答する。更新モジュール559は、形状関数モジュール554によって決定された形状関数を使用して、CADモデルを更新するように構成される。
【００４３】
システム550及びその種々のモジュールは、本明細書に記載された本発明の任意の態様を実行するように構成され得る。本明細書に記載されるように、本発明の態様は、CADモデル、FEAモデル及び／又は改変されたFEAモデルの任意の組み合わせから開始され得る。従って、システム550は、任意のその種々の構成要素、例えばネットワークインターフェイス551及び／又は出入力デバイスインターフェイス558を経由して、FEAモデル、対応する改変されたFEAモデル及び／又は対応するCADモデルを受信し得る。同様に、システム550は、インターフェイスのI/Oデバイス558を経由して、システム550が実行する任意の種々の処理の結果を出力し得る。さらに、システム550の態様に従って、本明細書に記載されたモジュールは、プロセッサ、例えばCPU 552によって実行され得るソフトウェアモジュールであり得る。システム550の代替的な態様は、最適化モジュールをさらに含む。最適化モジュールは、FEAモデル及び少なくとも一つの物理学に基づく解析を利用して、FEAモデルの改変されたバージョンが生成するように構成され得る。システム550はさらに、更新される予定のCADモデルから少なくとも一つのFEAモデルを生成するように構成されたFEAモデル生成モジュールを含み得る。
【００４４】
システム550の一つの態様によれば、パラメータ表示モジュール553は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンの一以上のそれぞれのセットを決定すること、ここで、該表面ポリゴンはFEAモデル要素に関連し、該FEAモデル要素は節点及びエッジを含む、を含むプロセスを使用して、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成するように構成され得る。少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成するための上記のプロセスはさらに、CADモデルを画定するそれぞれのCAD表面における点についてそれぞれのuv-パラメータ値を決定することを含む。それぞれのCAD表面における点は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面に対応する表面ポリゴンに関連する節点に対応する。最後に、プロセスは、それぞれのCAD表面における点について決定されたuv-パラメータ値が各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示と一致するように、かつ隣接するポリゴンが共通するエッジのuv-パラメータ表示と一致させるように、各表面ポリゴンの内部をuv-パラメータ表示することで終わる。
【００４５】
システム550の代替的な態様によれば、uv-パラメータ表示モジュール553は、表面フィッティングアルゴリズムを使用して、各表面ポリゴンの内部のuv-パラメータ表示を決定するようにさらに構成され得る。システム550の代替的な態様においては、少なくとも一つのFEAモデルの各面のそれぞれの形状は、少なくとも一つのFEAモデルの節点に基づき得る。システム550及び形状関数モジュール554の別の態様においては、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面について決定された形状関数はG1形状関数である。システム550の一つの代替的な態様においては、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面の生成されたパラメータ表示は、CADモデルの幾何学的な面のそれぞれの各表面上の対応する点に、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの面における点をマップする。
【００４６】
本発明のさらなる態様は、コンピュータに実装された方法に関する。かかる態様においては、一連の命令がそれに記憶された非一時的コンピュータ可読性媒体は、それがロードされそして装置と結合したプロセッサによって実行された時に、該装置に、改変されたメッシュに基づいてCADモデルを更新させる。かかる態様においては、プロセッサ／装置は、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面のパラメータ表示を生成することにより開始し、少なくとも一つのFEAモデルのそれぞれの各面は、更新されるCADモデルのそれぞれの幾何学的な面に対応する。次に、少なくとも一つの面のそれぞれの形状及び対応して生成した少なくとも一つの面のパラメータ表示を使用して、少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面について、それぞれの形状関数が決定され、決定された形状関数は少なくとも一つのFEAモデルの少なくとも一つの面の形状を記述する。最後に、プロセッサ／装置は、決定された形状関数を使用してCADモデルを更新することによって終了する。
【００４７】
図６は、本発明の一つの態様がその中で実行され得るコンピュータネットワーク環境660を図示する。コンピュータネットワーク環境660において、サーバー661はコミュニケーションネットワーク662を介してクライアント663a-nにリンクされる。環境660を使用して、クライアント663a-nは、単独で又はサーバー661と組み合わせて上記の方法を実行することを可能とし得る。上記の例示的な態様は多数の異なる手段において実行され得ることを理解すべきである。いくつかの例において、物理的、仮想的若しくはハイブリッドの汎用コンピュータによって、又はコンピュータネットワーク環境、例えばコンピュータ環境660によって、本明細書に記載された種々の方法及び装置が各々実行され得る。
【００４８】
ハードウェア、ファームウェア又はソフトウェアの形態で、その態様又は局面が実装され得る。ソフトウェアにおいて実装された場合、そのソフトウェアは、プロセッサがそのソフトウェア又はその命令のサブセットをロードできるように構成された任意の非一時的(non-transient)コンピュータ可読性媒体上に記憶され得る。次いで、本明細書に記載されたやり方で、プロセッサは命令を実行し、かつ作動するように又は装置に作動を生じさせるように構成される。
【００４９】
さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン又は命令は、データプロセッサの特定の作用及び／又は機能を実行するものとして本明細書に記載され得る。しかしながら、本明細書に含まれるかかる記載は単に便宜のためであること、及びかかる作用は実際のところ、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、制御装置又は他のデバイスによって起こることを理解すべきである。
【００５０】
フローダイヤグラム、ブロック図及びネットワーク図がより多い若しくはより少ない要素を包み得るか、異なって配置され得るか、又は異なって表示され得ることもまた理解すべきである。しかしながら、特定の実行がブロック図及びネットワーク図に書き取られ得ること、並びに態様の実行を図示するブロック図及びネットワーク図の数(number)が特定のやり方で実行され得ること(be implemented in a particular way)をさらに理解すべきである。
【００５１】
従って、さらなる態様が様々なコンピュータアーキテクチャ、物理的コンピュータ、仮想コンピュータ、クラウドコンピュータ及び／又はそれらのいくつかの組み合わせにおいても実行され得、従って、本明細書に記載されたデータプロセッサは説明の目的のみを意図し、態様の限定を意図しない。
【００５２】
全ての特許、公開された出願及び本明細書に引用された参考文献の教示は、参照によりそれらの全体が援用される。
【００５３】
本発明はその例示的な態様に関連して具体的に示され、記載されてきたが、当業者であれば、添付の請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱すること無く、形態及び詳細における種々の変更がなされ得ることを理解するだろう。
【図１】
2015090711.tif 000003
【図２】
2015090711.tif 000004
【図３】
2015090711.tif 000005
【図４】
2015090711.tif 000006
【図５】
2015090711.tif 000007
【図６】
2015090711.tif 000008
【外国語明細書】
2015090711000001.pdf