(57)【要約】  評価する解析結果が空間・時間に応じて変化する場合や、評価に不要な個所で解析データに変化がある場合には、所望のデータ圧縮率を得ることができずにデータ転送時間が過大となり、解析結果の表示が遅い等の問題が生じることがある。本表示システムは、解析データを所定の評価ルールにより圧縮箇所と非圧縮箇所に分類し、圧縮箇所の解析データのデータ量を圧縮して転送し、非圧縮箇所の解析データは圧縮せずに転送するデータ送信装置と、ネットワークを介して前記圧縮された解析データと前記非圧縮の解析データを受信し、前記圧縮された解析データは伸長して表示し、前記非圧縮の解析データは伸長せずに表示するデータ受信装置と、を備えるようにした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
解析データを所定の評価ルールにより圧縮箇所と非圧縮箇所に分類し、圧縮箇所の解析データのデータ量を圧縮して転送し、非圧縮箇所の解析データは圧縮せずに転送するデータ送信装置と、
ネットワークを介して前記圧縮された解析データと前記非圧縮の解析データを受信し、前記圧縮された解析データは伸長して表示し、前記非圧縮の解析データは伸長せずに表示するデータ受信装置と、
を備えたことを特徴とする解析データ表示システム。
【請求項２】
請求項１に記載の解析データ表示システムにおいて、
前記評価ルールは、解析データ値の空間的変化または時間的変化に基づくものである
ことを特徴とする解析データ表示システム。
【請求項３】
請求項２に記載の解析データ表示システムにおいて、
前記評価ルールは、応力分布値あるいは応力ひずみ値あるいは振動変位量が閾値以上であるか否かであり、
解析データが閾値以上のときは当該解析データを非圧縮とし、
解析データが閾値より小さいときに当該解析データを圧縮する
ことを特徴とする解析データ表示システム。
【請求項４】
請求項２に記載の解析データ表示システムにおいて、
前記評価ルールは、解析データの位置がユーザ指定範囲の範囲中であるか否かであり、
範囲内のときは当該解析データを非圧縮とし、
範囲外のときは当該解析データを圧縮する
ことを特徴とする解析データ表示システム。
【請求項５】
請求項１に記載の解析データ表示システムにおいて、
解析データのデータ量の圧縮は、解析データの値の丸めあるいは有効桁数を少なくしてデータ量を削減し、圧縮伸長はおこなわない
ことを特徴とする解析データ表示システム。
【請求項６】
解析データ表示システムの解析データの表示方法は、
解析データを所定の評価ルールにより圧縮箇所と非圧縮箇所に分類し、
前記圧縮箇所では、解析データの丸めあるいは有効桁数を少なくしてデータ量を削減し、
前記非圧縮箇所では、解析データの処理はおこなわず、
前記圧縮箇所と前記非圧縮箇所の解析データを転送し、
少なくとも、前記非圧縮箇所の解析データを表示する
ことを特徴とする解析データの転送表示方法。
【請求項７】
請求項６に記載の解析データの転送表示方法において、
前記圧縮箇所の解析データを表示する場合に、解析データが丸められた状態あるいは有効桁数を少なく状態で表示する
ことを特徴とする解析データの転送表示方法。
【請求項８】
データ送信装置からネットワークを介して解析データをデータ受信装置に転送して表示する解析データ表示システムにおいて、
前記データ送信装置は、
表示する解析データを読み込むデータ読込部と、
前記解析データの注目箇所を定義する評価ルールを記憶する記憶装置と、
前記評価ルールに基づき解析データの注目箇所を求める解析結果予想部と、
前記注目箇所について解析データの圧縮／非圧縮の可否を判定し、圧縮／非圧縮の領域分割をおこなう圧縮領域判定部と、
圧縮領域の解析データのデータ量の圧縮をおこなうデータ圧縮部と、
圧縮された解析データまたは非圧縮の解析データを送信するデータ送信部と、
を備え、
前記データ受信装置は、
圧縮された解析データまたは非圧縮の解析データを受信するデータ受信部と、
受信した圧縮解析データを復元するデータ復元部と、
復元した解析データと受信した非圧縮解析データを表示するデータ表示部と、を備えることを特徴とする解析データ表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク経由でデータ解析結果を転送する解析データ表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品のグローバル化に伴い、製品開発においても設計開発拠点の海外展開が進み、現地での製品のローカライズがおこなわれている。標準機をベースに設計変更をおこなった際には、変更に伴う影響を評価する必要があり、CAE（Computer Aided Engineering）等により、変更した内容で問題がないかどうかを検証するための解析がおこなわれることがある。例えば、変更した際の製品の強度などの構造を評価する際には、構造データから解析モデルを作成し、強度解析をおこなっている。【０００３】
最近、解析モデルを共有した連成解析の研究等が進められ、解析結果を含めた解析モデルの共有が可能となってきており、ネットワーク経由で解析サービスを提供できるようになってきた。ただ、解析結果が大容量のデータとなる場合には、解析結果を表示する装置のデータの転送時間がネックとなる。このため、解析データのデータ転送時間を短縮する技術が望まれている。【０００４】
データ転送時間を短縮するには、転送データ量を削減することが有効である。転送データ量の削減のための解析データの圧縮方法としては、圧縮したデータの数値を変更せずに元のデータに復元可能な可逆型データ圧縮法と、データの数値を近似して圧縮後のデータ容量を軽減するが、元データに復元不可能な非可逆型データ圧縮法がある。非可逆型データ圧縮法では、圧縮した際のデータ容量は可逆型データ圧縮と比較して少ない。一方、可逆型データ圧縮法では、圧縮した際のデータ容量は、非可逆型データ圧縮法と比較して多くなるが、データを元通りの数値に復元することが可能である。【０００５】
他の解析データ量を削減する方法として、特許文献１には、解析結果として計算された結果データが線形補間できるデータであるか判定し、線形補間できないデータであると判定した場合には、当該結果データを所定の記憶部に保存し、復元時には、保存された結果データを読み出すとともに、読み出された結果データを用いて、線形補間をおこなって結果データを復元することが記載されている。これにより、解析結果の精度低下がないように処理するとともに、データ量を削減しつつ、復元処理において必要性が高い計算結果のみを適切に保存する効果を奏する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2010-92190号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の解析データの削減方法は、いずれも、データの圧縮率がデータの内容に依存するものとなっており、データの内容変化が多いものほど、圧縮率が低くなってしまう。このため、評価する解析結果が空間・時間に応じて変化する場合や、評価に不要な個所で解析データに変化がある場合には、所望のデータ圧縮率を得ることができずにデータ転送時間が過大となり、解析結果の表示が遅い等の問題が生じることがある。【０００８】
特に、ネットワーク経由でネットワークサービスやクラウドサービスとして解析データを得る場合には、ネットワークの転送帯域変動が大きいため、解析データ量を小さくして転送することが望ましい。【０００９】
本発明は、上記の問題を解決し、所望の解析結果を表示する解析データ表示システムおよび解析データ表示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】
前記課題を解決するため、本発明の解析データ表示システムは、解析データを所定の評価ルールにより圧縮箇所と非圧縮箇所に分類し、圧縮箇所の解析データのデータ量を圧縮して転送し、非圧縮箇所の解析データは圧縮せずに転送するデータ送信装置と、ネットワークを介して前記圧縮された解析データと前記非圧縮の解析データを受信し、前記圧縮された解析データは伸長して表示し、前記非圧縮の解析データは伸長せずに表示するデータ受信装置と、を備えるようにした。【００１１】
また、本発明の解析データ表示システムの解析データの表示方法は、解析データを所定の評価ルールにより圧縮箇所と非圧縮箇所に分類し、前記圧縮箇所では、解析データの丸めあるいは有効桁数を少なくしてデータ量を削減し、前記非圧縮箇所では、解析データの処理はおこなわず、前記圧縮箇所と前記非圧縮箇所の解析データを転送し、少なくとも、前記非圧縮箇所の解析データを表示するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、評価する箇所の解析結果を劣化することなしに解析データの量を削減しつつ、ネットワークを介して解析データを短時間に転送できる。これにより、評価時間の短縮や単位時間あたりの設計変更の試行回数を増加することができるので、設計変更を円滑におこなうことができる。また、解析回数を増加できるので、限界設計も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は実施例１のシステム構成図の一例である。
【図２】図２は実施例１のシステムのデータ処理フローの一例を示す図である。
【図３】図３は物理量の空間・時間変化箇所を抽出するアルゴリズムの説明図である。
【図４】図４は物理量の空間・時間変化箇所を抽出した結果の一例を示す図である。
【図５】図５はデータ圧縮・送信を行う画面の一例を示す図である。
【図６】図６は評価ルールをユーザ設定する画面の一例を示す図である。
【図７】図７は圧縮／非圧縮領域を指定する画面の一例を示す図である。
【図８】図８はデータ復元を行う画面の一例を示す図である。
【図９】図９は実施例２のシステムのデータ処理フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して実施例に係る解析データ表示システムおよび解析データの転送表示方法を説明する。
（実施例１）
図１は、実施例のシステム構成図である。実施例の解析データ表示システムは、データ送信装置１とデータ受信装置２から構成され、図示していないネットワークにより接続されて、データ送信装置１で解析処理がおこなわれ、圧縮された解析データがデータ送信装置１からデータ受信装置２に転送され、データ受信装置２で解析データが表示される。
【００１５】
データ送信装置１は、転送する対象の解析データ１０１を読み込むデータ読込部１０２と、解析データの注目箇所を求める解析結果予測部１０３と、求めた注目箇所について、解析データ圧縮／非圧縮の可否を判定し、圧縮／非圧縮領域分割を行う圧縮領域判定部１０５と、圧縮領域に対して解析データのデータ圧縮を行うデータ圧縮部１０６と、圧縮／非圧縮された解析データを送信するデータ送信部１０７で構成される。
【００１６】
解析結果予測部１０３は、対象の解析データの評価ルールや過去におこなった類似部材の解析結果を格納した評価ルール・過去解析データベース１０４を参照して、解析データの注目箇所を決める。この評価ルール・過去解析データベース１０４を参照して注目箇所を決めることで、経験年数の少ない設計者でも過去の実績やノウハウを活かした設計変更をおこなうことができる。
また、解析結果予測部１０３は、解析結果の注目箇所をユーザ指定するようにしてもよい。構造変更に伴う強度確認の評価をおこなう場合等では、同一箇所の解析結果を繰り返し評価する場合が多く、不必要な解析データの転送量を低減することにより、評価時間の短縮化を図ることができる。
【００１７】
図１の圧縮領域判定部１０５とデータ圧縮部１０６とデータ転送部１０７の詳細については後述する。
【００１８】
データ受信装置２は、圧縮領域判定部１０５とデータ圧縮部１０６により解析結果を圧縮／非圧縮したデータを受信するデータ受信部１０８と、圧縮データを復元するデータ復元部１０９と、復元した解析データを表示するデータ表示部１１０で構成される。
【００１９】
図２は、データ圧縮処理およびデータ復元処理の流れを示したものである。フロー図は、ひとつの流れで記載されているが、２０２から２１７のステップが、データ送信装置１で処理され、２２０から２２５のステップがデータ受信装置２で処理される。
データ送信装置１は、まず、転送する解析データ（２０１）を読み込む（２０２）。続いて、評価ルール・過去解析データベース（２０４）に格納された評価ルールを読み込む（２０５）。
【００２０】
そして、評価ルールに基づいて、解析データを空間変化として評価する箇所を検索し、空間変化箇所抽出データ（２０７）を抽出する(２０６)。具体的な評価ルールとしては、ミゼス応力のピーク値が閾値以上であるといった解析結果に含まれる物理量の値を規定するものがある。これ以外にも、応力分布などの物理量の範囲を規定するものであってもよい。この応力分布が評価ルールに登録されている場合、物理量のピーク値となっている箇所だけでなく、周辺箇所も空間変化箇所抽出データとして抽出することもできる。
【００２１】
また、評価ルールに基づいて、解析データを時間変化として評価する箇所を検索し、時間変化箇所抽出データ（２０９）を抽出する（２０８）。図２のフローでは、空間変化箇所抽出データの抽出（２０６）の後に、時間変化箇所抽出データの抽出（２０８）をおこなう手順となっているが、どちらか一方であってもよいし、順序が逆であってもよい。
【００２２】
つぎに、本実施例では、空間変化箇所抽出データ（２０７）と時間変化箇所抽出データ（２０９）とから空間・時間変化箇所抽出データ（２１１）を生成し、ユーザに評価ルールの適用結果を提示し（２１０）、これに基づきユーザは圧縮／非圧縮箇所を設定する(２１２)。しかし、ユーザ設定をおこなわずに、空間あるいは時間変化箇所として抽出した領域そのものから圧縮／非圧縮箇所を設定してもよい。
【００２３】
つぎに、解析データを上記で求めた圧縮／非圧縮箇所の設定に基づいて、非圧縮領域解析データ（２１３）と圧縮領域解析データ（２１４）に分割し、この圧縮領域解析データ（２１４）についてデータ圧縮をおこない、圧縮解析データ（２１６）を生成する（２１５）。そして、非圧縮領域解析データ（２１３）と圧縮解析データ（２１６）をデータ受信装置２に転送する（２１７）。
【００２４】
データ受信装置２では、データ送信装置１から非圧縮領域解析データ（２１８）と圧縮解析データ（２１９）を受信し、非圧縮領域解析データ（２２１）と圧縮解析データ（２２２）として読み込む（２２０）。
つぎに、圧縮解析データ（２２２）を伸長して圧縮領域解析データを取得し、これと非圧縮領域解析データ（２２１）を合成して解析データ（２２４）をデータ復元する（２２３）。
そして、復元した解析データ（２２４）を表示する（２２５）。
【００２５】
本実施例の解析データ表示システムでは、解析データの注目箇所は評価ルールによって決定される。したがって、解析データを表示する点においては、少なくとも、非圧縮領域解析データ（２２１）の内容を表示できれば良く、圧縮解析データ（２１９）の転送と圧縮解析データ（２２２）の伸長処理はおこなわなくても良い。この場合が最もデータ転送量が小さくなる。
【００２６】
本実施例の解析データを圧縮する方法としては、解析データの数値を丸めあるいは有効桁数を少なくしてデータ量を軽減する。あるいは、非可逆型データ圧縮法により解析データの圧縮をおこなう。あるいは、解析データの間引きをおこないデータ量を削減する。
【００２７】
図３は、物理量の空間・時間変化箇所を抽出するルールの一例として、ミゼス応力の空間分布を解析結果とした評価ルールを説明する図である。この例では、ミゼス応力の分布３０２を、縦軸を応力σ(３０１)、横軸を中心からの距離ｘ(３０３)としてルール化しておき、ピーク値を取る箇所のみ抽出するのでなく、周辺のミゼス応力がルールで規定された応力を超えているかを判定し、超えている場合には空間変化箇所として抽出する。
【００２８】
また、空間変化箇所だけでなく、時間とともに応力が変化するケースもあり、解析のステップ数と、解析条件、例えば静解析か動解析かといった条件により、時間変化を評価する必要もあり、解析条件とステップ数を表形式のような形でルール化しておくことにより、評価すべき箇所を抽出する。
これ以外にも、応力分布や振動モードや応力ひずみについて評価ルールを定めることができる。
【００２９】
図４は、コネクティングロッドの応力解析データ４０１の圧縮すべき箇所と非圧縮箇所を指定し、データを圧縮する方法を説明する図である。一般に、コネクティングロッドでは、ステム部と大端部の接続部４０２に曲げ力による応力集中が生じることが知られている。
【００３０】
本実施例では、応力分布についての評価ルールにより、ステム部と大端部の接続部４０２に相応する位置に、閾値を超える応力値が検出され、検出された領域を非圧縮領域として抽出する。非圧縮領域の抽出においては、ピーク値となる箇所と応力分布ルールから周辺位置情報を求めて、周辺位置情報の応力値を解析結果データ（４０３）から取出し（４０４）、非圧縮領域データとして取出す（４０５）。解析データには、物理量が記載されており、圧縮すべきでない領域に対応する物理量を非圧縮領域抽出データ（４０６）として前述のとおり処理する。解析データの非圧縮領域抽出データ以外のデータは、圧縮領域データとして処理される。
【００３１】
つぎに、図５から図７に、データ受信装置２のユーザ操作画面の一例をしめす。
図５は、解析データ圧縮・データ表示する際のウィンドウ画面を示したもので、コネクティングロッドの強度解析に本発明を適用した場合の例を示している。コネクティングロッドの立体図により位置情報の表示や入力指示をおこなうものとする。
【００３２】
ウィンドウ画面５０１には、データ読込ボタン５０２、評価箇所抽出ボタン５０３、圧縮／非圧縮設定ボタン５０４、圧縮実行ボタン５０５、データ保存ボタン５０６があり、物理量の空間・時間変化箇所の抽出や、対話的な圧縮／非圧縮領域の指定、及び圧縮実行を行うことが可能である。データ読込ボタン５０２を押すと、データ送信装置１から解析対象物の表示データを受信し、画面に表示する。
【００３３】
図６は、評価ルールをユーザ設定する例を示したものである。ミゼス応力の評価ボタン５０８を押下すると、テキストボックスσ_min（５０９）とテキストボックスσ_max（５１０）に設定されたミゼス応力範囲を抽出条件とする評価ルールが設定される。振動モード評価のボタン５１１を押下すると、振動モードの次数のテキストボックス５１２に設定された次数の振動抽出を抽出条件とする評価ルールが設定される。また、応力ひずみ評価のボタン５１３を押下すると、テキストボックスε_min（５１４）とテキストボックスε_max（５１５）に設定された応力ひずみ範囲を抽出条件とする評価ルールが設定される。
そして、解析結果抽出ボタン５１６の押下により、上述で設定された評価ルールに従って、解析データの評価がおこなわれる。
【００３４】
図２に示した処理では、評価ルール・過去解析データベース２０４に記録されている評価ルールを読込む処理２０５をおこなって評価ルールを設定していた。これに替えて、図６に示したようにユーザが設定することもできる。
【００３５】
図７は、図５において評価箇所抽出ボタンを選択した際に表示される画面であり、ボタン押下に応じて抽出された空間・時間変化箇所を表示し、当該領域の解析データの圧縮／非圧縮を設定する。
例えば、評価箇所として抽出された領域（６０１）を他と弁別可能に表示し、マウスカーソル等の指示表示（６０２）を評価箇所として抽出された領域（６０１）の位置に合わせ、マウスの左ボタンをクリックすると非圧縮領域として指定し、マウスの右ボタンをクリックすると圧縮領域として指定するようにする。また、複数の評価箇所が抽出表示されている場合には、それぞれの領域について上記のマウス操作により圧縮／非圧縮の指定をおこなう。
【００３６】
上記の圧縮／非圧縮の領域指定の後に、圧縮／非圧縮設定ボタン５０４が押下されると、圧縮／非圧縮領域の設定状態が確定される。
その後、圧縮実行ボタン５０５が押下されると、解析データの非圧縮領域の抽出と圧縮領域に対するデータ圧縮が行われる。これは、図２のステップ２１５に相当する。
【００３７】
図８は、解析データを表示するための準備画面の一例を示している。データ読込ボタン７０１の押下により、データ圧縮された解析データを読み込む。データ復元ボタン７０２の押下により、受信した圧縮領域の解析データが伸張され、非圧縮領域の解析データとマージして解析データを復元する。データ保存ボタン７０３を押下すると、解析データを一時保存する。
【００３８】
解析データの表示は、図示していない画面カーソルがコネクティングロッドの立体図に重なったときに、カーソル位置に対応するコネクティングロッドの座標位置の解析データをポップアップ表示する。このような表示は、一点の応力値や歪値の解析データを表示するのに適している。
【００３９】
（実施例２）
つぎに、ＣＡＤデータをモデリングして解析をおこない、解析結果を評価してＣＡＤデータにフィードバックすることにより設計をおこなうシステムに、本発明を適用した例について説明する。
図９に本実施例の全体処理フローを示す。
【００４０】
解析データ２０１は、ＣＡＤデータをモデリングして解析した最初の解析データである。この解析データ２０１を用いて、図２に示したフローと同じ処理をおこない復元結果（解析データ）表示２２５をおこなう。これまでの処理は図２と同じため説明は省略する。復元結果表示された解析データを評価し、設計仕様を満たす場合には、処理を終了する（図示していない）。
【００４１】
設計仕様を満たさない場合には、ＣＡＤにより形状修正をおこなう（９０１）。つぎに、修正したＣＡＤデータを基に再度モデリングをおこない、解析を実行する（９０２）。そして、フローの頭に戻り、この解析結果を解析データ２０１として処理をおこない、復元結果（解析データ）表示２２５をおこなう。これらの処理を設計仕様が満たされるまで繰り返す。
例えば、コネクティングロッドのステム部と大端部の接続部の応力集中を低減するために、Ｒ寸法を変えて応力値の評価をおこなう。
【００４２】
本実施例では、解析が繰り返しおこなわれるため、評価対象とならない解析データの圧縮により転送データ時間が低減して設計時間の短縮につながる。また、所定時間内の解析回数の増加を図ることができるため、設計内容の正確さの向上にもなる。
【符号の説明】
【００４３】
１      データ送信装置
２      データ受信装置
１０１  解析データ
１０２  データ読込部
１０３  解析結果予測部
１０４  評価ルール・過去解析データベース
１０５  圧縮領域判定部
１０６  データ圧縮部
１０７  データ送信部
１０８  データ受信部
１０９  データ復元部
１１０  データ表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2015052787.tif 000012
2015052787.tif 000013
2015052787.tif 000014
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