(57)【要約】【課題】連成解析において相互の影響を考慮した解析を可能とすることにより、計算リソースを増加させずに高精度解析が可能で、汎用性が高く、かつ、有限要素法とは異なる数値解析手法との連成も可能にする連成解析方法等を提供すること。【解決手段】連成解析システムは、所定のタイミングにて２以上の解析項目の解析処理が実行される毎に、各解析処理にて発生した各ひずみを累積演算し、当該累積演算した累積ひずみ値を用いて累積演算後の所定のタイミングにて実行されたそれぞれの解析項目の解析処理を行うデータ処理装置２００を有し、当該データ処理装置２００は、各解析処理にて発生したひずみの値が所定の条件を具備している場合に、関連する解析処理の現時刻ステップにて発生したひずみ値を用いて再解析処理を行うとともに再解析処理時に発生したひずみ値を累積ひずみ値に加算するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のタイミングにて２以上の解析項目の解析処理が実行される毎に、各解析処理にて発生した各ひずみを累積演算し、当該累積演算した累積ひずみ値を用いて累積演算後の所定のタイミングにて実行されたそれぞれの解析項目の解析処理を行う連成解析処理方法であって、
前記解析処理を行う所定のデータを外部から取得する取得工程と、
前記所定のタイミング毎に、当該連成解析処理の開始から前タイミングまでに累積演算された前記累積ひずみ値に基づいて、前記取得されたデータに対して各解析項目の解析処理を行う解析処理工程と、
現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と予め解析項目毎に設定された閾値とをそれぞれ比較し、当該各解析項目毎に所定の条件を具備するか否かを判別する判別工程と、
前記所定の条件を具備する解析項目については、当該解析項目と予め関連すると規定された他の解析項目における現タイミングの解析処理にて発生したひずみ値と、前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値とに基づいて、解析処理を再度実行する再解析処理工程と、
現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と、前記再解析処理を実行した場合には、当該再解析処理にて発生した各解析項目もひずみ値と、に基づいて、次のタイミングの各解析処理に用いる新たな累積ひずみ値を算出する算出工程と、
前記解析処理及び前記再解析処理の解析結果を外部に出力する出力工程と、
を含むことを特徴とする連成解析処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の連成解析処理方法において、
前記再解析処理工程においては、
前記所定の条件を具備する解析項目については、当該解析項目と予め関連すると規定された他の解析項目における現タイミングの解析処理にて発生したひずみ値を、前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値に加算して、擬似的累積ひずみ値を算出し、当該算出された擬似的累積ひずみ値に基づいて解析処理を再度実行することを特徴とする連成解析処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の連成解析処理方法において、
前記算出工程においては、
前記所定の条件を具備する解析項目については再解析処理された際に発生したひずみ値を前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値に加算するとともに、所定の条件を具備しない解析項目については解析処理にて発生したひずみ値を前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値に加算し、所定のタイミング毎に各解析項目におけるひずみ値を加算して新たな累積ひずみ値を算出することを特徴とする連成解析処理方法。
【請求項４】
所定のタイミングにて２以上の解析項目の解析処理が実行される毎に、各解析処理にて発生した各ひずみを累積演算し、当該累積演算した累積ひずみ値を用いて累積演算後の所定のタイミングにて実行されたそれぞれの解析項目の解析処理を行う連成解析処理システムであって、
前記解析処理を行う所定のデータを外部から取得する取得手段と、
前記所定のタイミング毎に、当該連成解析処理の開始から前タイミングまでに累積演算された前記累積ひずみ値に基づいて、前記取得されたデータに対して各解析項目の解析処理を行う解析処理手段と、
現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と予め解析項目毎に設定された閾値とをそれぞれ比較し、当該各解析項目毎に所定の条件を具備するか否かを判別する判別手段と、
前記所定の条件を具備する解析項目については、当該解析項目と予め関連すると規定された他の解析項目における現タイミングの解析処理にて発生したひずみ値と、前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値とに基づいて、解析処理を再度実行する再解析処理手段と、
現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と、前記再解析処理を実行した場合には、当該再解析処理にて発生した各解析項目もひずみ値と、に基づいて、次のタイミングの各解析処理に用いる新たな累積ひずみ値を算出する算出手段と、
前記解析処理及び前記再解析処理の解析結果を外部装置に出力させる出力制御手段と、
を備えることを特徴とする連成解析処理システム。
【請求項５】
コンピュータによって、所定のタイミングにて２以上の解析項目の解析処理が実行される毎に、各解析処理にて発生した各ひずみを累積演算し、当該累積演算した累積ひずみ値を用いて累積演算後の所定のタイミングにて実行されたそれぞれの解析項目の解析処理を行う連成解析処理プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記解析処理を行う所定のデータを外部から取得する取得手段、
前記所定のタイミング毎に、当該連成解析処理の開始から前タイミングまでに累積演算された前記累積ひずみ値に基づいて、前記取得されたデータに対して各解析項目の解析処理を行う解析処理手段、
現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と予め解析項目毎に設定された閾値とをそれぞれ比較し、当該各解析項目毎に所定の条件を具備するか否かを判別する判別手段、
前記所定の条件を具備する解析項目については、当該解析項目と予め関連すると規定された他の解析項目における現タイミングの解析処理にて発生したひずみ値と、前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値とに基づいて、解析処理を再度実行する再解析処理手段、
現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と、前記再解析処理を実行した場合には、当該再解析処理にて発生した各解析項目もひずみ値と、に基づいて、次のタイミングの各解析処理に用いる新たな累積ひずみ値を算出する算出手段、
前記解析処理及び前記再解析処理の解析結果を外部装置に出力させる出力制御手段、
として機能させることを特徴とする連成解析処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連成解析処理方法、連成解析処理システム及び連成解析プログラムの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種の電子機器においては、その軽薄短小化が急速に進み、当該電子機器における実装技術には、より高密度で、かつ、信頼性の高いものが求められている。また、自動車などの工業製品においても、電子化が進み、電子機器を搭載した工業製品の信頼性評価が課題となっている。
【０００３】
通常、これらの機器や製品を評価する際には、実証実験を行う場合も多いが、それだけでは、当該実験結果が得られるまでに長期間を要し、さらに試作費用等の経費が嵩むため、構造解析、流体解析などの数値解析手法が必須となっている。
【０００４】
その一方、数値解析によって信頼性の評価を行う場合に、より確実な評価を行うために、これらの異なる数値解析手法を組み合わせて最適解を求めること、又は、単独にその数値解析手法を使用する場合でも、解析された内容の異なるものを組み合わせて解析することが必要になってきている。
【０００５】
例えば、電子部品をプリント配線板に実装する際に使用するはんだは、クリープ的挙動と塑性的挙動を同時に示すため、現時刻ステップにおいて、それぞれの解析を前時刻ステップの結果を利用しつつ解析してその結果を加算し、各挙動を考慮し実装部品の構造解析を行うことが知られている（例えば、非特許文献１）。
【０００６】
また、有限要素法による構造物の解析と当該解析（例えば流体解析）の数値解析とを連成させる場合には、上記に述べた方法と同じように有限要素法で求めたひずみに、有限要素法以外で求めたひずみを細かく加算することによって構造物の挙動を解析するようになっている。
【０００７】
特に、この場合において、液状化した地盤の上に建てた構造物の解析例では、有限要素法では扱えない液体相のせん断剛性係数を、有限要素法で扱える固体相の応力・ひずみマトリックスに合成させる手段を用いることによって、有限要素法で液状化した地盤上の構造物の挙動を解析するようになっている（例えば、特許文献１）
【非特許文献１】王, 于“表面実装部品はんだ接合部の弾塑性-クリープ有限要素解析法に関する研究先進複合材料工学”, 日本機械学会論文集（A編）62巻594号(1996), pp.229-234.
【特許文献１】特開平１０−０９００５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非特許文献１に記載されているクリープ的挙動と塑性的挙動を考慮して実装部品の構造解析を行う方法であっては、相互間の影響、例えば、クリープ現象で応力緩和が生じているひずみ状態が塑性ひずみに及ぼす影響を考慮することはできない。
【０００９】
したがって、当該解析方法では、この影響が無視できない場合には、時間増分と呼ばれる、現時刻ステップと前時刻ステップとの時間間隔、すなわち、解析を進めていく時の最小時間増分を細かく取る必要があるが、解析時間が非常に長くなる場合が多い。
【００１０】
また、特許文献１に記載されている有限要素法による構造物の解析と当該解析の数値解析とを連成させる方法は、液相と固相を連成させるためだけに適用可能で、汎用性はなく、他の連成に使用することはできない。
【００１１】
一方、解析内容の異なるもの、例えば材料の構成則が異なるものを連成させるような解析をする場合には、それぞれの解析結果から得られたひずみの値を加算するだけなので、相互間の影響を考慮することはできず、影響が無視できない場合には解析精度は大幅に低下することがある。また、当該解析精度の低下を防ぐためには、時間増分を細かくする必要があるが、この場合に、解析を行う際の計算リソースが大幅に増加することになる。
【００１２】
上記に加えて、構造物の解析を行う有限要素法解析と有限要素法以外の流体解析、音響解析などの異なる数値処理の解析を連成させる場合には、応力やひずみマトリックスの中で直接合成させる方法もあるが、汎用性を要求することは難しい。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、連成解析において相互の影響を考慮した解析を可能とすることにより、計算リソースを増加させずに高精度解析が可能で、汎用性が高く、かつ、有限要素法とは異なる数値解析手法との連成も可能にする連成解析方法、連成解析システム及び連成解析プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、所定のタイミングにて２以上の解析項目の解析処理が実行される毎に、各解析処理にて発生した各ひずみを累積演算し、当該累積演算した累積ひずみ値を用いて累積演算後の所定のタイミングにて実行されたそれぞれの解析項目の解析処理を行う連成解析処理方法であって、前記解析処理を行う所定のデータを外部から取得する取得工程と、前記所定のタイミング毎に、当該連成解析処理の開始から前タイミングまでに累積演算された前記累積ひずみ値に基づいて、前記取得されたデータに対して各解析項目の解析処理を行う解析処理工程と、現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と予め解析項目毎に設定された閾値とをそれぞれ比較し、当該各解析項目毎に所定の条件を具備するか否かを判別する判別工程と、前記所定の条件を具備する解析項目については、当該解析項目と予め関連すると規定された他の解析項目における現タイミングの解析処理にて発生したひずみ値と、前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値とに基づいて、解析処理を再度実行する再解析処理工程と、現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と、前記再解析処理を実行した場合には、当該再解析処理にて発生した各解析項目もひずみ値と、に基づいて、次のタイミングの各解析処理に用いる新たな累積ひずみ値を算出する算出工程と、前記解析処理及び前記再解析処理の解析結果を外部に出力する出力工程と、を含む構成をしている。
【００１５】
この構成により、請求項１に記載の発明は、２以上の解析処理を行う際に、一の解析項目と他の解析項目との関係性及び各解析項目の影響を与える閾値を設定することにより、他の解析処理のひずみ値を用いて解析処理を行うため、当該他の解析処理の影響を考慮しつつ、各解析処理を実行することができるので、時間増分を細かくすることなく、連成解析を行うことができる。
【００１６】
したがって、請求項１に記載の発明は、計算リソースを増加させずに高精度解析が実現できるとともに、汎用性が高く、かつ、有限要素法とは異なる数値解析手法との連成解析も実行することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の連成解析処理方法において、前記再解析処理工程においては、前記所定の条件を具備する解析項目については、当該解析項目と予め関連すると規定された他の解析項目における現タイミングの解析処理にて発生したひずみ値を、前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値に加算して、擬似的累積ひずみ値を算出し、当該算出された擬似的累積ひずみ値に基づいて解析処理を再度実行する構成を有している。
【００１８】
この構成により、請求項２に記載の発明は、２以上の解析処理を行う際に、一の解析項目と他の解析項目との関係性及び各解析項目の影響を与える閾値を設定することにより、他の解析処理のひずみ値を用いて解析処理を行うため、当該他の解析処理の影響を考慮しつつ、各解析処理を実行することができるので、時間増分を細かくすることなく、連成解析を行うことができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の連成解析処理方法において、前記算出工程においては、前記所定の条件を具備する解析項目については再解析処理された際に発生したひずみ値を前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値に加算するとともに、所定の条件を具備しない解析項目については解析処理にて発生したひずみ値を前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値に加算し、所定のタイミング毎に各解析項目におけるひずみ値を加算して新たな累積ひずみ値を算出する構成を有している。
【００２０】
この構成により、請求項３に記載の発明は、各解析処理を行う際に用いる累積ひずみ値に再解析処理された際に発生したひずみ値をも累積させることができるので、高精度に他の解析処理の影響を考慮しつつ、各解析処理を実行することができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、所定のタイミングにて２以上の解析項目の解析処理が実行される毎に、各解析処理にて発生した各ひずみを累積演算し、当該累積演算した累積ひずみ値を用いて累積演算後の所定のタイミングにて実行されたそれぞれの解析項目の解析処理を行う連成解析処理システムであって、前記解析処理を行う所定のデータを外部から取得する取得手段と、前記所定のタイミング毎に、当該連成解析処理の開始から前タイミングまでに累積演算された前記累積ひずみ値に基づいて、前記取得されたデータに対して各解析項目の解析処理を行う解析処理手段と、現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と予め解析項目毎に設定された閾値とをそれぞれ比較し、当該各解析項目毎に所定の条件を具備するか否かを判別する判別手段と、前記所定の条件を具備する解析項目については、当該解析項目と予め関連すると規定された他の解析項目における現タイミングの解析処理にて発生したひずみ値と、前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値とに基づいて、解析処理を再度実行する再解析処理手段と、現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と、前記再解析処理を実行した場合には、当該再解析処理にて発生した各解析項目もひずみ値と、に基づいて、次のタイミングの各解析処理に用いる新たな累積ひずみ値を算出する算出手段と、前記解析処理及び前記再解析処理の解析結果を外部装置に出力させる出力制御手段と、を備える構成を有している。
【００２２】
この構成により、請求項４に記載の発明は、２以上の解析処理を行う際に、一の解析項目と他の解析項目との関係性及び各解析項目の影響を与える閾値を設定することにより、他の解析処理のひずみ値を用いて解析処理を行うため、当該他の解析処理の影響を考慮しつつ、各解析処理を実行することができるので、時間増分を細かくすることなく、連成解析を行うことができる。
【００２３】
したがって、請求項４に記載の発明は、計算リソースを増加させずに高精度解析が実現できるとともに、汎用性が高く、かつ、有限要素法とは異なる数値解析手法との連成解析も実行することができる。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明は、コンピュータによって、所定のタイミングにて２以上の解析項目の解析処理が実行される毎に、各解析処理にて発生した各ひずみを累積演算し、当該累積演算した累積ひずみ値を用いて累積演算後の所定のタイミングにて実行されたそれぞれの解析項目の解析処理を行う連成解析処理プログラムであって、前記コンピュータを、前記解析処理を行う所定のデータを外部から取得する取得手段、前記所定のタイミング毎に、当該連成解析処理の開始から前タイミングまでに累積演算された前記累積ひずみ値に基づいて、前記取得されたデータに対して各解析項目の解析処理を行う解析処理手段、現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と予め解析項目毎に設定された閾値とをそれぞれ比較し、当該各解析項目毎に所定の条件を具備するか否かを判別する判別手段、前記所定の条件を具備する解析項目については、当該解析項目と予め関連すると規定された他の解析項目における現タイミングの解析処理にて発生したひずみ値と、前タイミングまでに累積演算された累積ひずみ値とに基づいて、解析処理を再度実行する再解析処理手段、現タイミングの各解析処理にて発生した各解析項目のひずみ値と、前記再解析処理を実行した場合には、当該再解析処理にて発生した各解析項目もひずみ値と、に基づいて、次のタイミングの各解析処理に用いる新たな累積ひずみ値を算出する算出手段、前記解析処理及び前記再解析処理の解析結果を外部装置に出力させる出力制御手段、として機能させる構成を有している。
【００２５】
この構成により、請求項５に記載の発明は、２以上の解析処理を行う際に、一の解析項目と他の解析項目との関係性及び各解析項目の影響を与える閾値を設定することにより、他の解析処理のひずみ値を用いて解析処理を行うため、当該他の解析処理の影響を考慮しつつ、各解析処理を実行することができるので、時間増分を細かくすることなく、連成解析を行うことができる。
【００２６】
したがって、請求項５に記載の発明は、計算リソースを増加させずに高精度解析が実現できるとともに、汎用性が高く、かつ、有限要素法とは異なる数値解析手法との連成解析も実行することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本願発明は、計算リソースを増加させずに高精度解析が実現できるとともに、汎用性が高く、かつ、有限要素法とは異なる数値解析手法との連成解析も実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、その技術的特徴を有する範囲を包含し、以下に示す図面等に限定されない。
【００２９】
以下に説明する実施の形態は、連成解析システムに対して本願発明を適用した場合の実施形態である。
【００３０】
まず、図１を用いて本実施形態の連成解析システムにおける構成及びその概略動作について説明する。なお、図１は、本実施形態の連成解析システムの構成を示すブロック図である。
【００３１】
本実施形態の連成解析システムＳは、各種のデータを入力するための入力装置１００と、入力されたデータに基づいて各種のデータ処理を実行し、２以上の解析処理を実行して連成解析を行うデータ処理装置２００と、連成解析の解析結果をデータとして出力する出力装置３００と、データ処理装置２００を制御する制御装置４００と、制御装置４００の制御の下、連成解析処理時の各種のデータを記憶するデータ記憶手段５００と、を備えている。
【００３２】
入力装置１００は、キーボード又はマウスなどのヒューマンインターフェースの他に、メモリなどのデータ格納手段から各種のデータを読み出し、かつ、当該読み出したデータをデータ処理装置２００に出力する読み出し装置から構成されている。
【００３３】
データ処理装置２００は、入力装置１００から出力された各種のデータに基づいて、所定のタイミング毎に、すなわち、予め定めた時間増分（Δｔ）毎に、入力されたデータに対して現タイミングの前のタイミングまでのひずみの状態（後述する累積ひずみ値）を用いて所定の各解析項目の解析処理を行い、かつ、当該各解析項目の解析処理にて発生したひずみの値の変化を監視する連成解析の処理（以下、「連成解析処理」という。）を実行するようになっている。
【００３４】
そして、このデータ処理装置２００は、１又は２以上の解析項目の解析処理において、当該各解析処理にて発生したひずみの値（以下、「ひずみ値」という。）の変化が予め定められた閾値を越えた場合に、該当する解析項目にて影響を受ける解析項目と予め設定された他の解析項目において現時刻における解析処理にて発生したひずみ値に基づいて、該当する解析項目の解析処理を再度実行する再解析処理を行うようになっている。
【００３５】
出力装置３００は、例えば、ＣＲＴ若しくはＬＣＤなどのディスプレイ又はプリンタによって構成されており、データ処理装置２００にて解析された結果を出力するようになっている。
【００３６】
制御装置４００は、例えば、主にＣＰＵとＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリとにより構成されており、メモリに記憶された閾値判定プログラムに基づいて、データ処理装置２００の各種の制御を行うようになっている。
【００３７】
データ記憶手段５００は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリにより構成されており、当該データ記憶手段５００には、後述する連成解析処理を実行中に用いる各種のデータ及び処理結果のデータが記憶される。
【００３８】
次に、本実施形態のデータ処理装置２００の詳細について説明する。
【００３９】
本実施形態のデータ処理装置２００は、図１に示すように、入力装置１００から出力されたデータを取り込むデータ取り込み手段２１と、データ処理の開始後に所定のタイミング毎に時間増分（Δｔ）を加算して解析時刻を設定する加算手段２２と、設定された解析時刻に基づいて解析処理の終了するか否かを判別する終了判別手段２３と、後述する時間増分前の前時刻の解析処理を実行するステップ（以下、「前時刻ステップ」という。）までの累積演算されたひずみの値（以下、「累積ひずみ値」という。）に基づいて、各解析処理を実施する解析手段２４と、を備えている。
【００４０】
また、このデータ処理装置２００は、各解析処理にて発生したひずみの値が所定の条件を具備しているか否かを判別する閾値判別手段２５と、所定の条件に該当する現時刻ステップの解析処理に対して所定の再解析処理を行う再解析手段２６と、現時刻の解析処理を実行するステップ（以下、「現時刻ステップ」という。）にて発生したひずみの値を累積演算して累積ひずみを算出する累積演算手段２７と、を備えている。
【００４１】
データ取り込み手段２１は、入力装置１００から出力された形状データ、材料の物性値、各解析項目が影響を受ける他の解析項目の名称データ（以下、「解析項目名称データ」という。）、及び、当該各解析処理において再解析処理の実行の可否を判別するために用いる閾値のデータ（以下、「閾値データ」という。）を取り込むようになっている。
【００４２】
なお、材料の物性値とは、ヤング率、ポアソン比、線膨張係数、ガラス転移点などの線形解析処理に使用される物性値の他に、クリープ特性、塑性特性、粘弾性特性、粘塑性特性、ゴム材特性、フォーム材特性などの非線形連成解析における材料非線形性の値を示す。
【００４３】
また、閾値データとしては、例えば、金属のクリープ解析処理と塑性解析処理との連成解析を行う場合には、クリープによる応力緩和により塑性ひずみの発生状況が異なるため、クリープ解析において前時刻ステップと現時刻ステップにおいて発生するひずみの差異が何％を越えた場合に各解析処理の影響を考慮しなければならないかを示す値を用いても可能である。
【００４４】
特に、この場合には、閾値として、加熱、荷重条件及び対象となる金属によって異なるが、通常、金属の応力緩和は多くて数％と見込まれることから、本実施形態では、当該応力緩和の数分の一程度に設定することが望ましい。
【００４５】
上記に加えて、他の閾値としては、ひずみと相関関係のある応力を使用してもよいし、また、解析の収束性を判定する際用いるノルムと呼ばれるベクトルを閾値として用いてもよい。
【００４６】
加算手段２２は、所定のタイミングに、制御装置４００の指示に基づいて各解析処理の解析時刻に対して所定の時間増分（Δｔ）を加算して新たな解析時刻を設定するようになっている。
【００４７】
終了判別手段２３は、加算手段２２により時間増分（Δｔ）が加算された際に、設定された解析時刻、すなわち、算出された解析時刻が予め設定された終了時刻に該当するか否かを判別し、当該算出された解析時刻が終了時刻であると判別した場合には、連成解析処理を終了させるための指示（以下、「終了指示」）を出力するようになっている。
【００４８】
なお、制御装置４００は、当該終了指示を受信するとデータ処理装置２００における連成解析処理を終了させる。
【００４９】
解析手段２４は、前時刻ステップの累積演算にて算出された累積ひずみ値に基づいて、構造解析や流体解析など現時刻ステップにおける各種の解析処理を実行するようになっている。
【００５０】
例えば、本実施形態の解析手段２４は、有限要素法解析、金属のクリープ解析処理又は塑性解析及び当該有限要素法以外の流体解析又は音響解析などの各解析処理を実行するようになっている。
【００５１】
閾値判別手段２５は、現時刻ステップの各解析処理にて発生したひずみ値の変化を監視し、各解析処理にて発生したひずみ値と前時刻ステップにて発生したひずみ値に基づく変化が当該各解析処理毎にデータ取り込み手段２１にて取り込んだ閾値を基準とする所定の条件を具備するか否かを判別するようになっている。
【００５２】
具体的には、本実施形態の閾値判別手段２５は、各解析処理毎に、現時刻ステップにて発生したひずみ値と前時刻ステップにて発生した値との差分を算出し、当該差分が閾値以上になるか否かを判別するようになっている。
【００５３】
再解析手段２６は、閾値判別手段２５にて各解析処理におけるひずみの変化が閾値以上であると判別された場合に、該当する解析処理において、データ取り込み手段２１にて取り込まれた解析項目名称データに基づいて、現時刻ステップにおける当該解析項目を考慮した再解析を行うようになっている。
【００５４】
具体的には、本実施形態の再解析手段２６は、前時刻ステップにて算出された累積ひずみ値に、該当する解析処理における解析項目名証データにて示される他の解析項目の解析処理の現時刻ステップにて発生したひずみの値を加算し、当該加算されたひずみ値に基づいて該当する解析処理を行うようになっている。
【００５５】
累積演算手段２７は、閾値判別手段２５にて各解析処理におけるひずみの値が閾値より小さいと判別された際の当該ひずみの値、又は、当該閾値判別手段２５にて各解析処理におけるひずみの値が閾値以上であると判別された際に再解析にて算出されたひずみの値を前時刻ステップまでに累積された累積ひずみ値に累積演算するようになっている。
【００５６】
次に、図２を用いて本実施形態の連成解析処理の動作について説明する。なお、図２は、本実施形態の連成解析処理の動作を示すフローチャートである。
【００５７】
以下の動作においては、解析処理の種類及びその数は予め設定されており、形状データ、物性値、解析項目名称データ及び閾値データの各データが予め入力装置１００に入力されているものとする。
【００５８】
まず、入力装置１００などの指示に基づいて連成解析処理の動作開始が指示されると（ステップＳ１０１）、制御装置４００は、閾値判定プログラムを読み出し、累積ひずみ値などのデータ記憶手段５００に記憶された各種のデータの初期化、連成解析を終了する終了時刻ｔ（ｎ）の設定又は解析処理を行う数及びその種別など、入力装置１００からの入力指示に基づいて又は閾値プログラムに基づいて所定の初期化処理を行う（ステップＳ１０２）。
【００５９】
次いで、制御装置４００は、データ取り込み手段２１に入力装置１００から形状データ、材料の物性値、各解析処理が影響を受ける解析項目名称データ及び各解析処理における閾値データを取得させる（ステップＳ１０３）。
【００６０】
次いで、制御装置４００は、加算手段２２に、現在の解析時刻に時間増分（Δｔ）を加算させ、新たな解析時刻を設定させる（ステップＳ１０４）。
【００６１】
次いで、制御装置４００は、終了判別手段２３に、新たに設定された解析時刻が予め設定された終了時刻であるか否かを判別させる（ステップＳ１０５）。
【００６２】
このとき、終了判別手段２３が新たに設定された解析時刻が終了時刻でないと判別した場合には、制御装置４００は、ステップＳ１０６の処理に移行し、終了判別手段２３が新たに設定された解析時刻が終了時刻であると判別した場合には、制御装置４００は、ステップＳ１０９の処理に移行する。
【００６３】
次いで、制御装置４００は、ステップＳ１０３にて取得した形状データ及び材料の物性値と前時刻ステップにて算出された累積ひずみ値とに基づいて、解析手段２４に各解析処理を実行させる（ステップＳ１０６）。
【００６４】
次いで、制御装置４００は、閾値判別手段２５に、解析項目の種別毎に現時刻ステップの各解析処理時に発生したひずみ値と、ステップＳ１０３にて取得した該当する解析項目における閾値と、を比較させ、各解析項目にて所定の条件を具備するか否か、例えば、一以上の解析処理にて現時刻ステップにて発生したひずみの値が閾値以上か否かを判別する（ステップＳ１０７）。
【００６５】
このとき、一以上の解析項目の解析処理にて発生したひずみの値が閾値以上であると判別された場合には、制御装置４００は、ステップＳ１０８の処理に移行し、そうでなければステップＳ１０９の処理に移行する。
【００６６】
次いで、ステップＳ１０６の処理にて一以上の解析項目が所定の女権を具備していると判別された場合には、すなわち、一以上の解析項目の解析処理にて発生したひずみの値が閾値以上であると判別された場合には、制御装置４００は、再解析手段２６に、現時刻ステップにて発生したひずみの値が閾値以上であると判別された各解析処理において、ステップＳ１０３にて取得した解析処理項目、すなわち、当該解析処理の影響を受けるとされる他の解析処理の現時刻ステップにおけるひずみ値を累積ひずみ値に加算して該当する解析項目毎に再解析処理を実行させる（ステップＳ１０８）。
【００６７】
次いで、制御装置４００は、累積算出手段に、各解析処理にて発生したひずみ値及び再解析処理を行った解析処理においては当該再解析処理時に発生したひずみ値を累積演算して新たな累積ひずみ値を算出し、当該算出された累積ひずみ値を記憶手段に記憶する（ステップＳ１０９）。
【００６８】
最後に、ステップＳ１０５の処理にて連成解析処理が終了であると判別された場合には、制御装置４００は、解析結果を出力装置３００に出力し（ステップＳ１１０）、本動作を終了させる。
【００６９】
次に、図３を用いて解析時刻（ｔ−Δｔ）から解析時刻（ｔ＋Δｔ）までの本実施形態の連成解析処理の一例について説明する。
【００７０】
なお、図３は、解析時刻（ｔ−Δｔ）から解析時刻（ｔ＋Δｔ）までの本実施形態の連成解析処理の一例を示すフローチャートである。
【００７１】
本動作においては、解析項目の数を「２」とするが、解析項目の数が「３」以上であっても本実施形態の連成解析処理については適用可能である。また、各解析時刻及び各解析項目にて再解析処理が行われているものとし、既に形状データ、物性値、解析項目名称データ及び閾値データが記憶されているものとする。そして、本動作においては、第１解析項目と第２解析項目がそれぞれ本動作の解析項目として設定されているものとする。
【００７２】
まず、解析時刻（ｔ−Δｔ）において、第１解析項目では、再解析処理の結果、ひずみ値Ａ（ｔ−Δｔ）を算出するとともに（ステップＳ２０１）、第２解析項目では、再解析処理の結果、ひずみ値Ｂ（ｔ−Δｔ）を算出する（ステップＳ２０２）。
【００７３】
次いで、ひずみ値Ａ（ｔ−Δｔ）及びひずみ値Ｂ（ｔ−Δｔ）が解析時刻（ｔ−２Δｔ）までに累積してきた累積ひずみ値に加算されて新たな累積ひずみ値Σ（ｔ−Δｔ）が算出される（ステップＳ２０３）。
【００７４】
次いで、解析時刻が時刻（ｔ）に設定されると、第１解析項目及び第２解析項目の各解析処理が実行され、各解析処理のそれぞれにて、累積ひずみ値Σ（ｔ−Δｔ）に基づいて各解析処理にて発生するひずみ値Ａ（ｔ）又はひずみ値Ｂ（ｔ）が算出される（ステップＳ２０４及びステップＳ２０５）。
【００７５】
次いで、第１解析項目の解析処理においては、第２解析項目にて当該前時刻ステップにて算出されたひずみ値Ｂ（ｔ）とひずみ値Ｂ（ｔ−Δｔ）の差分が閾値以上であるか否かが判定されるとともに（ステップＳ２０６）、第２解析項目においては、第１解析項目にて当該前時刻ステップにて算出されたひずみ値Ａ（ｔ）とひずみ値Ａ（ｔ−Δｔ）の差分が閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ２０７）。
【００７６】
次いで、第１解析項目においては、前時刻ステップまでに累積演算された累計ひずみ値Σ（ｔ−Δｔ）に現時刻ステップでの第２解析項目の解析処理にて発生したひずみ値Ｂ（ｔ）が擬似的に加算されるとともに（ステップＳ２０８）、第２解析項目においては、前時刻ステップまでに累積演算された累計ひずみ値Σ（ｔ−Δｔ）に現時刻ステップでの第１解析項目にて発生したひずみ値Ａ（ｔ）が擬似的に加算される（ステップＳ２０９）。
【００７７】
次いで、第１解析項目においては、ステップＳ２０８にて算出された累積ひずみ値｛Σ（ｔ−Δｔ）＋（Ｂｔ）｝に基づいて再解析処理が実行されるとともに、当該解析処理にて発生するひずみ値Ａx（ｔ）が算出される（ステップＳ２１０）。
【００７８】
一方、第２解析項目においては、ステップＳ２０９にて算出された累積ひずみ値｛Σ（ｔ−Δｔ）＋（Ａｔ）｝に基づいて再解析処理が実行されるとともに、当該解析処理にて発生するひずみ値Ｂx（ｔ）が算出される（ステップＳ２１１）。
【００７９】
次いで、ステップＳ２１０及びステップＳ２１１にて算出されたひずみ値Ａx（ｔ）及びひずみ値Ｂx（ｔ）が累積ひずみ値Σ（ｔ−Δｔ）に加算されて現時刻ステップｔまでの累積ひずみ値Σ（ｔ）が算出される（ステップＳ２１２）。
【００８０】
次いで、解析時刻が時刻（ｔ＋Δｔ）に設定されると、第１解析処理及び第２解析処理では、それぞれ、累積ひずみ値Σ（ｔ）に基づいて各解析処理にて発生するひずみ値Ａ（ｔ＋Δｔ）又はひずみ値Ｂ（ｔ＋Δｔ）が算出される（ステップＳ２１３及びステップＳ２１４）。
【００８１】
以上本実施形態の錬成解析システムは、２以上の解析処理を行う際に、一の解析項目と他の解析項目との関係性及び各解析項目の影響を与える閾値を設定することにより、他の解析処理のひずみ値を用いて解析処理を行うため、当該他の解析処理の影響を考慮しつつ、各解析処理を実行することができるので、時間増分を細かくすることなく、連成解析を行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態の連成解析システムＳは、計算リソースを増加させずに高精度解析が実現できるとともに、汎用性が高く、かつ、有限要素法とは異なる数値解析手法との連成解析も実行することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、閾値判別手段２５におけるひずみの変化が、閾値以上である場合に、再解析を行うようになっているが、閾値より大きい場合に、再解析処理を実行するようにしてもよい。また、本実施形態の連成解析処理は、線形の連成解析の他に非線形の連成解析にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明によれば、特に、複数の解析を連成させる必要のある電子機器を扱う電子機器業界及び電子化が著しい自動車の開発を行う自動車業界などの設計部門において、高精度な連成解析が計算リソースを増大させずに短期間で設計に必要な解析結果を得るといった用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に係る連成解析処理の構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態の連成解析処理の動作を示すフローチャートである。
【図３】一実施形態の解析時刻（ｔ−Δｔ）から解析時刻（ｔ＋Δｔ）までの連成解析処理におけるフローチャートの一例である。
【符号の説明】
【００８６】
Ｓ…連成解析システム
２１…データ取り込み手段
２２…加算手段
２３…終了判別手段
２４…解析手段
２５…再解析手段
２６…累積演算手段
１００…入力装置
２００…データ処理装置
３００…出力装置
４００…制御装置
５００…データ記憶手段
【図１】
2008217386.tif 000003
【図２】
2008217386.tif 000004
【図３】
2008217386.tif 000005