(57)【要約】【課題】一の部材の内側に他の部材が入り込んで設けられる被浸漬処理物であっても、被浸漬処理物に発生する空気溜まりを正確にシミュレーションする。【解決手段】部品(P_i)を覆う半球面(S)を生成し、半球面(S)から眺めたときに見えるフリーエッジメッシュ(FM_1)の属性を液体に設定するとともに、当該フリーエッジメッシュ(FM_1)を初期境界メッシュに設定し、この初期境界メッシュから次々と隣接するメッシュの属性を解析するようにした。したがって、箱状部材の内側に仕切部材が入り込んで設けられる部品(P_i)を解析対象にしたとしても、仕切部材のフリーエッジメッシュ(FM_2)が初期境界メッシュに設定されず、部品(P_i)に発生する空気溜まりを正確にシミュレーションすることができる。【選択図】図７
2008203976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法であって、
前記被浸漬処理物の形状データを複数の二次元の要素に分割して数値計算モデルを構築する第１のステップと、
前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ要素を抽出する第２のステップと、
前記数値計算モデルの重力方向とは反対側から前記数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成する第３のステップと、
前記半球状モデルから前記数値計算モデルを眺めたときに、前記フリーエッジ要素が見えるか否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記フリーエッジ要素が見えると判定したのち、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定する第５のステップと、
前記初期境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記初期境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第７のステップと、
前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接要素を二次境界要素に設定し、この二次境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第８のステップと、
前記第８のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記二次境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第９のステップと、
前記二次境界要素に隣接する隣接要素があるか否かを判定し、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があると判定した場合には、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項２】
請求項１記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第４のステップでは、前記半球状モデルから前記フリーエッジ要素に向けて延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記フリーエッジ要素と直接交差するか否かを判定し、前記フリーエッジ要素と直接交差すると判定した場合に、前記フリーエッジ要素が見えるとすることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項３】
塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法であって、
前記被浸漬処理物の形状データを複数の二次元の要素に分割して数値計算モデルを構築する第１のステップと、
前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ要素を抽出する第２のステップと、
前記フリーエッジ要素の代表点における前記数値計算モデルの重力方向とは反対側に、半球状の代表点立体角範囲を設定する第３のステップと、
前記フリーエッジ要素の代表点から前記代表点立体角範囲内において見上げたときに、前記数値計算モデルが見えるか否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記数値計算モデルが見えないと判定したのち、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定する第５のステップと、
前記初期境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記初期境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第７のステップと、
前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接要素を二次境界要素に設定し、この二次境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第８のステップと、
前記第８のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記二次境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第９のステップと、
前記二次境界要素に隣接する隣接要素があるか否かを判定し、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があると判定した場合には、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項４】
請求項３記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第４のステップでは、前記フリーエッジ要素の代表点から延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記数値計算モデルと交差するか否かを判定し、前記数値計算モデルと交差しないと判定した場合に、前記数値計算モデルが見えるとすることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第３のステップでは、さらに前記フリーエッジ要素の代表点から延出される法線ベクトルを生成するステップと、前記法線ベクトルが頂部を貫く半球状の法線ベクトル立体角範囲を設定するステップと、前記代表点立体角範囲でかつ前記法線ベクトル立体角範囲である共通立体角範囲を設定するステップとを実行し、前記第４のステップでは、前記代表点立体角範囲に代えて前記共通立体角範囲に基づいて判定することを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第５のステップでは、水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジの代表点高さと、前記フリーエッジ要素の代表点高さとを比較し、前記フリーエッジの代表点高さが前記フリーエッジ要素の代表点高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定することを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第１０のステップに加え、前記フリーエッジ要素の中から水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジを形成する前記フリーエッジ要素を抽出するとともに、当該抽出した前記フリーエッジ要素における隣接要素の属性に応じて前記フリーエッジ要素の属性を修正する第１１のステップを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項８】
塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法であって、
前記被浸漬処理物の形状データの表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを構築する第１のステップと、
前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ節点を抽出する第２のステップと、
前記数値計算モデルの重力方向とは反対側から前記数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成する第３のステップと、
前記半球状モデルから前記数値計算モデルを眺めたときに、前記フリーエッジ節点が見えるか否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記フリーエッジ節点が見えると判定したのち、前記フリーエッジ節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ節点を初期節点に設定する第５のステップと、
前記初期節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記初期節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第７のステップと、
前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接節点を二次節点に設定し、この二次節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第８のステップと、
前記第８のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記二次節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第９のステップと、
前記二次節点に隣接する隣接節点があるか否かを判定し、前記二次節点に隣接する隣接節点があると判定した場合には、前記二次節点に隣接する隣接節点がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次節点に隣接する隣接節点がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項９】
請求項８記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第４のステップでは、前記半球状モデルから前記フリーエッジ節点に向けて延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記フリーエッジ節点と直接交差するか否かを判定し、前記フリーエッジ節点と直接交差すると判定した場合に、前記フリーエッジ節点が見えるとすることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項１０】
塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法であって、
前記被浸漬処理物の形状データの表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを構築する第１のステップと、
前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ節点を抽出する第２のステップと、
前記フリーエッジ節点から前記数値計算モデルの重力方向とは反対側に、半球状の立体角範囲を設定する第３のステップと、
前記フリーエッジ節点から前記立体角範囲内において見上げたときに、前記数値計算モデルが見えるか否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記数値計算モデルが見えないと判定したのち、前記フリーエッジ節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ節点を初期節点に設定する第５のステップと、
前記初期節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記初期節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第７のステップと、
前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接節点を二次節点に設定し、この二次節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第８のステップと、
前記第８のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記二次節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第９のステップと、
前記二次節点に隣接する隣接節点があるか否かを判定し、前記二次節点に隣接する隣接節点があると判定した場合には、前記二次節点に隣接する隣接節点がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次節点に隣接する隣接節点がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第４のステップでは、前記フリーエッジ節点から延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記数値計算モデルと交差するか否かを判定し、前記数値計算モデルと交差しないと判定した場合に、前記数値計算モデルが見えるとすることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第５のステップでは、水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジ上の節点の高さと、当該節点に隣接する前記フリーエッジ上以外の節点の高さとを比較し、前記フリーエッジ上の節点の高さが前記フリーエッジ上以外の節点の高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、前記フリーエッジ上の節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ上の節点を初期境界要素に設定することを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項１３】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記第１０のステップに加え、前記フリーエッジ節点の中から水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジを形成する前記フリーエッジ節点を抽出するとともに、当該抽出した前記フリーエッジ節点の隣接節点の属性に応じて前記フリーエッジ節点の属性を修正する第１１のステップを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法において、前記被浸漬処理物は、車体ボディであることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法。
【請求項１５】
塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記被浸漬処理物の形状データを複数の二次元の要素に分割して数値計算モデルを構築する第１のステップと、
前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ要素を抽出する第２のステップと、
前記数値計算モデルの重力方向とは反対側から前記数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成する第３のステップと、
前記半球状モデルから前記数値計算モデルを眺めたときに、前記フリーエッジ要素が見えるか否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記フリーエッジ要素が見えると判定したのち、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定する第５のステップと、
前記初期境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記初期境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第７のステップと、
前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接要素を二次境界要素に設定し、この二次境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第８のステップと、
前記第８のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記二次境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第９のステップと、
前記二次境界要素に隣接する隣接要素があるか否かを判定し、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があると判定した場合には、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項１６】
請求項１５記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第４のステップでは、前記半球状モデルから前記フリーエッジ要素に向けて延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記フリーエッジ要素と直接交差するか否かを判定し、前記フリーエッジ要素と直接交差すると判定した場合に、前記フリーエッジ要素が見えるとすることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項１７】
塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記被浸漬処理物の形状データを複数の二次元の要素に分割して数値計算モデルを構築する第１のステップと、
前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ要素を抽出する第２のステップと、
前記フリーエッジ要素の代表点における前記数値計算モデルの重力方向とは反対側に、半球状の代表点立体角範囲を設定する第３のステップと、
前記フリーエッジ要素の代表点から前記代表点立体角範囲内において見上げたときに、前記数値計算モデルが見えるか否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記数値計算モデルが見えないと判定したのち、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定する第５のステップと、
前記初期境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記初期境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第７のステップと、
前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接要素を二次境界要素に設定し、この二次境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第８のステップと、
前記第８のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記二次境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第９のステップと、
前記二次境界要素に隣接する隣接要素があるか否かを判定し、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があると判定した場合には、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項１８】
請求項１７記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第４のステップでは、前記フリーエッジ要素の代表点から延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記数値計算モデルと交差するか否かを判定し、前記数値計算モデルと交差しないと判定した場合に、前記数値計算モデルが見えるとすることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項１９】
請求項１７または１８記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第３のステップでは、さらに前記フリーエッジ要素の代表点から延出される法線ベクトルを生成するステップと、前記法線ベクトルが頂部を貫く半球状の法線ベクトル立体角範囲を設定するステップと、前記代表点立体角範囲でかつ前記法線ベクトル立体角範囲である共通立体角範囲を設定するステップとを実行し、前記第４のステップでは、前記代表点立体角範囲に代えて前記共通立体角範囲に基づいて判定することを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２０】
請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第５のステップでは、水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジの代表点高さと、前記フリーエッジ要素の代表点高さとを比較し、前記フリーエッジの代表点高さが前記フリーエッジ要素の代表点高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定することを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２１】
請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第１０のステップに加え、前記フリーエッジ要素の中から水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジを形成する前記フリーエッジ要素を抽出するとともに、当該抽出した前記フリーエッジ要素における隣接要素の属性に応じて前記フリーエッジ要素の属性を修正する第１１のステップを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２２】
塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記被浸漬処理物の形状データの表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを構築する第１のステップと、
前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ節点を抽出する第２のステップと、
前記数値計算モデルの重力方向とは反対側から前記数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成する第３のステップと、
前記半球状モデルから前記数値計算モデルを眺めたときに、前記フリーエッジ節点が見えるか否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記フリーエッジ節点が見えると判定したのち、前記フリーエッジ節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ節点を初期節点に設定する第５のステップと、
前記初期節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記初期節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第７のステップと、
前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接節点を二次節点に設定し、この二次節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第８のステップと、
前記第８のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記二次節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第９のステップと、
前記二次節点に隣接する隣接節点があるか否かを判定し、前記二次節点に隣接する隣接節点があると判定した場合には、前記二次節点に隣接する隣接節点がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次節点に隣接する隣接節点がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２３】
請求項２２記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第４のステップでは、前記半球状モデルから前記フリーエッジ節点に向けて延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記フリーエッジ節点と直接交差するか否かを判定し、前記フリーエッジ節点と直接交差すると判定した場合に、前記フリーエッジ節点が見えるとすることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２４】
塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記被浸漬処理物の形状データの表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを構築する第１のステップと、
前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ節点を抽出する第２のステップと、
前記フリーエッジ節点から前記数値計算モデルの重力方向とは反対側に、半球状の立体角範囲を設定する第３のステップと、
前記フリーエッジ節点から前記立体角範囲内において見上げたときに、前記数値計算モデルが見えるか否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記数値計算モデルが見えないと判定したのち、前記フリーエッジ節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ節点を初期節点に設定する第５のステップと、
前記初期節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記初期節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第７のステップと、
前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接節点を二次節点に設定し、この二次節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第８のステップと、
前記第８のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記二次節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第９のステップと、
前記二次節点に隣接する隣接節点があるか否かを判定し、前記二次節点に隣接する隣接節点があると判定した場合には、前記二次節点に隣接する隣接節点がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次節点に隣接する隣接節点がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２５】
請求項２４記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第４のステップでは、前記フリーエッジ節点から延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記数値計算モデルと交差するか否かを判定し、前記数値計算モデルと交差しないと判定した場合に、前記数値計算モデルが見えるとすることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２６】
請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第５のステップでは、水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジ上の節点の高さと、当該節点に隣接する前記フリーエッジ上以外の節点の高さとを比較し、前記フリーエッジ上の節点の高さが前記フリーエッジ上以外の節点の高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、前記フリーエッジ上の節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ上の節点を初期境界要素に設定することを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２７】
請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記第１０のステップに加え、前記フリーエッジ節点の中から水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジを形成する前記フリーエッジ節点を抽出するとともに、当該抽出した前記フリーエッジ節点の隣接節点の属性に応じて前記フリーエッジ節点の属性を修正する第１１のステップを備えることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【請求項２８】
請求項１５〜２７のいずれか１項に記載の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムにおいて、前記被浸漬処理物は、車体ボディであることを特徴とする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法およびこのシミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車体ボディ等の被浸漬処理物は、液体塗料で満たされた塗料槽内に浸漬することにより、その表面に電着塗装を施すようにしている。このような塗装方法によれば、被浸漬処理物の表面に形成される塗膜厚さを略均一にしたり、被浸漬処理物の溶接箇所などにも同様の塗装処理を施したりすることができる等の利点がある。この反面、複雑な形状の被浸漬処理物には、例えば、車体ボディであればフード内面，ルーフ内面およびフロア下面等に複数の凹部が形成されるため、この凹部がエアポケットと呼ばれる空気溜まりとなり、この空気溜まりの空気が残留した状態のもとでは、当該部分に塗装処理を施すことができないといった欠点がある。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に示されるように、被浸漬処理物に空気溜まりが発生しないように、空気を大気中に排出するための排出経路を被浸漬処理物に予め形成しておき、この排出経路を介して空気を大気中に排出させ、被浸漬処理物の表面全域に塗装処理を施せるようにすることが行われている。
【０００４】
このような被浸漬処理物に発生する空気溜まりは、一般に、自由表面を用いた周知の解析手法を用いてシミュレーションすることができ、このシミュレーション結果を被浸漬対象物の設計に反映させることにより設計作業の効率化を図ることができる。本出願人は、シミュレーションに要する時間を短縮して設計作業のさらなる効率化を図るべく、特願２００６−１８０４５３および特願２００５−３３００９８に示すシミュレーション方法を出願している。
【０００５】
各シミュレーション方法のうち、前者（特願２００６−１８０４５３）は、被浸漬処理物の数値計算モデルを三次元の要素に分割することなく二次元の要素に分割し、これらの分割された各要素によって形成される被浸漬処理物の数値計算モデルを用いて空気溜まりの発生をシミュレーションするようにしている。また、後者（特願２００５−３３００９８）は、被浸漬処理物の表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを生成し、各節点の座標データを用いて空気溜まりの発生をシミュレーションするようにしている。前者および後者の何れの場合においても、二次元の要素を形成するデータや節点の座標データを用いることでコンピュータに掛かる負荷を小さくしており、その結果、シミュレーションに要する時間を短縮させることができる。
【特許文献１】特開平１０−０４５０３７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、上述の各シミュレーション方法によれば、被浸漬処理物を形成する複数の部材毎に空気溜まりの発生をシミュレーションするようにしているため、複数の部材を接続することにより形成される被浸漬処理物を解析対象として、正確なシミュレーション結果を得ることができなかった。
【０００７】
つまり、例えば、開口部を有する箱状部材の内側に仕切部材が設けられた被浸漬処理物（図２および図３参照）を、当該被浸漬処理物の開口部が下方側に向くように塗料槽に浸漬させる場合、実際には箱状部材の内側には空気溜まりが発生して仕切部材の周辺は空気で満たされる状態となる。ところが、上記各シミュレーション方法によれば、各部材毎、つまり、箱状部材および仕切部材を対象としてそれぞれ個別に解析処理を実行するので、仕切部材を形成する全要素（または全節点）の属性が塗料（液体）と誤判定されてしまう。
【０００８】
本発明の目的は、一の部材の内側に他の部材が入り込んで設けられる被浸漬処理物であっても、被浸漬処理物に発生する空気溜まりを正確にシミュレーションすることができる被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法およびこのシミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能な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】
【０００９】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法であって、前記被浸漬処理物の形状データを複数の二次元の要素に分割して数値計算モデルを構築する第１のステップと、前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ要素を抽出する第２のステップと、前記数値計算モデルの重力方向とは反対側から前記数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成する第３のステップと、前記半球状モデルから前記数値計算モデルを眺めたときに、前記フリーエッジ要素が見えるか否かを判定する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記フリーエッジ要素が見えると判定したのち、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定する第５のステップと、前記初期境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第６のステップと、前記第６のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記初期境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第７のステップと、前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接要素を二次境界要素に設定し、この二次境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第８のステップと、前記第８のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記二次境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第９のステップと、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があるか否かを判定し、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があると判定した場合には、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第４のステップでは、前記半球状モデルから前記フリーエッジ要素に向けて延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記フリーエッジ要素と直接交差するか否かを判定し、前記フリーエッジ要素と直接交差すると判定した場合に、前記フリーエッジ要素が見えるとすることを特徴とする。
【００１１】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法であって、前記被浸漬処理物の形状データを複数の二次元の要素に分割して数値計算モデルを構築する第１のステップと、前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ要素を抽出する第２のステップと、前記フリーエッジ要素の代表点における前記数値計算モデルの重力方向とは反対側に、半球状の代表点立体角範囲を設定する第３のステップと、前記フリーエッジ要素の代表点から前記代表点立体角範囲内において見上げたときに、前記数値計算モデルが見えるか否かを判定する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記数値計算モデルが見えないと判定したのち、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定する第５のステップと、前記初期境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第６のステップと、前記第６のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記初期境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第７のステップと、前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接要素を二次境界要素に設定し、この二次境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第８のステップと、前記第８のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記二次境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第９のステップと、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があるか否かを判定し、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があると判定した場合には、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第４のステップでは、前記フリーエッジ要素の代表点から延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記数値計算モデルと交差するか否かを判定し、前記数値計算モデルと交差しないと判定した場合に、前記数値計算モデルが見えるとすることを特徴とする。
【００１３】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第３のステップでは、さらに前記フリーエッジ要素の代表点から延出される法線ベクトルを生成するステップと、前記法線ベクトルが頂部を貫く半球状の法線ベクトル立体角範囲を設定するステップと、前記代表点立体角範囲でかつ前記法線ベクトル立体角範囲である共通立体角範囲を設定するステップとを実行し、前記第４のステップでは、前記代表点立体角範囲に代えて前記共通立体角範囲に基づいて判定することを特徴とする。
【００１４】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第５のステップでは、水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジの代表点高さと、前記フリーエッジ要素の代表点高さとを比較し、前記フリーエッジの代表点高さが前記フリーエッジ要素の代表点高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定することを特徴とする。
【００１５】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第１０のステップに加え、前記フリーエッジ要素の中から水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジを形成する前記フリーエッジ要素を抽出するとともに、当該抽出した前記フリーエッジ要素における隣接要素の属性に応じて前記フリーエッジ要素の属性を修正する第１１のステップを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法であって、前記被浸漬処理物の形状データの表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを構築する第１のステップと、前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ節点を抽出する第２のステップと、前記数値計算モデルの重力方向とは反対側から前記数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成する第３のステップと、前記半球状モデルから前記数値計算モデルを眺めたときに、前記フリーエッジ節点が見えるか否かを判定する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記フリーエッジ節点が見えると判定したのち、前記フリーエッジ節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ節点を初期節点に設定する第５のステップと、前記初期節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第６のステップと、前記第６のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記初期節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第７のステップと、前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接節点を二次節点に設定し、この二次節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第８のステップと、前記第８のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記二次節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第９のステップと、前記二次節点に隣接する隣接節点があるか否かを判定し、前記二次節点に隣接する隣接節点があると判定した場合には、前記二次節点に隣接する隣接節点がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次節点に隣接する隣接節点がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第４のステップでは、前記半球状モデルから前記フリーエッジ節点に向けて延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記フリーエッジ節点と直接交差するか否かを判定し、前記フリーエッジ節点と直接交差すると判定した場合に、前記フリーエッジ節点が見えるとすることを特徴とする。
【００１８】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法であって、前記被浸漬処理物の形状データの表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを構築する第１のステップと、前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ節点を抽出する第２のステップと、前記フリーエッジ節点から前記数値計算モデルの重力方向とは反対側に、半球状の立体角範囲を設定する第３のステップと、前記フリーエッジ節点から前記立体角範囲内において見上げたときに、前記数値計算モデルが見えるか否かを判定する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記数値計算モデルが見えないと判定したのち、前記フリーエッジ節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ節点を初期節点に設定する第５のステップと、前記初期節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第６のステップと、前記第６のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記初期節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第７のステップと、前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接節点を二次節点に設定し、この二次節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第８のステップと、前記第８のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記二次節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第９のステップと、前記二次節点に隣接する隣接節点があるか否かを判定し、前記二次節点に隣接する隣接節点があると判定した場合には、前記二次節点に隣接する隣接節点がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次節点に隣接する隣接節点がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第４のステップでは、前記フリーエッジ節点から延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記数値計算モデルと交差するか否かを判定し、前記数値計算モデルと交差しないと判定した場合に、前記数値計算モデルが見えるとすることを特徴とする。
【００２０】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第５のステップでは、水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジ上の節点の高さと、当該節点に隣接する前記フリーエッジ上以外の節点の高さとを比較し、前記フリーエッジ上の節点の高さが前記フリーエッジ上以外の節点の高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、前記フリーエッジ上の節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ上の節点を初期境界要素に設定することを特徴とする。
【００２１】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記第１０のステップに加え、前記フリーエッジ節点の中から水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジを形成する前記フリーエッジ節点を抽出するとともに、当該抽出した前記フリーエッジ節点の隣接節点の属性に応じて前記フリーエッジ節点の属性を修正する第１１のステップを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法は、前記被浸漬処理物は、車体ボディであることを特徴とする。
【００２３】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムであって、前記被浸漬処理物の形状データを複数の二次元の要素に分割して数値計算モデルを構築する第１のステップと、前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ要素を抽出する第２のステップと、前記数値計算モデルの重力方向とは反対側から前記数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成する第３のステップと、前記半球状モデルから前記数値計算モデルを眺めたときに、前記フリーエッジ要素が見えるか否かを判定する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記フリーエッジ要素が見えると判定したのち、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定する第５のステップと、前記初期境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第６のステップと、前記第６のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記初期境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第７のステップと、前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接要素を二次境界要素に設定し、この二次境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第８のステップと、前記第８のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記二次境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第９のステップと、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があるか否かを判定し、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があると判定した場合には、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第４のステップでは、前記半球状モデルから前記フリーエッジ要素に向けて延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記フリーエッジ要素と直接交差するか否かを判定し、前記フリーエッジ要素と直接交差すると判定した場合に、前記フリーエッジ要素が見えるとすることを特徴とする。
【００２５】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムであって、前記被浸漬処理物の形状データを複数の二次元の要素に分割して数値計算モデルを構築する第１のステップと、前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ要素を抽出する第２のステップと、前記フリーエッジ要素の代表点における前記数値計算モデルの重力方向とは反対側に、半球状の代表点立体角範囲を設定する第３のステップと、前記フリーエッジ要素の代表点から前記代表点立体角範囲内において見上げたときに、前記数値計算モデルが見えるか否かを判定する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記数値計算モデルが見えないと判定したのち、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定する第５のステップと、前記初期境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第６のステップと、前記第６のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記初期境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第７のステップと、前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接要素を二次境界要素に設定し、この二次境界要素と節点を共有する要素を隣接要素に設定する第８のステップと、前記第８のステップにおいて設定された前記隣接要素を前記二次境界要素を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接要素の属性を設定する第９のステップと、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があるか否かを判定し、前記二次境界要素に隣接する隣接要素があると判定した場合には、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次境界要素に隣接する隣接要素がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第４のステップでは、前記フリーエッジ要素の代表点から延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記数値計算モデルと交差するか否かを判定し、前記数値計算モデルと交差しないと判定した場合に、前記数値計算モデルが見えるとすることを特徴とする。
【００２７】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第３のステップでは、さらに前記フリーエッジ要素の代表点から延出される法線ベクトルを生成するステップと、前記法線ベクトルが頂部を貫く半球状の法線ベクトル立体角範囲を設定するステップと、前記代表点立体角範囲でかつ前記法線ベクトル立体角範囲である共通立体角範囲を設定するステップとを実行し、前記第４のステップでは、前記代表点立体角範囲に代えて前記共通立体角範囲に基づいて判定することを特徴とする。
【００２８】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第５のステップでは、水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジの代表点高さと、前記フリーエッジ要素の代表点高さとを比較し、前記フリーエッジの代表点高さが前記フリーエッジ要素の代表点高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、前記フリーエッジ要素の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ要素を初期境界要素に設定することを特徴とする。
【００２９】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第１０のステップに加え、前記フリーエッジ要素の中から水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジを形成する前記フリーエッジ要素を抽出するとともに、当該抽出した前記フリーエッジ要素における隣接要素の属性に応じて前記フリーエッジ要素の属性を修正する第１１のステップを備えることを特徴とする。
【００３０】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムであって、前記被浸漬処理物の形状データの表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを構築する第１のステップと、前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ節点を抽出する第２のステップと、前記数値計算モデルの重力方向とは反対側から前記数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成する第３のステップと、前記半球状モデルから前記数値計算モデルを眺めたときに、前記フリーエッジ節点が見えるか否かを判定する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記フリーエッジ節点が見えると判定したのち、前記フリーエッジ節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ節点を初期節点に設定する第５のステップと、前記初期節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第６のステップと、前記第６のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記初期節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第７のステップと、前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接節点を二次節点に設定し、この二次節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第８のステップと、前記第８のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記二次節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第９のステップと、前記二次節点に隣接する隣接節点があるか否かを判定し、前記二次節点に隣接する隣接節点があると判定した場合には、前記二次節点に隣接する隣接節点がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次節点に隣接する隣接節点がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする。
【００３１】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第４のステップでは、前記半球状モデルから前記フリーエッジ節点に向けて延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記フリーエッジ節点と直接交差するか否かを判定し、前記フリーエッジ節点と直接交差すると判定した場合に、前記フリーエッジ節点が見えるとすることを特徴とする。
【００３２】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、塗料槽内への浸漬時に被浸漬処理物に発生する空気溜まりをシミュレーションする被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムであって、前記被浸漬処理物の形状データの表面に複数の節点を配置して数値計算モデルを構築する第１のステップと、前記数値計算モデルの端部または穴部を形成するフリーエッジ節点を抽出する第２のステップと、前記フリーエッジ節点から前記数値計算モデルの重力方向とは反対側に、半球状の立体角範囲を設定する第３のステップと、前記フリーエッジ節点から前記立体角範囲内において見上げたときに、前記数値計算モデルが見えるか否かを判定する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記数値計算モデルが見えないと判定したのち、前記フリーエッジ節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ節点を初期節点に設定する第５のステップと、前記初期節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第６のステップと、前記第６のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記初期節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第７のステップと、前記第７のステップにおいて解析が終了した前記隣接節点を二次節点に設定し、この二次節点に隣接する節点を隣接節点に設定する第８のステップと、前記第８のステップにおいて設定された前記隣接節点を前記二次節点を用いて解析し、この解析結果に基づいて前記隣接節点の属性を設定する第９のステップと、前記二次節点に隣接する隣接節点があるか否かを判定し、前記二次節点に隣接する隣接節点があると判定した場合には、前記二次節点に隣接する隣接節点がなくなるまで、前記第８のステップおよび前記第９のステップの順に各ステップの処理を繰り返させ、前記二次節点に隣接する隣接節点がないと判定した場合には解析を終了させる第１０のステップとを備えることを特徴とする。
【００３３】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第４のステップでは、前記フリーエッジ節点から延出される方向ベクトルを生成するとともに、前記数値計算モデルと交差するか否かを判定し、前記数値計算モデルと交差しないと判定した場合に、前記数値計算モデルが見えるとすることを特徴とする。
【００３４】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第５のステップでは、水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジ上の節点の高さと、当該節点に隣接する前記フリーエッジ上以外の節点の高さとを比較し、前記フリーエッジ上の節点の高さが前記フリーエッジ上以外の節点の高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、前記フリーエッジ上の節点の属性を塗料に設定するとともに、前記フリーエッジ上の節点を初期境界要素に設定することを特徴とする。
【００３５】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記第１０のステップに加え、前記フリーエッジ節点の中から水平位置にある前記数値計算モデルのフリーエッジを形成する前記フリーエッジ節点を抽出するとともに、当該抽出した前記フリーエッジ節点の隣接節点の属性に応じて前記フリーエッジ節点の属性を修正する第１１のステップを備えることを特徴とする。
【００３６】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムは、前記被浸漬処理物は、車体ボディであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、数値計算モデルの重力方向とは反対側から数値計算モデルを覆う半球状モデルを生成し、この半球状モデルから数値計算モデルを眺めたときに見えるフリーエッジ要素（節点）の属性を塗料とするとともに、当該フリーエッジ要素（節点）を初期境界要素（初期節点）に設定し、この初期境界要素（初期節点）から次々と隣接する要素（節点）の属性を解析することができる。したがって、一の部材の内側に他の部材が入り込んで設けられる被浸漬処理物を解析対象にしたとしても、他の部材のフリーエッジ要素（節点）は初期境界要素（初期節点）に設定されることが無く、被浸漬処理物に発生する空気溜まりを正確にシミュレーションすることができる。
【００３８】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法の発明によれば、半球状モデルからフリーエッジ要素（節点）に向けて延出される方向ベクトルが、フリーエッジ要素（節点）と直接交差するか否かを判定することにより見えるか否かを判定することができる。したがって、フリーエッジ要素（節点）の座標データを利用して見えるか否かを判定することができる。
【００３９】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、数値計算モデルのフリーエッジ要素（節点）から立体角範囲内で見上げたときに、数値計算モデルが見えるか否かを判定し、数値計算モデルが見えないと判定した場合にフリーエッジ要素（節点）の属性を塗料に設定するとともに、初期境界要素（初期節点）に設定し、この初期境界要素（初期節点）から次々と隣接する要素（節点）の属性を解析することができる。したがって、一の部材の内側に他の部材が入り込んで設けられる被浸漬処理物を解析対象にしたとしても、他の部材のフリーエッジ要素（節点）は初期境界要素（初期節点）に設定されることが無く、被浸漬処理物に発生する空気溜まりを正確にシミュレーションすることができる。
【００４０】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、フリーエッジ要素（節点）から延出される方向ベクトルが、数値計算モデルと交差するか否かを判定することにより見えるか否かを判定することができる。したがって、フリーエッジ要素（節点）の座標データを利用して見えるか否かを判定することができる。
【００４１】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、フリーエッジ要素から延びる法線ベクトルを生成し、この法線ベクトルが頂部を貫く半球状の法線ベクトル立体角範囲を設定するとともに、代表点立体角範囲でかつ法線ベクトル立体角範囲である共通立体角範囲を設定し、この共通立体角範囲内において方向ベクトルを延出させることができる。したがって、方向ベクトルが延出される立体角範囲を最小限にして無駄な解析処理を省略することができる。
【００４２】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法によれば、水平位置にある数値計算モデルのフリーエッジの代表点高さ（フリーエッジ上の節点高さ）と、フリーエッジ要素の代表点高さ（フリーエッジ上の節点以外の隣接する節点高さ）とを比較し、前者が後者に対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、フリーエッジ要素（フリーエッジ上の節点）の属性を塗料に設定するとともに、初期境界要素（初期節点）に設定することができる。したがって、本来空気とすべき初期境界要素（初期節点）の属性を空気に設定することができるので、より正確にシミュレーションすることができる。
【００４３】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法発明によれば、要素（節点）の属性判定の解析処理が収束した後に、属性が塗料とされかつ初期境界要素（初期節点）に設定されたフリーエッジ要素（節点）の中から水平位置にある数値計算モデルのフリーエッジを形成するフリーエッジ要素（節点）を抽出するとともに、抽出したフリーエッジ要素（節点）の隣接要素（節点）の属性に応じてフリーエッジ要素（節点）の属性を修正することができる。したがって、隣接要素（節点）の属性が空気であるときに、初期境界要素（初期節点）に設定したフリーエッジ要素（節点）の属性を空気に修正することができ、より正確にシミュレーションすることができる。
【００４４】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法によれば、被浸漬処理物を車体ボディとすることができ、この場合、複雑な形状の車体ボディを正確にシミュレーションすることができる。
【００４５】
本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するコンピュータが実行可能なプログラムによれば、上記各本発明の被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を、コンピュータに実行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の第１実施の形態について、図１〜図１０を用いて説明する。図１は本発明に係るシミュレーション方法を実行する流体解析装置のブロック図を表している。
【００４７】
図１に示すように、本発明に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行する流体解析装置（コンピュータ）１０は、被浸漬処理物の解析条件等を入力するキーボード１１と、解析処理結果等を表示するディスプレイ１２と、被浸漬処理物の各種データ等を保存するＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１３と、ＦＤ（フレキシブルディスク）に解析処理結果等を保存したりするＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）１４とを有している。
【００４８】
この流体解析装置１０には、さらに、ＣＰＵ１５，ＲＯＭ１６およびＲＡＭ１７からなる制御部１８と、キーボード１１のキーボードコントローラ１９と、ディスプレイ１２のディスプレイコントローラ２０と、ＨＤＤ１３およびＦＤＤ１４のディスクコントローラ２１と、流体解析装置１０をネットワーク２２と接続するためのネットワークインターフェースコントローラ２３とが設けられており、これらは相互にシステムバス２４を介して通信可能となっている。
【００４９】
制御部１８を構成するＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６やＨＤＤ１３に保存されたソフトウェア、または、ＦＤＤ１４から供給されるソフトウェアを実行することにより、システムバス２４に接続された種々の構成部材を総括的に制御するようになっている。すなわち、ＣＰＵ１５は、所定の処理シーケンスに従ってＲＯＭ１６やＨＤＤ１３、あるいはＦＤＤ１４からソフトウェアを読み出して、そのプログラムを実行することにより、図４に示すフローチャートを実現する制御を行うようになっている。
【００５０】
ＣＰＵ１５は、解析対象となる被浸漬処理物の各種データをＨＤＤ１３から読み出して、この読み出した各種データから複数の要素に分割された二次元の数値計算モデルを構築するようになっている。また、ＣＰＵ１５は、構築した数値計算モデルに基づいて、図４に示すフローチャートを実現するために必要な情報（データ）の算出、つまり、要素における重心点の抽出，方向ベクトルの生成等を行い、最終的に被浸漬処理物における空気溜まりの発生状態をディスプレイ１２に表示するようになっている。
【００５１】
制御部１８を構成するＲＡＭ１７は、ＣＰＵ１５のメインメモリあるいはワークエリア等として機能するものである。キーボードコントローラ１９は、キーボード１１や図示しないポインティングデバイス等の入力手段からの入力信号を制御し、ディスプレイコントローラ２０は、ディスプレイ１２の表示を制御するようになっている。ディスクコントローラ２１は、ブートプログラム，種々のアプリケーション，編集ファイル，ユーザファイルおよびネットワーク管理プログラム等を保存または読み出すＨＤＤ１３やＦＤＤ１４とのアクセスを制御するようになっている。ネットワークインターフェースコントローラ２３は、ネットワーク２２上の他のデバイス（図示せず）と双方向にデータを送受信するようになっている。
【００５２】
次に、流体解析装置１０によって実行される被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法について説明する。なお、本実施の形態においては、図２に示すような穴の開いた仕切部材が内側に設けられる箱状部材を解析対象として解析を行っている。
【００５３】
図２は被浸漬処理物および塗料槽を説明する説明図を、図３は被浸漬処理物の数値計算モデルを示す斜視図をそれぞれ表している。
【００５４】
図２に示すように、被浸漬処理物３０は、略立方体形状に形成され図中下方側に開口部３１ａを備えた箱状部材（一の部材）３１と、この箱状部材３１の内側に入り込んで設けられ穴部３２ａを有する板状の仕切部材（他の部材）３２が設けられている。仕切部材３２の図中上下方向の長さ寸法Ｌ１は、箱状部材３１の図中上下方向の長さ寸法Ｌ２よりも短く設定されている（Ｌ１＜Ｌ２）。したがって、被浸漬処理物３０を図２に示す姿勢のもとで、実際に塗料槽４０の液体塗料４１中に浸漬させた場合には、仕切部材３２は被浸漬処理物３０の空気溜まり（エアポケット）内に配置されることになる。
【００５５】
流体解析装置１０の制御部１８（図１参照）は、被浸漬処理物３０の形状データを、図３に示すように平面により形成される複数の二次元の三角メッシュ（要素）５０，５０・・・に分割して数値計算モデルを構築するようになっている。二次元の数値計算モデルを構築するにあたり、例えば、解析対象が車体ボディである場合には、車体ボディの衝突変形シミュレーション等で用いられる数値計算モデルを流用することができる。なお、図３においては、箱状部材３１の内側に設けられる仕切部材３２が見えるように、箱状部材３１における紙面手前側の壁部を省略して表している。
【００５６】
被浸漬処理物３０は、破線円Ａ部に示すように、複数のノード（節点）５１，５１・・・と、これらのノード５１同士の結線によって囲まれる複数の三角メッシュ５０，５０・・・とにより形成されている。被浸漬処理物３０の端部または穴部を形成するフリーエッジ５２には、複数のフリーエッジノード（フリーエッジ節点）５３，５３・・・およびフリーエッジメッシュ（フリーエッジ要素）５４，５４・・・（図中網掛部）が配置されている。ここで、フリーエッジ５２は、箱状部材３１の図中下方側の端部に限らず、仕切部材３２の外周部および穴部３２ａの内周部にも配置されている。
【００５７】
次に、図４〜図１０に基づいて、流体解析装置１０の制御部１８が実行するプログラムの内容について説明する。
【００５８】
図４は本発明に係る空気溜まり発生シミュレーション方法を示すフローチャート（メインルーチン）を、図５（ａ），（ｂ）は初期条件設定の処理を示すフローチャート（サブルーチン）を、図６は半球状モデルを説明する説明図を、図７（ａ），（ｂ）は図５のフローチャートの解析処理の様子を説明する説明図を、図８（ａ），（ｂ）はエアポケット判定計算の処理を示すフローチャート（サブルーチン）を、図９（ａ），（ｂ）は三角メッシュによるエアポケット判定計算の処理の様子を説明する説明図を、図１０（ａ），（ｂ）はノードによるエアポケット判定計算の処理の様子を説明する説明図をそれぞれ表している。
【００５９】
図４に示すように、まず、流体解析装置１０に電源を投入して制御部１８に電力が供給されると、制御部１８の初期設定が行われるとともに、ＨＤＤ１３等からＲＡＭ１７に解析処理のソフトウェアが読み込まれて、本発明に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法を実行するプログラムが実行される（ステップＳ１）。
【００６０】
次に、操作者により解析対象となる部品(P_i)、つまり、図２および図３に示す被浸漬処理物３０を、キーボード１１を介して入力する（ステップＳ２）。
【００６１】
ステップＳ３では、ステップＳ２で入力された部品(P_i)に対応する元データ、つまり、部品(P_i)が車体ボディを構成する場合には、車体ボディの衝突変形シミュレーション等に用いられる形状データ（流用データ）をＨＤＤ１３から読み出す。そして、この読み出した部品(P_i)の形状データを複数の二次元の三角メッシュに分割し、これにより生成されたデータをＲＡＭ１７に保存して数値計算モデルを構築する。ここで、ステップＳ３は、本発明における第１のステップを構成している。
【００６２】
ここで、ＲＡＭ１７に保存される数値計算モデルのデータとしては、図３中破線円Ａ部に示す各ノード５１，５１・・・の位置情報としてのＸＹＺ座標値よりなる座標データと、各ノード５１，５１・・・のＸＹＺ座標値の３つのグループにより形成されて各三角メッシュ５０，５０・・・を定義するメッシュデータとを有している。
【００６３】
ステップＳ４では、被浸漬処理物３０の塗料槽４０への浸漬方向、つまり、部品(P_i)の重力方向(G)を、操作者のキーボード１１の操作により入力する。そして、制御部１８は、入力された重力方向(G)に基づいて部品(P_i)を形成する三角メッシュ５０，５０・・・を形成するノード５１，５１・・・の座標データを更新し、この重力方向(G)が考慮された座標データ（更新データ）をＲＡＭ１７に保存する。
【００６４】
ステップＳ５では、ステップＳ４においてＲＡＭ１７に保存された更新データを用い、続くステップＳ６におけるエアポケット判定計算の解析処理を行うための初期条件設定を実行する。ステップＳ６では、ステップＳ５において初期条件設定された部品(P_i)の数値計算モデルに基づいて、エアポケット判定計算を実行する。
【００６５】
ステップＳ７では、ステップＳ６におけるエアポケット判定計算の解析結果をポスト処理し、続くステップＳ８では、ステップＳ７においてポスト処理された解析結果を、ディスプレイ１２を介して外部にグラフィック表示させて解析処理を終了する。
【００６６】
次に、ステップＳ５における初期条件設定の解析処理について、図５を用いて説明する。図５に示すステップＳ５Ａ以降の解析処理では、本発明の第１実施の形態に係る初期条件設定を実行するものであり、図５（ａ）は三角メッシュによる初期条件設定（第１発明）の処理を、図５（ｂ）はノードによる初期条件設定（第８発明）の処理をそれぞれ示している。
【００６７】
図５（ａ）に示すように、ステップＳ１０では、部品(P_i)のフリーエッジ(FE)を形成する複数のフリーエッジメッシュ(FM_i)を抽出するとともにそのうちの１つを選択、つまり、図３に示すフリーエッジ５２を形成する複数のフリーエッジメッシュ５４を抽出するとともにそのうち１つを選択する。ここで、ステップＳ１０は、本発明における第２のステップを構成している。
【００６８】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０で選択したフリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点（例えば重心点(GP)）を中心として、図６および図７に示すように重力方向(G)とは反対側から部品(P_i)を覆う半球状モデルとしての半球面(S)を生成する。フリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点は、フリーエッジメッシュ(FM_i)を形成する３つのノード(N)の座標データをそれぞれ用いて所定の計算により求めることができる。ただし、フリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点としては重心点(GP)に限らず、フリーエッジメッシュ(FM_i)を形成する３つのノード(N)の内の１つのノード(N)とすることもできる。さらには、フリーエッジメッシュ(FM_i)を形成する３つのノード(N)により求められるフリーエッジメッシュ(FM_i)上の任意の点とすることもできる。ここで、ステップＳ１１は、本発明における第３のステップを構成している。
【００６９】
ステップＳ１１において生成される半球面(S)は、部品(P_i)と同様に複数の二次元の多角メッシュ(SM_i)により形成されている。半球面(S)を形成する複数のノード(SN_i)の座標データおよび多角メッシュ(SM_i)のメッシュデータについてもＲＡＭ１７に保存されるようになっている。
【００７０】
半球面(S)の半径(R)は、図７に示すように部品(P_i)を覆うことができる大きさに設定されている。半径(R)の設定に際しては、例えば、部品(P_i)を形成する最も離れた一対のノード(N)の距離よりも十分に大きな値に設定するようにする。ここで、半球面(S)の半径(R)は、部品(P_i)を形成する各ノード(N)の座標データを用いて所定の計算により求めることができる。
【００７１】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１でＲＡＭ１７に保存した半球面(S)の複数の多角メッシュ(SM_i)のデータを抽出する。続くステップＳ１３では、ステップＳ１２で抽出した各多角メッシュ(SM_i)から部品(P_i)のフリーエッジメッシュ(FM_i)に向けて延びる方向ベクトル(V)を、各多角メッシュ(SM_i)にそれぞれ対応させて生成、つまり、半球面(S)の多角メッシュ(SM_i)がｎ個あればｎ本の方向ベクトル(V)を生成する。
【００７２】
方向ベクトル(V)は、図７に示すように、多角メッシュ(SM_i)の代表点（例えば重心点(GP)）に生成され、多角メッシュ(SM_i)を形成するノード(SN_i)の座標データを用いて外積を使って求めることができる。多角メッシュ(SM_i)の代表点は、ステップＳ１１でＲＡＭ１７に保存された多角メッシュ(SM_i)を形成するノード(SN_i)の座標データを用いて所定の計算により求めることができる。ただし、多角メッシュ(SM_i)の代表点としては重心点(GP)に限らず、多角メッシュ(SM_i)上の任意の点とすることもできる。
【００７３】
ステップＳ１４では、半球面(S)から部品(P_i)を見下ろして眺めた際に、部品(P_i)を形成するフリーエッジメッシュ(FM_i)が見えるか否かを判定する。以下、ステップＳ１４（本発明における第４のステップ）において実行される「見えるか否か」の具体的な判定方法について図７に基づき説明する。
【００７４】
図７（ａ）に示すように、半球面(S)を形成する各多角メッシュ(SM_i)のうち、例えば、多角メッシュ(SM_1)からフリーエッジメッシュ(FM_1)に向けて延びる方向ベクトル(V_1)について考える。方向ベクトル(V_1)は、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)と交差することなくフリーエッジメッシュ(FM_1)に向けて延出され、フリーエッジメッシュ(FM_1)に直接交差することになる。つまり、方向ベクトル(V_1)は、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)に邪魔されることなくフリーエッジメッシュ(FM_1)に到達し、したがって、多角メッシュ(SM_1)からフリーエッジメッシュ(FM_1)は見えると判定することができる。
【００７５】
ここで、方向ベクトル(V)と部品(P_i)の三角メッシュ(M)との交点は、ＲＡＭ１７に保存した部品(P_i)および半球面(S)の座標データを用い、方向ベクトル(V)の直線方程式および部品(P_i)の三角メッシュ(M)の平面方程式により計算で求めることができる。
【００７６】
このように、方向ベクトル(V)が、その途中で部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)との交点を形成しないことを計算によって求めることにより、半球面(S)の多角メッシュ(SM_i)から部品(P_i)のフリーエッジメッシュ(FM_i)が見える(yes)と判定することができる。
【００７７】
一方、図７（ｂ）に示すように、例えば、多角メッシュ(SM_2)からフリーエッジメッシュ(FM_2)に向けて延びる方向ベクトル(V_2)について考える場合、この方向ベクトル(V_2)は、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)と途中で交差して交点(CP)を形成することになる。したがって、方向ベクトル(V_2)の途中でフリーエッジメッシュ(FM_2)との交点以外に他の交点(CP)が形成されることになる。このように、方向ベクトル(V_2)の途中での交点(CP)を計算によって求めることにより、半球面(S)の多角メッシュ(SM_2)から部品(P_i)のフリーエッジメッシュ(FM_2)は見えない(no)と判定することができる。
【００７８】
ここで、多角メッシュ(SM_i)からフリーエッジメッシュ(FM_i)が見えるか否かの判定に際し、方向ベクトル(V)を生成するとともに方向ベクトル(V)がフリーエッジメッシュ(FM_i)と直接交差するか否かによるものを示したが、他の方法によってもステップＳ１４における「見えるか否か」を判定することができる。
【００７９】
例えば、多角メッシュ(SM_i)とフリーエッジメッシュ(FM_i)とが対向し得る関係にあることから、両メッシュ間（両平面間）における放射エネルギの移動を考え、両平面間の形態係数Ｆの値を算出することによっても判定することができる。この場合、形態係数Ｆ＝０であれば多角メッシュ(SM_i)からフリーエッジメッシュ(FM_i)が「見えない」と判定することができ、形態係数Ｆ＞０であれば多角メッシュ(SM_i)からフリーエッジメッシュ(FM_i)が「見える」と判定することができる。
【００８０】
ステップＳ１４において「見えない」と判定(no)した場合には、ステップＳ１０に戻り、他のフリーエッジメッシュ(FM_i)を対象として、その後のステップで「見えるか否か」の判定を実行する。一方、ステップＳ１４において「見える」と判定(yes)した場合には、ステップＳ１５に進む。
【００８１】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４で「見える」と判定されたフリーエッジメッシュ(FM_i)の属性を液体(L)（塗料）とし、液体メッシュ(LM_i)に設定するとともに、この液体メッシュ(LM_i)を初期境界メッシュに設定してステップＳ１６に進む。ここで、ステップＳ１５は、本発明における第５のステップを構成している。
【００８２】
ステップＳ１６では、部品(P_i)のフリーエッジ(FE)を形成する全てのフリーエッジメッシュ(FM_i)について、「見えるか否か」の判定を実行したか否かを判定する。ステップＳ１６でnoと判定した場合には、ステップＳ１０に戻り、他のフリーエッジメッシュ(FM_i)を対象として、その後のステップで「見えるか否か」の判定を実行する。ステップＳ１６でyesと判定した場合には、ステップＳ１７に進み、初期条件設定の解析処理を終了して図４に示すメインルーチンのステップＳ６に進む。
【００８３】
図５（ａ）では、ステップＳ１０〜Ｓ１６において、部品(P_i)のフリーエッジメッシュ(FM_i)および半球面(S)の多角メッシュ(SM_i)をそれぞれ解析対象として初期条件設定する場合を示したが、図５（ｂ）のステップＳ１０Ａ〜Ｓ１６Ａのように、部品(P_i)のフリーエッジノード(FN_i)および半球面(S)のノード(SN_i)をそれぞれ解析対象として初期条件設定することもできる。
【００８４】
つまり、図７（ａ）の二点鎖線に示すように、半球面(S)を形成するノード(SN_1)から部品(P_i)のフリーエッジノード(FN_1)に向けて延びる方向ベクトル(V_3)は、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)と交差することなくフリーエッジノード(FN_1)に向けて延出されて直接交差する。したがって、フリーエッジノード(FN_1)はステップＳ１４Ａにおいて「見える」と判定される。
【００８５】
一方、図７（ｂ）の二点鎖線に示すように、ノード(SN_2)からフリーエッジノード(FN_2)に向けて延びる方向ベクトル(V_4)は、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)と途中で交差して交点(CP)を形成する。したがって、フリーエッジノード(FN_2)はステップＳ１４Ａにおいて「見えない」と判定される。
【００８６】
このように、フリーエッジノード(FN_i)を用いて解析処理を行う場合には、フリーエッジメッシュ(FM_i)を用いて解析処理を行う場合に比して、フリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点（重心点(GP)等）を求める必要がなく、流体解析装置１０への負荷を小さくできるという利点がある。
【００８７】
次に、ステップＳ６におけるエアポケット判定計算の解析処理について、図８〜図１０を用いて説明する。図８に示すステップＳ６Ａ以降の解析処理では、本発明に係るエアポケット判定計算を実行するものであり、図８（ａ）は三角メッシュによるエアポケット判定計算（第１発明）の処理を、図８（ｂ）はノードによるエアポケット判定計算（第８発明）の処理をそれぞれ示している。
【００８８】
図８（ａ）に示すように、ステップＳ２０では、図４に示すステップＳ５において初期条件設定を終えた複数の液体メッシュ(LM_i)のうち、１つの液体メッシュ(LM_i)を選択する。続くステップＳ２１では、ステップＳ２０で選択した液体メッシュ(LM_i)に隣接する空気メッシュ(AM_i)を抽出、つまり、液体メッシュ(LM_i)を形成するノード(N)を共有する隣接メッシュ（隣接要素）の設定を行う。ここで、ステップＳ２１は、本発明における第６のステップを構成している。
【００８９】
ステップＳ２２では、まず、初期境界メッシュとしての液体メッシュ(LM_i)の重心点(GP)を算出するとともに、ステップＳ２１で設定した隣接メッシュとしての空気メッシュ(AM_i)の重心点(GP)を算出する。各重心点(GP)の算出は、それぞれの三角メッシュ(M)を形成するノード(N)の座標データを用いて所定計算により算出する。そして、各重心点(GP)の高さを比較（Ｚ座標値の比較）して、液体メッシュ(LM_i)の重心点高さが空気メッシュ(AM_i)の重心点高さと同じかそれ以上の高さであると判定した場合(yes)には、ステップＳ２３に進む。
【００９０】
ただし、ステップＳ２２においては、上記のように重心点高さを比較することなく三角メッシュ(M)を形成する特定のノード(N)同士の高さを比較するようにしても良い。つまり、比較すべき各三角メッシュ(M)のそれぞれ最も高い位置にある最高ノード（最高節点）同士、または、各三角メッシュ(M)のそれぞれ最も低い位置にある最低ノード（最低節点）同士の高さを比較するようにしても良い。このように、比較すべき各三角メッシュ(M)を形成する特定のノード(N)同士の高さを比較することにより、各三角メッシュ(M)の重心点(GP)を求めることなく座標データ（Ｚ座標値）をそのまま利用することができる。
【００９１】
ステップＳ２３では、図９（ａ）の破線矢印に示すように、フリーエッジ(FE)を形成する液体メッシュ(LM_i)から、当該液体メッシュ(LM_i)に隣接する空気メッシュ(AM_i)を液体メッシュ(LM_i)に変更、つまり、属性を空気(A)から液体(L)に変更する。
【００９２】
一方、ステップＳ２２でnoと判定、つまり、液体メッシュ(LM_i)の重心点高さが空気メッシュ(AM_i)の重心点高さよりも低いと判定した場合には、図９（ｂ）の破線矢印に示すように、フリーエッジ(FE)を形成する液体メッシュ(LM_i)に隣接する空気メッシュ(AM_i)の属性の変更を行わずにステップＳ２４に進む。ここで、ステップＳ２２およびステップＳ２４は、本発明における第７のステップを構成している。
【００９３】
ステップＳ２４では、ステップＳ２１で抽出した空気メッシュ(AM_i)の全てについて、ステップＳ２２，Ｓ２３の解析処理を実行したか否かを判定する。ステップＳ２４でnoと判定した場合には、ステップＳ２１で抽出した他の空気メッシュ(AM_i)について、ステップＳ２２，Ｓ２３の解析処理を実行する。ステップＳ２４でyesと判定、つまり、ステップＳ２１で抽出した空気メッシュ(AM_i)の全てについて、ステップＳ２２，Ｓ２３の解析処理を実行したと判定(yes)した場合には、ステップＳ２５に進む。
【００９４】
ステップＳ２５では、まず、ステップＳ２３で属性変更されて解析処理を終えた液体メッシュ(LM_i)を二次境界メッシュ（二次境界要素）に設定する。そして、設定した二次境界メッシュとしての液体メッシュ(LM_i)および、ステップＳ２１で抽出した初期境界メッシュとしての液体メッシュ(LM_i)の全てについて解析処理を実施したか否かを判定する。
【００９５】
ステップＳ２５でnoと判定した場合には、ステップＳ２０に戻り、解析処理を終えていない初期境界メッシュとしての液体メッシュ(LM_i)と解析処理を終えて二次境界メッシュに設定された液体メッシュ(LM_i)の解析処理を継続して実行する。ステップＳ２５でyesと判定した場合にはステップＳ２６に進み、エアポケット判定計算の解析処理が終了する。
【００９６】
このように、ステップＳ２５で行われる二次境界メッシュの設定と、ステップＳ２０に戻って実行される二次境界メッシュを用いての解析処理が、本発明における第８のステップおよび第９のステップを構成している。また、ステップＳ２０〜Ｓ２５において解析処理を繰り返し実行し、次々と抽出される隣接メッシュが無くなった場合に、当該解析処理が収束するようになっており、この解析処理を終了させるロジックが本発明における第１０のステップを構成している。
【００９７】
図８（ａ）では、ステップＳ２０〜Ｓ２５において、部品(P_i)を形成する三角メッシュ(M)を用いてエアポケット判定計算を実行する場合を示したが、図８（ｂ）のステップＳ２０Ａ〜Ｓ２５Ａのように、部品(P_i)を形成するノード(N)を用いてエアポケット判定計算を実行することもできる。
【００９８】
このように、ノード(N)を用いてエアポケット判定計算を実行する場合においても、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、初期節点としての液体ノード(LN_i)と隣接関係にある隣接節点としての空気ノード(AN_i)とを、上記三角メッシュ(M)を用いた場合と同様に次々と解析処理することができる。また、ノード(N)を用いて解析処理を実行する場合には、三角メッシュ(M)を用いて解析処理を行う場合に比して重心点(GP)を求める必要がなく、流体解析装置１０への負荷を小さくできるという利点がある。
【００９９】
以上詳述したように、第１実施の形態（第１発明，第８発明）に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、部品(P_i)の数値計算モデルを覆う半球面(S)を生成し、この半球面(S)から眺めたときに見えるフリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）の属性を液体(L)とするとともに、当該フリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）を初期境界メッシュ（初期ノード）に設定し、この初期境界メッシュ（初期ノード）から次々と隣接するメッシュ（ノード）の属性を解析することができる。
【０１００】
したがって、箱状部材３１の内側に仕切部材３２が入り込んで設けられる被浸漬処理物３０を解析対象にしたとしても、仕切部材３２を形成するフリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）は、初期境界メッシュ（初期ノード）に設定されることが無く、被浸漬処理物３０に発生する空気溜まりを正確にシミュレーションすることができる。
【０１０１】
また、第１実施の形態に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、半球面(S)からフリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）に向けて延出される方向ベクトル(V)が、フリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）と直接交差するか否かを判定することにより見えるか否かを判定することができる。したがって、フリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）の座標データを利用して見えるか否かを判定することができ、別途、複雑な計算を必要とせず、比較的簡単に見えるか否かの判定を行うことができる。
【０１０２】
次に、本発明の第２実施の形態について、図１１および図１２を用いて説明する。図１１（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係る初期条件設定の処理を示すフローチャート（サブルーチン）を、図１２（ａ），（ｂ）は図１１のフローチャートの解析処理の様子を説明する説明図をそれぞれ表している。なお、第２実施の形態における初期条件設定以外の解析処理については、上述した第１実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０３】
図１１に示すステップＳ５Ｂ以降の解析処理では、本発明の第２実施の形態に係る初期条件設定を実行するものであり、図１１（ａ）は三角メッシュによる初期条件設定（第３発明）の処理を、図１１（ｂ）はノードによる初期条件設定（第１０発明）の処理をそれぞれ示している。
【０１０４】
図１１（ａ）に示すように、ステップＳ４０では、部品(P_i)のフリーエッジ(FE)を形成する複数のフリーエッジメッシュ(FM_i)を抽出するとともにそのうちの１つを選択、つまり、図３に示すフリーエッジ５２を形成する複数のフリーエッジメッシュ５４を抽出するとともにそのうち１つを選択する。ここで、ステップＳ４０は、本発明における第２のステップを構成している。
【０１０５】
ステップＳ４１では、ステップＳ４０で選択したフリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点（例えば重心点(GP)）を抽出する。続くステップＳ４２では、ステップＳ４１で抽出した重心点(GP)から、重力方向(G)とは反対側に半球状の立体角範囲（代表点立体角範囲）ψgを設定する。なお、立体角範囲ψgは、部品(P_i)の座標データを用いて所定の計算により求めることができる。ここで、ステップＳ４１およびステップＳ４２は、本発明における第３のステップを構成している。
【０１０６】
ステップＳ４３では、図１２に示すように、フリーエッジメッシュ(FM_i)の重心点(GP)から、ステップＳ４２で設定した代表点立体角範囲ψgの範囲内で見上げる方向に放射状に延びる複数の方向ベクトル(V)を生成する。
【０１０７】
ステップＳ４４では、ステップＳ４３で生成した方向ベクトル(V)が、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)に対して交差しない方向があるか否かを判定する。つまり、フリーエッジメッシュ(FM_i)から部品(P_i)が見えない方向があるか否かを判定する。
【０１０８】
ステップＳ４４でyesと判定、つまり、フリーエッジメッシュ(FM_i)から部品(P_i)が見えない方向がある(見えない)と判定した場合にはステップＳ４５に進む。ステップＳ４４でnoと判定、つまり、フリーエッジメッシュ(FM_i)から部品(P_i)が見えない方向がない(見える)と判定した場合にはステップＳ４０に戻る。そして、ステップＳ４０に戻った後は、他のフリーエッジメッシュ(FM_i)を対象として、ステップＳ４１〜Ｓ４４の解析処理を実行する。ここで、ステップＳ４３およびステップＳ４４は、本発明における第４のステップを構成している。
【０１０９】
図１２（ａ）に示すように、部品(P_i)のフリーエッジ(FE)を形成するフリーエッジメッシュ(FM_1)について考える。代表点立体角範囲ψgの範囲内で見上げる方向に放射状に延びる複数の方向ベクトル(V)のうち、図中左方側に位置する方向ベクトル(V_1)は、その延長上には部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)が存在しない。したがって、ステップＳ４４において部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)に対して交差しない方向があると判定(yes)、つまり、フリーエッジメッシュ(FM_1)は部品(P_i)が「見えない」と判定することができる。
【０１１０】
一方、図１２（ｂ）に示すように、部品(P_i)のフリーエッジ(FE)を形成するフリーエッジメッシュ(FM_2)について考えると、代表点立体角範囲ψgの範囲内で見上げる方向に放射状に延びる複数の方向ベクトル(V)の全て、つまり、方向ベクトル(V_2)や(V_3)を含む全ての方向ベクトル(V)が、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)と交差することになる。したがって、ステップＳ４４において、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)に対して交差しない方向がないと判定(no)、つまり、フリーエッジメッシュ(FM_2)は部品(P_i)が「見える」と判定することができる。
【０１１１】
ただし、この場合においても、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)とフリーエッジメッシュ(FM_i)とが対向し得る関係にあることから、上述のように比較対象となる両メッシュ間の形態係数Ｆの値を求めることにより判定することができる。つまり、形態係数Ｆ＝０であればフリーエッジメッシュ(FM_i)は他の三角メッシュ(M)に対して交差しない方向がある（見えない）と判定することができ、形態係数Ｆ＞０であればフリーエッジメッシュ(FM_i)は他の三角メッシュ(M)に対して交差しない方向がない（見える）と判定することができる。
【０１１２】
ステップＳ４５では、ステップＳ４４でyesと判定されたフリーエッジメッシュ(FM_i)の属性を液体(L)として液体メッシュ(LM_i)に設定するとともに、この液体メッシュ(LM_i)を初期境界メッシュに設定してステップＳ４６に進む。ここで、ステップＳ４５は、本発明における第５のステップを構成している。
【０１１３】
ステップＳ４６では、部品(P_i)のフリーエッジ(FE)を形成する全てのフリーエッジメッシュ(FM_i)について、ステップＳ４１〜Ｓ４５の判定を実行したか否かを判定する。ステップＳ４６でnoと判定した場合には、ステップＳ４０に戻り、他のフリーエッジメッシュ(FM_i)を対象としてステップＳ４１〜Ｓ４５の解析処理を実行する。ステップＳ４６でyesと判定した場合には、ステップＳ４７に進み、初期条件設定の解析処理を終了して図４に示すメインルーチンのステップＳ６に進む。
【０１１４】
図１１（ａ）では、ステップＳ４０〜Ｓ４６において、フリーエッジメッシュ(FM_i)を用いて初期条件設定する場合を示したが、図１１（ｂ）のステップＳ４０Ａ〜Ｓ４６Ａのように、フリーエッジノード(FN_i)を用いて初期条件設定することもできる。つまり、図１２（ｂ）の二点鎖線に示すように、例えば、部品(P_i)を形成するフリーエッジノード(FN_1)から、立体角範囲ψgの範囲内で見上げる方向に放射状に延びる複数の方向ベクトル(V)を生成し、当該方向ベクトル(V)が、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)に対して交差しない方向があるか否かを判定するようにする。
【０１１５】
このように、フリーエッジノード(FN_i)を用いて解析処理を行う場合には、フリーエッジメッシュ(FM_i)を用いて解析処理を行う場合に比して、フリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点（重心点(GP)等）を求める必要がなく、流体解析装置１０への負荷を小さくできるという利点がある。
【０１１６】
以上詳述したように、第２実施の形態（第３発明，第１０発明）に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、部品(P_i)のフリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）から立体角範囲ψg内で見上げたときに、部品(P_i)が見えるか否かを判定し、部品(P_i)が見えないと判定した場合にフリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）の属性を液体(L)に設定するとともに、初期境界メッシュ（初期ノード）に設定し、この初期境界メッシュ（初期ノード）から次々と隣接するメッシュ（ノード）の属性を解析することができる。
【０１１７】
したがって、箱状部材３１の内側に仕切部材３２が入り込んで設けられる被浸漬処理物３０を解析対象にしたとしても、仕切部材３２を形成するフリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）は、初期境界メッシュ（初期ノード）に設定されることが無く、被浸漬処理物３０に発生する空気溜まりを正確にシミュレーションすることができる。
【０１１８】
また、第２実施の形態に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、フリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）から延出される方向ベクトル(V)が、部品(P_i)と交差するか否かを判定することにより見えるか否かを判定することができる。したがって、フリーエッジメッシュ(FM_i)（フリーエッジノード(FN_i)）の座標データを利用して見えるか否かを判定することができ、別途、複雑な計算を必要とせず、比較的簡単に見えるか否かの判定を行うことができる。
【０１１９】
次に、本発明の第３実施の形態について、図１３および図１４を用いて説明する。図１３は第３実施の形態に係る初期条件設定の処理を示すフローチャート（サブルーチン）を、図１４（ａ），（ｂ）は図１３のフローチャートの解析処理の様子を説明する説明図をそれぞれ表している。なお、第３実施の形態は、上述した第２実施の形態に比して立体角範囲の設定方法が異なっており、以下、第２実施の形態に対する相違点について説明する。
【０１２０】
図１３に示すステップＳ５Ｃ以降の解析処理では、本発明の第３実施の形態に係る初期条件設定を実行するものであり、図１１（ａ）に示す三角メッシュによる初期条件設定のステップＳ４３に代えて、ステップＳ５０〜Ｓ５３の解析処理を実行（第５発明）するようになっている。
【０１２１】
ステップＳ５０では、図１４（ａ）に示すように、フリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点（例えば重心点(GP)）から延出される法線ベクトル(NV)を、左手座標系または右手座標系に従って生成する。ただし、図１４（ｂ）の破線矢印に示すように、法線ベクトル(NV)の重力方向(G)とのなす角θが９０°以下である場合（θ＜９０°）には、同図の実線矢印に示すように法線ベクトル(NV)を反転させて新たな法線ベクトル(NV’)を生成するようにする。
【０１２２】
ステップＳ５１では、図１４（ａ）の破線矢印で示すように、ステップＳ５０で生成した法線ベクトル(NV)のが頂点を貫く半球状の立体角範囲（法線ベクトル立体角範囲）ψsを求める。
【０１２３】
ステップＳ５２では、図１４（ａ）の実線矢印で示すように、ステップＳ４２において設定した代表点立体角範囲ψgであり、かつ、ステップＳ５１において設定した法線ベクトル立体角範囲ψsでもある立体角範囲（共通立体角範囲）ψを求める。ここで、ステップＳ５０〜Ｓ５２において実行される共通立体角範囲ψの設定は、本発明における第３のステップにおいて実行されるものである。
【０１２４】
ステップＳ５３では、フリーエッジメッシュ(FM_i)の重心点(GP)から、ステップＳ５２で設定した共通立体角範囲ψの範囲内で見上げる方向に放射状に延びる複数の方向ベクトル(V)を生成する。
【０１２５】
ステップＳ４４では、ステップＳ５３で生成した方向ベクトル(V)が、部品(P_i)を形成する他の三角メッシュ(M)に対して交差しない方向があるか否かを判定する。つまり、フリーエッジメッシュ(FM_i)から部品(P_i)が見えない方向があるか否かを判定する。ここで、ステップＳ５３およびステップＳ４４は、本発明における第４のステップを構成している。
【０１２６】
以上詳述したように、第３実施の形態（第５発明）に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法よれば、フリーエッジメッシュ(FM_i)から延びる法線ベクトル(NV)を生成し、この法線ベクトル(NV)が頂部を貫く法線ベクトル立体角範囲ψsを設定するとともに、代表点立体角範囲ψgでありかつ法線ベクトル立体角範囲ψsでもある共通立体角範囲ψを設定し、この共通立体角範囲ψ内において方向ベクトル(V)を延出させることができる。したがって、方向ベクトル(V)が延出される立体角範囲を最小限にして無駄な解析処理を省略することができる。
【０１２７】
次に、本発明の第４実施の形態について、図１５を用いて説明する。図１５は第４実施の形態に係る初期条件設定の処理を示すフローチャート（サブルーチン）を表している。なお、第４実施の形態は、上述した第１実施の形態に比して図５（ａ）におけるステップＳ１４とステップＳ１５との間に、図１５に示すステップＳ６０，Ｓ６１を追加して実行（第６発明）する点が異なっており、以下、第１実施の形態に対する相違点について説明する。
【０１２８】
図１５に示すステップＳ５Ｄ以降の解析処理では、本発明の第４実施の形態に係る初期条件設定を実行するものであり、ステップＳ６０では、ステップＳ１４において「見える」と判定されたフリーエッジメッシュ(FM_i)が水平位置にあるか否かを判定する。フリーエッジメッシュ(FM_i)が水平位置にあるか否かの判定は、フリーエッジメッシュ(FM_i)を形成するフリーエッジ(FE)上の一対のフリーエッジノード(FN_i)の座標データ（Ｚ座標値）を比較することにより行われる。
【０１２９】
ステップＳ６０でyesと判定、つまり、フリーエッジメッシュ(FM_i)が水平位置にあると判定した場合にはステップＳ６１に進む。ステップＳ６０でnoと判定、つまり、フリーエッジメッシュ(FM_i)が水平位置にないと判定した場合にはステップＳ１５に進み、続くステップＳ１５では、水平位置にないフリーエッジメッシュ(FM_i)の属性を液体(L)に設定して液内メッシュ(LM_i)とする。
【０１３０】
ステップＳ６１では、水平位置にあるフリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点（例えば重心点）の高さが、当該フリーエッジメッシュ(FM_i)を形成するフリーエッジ(FE)の代表点の高さ、つまり、フリーエッジ(FE)上のいずれか一方のフリーエッジノード(FN_i)の高さよりも高いか否かを判定する。
【０１３１】
ステップＳ６１においてyesと判定した場合には、当該フリーエッジメッシュ(FM_i)の属性を空気(A)のままとし、ステップＳ１０に戻る。ステップＳ６１においてnoと判定した場合には、ステップＳ１５に進む。ここで、ステップＳ６０〜Ｓ１５において実行される解析処理は、本発明における第５のステップにおいて実行されるものである。
【０１３２】
以上詳述したように、第４実施の形態に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法によれば、水平位置にあるフリーエッジ(FE)を形成するフリーエッジノード(FN_i)の高さと、このフリーエッジノード(FN_i)を有するフリーエッジメッシュ(FM_i)の代表点高さとを比較し、前者が後者に対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、フリーエッジメッシュ(FM_i)の属性を液体(L)に設定するとともに、初期境界メッシュに設定することができる。
【０１３３】
したがって、本来空気とすべき初期境界メッシュの属性を空気(A)のままにしておくことができるので、より正確にミュレーションすることができる。この場合、被浸漬処理物に発生する空気溜まりの容積を、より正確に求めることができるので、例えば、被浸漬処理物から空気が完全に抜け出るまでの完全排出時間等を求めるのに有効である。
【０１３４】
ただし、図１５に示すステップＳ６０，Ｓ６１の解析処理は、上述した第２実施の形態の図１１（ａ）におけるステップＳ４４とステップＳ４５との間にも追加して実行させることができ、この場合においても、同様の作用・効果を奏するこができる。
【０１３５】
また、ステップＳ６０，Ｓ６１におけるフリーエッジメッシュ(FM_i)に代えて、フリーエッジ(FE)を形成するフリーエッジノード(FN_i)を利用して解析処理することもできる（第１２発明）。この場合、ステップＳ６０では、一対のフリーエッジノード(FN_i)により形成されるフリーエッジ(FE)が水平位置にあるか否かを判定させればよい。一方、ステップＳ６１では、水平位置にあるフリーエッジ(FE)上のフリーエッジノード(FN_i)の高さと、このフリーエッジノード(FN_i)に隣接するフリーエッジ(FE)上以外のノード(N)の高さとを比較させる。そして、ステップＳ６１においてフリーエッジノード(FN_i)の高さが隣接するノード(N)の高さに対して高い位置にあるかまたは同じ高さである場合に、ステップＳ１５に進むようにすればよい。
【０１３６】
次に、本発明の第５実施の形態について、図１６〜図１８を用いて説明する。図１６は第５実施の形態に係る空気溜まり発生シミュレーション方法を示すフローチャート（メインルーチン）を、図１７は図１６のエアポケット修正処理を示すフローチャート（サブルーチン）を、図１８は図１７のフローチャートの解析処理の様子を説明する説明図をそれぞれ表している。なお、第５実施の形態は、上述した第１実施の形態に比して、図４に示すステップＳ６とステップＳ７との間で「エアポケット修正処理」を実行（第７発明）する点が異なっており、以下、第１実施の形態に対する相違点について説明する。
【０１３７】
図１６に示すように、第５実施の形態では、ステップＳ６におけるエアポケット判定計算（図８参照）を終えた後に、ステップＳ７０においてエアポケット修正処理を実行するようになっており、これにより、第４実施の形態と同様に、本来空気とすべき初期境界メッシュの属性を空気(A)に変更し、より正確にシミュレーションできるようにしている。
【０１３８】
図１７に示すように、ステップＳ７１では、部品(P_i)の水平位置にある液体メッシュ(LM_i)、つまり、ステップＳ５の初期条件設定で属性が液体(L)とされたフリーエッジ(FE)を形成するフリーエッジメッシュ(FM_i)を抽出し、その中から１つの液体メッシュ(LM_i)を選択する。ステップＳ７１において抽出される液体メッシュ(LM_i)は、例えば、図１８においては(LM_A),(NM_1),(NM_7)であり、その中から１つの液体メッシュ(LM_A)を選択する。
【０１３９】
ステップＳ７２では、ステップＳ７１で選択した液体メッシュ(LM_i)に隣接する隣接メッシュ(NM_i)を抽出し、この隣接メッシュ(NM_i)の中から液体メッシュ(LM_i)の隣にある液体メッシュ(LM_h)および(LM_j)を削除する。つまり、図１８に示すように、液体メッシュ(LM_A)の隣接メッシュ(NM_1)〜(NM_7)を抽出し、この隣接メッシュ(NM_1)〜(NM_7)の中から液体メッシュ(LM_A)の隣にある液体メッシュ(NM_1)および(NM_7)を削除する。ここで、液体メッシュ(NM_1)および(NM_7)を削除するようにしているが、これは、後のステップＳ７３における液体メッシュ(LM_i)との比較対象から除外するためである。
【０１４０】
ステップＳ７３では、隣接メッシュ(NM_2)〜(NM_6)の中に、属性が液体(L)とされた隣接メッシュ(NM_i)があるか否かを判定し、液体メッシュ(LM_i)の周辺の属性を確認する。ステップＳ７３でnoと判定、つまり、隣接メッシュ(NM_2)〜(NM_6)の中に属性が液体(L)の隣接メッシュ(NM_i)がないと判定した場合にはステップＳ７４に進む。ステップＳ７３でyesと判定、つまり、隣接メッシュ(NM_2)〜(NM_6)の中に属性が液体(L)の隣接メッシュ(NM_i)があると判定した場合にはステップＳ７５に進む。図１８においては、隣接メッシュ(NM_2)〜(NM_6)の全ての属性が空気(A)であるため、noと判定される。
【０１４１】
ステップＳ７４では、液体メッシュ(LM_i)を属性が空気(A)の空気メッシュ(AM_i)に変更し、その後、ステップＳ７８に進む。つまり、上流のステップＳ７３で液体メッシュ(LM_i)の隣接メッシュ(NM_i)の属性が空気(A)であると判定されたことから、液体メッシュ(LM_i)は本来空気メッシュ(AM_i)であるとして、その属性を液体(L)から空気(A)に変更する。図１８においては、解析対象とした液体メッシュ(LM_A)の属性が空気(A)に変更される。
【０１４２】
ステップＳ７５では、液体メッシュ(LM_i)と属性が液体(L)の隣接メッシュ(NM_i)との高さ（例えば重心点高さ）を、座標データを用いて比較する。ステップＳ７６では、属性が液体(L)の隣接メッシュ(NM_i)が液体メッシュ(LM_i)よりも高い位置にあるかまたは同じ高さにある場合にはyesと判定してステップＳ７８に進み、属性が液体(L)の隣接メッシュ(NM_i)が液体メッシュ(LM_i)よりも低い位置にある場合にはnoと判定してステップＳ７７に進む。
【０１４３】
ステップＳ７７では、属性が液体(L)の隣接メッシュ(NM_i)の属性を空気(A)に変更し、ステップＳ７４に進む。ステップＳ７８では、部品(P_i)において水平位置にある全ての液体メッシュ(LM_i)について、ステップＳ７１〜Ｓ７７の解析処理を実行したか否かを判定し、yesと判定した場合にはステップＳ７９に進んでエアポケット修正処理の解析処理を終了する。一方、ステップＳ７８でnoと判定した場合にはステップＳ７１に進み、他の液体メッシュ(LM_i)を対象としてエアポケット修正処理の解析処理を実行する。
【０１４４】
以上詳述したように、第５実施の形態に係る被浸漬処理物における空気溜まり発生シミュレーション方法によれば、エアポケット判定計算を終えた後に、属性が液体(L)とされかつ初期境界メッシュに設定された液体メッシュ(LM_i)の中から水平位置にあるフリーエッジ(FE)を形成する液体メッシュ(LM_i)を抽出するとともに、この液体メッシュ(LM_i)の隣接メッシュ(NM_i)の属性に応じて液体メッシュ(LM_i)の属性を修正することができる。
【０１４５】
したがって、隣接メッシュ(NM_i)の属性が空気(A)であるときに、初期境界メッシュに設定した液体メッシュ(LM_i)の属性を空気(A)に修正することができ、特に、空気溜まりの容積を求める場合等において、より正確にシミュレーションすることができる。
【０１４６】
ただし、図１７に示すエアポケット修正処理の解析処理では、部品(P_i)の数値計算モデルを形成する三角メッシュ(M)を用いたものを示したが、この三角メッシュ(M)に代えて、部品(P_i)の数値計算モデルを形成するノード(N)を用いてエアポケット修正処理の解析処理（第１３発明）を実行することもできる。この場合においても、同様の作用・効果を奏するこができる。
【０１４７】
なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記各実施の形態においては、塗料の粘度特性等により変化する塗料の流れや揺れ、また、被浸漬処理物の浸漬方向の変化（つり下げ姿勢の変化）等について補正計算することなく解析処理を実行するものを示したが、本発明はこれに限らず、塗料の粘性条件や浸漬方向の変化条件等を加味して補正計算を実行するようにしても良い。この場合、被浸漬処理物に発生する空気溜まりの容積を正確に求めることができる他、被浸漬処理物から排出される空気の完全排出時間等を推定することができる。
【０１４８】
また、上記各実施の形態においては、被浸漬処理物として車体ボディに適用し得ることを述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、鉄道車両の車体フレームや建設機械のキャビン等を被浸漬処理物の対象とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明に係るシミュレーション方法を実行する流体解析装置のブロック図である。
【図２】被浸漬処理物および塗料槽を説明する説明図である。
【図３】被浸漬処理物の数値計算モデルを示す斜視図である。
【図４】本発明に係る空気溜まり発生シミュレーション方法を示すフローチャート（メインルーチン）である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、初期条件設定の処理を示すフローチャート（サブルーチン）である。
【図６】半球状モデルを説明する説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、図５のフローチャートの解析処理の様子を説明する説明図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、エアポケット判定計算の処理を示すフローチャート（サブルーチン）である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、三角メッシュによるエアポケット判定計算の処理の様子を説明する説明図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、ノードによるエアポケット判定計算の処理の様子を説明する説明図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、第２実施の形態に係る初期条件設定の処理を示すフローチャート（サブルーチン）である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、図１１のフローチャートの解析処理の様子を説明する説明図である。
【図１３】第３実施の形態に係る初期条件設定の処理を示すフローチャート（サブルーチン）である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、図１３のフローチャートの解析処理の様子を説明する説明図である。
【図１５】第４実施の形態に係る初期条件設定の処理を示すフローチャート（サブルーチン）である。
【図１６】第５実施の形態に係る空気溜まり発生シミュレーション方法を示すフローチャート（メインルーチン）である。
【図１７】図１６のエアポケット修正処理を示すフローチャート（サブルーチン）である。
【図１８】図１７のフローチャートの解析処理の様子を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０    流体解析装置（コンピュータ）
１８    制御部
３０    被浸漬処理物
３１    箱状部材（被浸漬処理物）
３２    仕切部材（被浸漬処理物）
４０    塗料槽
４１    液体塗料（塗料）
５０    三角メッシュ（二次元の要素）
５１    ノード（節点）
５２    フリーエッジ
５３    フリーエッジノード（フリーエッジ節点）
５４    フリーエッジメッシュ（フリーエッジ要素）
ψg    代表点立体角範囲
ψs    法線ベクトル立体角範囲
ψ    共通立体角範囲
【図１】
2008203976.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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