(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記表面要素に対して解析の境界条件を設定する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、前記表面要素に設定された前記境界条件を前記全体要素に転写する手段と、転写された前記境界条件を用いて前記全体要素について解析を実行する手段と、得られた前記全体要素の解析結果に基づいて前記表面要素の解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置。
【請求項２】
構造物の形状をＣＡＤデータで定義する手段と、ＣＡＤデータに対して解析の境界条件を設定する手段と、構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、設定された境界条件を全体要素に転写する手段と、転写された境界条件を用いて全体要素について解析を実行する手段と、全体要素の解析結果より表面要素の解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置。
【請求項３】
構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、前記全体要素について解析を実行する手段と、得られた前記全体要素の解析結果に基づいて前記表面要素の解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置。
【請求項４】
構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、前記全体要素について解析を実行する手段と、得られた前記全体要素の解析結果を転写して前記表面要素の1次解析結果を算出する手段と、前記1次解析結果に基づいて前記表面要素の2次解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置。
【請求項５】
構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記表面要素に対して解析の境界条件を設定する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、前記表面要素に設定された境界条件を前記全体要素に転写する手段と、転写された前記境界条件を用いて前記全体要素について解析を実行する手段と、得られた前記全体要素の解析結果を転写して前記表面要素の1次解析結果を算出する手段と、前記1次解析結果に基づいて前記表面要素の2次解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置。
【請求項６】
構造物の形状をＣＡＤデータで定義する手段と、前記ＣＡＤデータに対して解析の境界条件を設定する手段と、前記構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、設定された前記境界条件を前記全体要素に転写する手段と、転写された前記境界条件を用いて前記全体要素の解析を実行する手段と、前記全体要素の解析結果を転写して前記表面要素の1次解析結果を算出する手段と、前記1次解析結果に基づいて前記表面要素の2次解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置。
【請求項７】
前記表面要素の1次解析結果は、前記構造物に荷重を負荷した際に発生する前記各表面要素の変位量であり、2次解析結果は、各表面要素の歪み、あるいは応力であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の構造物の解析装置。
【請求項８】
前記構造物は、射出成形により成形される成形品であり、前記表面要素の1次解析結果は、前記構造物の射出成形時における前記各表面要素の充填時間であり、前記2次解析結果は、各表面要素のウェルド角度であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の構造物の解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物の製品設計において、製品に負荷される荷重に対する変形や応力、あるいは製品を射出成形などの成形方法にて成形する再に発生する圧力や成形不良を予測する場合、有限要素法や差分法、境界要素法などの数値解析手法が用いられてきた。これらの手法は解析領域である構造物の形状を三角形や四角形などの平面的な微小要素や六面体や四面体などの立体的な微小要素に分割し、当該要素に対して拘束部分や荷重、あるいは流入流量や温度などの境界条件を設定し、コンピュータを用いて解析することにより、当該微小要素における変位量や応力、あるいは充填時間や圧力、速度などを求めることができる。設計者はこれらの解析結果から製品の不具合部分を事前に予測し、対策を加えた設計変更形状に対して再度解析を繰り返すことにより、強度や剛性、あるいは成形性などの仕様を満足する設計を得ることができる。
【０００３】
こうした構造物の設計に対する解析については、入力データの作成を簡便化するためにＣＡＤデータの活用が進められており、ＣＡＤデータで定義された表面形状に対して直接前記境界条件を設定し、自動的に前記微小要素へ分割し、当該微小要素の解析結果を表示するシステムが市販されている。
【０００４】
一方、ＣＡＤデータから自動的に微小要素を作成する方法については、例えば「格子形成法とコンピュータグラフィックス」（東京大学出版会）に解説されているデローニー分割法と呼ばれるような任意凸領域に分散する点群をつなぐ微小三角形要素を作成する手法を応用して、中立面と呼ばれる厚さ方向の中央面に三角形要素を生成する方法や、同様の手法を３次元的に拡張し、三角錐型の微小要素を生成する方法、あるいは特開平１０−２５５０７７号公報に見られるようにＣＡＤの表面データに囲まれた内部に六面体要素を生成する方法などが知られている。
【０００５】
また、別の従来技術によれば、特開平９−３０５６５１号公報に記載の発明のように、解析用メッシュデータとは別に数の少ない粗い微小要素より成る表示用メッシュデータを作成し、解析用メッシュデータを用いて得られた解析結果を表示用メッシュデータに写像して表示することにより、表示を高速化する方法が知られている。ただし、この方法によれば境界条件設定に関しては表示用メッシュデータを用いることはなく、また解析用メッシュデータより得られた解析結果は表示用メッシュデータの微小要素位置に直接写像されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
曲面により構成されるＣＡＤデータから自動要素分割により微小要素を生成する場合、一般的に精度の高い六面体要素や、少ない要素数で形状を表現できる三角形などの平面型の要素を用いることが望ましいが、例えば前記特開平１０−２５５０７７号公報に記された要素分割手法やボクセル法と呼ばれる構造物形状を微小な立方体を用いて階段状に近似する手法を用いる場合、あるいは肉厚方向の中立面部分に三角形などの平面型の要素を作成する手法を用いる場合は、微小要素が構造物の実際の表面形状と一致しない。このため境界条件の設定では構造物表面の拘束条件や荷重条件を微小要素表面に置き換えて設定する必要があり、設計者の経験や知識に依存することになる。また解析結果の表示では、例えば六面体近似の場合は、本来なめらかな面が階段状に近似されているために、角の部分で実際には発生しない応力集中が表示されてしまうなど、微小要素形状の構造物形状との差異により不自然な解析結果が得られることになる。
【０００７】
本発明はこうした問題点を鑑み、実際の構造物形状と解析に用いる微小要素が異なる場合でも境界条件設定及び解析結果表示等を簡便かつ精度良く行うことができる構造物の解析装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記表面要素に対して解析の境界条件を設定する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、前記表面要素に設定された前記境界条件を前記全体要素に転写する手段と、転写された前記境界条件を用いて前記全体要素について解析を実行する手段と、得られた前記全体要素の解析結果に基づいて前記表面要素の解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置が提供される。
【００１８】
また、本発明の別の態様によれば、構造物の形状をＣＡＤデータで定義する手段と、ＣＡＤデータに対して解析の境界条件を設定する手段と、構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、設定された境界条件を全体要素に転写する手段と、転写された境界条件を用いて全体要素について解析を実行する手段と、全体要素の解析結果より表面要素の解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置が提供される。
【００１９】
また、本発明の別の態様によれば、構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、前記全体要素について解析を実行する手段と、得られた前記全体要素の解析結果に基づいて前記表面要素の解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置が提供される。
【００２０】
さらに、本発明の好ましい別の態様によれば、構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、前記全体要素について解析を実行する手段と、得られた前記全体要素の解析結果を転写して前記表面要素の1次解析結果を算出する手段と、前記1次解析結果に基づいて前記表面要素の2次解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置が提供される。
【００２１】
また、本発明の好ましい別の態様によれば、構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記表面要素に対して解析の境界条件を設定する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、前記表面要素に設定された境界条件を前記全体要素に転写する手段と、転写された前記境界条件を用いて前記全体要素について解析を実行する手段と、得られた前記全体要素の解析結果を転写して前記表面要素の1次解析結果を算出する手段と、前記1次解析結果に基づいて前記表面要素の2次解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置が提供される。
【００２２】
また、本発明の好ましい別の態様によれば、構造物の形状をＣＡＤデータで定義する手段と、前記ＣＡＤデータに対して解析の境界条件を設定する手段と、前記構造物の表面を微小な平面要素である表面要素に分割する手段と、前記構造物全体を微小な全体要素に分割する手段と、設定された前記境界条件を前記全体要素に転写する手段と、転写された前記境界条件を用いて前記全体要素の解析を実行する手段と、前記全体要素の解析結果を転写して前記表面要素の1次解析結果を算出する手段と、前記1次解析結果に基づいて前記表面要素の2次解析結果を算出する手段を有することを特徴とする構造物の解析装置が提供される。
【００２３】
また、本発明の別の態様によれば、前記表面要素の１次解析結果は、前記構造物に荷重を付加した際に発生する前記各表面要素の変位量であり、２次解析結果は、各表面要素の歪み、あるいは応力であることを特徴とする構造物の解析装置が提供される。
例えば前記１次解析結果が前記ボクセル要素を全体要素として得られた変形量であった場合、ボクセル要素は階段状の立方体であるため全体要素表面の応力を表示すると階段状のコーナー部分で応力集中するなど実際には起こり得ない応力値が表示されてしまう。これに対して前記解析装置により実際の構造物表面と同一形状の表面要素について１次解析結果より表面の応力値を再計算すれば、表面に沿ったなめらかな応力分布を表示することができ、精度良く解析結果を評価することができる。
【００２４】
また、本発明の別の態様によれば、前記構造物は、射出成形により成形される成形品であり、前記表面要素の1次解析結果は、前記構造物の射出成形時における前記各表面要素の充填時間であり、前記2次解析結果は、各表面要素のウェルド角度であることを特徴とする構造物の解析装置が提供される。
【００２７】
本発明における製品等の構造物とは、機械部品や成形品、建築構造体、電子電機製品、自動車、生産設備機器等、数値解析の適用される全ての分野における構造物を含む。
【００２８】
また本発明における解析とは、コンピュータを使用した数値解析をいう。たとえば、構造物に外力や強制変位、熱、振動、衝撃、電磁波、音圧などを含む荷重が付加された差異に構造物に発生する変異量、歪み量、応力、歪みエネルギー等の応答を解析する構造解析や、金型内部を流体が流動する射出成形過程や機器内部の流体流動過程、物体回りの流体流動過程などにおける流体の圧力、温度、速度、応力等を解析する流体解析を含む。
【００２９】
また、本発明における表面要素とは、構造物の表面を三角形や四角形などの平面的な微小要素で滑らかに近似するために作成する微小要素であり、2次要素などの高次要素を含み、形状も三角形や四角形の組み合わせなど、通常の有限要素法等の数値解析手法で用いる要素の組み合わせを用いることができる。
【００３０】
また、本発明における全体要素とは、構造物の解析を行うための構造物全体(その解析の対象となる範囲に含まれる部位のみをいう)の解析モデルを構成する微小要素またはその集合をいう。たとえば、通常の有限要素法構造物を解析する場合に作成される微小要素として用いられる、三角形や四角形などの平面的要素、六面体などの立体的要素やその組み合わせを含み、各要素の内部関数の精度を現す次数も1次から高次の次数を用いることができる。
【００３１】
また、１次解析結果あるいは全体要素における２次解析結果をそのまま表面要素に転写し、実際の構造物と同一の形状にて解析結果を表示することによって視認性を向上することもできる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を構造物の設計における数値解析に適用した場合の一実施形態例の概略手順をしめすためのフローチャートである。
【００３３】
本実施形態における数値解析方法は、大きく解析前処理工程（ステップ１〜５）、解析工程（ステップ６）、解析後処理工程（ステップ７〜９）からなる。
【００３４】
さらに本実施形態例で用いる解析装置としては、解析実行と表面要素分割、全体要素分割、境界条件の転写、1次・2次解析結果の算出等、解析前後の演算処理を行う演算装置１００、解析データやソフトウェアなどを保存するメモリやハードディスク等よりなるデータ記憶装置２００、キーボードやマウス、デジタイザ、３次元形状測定装置等よりなるＣＡＤ入力装置３００および境界条件入力装置４００、ディスプレイやプリンタ、光造形装置等よりなる出力装置５００などがある。装置の構成を図２に示す。
【００３５】
実施形態例１として、図３に示す機械部品製品の設計を例に、本発明を構造解析に適用した場合の一実施形態例を述べる。
【００３６】
まず解析者は図１のステップ１にて一般のＣＡＤソフトウェア等を用い、図２のＣＡＤ入力装置３００にて製品の形状データを入力する。図４はＣＡＤを用いて作成した光造形用形状データであり、製品形状が表面を覆う3角形で表現されたものであり、３角形を形成する３点の座標値により構成されている。この他に、形状データとしては一般のＣＡＤで用いられるスプラインやＮＵＲＢＳなどの曲面を表現するためのポイント座標、カーブ番号、および曲面間の接続関係データにより構成されるＣＡＤデータを用いることもできる。また、有限要素法の節点座標および要素を構成する節点番号よりなる有限要素データ形式表現も活用できる。作成された形状データはデータ記憶装置に記憶される。
【００３７】
次に解析者は図１のステップ２にて境界条件入力装置４００を用いてＣＡＤデータ上に境界条件を設定する。一例として図３のような形状の構造物１に関する光造形用形状データに拘束条件２と荷重条件３を設定した状態を図４に示す。荷重条件として、ここでは集中荷重を設定しているが、その他の圧力、熱、振動など、一般に構造解析で考慮できる任意の荷重条件を設定できる。また拘束条件についても完全拘束のみならず、接触条件やすべり、ばね指示などの条件設定も可能である。さらに解析者は弾性係数やポアソン比、線膨張係数等、所要の物性値を設定する。境界条件および物性値はデータ記憶装置２００に記憶される。
【００３８】
続いてステップ３にて、データ記憶装置２００より演算装置１００にＣＡＤデータがロードされ、演算装置の表面要素分割手段１０１により構造物を覆う表面要素が生成される。図５は三角形型の表面要素４を生成した一例を示しており、構造物表面が滑らかに近似された形状となっている。生成された表面要素データは再びデータ記憶装置２００に保存される。
【００３９】
なお、ＣＡＤデータ作成を行わない場合、解析者は図１のステップ１'、ステップ２'に従い、通常の有限要素法解析と同様にプリプロセッサと呼ばれる形状定義ソフトウェアにて表面要素を作成し、表面要素上に境界条件を設定してもよい。
【００４０】
続いてステップ４、５にてＣＡＤデータ、または表面要素データがデータ記憶装置２００より演算装置１００へロードされ、演算装置の全体要素分割手段１０２により全体要素７が生成され、表面要素４の境界条件が境界条件転写手段１０３により全体要素７へ転写される。図６に全体要素形状と転写された境界条件の一例を示す。ここで全体要素の生成は特開平１０−２５５０７７号公報に記された手法によるものであり、境界条件は表面要素の境界条件の設定点に対して最も近接する全体要素頂点に転写されている。境界条件の転写についてはこの他にも例えば、表面要素上の設定点からの距離に応じて荷重を重み付け平均化するなどの手法を用いてもよい。生成された全体要素と境界条件はデータ記憶装置２００へ保存される。
【００４１】
続いてステップ６にて、データ記憶装置２００より全体要素７と境界条件が演算装置１００へロードされ、演算装置の解析実行手段１０４にて解析が実行され、全体要素に関する1次解析結果がデータ記憶装置２００に保存される。
【００４２】
続いてステップ７にて、演算装置の１次解析結果転写手段１０５にて全体要素の解析結果である頂点の変位量が表面要素に転写される。ここでは表面要素頂点にもっとも近接する全体要素頂点の値を転写している。図７は全体要素の解析結果である変形図であり、図８に変形量を転写された結果の表面要素４の変形図を示す。表面要素の変形量データはデータ記憶装置２００へ保存される。
【００４３】
さらに、ステップ８にて演算装置の2次解析結果算出手段１０６にて、表面要素４の歪みと応力値を算出する。まずデータ記憶装置２００より演算装置１００へ表面要素の形状データおよび物性データ、表面要素４の変位量データがロードされる。演算装置１００では表面要素４の形状データより一般の有限要素法の手法（参考文献として例えば「マトリックス有限要素法」（培風館）など）により、膜要素のＢマトリックスおよびＤマトリックスが各表面要素４について生成される。Ｂマトリックスは要素頂点の座標値により定まる要素４内の勾配への変換行列であり、｛歪み｝=［Ｂ］｛頂点変位量｝により各表面要素４毎に頂点の変位量から要素４内の歪み量が算出される。またＤマトリックスは物性値により定まる弾性係数行列であり、｛応力｝=[Ｄ]｛歪み｝により各表面要素４毎に要素内の応力値が算出される。以上の手順で算出された歪みと応力値はデータ記憶装置２００へ保存される。
【００４４】
さらに、ステップ９にてデータ出力装置５００により、表面要素４上の解析結果が変形図や応力、歪みの等高線表示図、数値データ出力、グラフ出力、ベクトル表示などの手法にて出力される。図９は一例として表面要素の応力分布図を示す。解析者は出力図より構造物の強度、剛性を確認し、必要であれば形状修正などの設計変更を行う。最終的に満足な結果が得られたら、これに基づいて製造仕様を最終決定し、製造すればよい。
【００４５】
実施形態例２として、図１０に示す射出成形品を例に、本発明を射出成形解析に適用した場合の一実施形態例を述べる。
【００４６】
まず解析者は図１のステップ１にて一般のＣＡＤソフトウェア等を用い、図２のＣＡＤ入力装置３００にて射出成形品の形状データを入力する。図１１はＣＡＤを用いて作成した形状データの一例として、光造形用形状データを示す。作成されたＣＡＤデータはデータ記憶装置２００に記憶される。
【００４７】
次に解析者は図１のステップ２にて境界条件入力装置４００を用いてＣＡＤデータ上に境界条件を設定する。一例として光造形用形状データに射出成形時のゲート位置１５を設定した状態を図１１に示す。さらに解析者は材料の粘度や熱物性等、所要の物性値を設定する。境界条件および物性値はデータ記憶装置２００に記憶される。
【００４８】
続いてステップ３にて、データ記憶装置２００より演算装置１００にＣＡＤデータがロードされ、演算装置１００の表面要素分割手段１０１により構造物を覆う表面要素が生成される。図１２は三角形型の表面要素１６を生成した一例を示しており、構造物表面が滑らかに近似された形状となっている。生成された表面要素データは再びデータ記憶装置２００に保存される。
【００４９】
続いてステップ４、５にてＣＡＤデータ、または表面要素データがデータ記憶装置２００より演算装置１００へロードされ、演算装置の全体要素分割手段１０２により全体要素１７が生成され、表面要素１６の境界条件が境界条件転写手段１０３により全体要素１７へ転写される。図１３に全体要素形状と転写された境界条件(ゲート位置)の一例を示す。生成された全体要素１７と境界条件はデータ記憶装置２００へ保存される。
【００５０】
続いてステップ６にて、データ記憶装置２００より全体要素１７と境界条件が演算装置１００へロードされ、演算装置の解析実行手段１０４にて解析が実行され、全体要素１７に関する1次解析結果がデータ記憶装置２００に保存される。
【００５１】
続いてステップ７にて、演算装置の１次解析結果転写手段１０５にて全体要素１７についての解析結果である頂点の圧力値および射出時の流動先端が頂点を通過した時点の射出開始からの時間である充填時間が表面要素に転写される。ここでは表面要素頂点にもっとも近接する全体要素頂点の値を転写している。図１４は全体要素の解析結果である充填時間を等高線表示して得られた充填パターンであり、充填時間値を表面要素へ転写した結果得られた、表面要素の充填パターン図を図１５に示す。表面要素の圧力および充填時間データはデータ記憶装置２００へ保存される。
【００５２】
さらに、ステップ８にて演算装置の２次解析結果算出手段１０６にて、表面要素の速度とウェルド角度を算出する。まずデータ記憶装置２００より演算装置１００へ表面要素の形状データおよび物性データ、表面要素の圧力データ、充填時間データがロードされる。演算装置１００では表面要素の形状データより一般の有限要素法の手法により膜要素のＢマトリックスが各表面要素について生成される。Ｂマトリックスは要素頂点の座標値により定まる要素内の勾配への変換行列であり、｛速度｝=コンダクタンス×［Ｂ］｛頂点圧力｝により各表面要素毎に頂点の圧力から要素内の速度が算出される。ここでコンダクタンスは特許第２９９８５９６号公報に記されているように材料粘度や肉厚により定まる係数であり、流動のし易さを表す指標である。さらに同じくＢマトリックスを用いることにより、｛フロント流動ベクトル｝=[Ｂ][頂点充填時間]により各表面要素毎にフロント流動ベクトルが算出され、さらに隣り合う表面要素間におけるフロント流動ベクトル間の角度より、流動先端のぶつかる角度であるウェルド角度が図１６のように算出される。以上の手順で算出された速度、ウェルド角度はデータ記憶装置２００へ保存される。
【００５３】
さらに、ステップ９にてデータ出力装置５００により、表面要素上の圧力、速度等の解析結果が等高線表示図、数値データ出力、グラフ出力、ベクトル表示などの手法にて出力される。図１７は一例として表面要素のウェルド角度が１００度の部分を示す。ウェルド角度の小さい領域では流動先端がぶつかり、外観不良や強度低下不良が発生することが多く、解析者は出力図よりウェルドの発生部分を確認し、必要であればゲート位置変更などの設計変更を行う。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に係る構造物の解析装置の好ましい形態によれば、ＣＡＤデータ上に直接境界条件を設定することにより、あるいは構造物の表面形状を正しく表現した表面要素上に境界条件を設定することにより、解析に用いられる全体要素に対して境界条件が自動的に転写されることから、解析者は全体要素を意識することなく条件設定が可能となり、解析者の経験や知識により境界条件の設定精度に差が生じることを防ぐことができる。
【００５５】
また、本発明の好ましい形態によれば、1次解析結果を表面要素上に転写したり、さらに２次解析結果を算出したりすることにより、解析に用いた全体要素で直接解析結果を出力する場合に比べ、より精度良く解析結果の出力が行えるとともに、解析者は全体要素を意識することなく、表面要素のみ対象として解析全体を実行することができる。このため、有限要素法などの数値解析に精通していない設計者にとっても手軽に解析を実行することが可能となり、設計開発の効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の例で用いる解析装置である。
【図３】本発明の実施例の１で用いる機械部品の形状図である。
【図４】図３の機械部品の光造形用データ図に境界条件を設定した状態を示す一例である。
【図５】図３の機械部品の表面を三角形の表面要素に分割し、境界条件を設定した状態を示す一例である。
【図６】図３の機械部品の表面を六面体の全体要素に分割し、境界条件を設定した状態を示す一例である。
【図７】図６の境界条件にて発生した全体要素の変形状態を示す図である。
【図８】図７の変形状態を図５の表面要素に転写した結果得られた表面要素の変形状態を示す図である。
【図９】図８の変形状態より算出された表面要素の応力分布図である。
【図１０】本発明の実施例の２で用いる射出成形品の形状図である。
【図１１】図１０の射出成形品の光造形用データ図に境界条件を設定した状態を示す一例である。
【図１２】図１０の射出成形品の表面を三角形の表面要素に分割し、境界条件を設定した状態を示す一例である。
【図１３】図１０の射出成形品の表面を六面体の全体要素に分割し、境界条件を設定した状態を示す一例である。
【図１４】図１３の全体要素を用いて射出成形解析を実施した結果得られた微小要素の充填時間を、等高線表示した充填パターン図である。
【図１５】図１４の充填時間を図１２の表面要素に転写し、等高線表示した充填パターン図である。
【図１６】ウェルド角度の算出方法を示す概念図である。
【図１７】図１５の充填時間よりウェルド角度を算出し、角度１００度の部分を表示したウェルド図である。
【符号の説明】
Ａ：機械部品の形状を表したＣＡＤ表面部分。
１：光造形のために機械部品の表面形状を近似的に表した三角形。
２：光造形用データに設定した機械部品の変位拘束部分を表す記号。
３：光造形用データに設定した機械部品への荷重を表すベクトル。
４：機械部品の表面形状を近似的に表した微小な三角形表面要素。
５：表面要素に設定した機械部品の変位拘束部分を表す記号。
６：表面要素に設定した機械部品への荷重を表すベクトル。
７：機械部品の形状を分割した六面体全体要素。
８：全体要素に転写された機械部品の変位拘束部分を表す記号。
９：全体要素に転写された機械部品への荷重を表すベクトル。
１０：全体要素の変形前形状。
１１：変形後の全体要素形状。
１２：表面要素の変形前形状。
１３：変形後の表面要素形状。
Ｂ：射出成形品の形状を表したＣＡＤ表面部分。
１４：光造形のために射出成形品の表面形状を近似的に表した三角形。
１５：光造形用データに設定した射出成形のゲート部分を表す記号。
１６：射出成形品の表面形状を近似的に表した微小な三角形表面要素。
１７：射出成形品の形状を分割した六面体全体要素。
１８：全体要素に転写された射出成形品のゲート部分を表す記号。
１９：射出成形品キャビティ内の障害物。
２０：障害物１９の左側を流動する射出成形材料の先端形状。
２１：障害物１９の右側を流動する射出成形材料の先端形状。
２２：２０の進行方向ベクトル。
２３：２１の進行方向ベクトル。
２４：進行方向ベクトルのなす角度であるウェルド角度。
２５：ウェルド角度１００度の部分を表す等高線。
１００：一連の演算処理を行う演算装置。
１０１：演算装置における表面要素分割手段部分。
１０２：演算装置における全体要素分割手段部分。
１０３：演算装置における境界条件を全体要素へ転写する手段部分。
１０４：演算装置における解析実行手段部分。
１０５：演算装置における１次解析結果を表面要素に転写する手段部分。
１０６：演算装置における表面要素の２次解析結果算出手段部分。
２００：データを保存するデータ記憶装置。
３００：構造物の形状を作成するＣＡＤ入力装置。
４００：解析の境界条件入力装置。
５００：解析結果の出力装置。
【図１】
0004707216.tif 000002
【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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