(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
解析対象物の解析領域を解析条件入力装置により射出成形品形状を分割の微小要素サイズを替えることなく複数の微小要素に分割し解析モデルを構築する工程と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する工程と、前記領域Ｂについて時間的な計算負荷の小さな計算手法により状態量を求めて状態量Ｂとする工程と、前記状態量Ｂに基づいて境界条件を設定し、前記領域Ａについて時間的な計算負荷の大きな計算手法により状態量を求めて状態量Ａとする工程とを有し領域Ａと領域Ｂを併せた状態量解析結果をデータ記憶装置に保存することを特徴とする、物理現象の予測解析方法。
【請求項２】
解析対象物の解析領域を解析条件入力装置により射出成形品形状を分割の微小要素サイズを替えることなく複数の微小要素に分割し解析モデルを構築する工程と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する工程と、前記領域Ｂについては、長い時間増分Δｔｍごとに状態量を求めて状態量Ｂとする工程と、前記状態量Ｂに基づいて前記領域Ａについて短い時間増分Δｔｎごとに状態量を求めて状態量Ａとする工程とを有し領域Ａと領域Ｂを併せた状態量解析結果をデータ記憶装置に保存することを特徴とする、物理現象の予測解析方法。
【請求項３】
前記解析対象物は、流体が流れる流路であり、前記状態量は前記流体の圧力であり、前記領域Ａは前記流体の自由表面近傍の流体内部の領域であり、前記領域Ｂは前記流体内部であって前記領域Ａに含まれない領域の一部または全部であることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の物理現象の予測解析方法。
【請求項４】
解析対象物の解析領域を解析条件入力装置により射出成形品形状を分割の微小要素サイズを替えることなく複数の微小要素に分割した解析モデルを構築する解析データ構築手段と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する領域設定手段と、前記領域Ｂについて時間的な計算負荷の小さな計算手法により状態量を求めて状態量ＢとするＢ領域計算手段と、前記状態量Ｂに基づいて境界条件を設定し、前記領域Ａについて時間的な計算負荷の大きな計算手法により求めるＡ領域計算手段とを有し領域Ａと領域Ｂを併せた状態量解析結果をデータ記憶装置に保存できることを特徴とする、物理現象の予測解析装置。
【請求項５】
解析対象物の解析領域を解析条件入力装置により射出成形品形状を分割の微小要素サイズを替えることなく複数の微小要素に分割した解析モデルを構築する解析データ構築手段と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する領域設定手段と、前記領域Ｂについては、長い時間増分Δｔｍごとに状態量を求めて、状態量ＢとするＢ領域計算手段と、前記状態量Ｂに基づいて前記領域Ａについて短い時間増分Δｔｎごとに状態量を求めるＡ領域計算手段とを有し領域Ａと領域Ｂを併せた状態量解析結果をデータ記憶装置に保存できることを特徴とする、物理現象の予測解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非定常的に変化する構造物や事象の物理量を予測解析する方法、装置および記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
時間変化する非定常状態における対象領域内の物理量を予測する手法として、有限要素法、境界要素法、差分法、あるいは有限体積法などの数値解析手法が広く活用され、製品設計や設備設計、各種シミュレーション等へ応用されている。これらは対象領域を、例えば荷重の負荷される製品や構造物などの形状、速度や温度分布をもった気体や流体の流れる領域、またそれらの組み合わせなどとし、解析対象の状態量を圧力、温度、変位、応力、歪み、速度などの物理量として計算している。上記数値解析手法によれば、対象領域をビーム要素などの１次元的形状、三角形や四角形などの２次元的形状、あるいは三角錐や三角柱、六面体などの３次元的形状よりなる複数の微小要素に分割し、各微小要素における初期状態を定義した後、一定または可変の時間増分により時間ステップを進めながら任意時刻tnにおける微小要素の圧力、温度、変位、応力、歪み、速度等の未知の状態量についてコンピュータを用いて算出することができる。
【０００３】
例えば射出成形における充填過程のような、金型キャビティ（流路）内における充填材料（流体）の流入過程を解析するにあたり、金型キャビティ内に刻々と充填領域が広がる過程を予測する手法として上記のような数値解析手法が活用されている。ここで充填領域の広がり方や充填圧力上昇、せん断応力を予測することにより、充填バランスの良い材料注入位置やキャビティ空隙寸法などを計算機上でシミュレーションし、実際に金型を制作する前に最適な金型設計を検討することで製品開発期間や開発コストを低減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記数値解析手法を例えば電子コネクタ部品の射出成形など、複雑な形状へ適用する場合、形状を精度良く表現するために微小要素の寸法を小さくする必要があり、必然的に微小要素数が増大する。また近年、設計で活用されている３次元ＣＡＤにて製品設計を行い、このデータを用いて数値計算を行う場合、プリプロセッサと呼ばれる微小要素への分割ソフトウェアを用いて自動分割されることが多い。このとき微小要素の形状がつぶれ、例えば三角形微小要素が鈍角三角形となった場合は解析精度が低下することから、微小要素のつぶれを防ぐために微小要素の寸法を小さくすることが多く、この場合も微小要素数が増大する傾向がある。
【０００５】
こうした微小要素数の増大に対しては、未知変数量が増大することから解析時間が増大し、特に時間方向に解析を繰り返す必要のある非定常解析については、実用的な解析時間内に終了することが困難となることが多い。
【０００６】
一方、例えば射出成形過程の解析では、充填の途中において流動先端部分は刻々と変化し急激に圧力が変化するのに対し、既に充填された位置の圧力値は時間的に単調に増加することが多い。このように解析領域の一部分で激しい状態量の変化が生じ、それ以外の部分では比較的単調な変化となる様態が射出成形過程以外の解析においても一般的に見受けられることが多いが、このように状態量の変化の度合いが異なる領域全体を一括して解析する場合は、変化の激しい領域を基準として解析に用いる時間間隔を細かく設定する必要があった。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑み、微小要素数の多い大規模な領域を取り扱う非定常数値解析であっても、実用的な時間にて実行可能としやすい物理現象の予測解析方法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】
上記の目的を達成するために本発明によれば、解析対象物の解析領域を解析条件入力装置により射出成形品形状を分割の微小要素サイズを替えることなく複数の微小要素に分割し解析モデルを構築する工程と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する工程と、前記領域Ｂについて時間的な計算負荷の小さな計算手法により状態量を求めて状態量Ｂとする工程と、前記状態量Ｂに基づいて境界条件を設定し、前記領域Ａについて時間的な計算負荷の大きな計算手法により状態量を求めて状態量Ａとする工程とを有し領域Ａと領域Ｂを併せた状態量解析結果をデータ記憶装置に保存することを特徴とする、物理現象の予測解析方法が提供される。
【０００９】
本発明において時間的な計算負荷とはコンピュータのＣＰＵに発生する演算回数であり、計算負荷が小さい、すなわち演算回数が少ないほど計算時間を短くすることができる。状態量の変化の激しい領域Ａでは、精度良く解析するために計算負荷の高い解析を行い、領域Ｂについては計算負荷の小さい計算手法で高速に計算することにより、全体の解析効率を高めることができる。また、領域Ａの境界条件の設定とは、領域Ａと領域Ｂとの接する部分の状態量について、状態量Ｂの値を領域Ａの境界上の既知の状態量とすることを表している。
【００１０】
また本発明の別の態様によれば、解析対象物の解析領域を解析条件入力装置により射出成形品形状を分割の微小要素サイズを替えることなく複数の微小要素に分割し解析モデルを構築する工程と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する工程と、前記領域Ｂについては、長い時間増分Δｔｍごとに状態量を求めて状態量Ｂとする工程と、前記状態量Ｂに基づいて前記領域Ａについて短い時間増分Δｔｎごとに状態量を求めて状態量Ａとする工程とを有し領域Ａと領域Ｂを併せた状態量解析結果をデータ記憶装置に保存することを特徴とする、物理現象の予測解析方法が提供される。
【００１１】
ここで領域Ａの解析を行う時刻をΔtn間隔とし領域Ａと領域Ｂを併せた全体領域の解析を行う時刻をΔtm間隔とし、例えばΔtmをΔtnの１０〜１００倍程度の粗い時間増分とし、Δtm間隔にて全体領域の解析を行い、領域ＡについてのみΔtn間隔で解析を行うことができる。この方法により全体領域の解析は粗い時間増分であるΔtm間隔となり、Δtn間隔では領域Ａの解析のみとなるため、解析に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００１３】
tnにおける領域Ｂの状態量Ｐnを近似的に計算する方法としては、例えば全体領域の解析実施済みの直近２ステップtm-2、tm-1（tm-1− tm-2=Δtm）おける状態量Ｐm-2、Ｐm-1より次の式（１）にて外挿して予測することができる。
Ｐn＝Ｐm-1＋｛（Ｐm-1−Ｐm-2）／（ｔm-1-ｔm-2）｝×（ｔn-ｔm-1）  （１）
また、領域ＢでのＰnを予測する方法として、上式はtnに関して１次式を用いているが、2次以上の高次関数や指数関数、対数関数などを用いてより精度良く近似することも可能である。
【００１４】
また、以上の方法では解析領域をＡ，Ｂの２つに分割しているが、解析領域を３つ以上に分割し、それぞれについて異なる時間増分を設定することも可能である。
【００１５】
また、前記時間増分Δtn、Δtmに関しては、必ずしも実時間である必要はなく、解析完了までの完了割合の増分であっても良く、例えば射出成形充填過程を解析する場合に、充填途中における材料の充填体積の成形品体積に対する割合を充填率とし、充填が完了するまでの前記充填率の増分を前記時間増分としても良い。あるいは、構造解析において荷重に対する変形や応力を求める場合において、荷重零の状態から仮想的に徐々に荷重を増加させ、最終的に付加される荷重値に至った時点での変形や応力を求める手法において、最終的に付加される荷重に対する割合の増分を上記時間増分としてもよい。
【００１６】
また、本発明の別の好ましい態様によれば、前記解析対象物は流体が流れる流路であり、前記状態量は前記流体の圧力であり、前記領域Ａは前記流体の自由表面近傍の流体内部の領域であり、前記領域Ｂは前記流体内部であって前記領域Ａに含まれない領域の一部または全部であることを特徴とする、物理現象の予測解析方法が提供される。
【００１７】
例えば射出成形において材料が金型内に充填される過程の解析において、解析対象物は金型の空隙部分（キャビティ）であり、流体である材料の流動先端部分で空気に接する部分が自由表面である。通常、充填開始後の時刻ｔにおいて、金型空隙部分のうち、充填済みの部分が解析領域となる。数値解析においては解析領域を複数の微小要素に分割して定義するが、微小要素としては円筒などの１次元要素や、三角形や四角形などの２次元要素、三角錐、三角柱、６面体などの３次元要素が用いられる。自由表面に接した充填済み部分の微小要素よりなる領域を自由表面近傍といい、前記領域Ａとする。
【００１８】
射出成形過程の充填途中の解析では領域Ｂの圧力値を前記予測方法にて近似し、未充填部分の圧力値を大気圧とすることにより、領域Ａ部分、すなわち流動先端部分の圧力値のみを未知変数として解析することができる。例えばプリンターシャーシなど複雑なリブ構造をもつプラスチック部品をＣＡＤにて形状定義し、特開平１０−２５５０７７号公報に記載の方法等により自動的に前記３次元要素よりなる微小要素の集合に分割して解析する場合、１０万個程度の微小要素に分割され、ワークステーションを用いても計算時間が２０時間以上となることが多いが、本方法によれば計算の大半を１０００〜２０００程度の未知変数にて計算することができ、解析時間を２時間程度へ短縮することができる。
【００１９】
前記解析方法に関しては、射出成形過程の解析以外にも非定常熱伝導解析、流体流動解析、過渡応答構造解析、大変形構造解析、衝撃解析などへ適用することも可能である。
【００２０】
さらに、本発明の別の態様によれば、解析対象物の解析領域を解析条件入力装置により射出成形品形状を分割の微小要素サイズを替えることなく複数の微小要素に分割した解析モデルを構築する解析データ構築手段と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する領域設定手段と、前記領域Ｂについて時間的な計算負荷の小さな計算手法により状態量を求めて状態量ＢとするＢ領域計算手段と、前記状態量Ｂに基づいて境界条件を設定し、前記領域Ａについて時間的な計算負荷の大きな計算手法により求めるＡ領域計算手段とを有し領域Ａと領域Ｂを併せた状態量解析結果をデータ記憶装置に保存できることを特徴とする、物理現象の予測解析装置が提供される。
【００２１】
また、本発明の別の好ましい態様によれば、解析対象物の解析領域を解析条件入力装置により射出成形品形状を分割の微小要素サイズを替えることなく複数の微小要素に分割した解析モデルを構築する解析データ構築手段と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する領域設定手段と、前記領域Ｂについては、長い時間増分Δｔｍごとに状態量を求めて、状態量ＢとするＢ領域計算手段と、前記状態量Ｂに基づいて前記領域Ａについて短い時間増分Δｔｎごとに状態量を求めるＡ領域計算手段とを有し領域Ａと領域Ｂを併せた状態量解析結果をデータ記憶装置に保存できることを特徴とする、物理現象の予測解析装置が提供される。
【００２６】
【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。
【００２７】
本実施形態における数値解析方法は、通常の数値解析で行われるデータ入力・準備工程（ステップ１，２）、解析実行工程（ステップ３〜８）、および解析結果表示工程（ステップ９）よりなり、解析実行工程は通常の解析実行を行うステップ４、５と、計算効率化のためのステップ６、７に分けられる。
【００２８】
さらに本実施形態例で用いる解析装置としては、解析モデルの構築手段１０８と、初期条件設定手段１０１、解析実行手段１０５、領域ＡＢの設定手段１０２、時刻判定手段１０３、領域Ｂの状態量計算手段１０４、時間ステップ進行手段１０６、解析結果出力手段１０７よりなる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１１０、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解析条件入力装置１２０、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１３０などがある。装置の構成を図２に示す。この各手段はいずれも演算装置（コンピュータ）のＣＰＵおよびメモリによって構築されるハードウェア上の関数やサブルーチン等の形で実現されている。
【００２９】
【実施例】
以下に示す実施形態例では、本発明の基本的な実施方法を解説することを目的とし、図３に示す矩形平板状のキャビティ内への射出成形を例に、本発明を射出成形時の充填解析に適用した場合を説明する。
【００３０】
［実施例１］
まずステップ１にて解析条件入力装置１２０により射出成形品形状を微小要素に分割した形状データおよび、成形材料の粘度、射出温度、射出圧力などの解析条件を入力する。ここでは図３に示すように板状の射出成形品形状を四角形の微小要素に分割した。また材料が射出されるゲート位置として、ゲート部３０２を入力した。入力された解析条件データはメモリ上に保持されると共に必要に応じてデータ記憶装置１１０に保存される。
【００３１】
次にステップ２にてデータ記憶装置１１０より解析条件データが演算装置１００のメモリに読み込まれ、初期条件設定手段１０１により初期条件が設定される。解析モデルはこのように既に作成されたものをメモリ上に読み込んだり、外形等を表すＣＡＤデータ等から自動的に作成したりしてメモリ上に構築することができる。ここでゲート位置の微小要素が充填済みと定義され、それ以外の微小要素は未充填と定義される。また、微小時間増分（短い時間増分）Δtnおよび粗時間増分（長い時間増分）Δtmが設定され、次回の全体解析時間をtm=Δtmと設定する。ここではΔtn＝０．０１sec、Δtm＝０．１secとした。次にステップ２'にて解析実行手段１０５により、２Δtn＝０．０２secまでの解析が実行され、充填済み部分の圧力、温度、速度等の状態量が算出され、データ記憶装置１１０に保存される。現在時刻tnはtn＝２Δtnとする。
【００３２】
続いてステップ３にて領域Ａ，Ｂ設定手段１０２により、完全に充填された微小要素よりなる領域Ｂと、Ｂに接した微小要素よりなる領域Ａが抽出され、データ記憶装置１１０に保存される。図４は充填途中の一例として流動先端部分４０１まで流動先端が進展した状態を示し、領域Ａ４０２および領域Ｂ４０３が抽出された状態を示している。
【００３３】
次に現在時刻tnを前記全体解析時間tmと比較し、まずtn≧tmのときはステップ４に進み、ＡとＢ両方の領域に関して解析実行手段１０５により解析を実行し、圧力、温度、速度等の解析結果をＰmとしてデータ記憶装置１１０に保存し、ステップ５にて次の全体解析時間をtm=tm+Δtmへ更新する。一方、tn＜tmのときはデータ記憶装置１１０より２Δtm前の解析結果Ｐm-2およびΔtm前の結果Ｐm-1が演算装置１００に呼び出され、ステップ６にて領域Ｂ計算手段１０４により、領域Ｂのtn時点における状態量が例えば次式（２）に基づき算出される。
Ｐn＝Ｐm-1＋（Ｐm-1−Ｐm-2）／（ｔm-1-ｔm-2）×（ｔn-ｔm-1）      （２）
図５は図４における領域Ｂの点４０４について、圧力値Ｐnが算出される様子を表す概念図である。領域Ｂの全ての微小要素についてＰnが算出され、データ記憶装置１１０に保存される。図６に領域Ｂについて算出された圧力分布を示す。
【００３４】
続いてステップ７にて前記領域Ｂの解析結果が演算装置１００に呼び出され、境界条件として拘束された上で、解析実行手段１０５にて領域Ａの状態量Ｐnが求められ、データ記憶装置１１０に保存される。図７に領域Ａと領域Ｂを併せた圧力解析結果を示す。なお、ここで解析実行手段１０５としては、有限要素法、境界要素法、差分法、有限体積法などの数値解析手法を用いたものを利用すれば良い。
【００３５】
さらに全ての微小要素が充填完了したか否かが判定され、充填完了していない場合はステップ８にて現在時刻tnがtn+Δtnに更新され、ステップ３から繰り返される。
【００３６】
全ての微小要素が充填完了した場合は、解析結果出力手段１０７により解析結果が出力され、ステップ９にて解析結果出力装置１３０により圧力、温度、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。
【００３７】
［実施例２］
以下、本発明の物理現象の予測解析方法、装置を実用製品へ適用した例として、図８に示す射出成形品に対して適用した実施例について述べる。
【００３８】
まずステップ１にて解析条件入力装置１２０により射出成形品形状を微小要素に分割した解析モデルおよび、成形材料の粘度、射出温度、射出圧力などの解析条件を入力する。ここでは３次元ＣＡＤにより定義された図８に示す形状データより、例えばＰＡＴＲＡＮ（ＭＳＣ．Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商品名）などの有限要素法プリプロセッサーを用いて微小要素分割を行い、図９の９０２に示す三角錐型の微小要素に分割した。また材料が射出されるゲート位置として、図９の９０２部を入力した。入力された解析条件データはデータ記憶装置１１０に保存される。
【００３９】
次にステップ２にてデータ記憶装置１１０より解析条件データが演算装置１００に読み込まれ、初期条件設定手段１０１により初期条件が設定される。ここでゲート位置の微小要素が充填済みと定義され、それ以外の微小要素は未充填と定義される。
【００４０】
本実施例２では解析の実施制御を充填率に基づき行った。まず微小充填率増分Δｒnおよび粗充填率増分Δｒmが設定され、次回の全体解析充填率をｒm=Δｒmと設定する。ここではΔｒn＝０．０１％、Δｒm＝１％とした。次にステップ２'にて解析実行手段１０５により、２Δｒn＝０．０２％での解析が実行され、充填済み部分の圧力、温度、速度等の状態量が算出され、データ記憶装置１１０に保存される。現在の充填率ｒnはｒn＝２Δｒnとする。
【００４１】
続いてステップ３にて領域Ａ，Ｂ設定手段１０２により、完全に充填された微小要素よりなる領域Ｂと、Ｂに接した微小要素よりなる領域Ａが抽出され、データ記憶装置１１０に保存される。図１０は充填途中の一例として、領域Ａおよび領域Ｂが抽出された状態を示している。
【００４２】
次に現在の充填率ｒｎを前記全体解析充填率ｒｍと比較し、まずｒｎ≧ｒｍのときはステップ４に進み、ＡとＢ両方の領域に関して解析実行手段１０５により解析を実行し、圧力、温度、速度等の解析結果をＰｍとしてデータ記憶装置１１０に保存し、ステップ５にて次の全体解析充填率ｒｍがｒｍ＋Δｒｍに更新される。一方、ｒｎ＜ｒｍのときはデータ記憶装置１１０より２Δｒｍ前の解析結果Ｐｍ−２およびΔｒｍ前の結果Ｐｍ−１が演算装置１００に呼び出され、ステップ６にて領域Ｂ計算手段１０４により、領域Ｂのｒｎ時点における状態量を次式（３）に基づき算出した。
Ｐｎ＝Ｐｍ−１＋（Ｐｍ−１−Ｐｍ−２）／（ｒｍ−１−ｒｍ−２）×（ｒｎ−ｒｍ−１）      （３）
領域Ｂの全ての微小要素についてＰｎが算出され、データ記憶装置１１０に保存される。
続いてステップ７にて前記領域Ｂの解析結果が演算装置１００に呼び出され、境界条件として拘束された上で、解析実行手段１０５にて領域Ａの状態量Ｐｎが求められ、データ記憶装置１１０に保存される。
【００４３】
以上により算出された領域ＡおよびＢの圧力値をもとに流動先端部分の流動速度が算出され、流動先端が進められる。そして全ての微小要素が充填完了したか否かが判定され、充填完了していない場合はステップ８にて現在の充填率ｒnがｒn+Δｒnに更新され、ステップ３から繰り返される。 図１１に充填終了まで解析を繰り返して選られた流動先端部分の進行状態を示す。等高線は各微小要素部分に流動先端が到達した時点の射出開始からの時間を示し、上記の圧力近似手法によってもなめらかな充填解析結果が得られている。
【００４４】
全ての微小要素が充填完了した場合は、解析結果出力手段１０７により解析結果が出力され、ステップ９にて解析結果出力装置１３０により圧力、温度、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。
【００４５】
この方法によって領域ＡとＢを併せた全体領域による解析実行は全体解析充填率増分Δｒm間隔となり、流動先端領域Ａのみを解析実行する増分Δｒnに対して１／１００の間隔で行うことができ、トータルの解析時間は常に全体領域で解析を行う場合に１時間を要していたのに対し１０分以下とすることができ、解析結果もほぼ同一の結果を得ることができた。
【００４６】
【発明の効果】
本願発明に係る数値解析方法および装置の好ましい態様によれば、解析対象物の解析領域を複数の微小要素に分割した解析モデルを構築する工程と、前記解析モデルの解析領域内に状態量の時間変化の激しい微小要素を含む領域Ａおよび前記状態量の時間変化の緩やかな微小要素を含む領域Ｂを設定する工程と、前記領域Ｂについて時間的な計算負荷の小さな計算手法により状態量を求めて状態量Ｂとする工程と、前記状態量Ｂに基づいて境界条件を設定し、前記領域Ａについて時間的な計算負荷の大きな計算手法により求める工程とを有することを特徴とする、物理現象の予測解析方法および装置が提供され、解析時間を大幅に短縮することができる。
【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で用いる矩形キャビティである。
【図４】図３の矩形キャビティの解析途中の状態を示す一例である。
【図５】矩形キャビティの充填済み部分における圧力値近似方法を示す1例である。
【図６】矩形キャビティの領域Ａ部分において近時計算された圧力分布である。
【図７】矩形キャビティの領域Ａおよび領域Ｂを併せた圧力分布分布である。
【図８】実施例の２で用いる射出成形品のＣＡＤデータ形状である。
【図９】図８を微小要素に分割した状態を示す1例である。
【図１０】図９の充填途中の状態を示す1例である。
【図１１】図９の射出成形時における流動先端の進行状況である。
【符号の説明】
１００：演算装置
１０１：演算装置における初期条件設定手段
１０２：状態量変化の度合いによる領域Ａ、Ｂの設定手段
１０３：ｔｎとｔｍの大小比較を行う時刻判定手段
１０４：領域Ｂの状態量を近似計算する領域Ｂ計算手段
１０５：領域Ａまたは領域ＡとＢ全体の解析を実行する解析実行手段
１０６：時間ステップ進行手段
１０７：解析結果出力手段
１０８：解析モデル構築手段
１１０：データ記憶装置
１２０：解析条件入力装置
１３０：解析結果出力装置
３０１：四角形微小要素
３０２：ゲート位置
４０１：流動先端部分
４０２：領域Ａ
４０３：領域Ｂ
４０４：圧力近似計算位置
５０１：既に計算済みの圧力変化
５０２：外挿近時された圧力変化
６０１：領域Ｂ部分の圧力値
７０１：領域Ａおよび領域Ｂを併せた圧力値
８０１：射出成形品の表面形状を表す三角形ファセット
９０１：射出成形品形状を分割した三角錐微小要素
９０２：ゲート位置
１００１：充填済みの領域Ｂ
１００２：流動先端部分である領域Ａ
１００３：未充填部分
１１０１：微小要素の充填時刻
【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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【図１０】
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【図１１】
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