(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュ化された修正前解析モデルに特徴形状を追加することで、修正後解析モデルを作成するモデル作成装置であって、
前記特徴形状の種別、該特徴形状の種別に応じた外形パラメータ、および、修正前解析モデルデータからみた相対位置の指定を受け付ける特徴形状指定部と、
前記受け付けた特徴形状の種別がリブであり、該リブに関する外形パラメータが、該リブの根元となる前記修正前解析モデル上の節点群、該リブの幅および高さから構成される場合、前記受け付けた相対位置上に前記節点群を結ぶ折れ線を作成し、前記各節点が属している前記修正前解析モデルの要素面の法線方向に前記高さ分移動して点群を作成し、前記節点群と前記作成された点群とで囲まれた輪郭面を、該輪郭面の法線方向および法線の逆方向に前記幅の半分の値を平行移動することで、前記法線方向の面および前記法線の逆方向の面をそれぞれ作成し、該作成された法線方向の面および法線逆方向の面を含む６面体形状を作成することで、前記特徴形状であるリブの外形データを作成し、
前記受け付けた特徴形状の種別がリブであり、該リブに関する外形パラメータが、該リブの上端部となる修正前解析モデル上の２つの節点と任意の点、および、幅から構成される場合、前記受け付けた２つの節点と任意の点との３点を通る平面を、修正前解析モデルに対する閉領域面として作成し、前記受け付けた幅の二分の一分、前記閉領域面の正の法線方向および逆の法線方向に対してそれぞれ平行移動することで、前記閉領域面に平行な２つの面を作成し、該２つの面を含む６面体形状を作成することで、前記特徴形状であるリブの外形データを作成し、
前記受け付けた特徴形状の種別がボスであり、該ボスに関する外形パラメータが、該ボスの根元の中心節点、押し出し方向、外径、内径、および、高さから構成される場合、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた外径を直径とする前記受け付けた高さ分の外側円筒面を作成し、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた内径を直径とする前記受け付けた高さ分の内側円筒面を作成し、前記作成した外側円筒面と前記作成した内側円筒面とを含む円筒形状を作成することで、前記特徴形状であるボスの外形データを作成し、
前記受け付けた特徴形状の種別が穴であり、該穴に関する外形パラメータが、該穴の根元の中心節点、押し出し方向、直径、および、深さから構成される場合、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた直径および深さ分の円筒面を作成し、前記作成した円筒面を穴の外形とすることで、前記特徴形状である穴の外形データを作成する特徴形状作成部と、
前記修正前解析モデルデータに前記特徴形状の外形データを追加して修正後解析モデルデータを作成するメッシュ演算部とを有し、
前記メッシュ演算部は、
前記特徴形状指定部が受け付けた前記特徴形状の相対位置をもとに、前記修正前解析モデルデータおよび前記特徴形状の位置を決定し、
前記修正前解析モデルデータおよび前記特徴形状の外形データそれぞれをメッシュ化してメッシュモデルを作成し、
前記メッシュモデル間で重複するメッシュを削除し、その削除した領域に部分メッシュを作成し、その作成した部分メッシュを前記メッシュモデルにマージして前記修正後解析モデルデータとして出力すること
を特徴とするモデル作成装置。
【請求項２】
前記修正後解析モデルデータに対してシミュレーションを行い、その結果を出力するシミュレーション出力部を有することを特徴とする請求項１に記載のモデル作成装置。
【請求項３】
メッシュ化された修正前解析モデルに特徴形状を追加することで、修正後解析モデルを作成するモデル作成方法であって、
コンピュータが、
前記受け付けた特徴形状の種別がリブであり、該リブに関する外形パラメータが、該リブの根元となる前記修正前解析モデル上の節点群、該リブの幅および高さから構成される場合、前記受け付けた相対位置上に前記節点群を結ぶ折れ線を作成し、前記各節点が属している前記修正前解析モデルの要素面の法線方向に前記高さ分移動して点群を作成し、前記節点群と前記作成された点群とで囲まれた輪郭面を、該輪郭面の法線方向および法線の逆方向に前記幅の半分の値を平行移動することで、前記法線方向の面および前記法線の逆方向の面をそれぞれ作成し、該作成された法線方向の面および法線逆方向の面を含む６面体形状を作成することで、前記特徴形状であるリブの外形データを作成し、
前記受け付けた特徴形状の種別がリブであり、該リブに関する外形パラメータが、該リブの上端部となる修正前解析モデル上の２つの節点と任意の点、および、幅から構成される場合、前記受け付けた２つの節点と任意の点との３点を通る平面を、修正前解析モデルに対する閉領域面として作成し、前記受け付けた幅の二分の一分、前記閉領域面の正の法線方向および逆の法線方向に対してそれぞれ平行移動することで、前記閉領域面に平行な２つの面を作成し、該２つの面を含む６面体形状を作成することで、前記特徴形状であるリブの外形データを作成し、
前記受け付けた特徴形状の種別がボスであり、該ボスに関する外形パラメータが、該ボスの根元の中心節点、押し出し方向、外径、内径、および、高さから構成される場合、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた外径を直径とする前記受け付けた高さ分の外側円筒面を作成し、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた内径を直径とする前記受け付けた高さ分の内側円筒面を作成し、前記作成した外側円筒面と前記作成した内側円筒面とを含む円筒形状を作成することで、前記特徴形状であるボスの外形データを作成し、
前記受け付けた特徴形状の種別が穴であり、該穴に関する外形パラメータが、該穴の根元の中心節点、押し出し方向、直径、および、深さから構成される場合、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた直径および深さ分の円筒面を作成し、前記作成した円筒面を穴の外形とすることで、前記特徴形状である穴の外形データを作成する特徴形状作成手順と、
前記特徴形状の種別と該特徴形状の種別に応じた外形パラメータとから前記特徴形状の外形データを作成する特徴形状作成手順と、
前記修正前解析モデルデータに前記特徴形状の外形データを追加して修正後解析モデルデータを作成するメッシュ演算手順とを実行し、
前記メッシュ演算手順は、
前記特徴形状指定手順が受け付けた前記特徴形状の相対位置をもとに、前記修正前解析モデルデータおよび前記特徴形状の位置を決定し、
前記修正前解析モデルデータおよび前記特徴形状の外形データそれぞれをメッシュ化してメッシュモデルを作成し、
前記メッシュモデル間で重複するメッシュを削除し、その削除した領域に部分メッシュを作成し、その作成した部分メッシュを前記メッシュモデルにマージして前記修正後解析モデルデータとして記憶手段に出力すること
を特徴とするモデル作成方法。
【請求項４】
コンピュータは、前記修正後解析モデルデータに対してシミュレーションを行い、その結果を出力することを特徴とする請求項３に記載のモデル作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モデル作成装置、および、モデル作成方法に関する。特に、計算機を用いた数値解析により、物理現象を数値的に模擬するＣＡＥ（Computer Aided Engineering）システムであって、形状モデルを作成する。
【背景技術】
【０００２】
製品開発工程においてＣＡＥを活用することで、開発コストの低減、設計開発期間の短縮が図られている。特に３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）で作成した解析モデルの形状データに対して、そのまま解析を行い、解析結果を評価する。評価は、例えば、形状データに対して外部から力がかかったときに、形状データがその力によって変形することをシミュレーションによって確認することである。これにより、形状データの強度を確認することができる。もし、強度が不十分なら、形状データを修正する必要がある。
【０００３】
解析モデルの形状データを修正するときには、３次元ＣＡＤで解析結果を反映した形状データに修正し、修正した形状データに対して再度解析を行う。この反復的な形状データの作成手法により、製品信頼性の向上や設計開発時間の短縮を図るという設計プロセスが定着しつつある。この方法は特許文献１および特許文献２に開示がある。
【０００４】
また、近年においては、形状データを修正するときに３次元ＣＡＤに戻らずに、修正前の解析モデルの節点を移動させることで、修正後の解析モデルを作成するモーフィング技術が提案されている。３次元ＣＡＤに戻らずに解析モデルを作成できるので、解析メッシュの作成や境界条件の設定等のプロセスを行う必要がなくなる。この方法は特許文献３に開示があり、修正前の解析モデルをもとにして修正後の解析モデルを作成できるようになるため、メッシュデータの作成や境界条件などの設定を大幅に削減することができる。
【０００５】
前記のようにＣＡＥには、解析モデルの作成について作業負担の軽減という問題がある。この問題に対して、修正前解析モデルをもとにして修正後の解析モデルを作成できるようにする特許文献３に開示の技術は有効性が高い。すなわち特許文献３の技術は、修正前の解析モデルを変形して修正後の解析モデルを作成できるようにすることで、３次元ＣＡＤに戻ってから解析モデルを作成するときに発生する、メッシュデータの作成や境界条件などの設定作業を大幅に削減することができる。
【特許文献１】特開平０３−０７００８３号公報
【特許文献２】特開２００１−２９７１１８号公報
【特許文献３】特開２００３−１０８６０９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、特許文献３の技術は、修正前解析モデルに対して基準点の移動による拡大縮小などの変形処理を行うことにより、修正後解析モデルを作成するようにしている。しかし、特許文献３の技術は、修正前解析モデルに対して、特徴形状を追加することはできない。なお、特徴形状は、例えば、リブ（補強部材）、ボス（突起部）、穴などが挙げられる。そのため、修正前解析モデルに特徴形状の追加を行うときには、３次元ＣＡＤに戻ってから手作業で追加する形状の外形を作成する必要があり、作業負担がかかってしまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、前記した問題を解決し、修正前解析モデルに対して手軽に特徴形状を追加することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、メッシュ化された修正前解析モデルに特徴形状を追加することで、修正後解析モデルを作成するモデル作成装置であって、前記特徴形状の種別、該特徴形状の種別に応じた外形パラメータ、および、修正前解析モデルデータからみた相対位置の指定を受け付ける特徴形状指定部と、前記受け付けた特徴形状の種別がリブであり、該リブに関する外形パラメータが、該リブの根元となる前記修正前解析モデル上の節点群、該リブの幅および高さから構成される場合、前記受け付けた相対位置上に前記節点群を結ぶ折れ線を作成し、前記各節点が属している前記修正前解析モデルの要素面の法線方向に前記高さ分移動して点群を作成し、前記節点群と前記作成された点群とで囲まれた輪郭面を、該輪郭面の法線方向および法線の逆方向に前記幅の半分の値を平行移動することで、前記法線方向の面および前記法線の逆方向の面をそれぞれ作成し、該作成された法線方向の面および法線逆方向の面を含む６面体形状を作成することで、前記特徴形状であるリブの外形データを作成し、前記受け付けた特徴形状の種別がリブであり、該リブに関する外形パラメータが、該リブの上端部となる修正前解析モデル上の２つの節点と任意の点、および、幅から構成される場合、前記受け付けた２つの節点と任意の点との３点を通る平面を、修正前解析モデルに対する閉領域面として作成し、前記受け付けた幅の二分の一分、前記閉領域面の正の法線方向および逆の法線方向に対してそれぞれ平行移動することで、前記閉領域面に平行な２つの面を作成し、該２つの面を含む６面体形状を作成することで、前記特徴形状であるリブの外形データを作成し、前記受け付けた特徴形状の種別がボスであり、該ボスに関する外形パラメータが、該ボスの根元の中心節点、押し出し方向、外径、内径、および、高さから構成される場合、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた外径を直径とする前記受け付けた高さ分の外側円筒面を作成し、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた内径を直径とする前記受け付けた高さ分の内側円筒面を作成し、前記作成した外側円筒面と前記作成した内側円筒面とを含む円筒形状を作成することで、前記特徴形状であるボスの外形データを作成し、前記受け付けた特徴形状の種別が穴であり、該穴に関する外形パラメータが、該穴の根元の中心節点、押し出し方向、直径、および、深さから構成される場合、前記受け付けた中心節点を中心として前記受け付けた押し出し方向に対して、前記受け付けた直径および深さ分の円筒面を作成し、前記作成した円筒面を穴の外形とすることで、前記特徴形状である穴の外形データを作成する特徴形状作成部と、前記修正前解析モデルデータに前記特徴形状の外形データを追加して修正後解析モデルデータを作成するメッシュ演算部とを有し、前記メッシュ演算部は、前記特徴形状指定部が受け付けた前記特徴形状の相対位置をもとに、前記修正前解析モデルデータおよび前記特徴形状の位置を決定し、前記修正前解析モデルデータおよび前記特徴形状の外形データそれぞれをメッシュ化してメッシュモデルを作成し、前記メッシュモデル間で重複するメッシュを削除し、その削除した領域に部分メッシュを作成し、その作成した部分メッシュを前記メッシュモデルにマージして前記修正後解析モデルデータとして出力することを特徴とする。その他の手段は、後記する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明で作成した特徴形状の外形を利用することにより、修正前解析モデルから３次元ＣＡＤを使用することなく、直接的に特徴形状の追加する解析モデルを作成することが可能となる。これにより、修正後解析モデルの作成にかかる作業負担を大幅に減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係わる解析モデル作成システム（モデル作成装置）の構成を示す。本システムは、コンピュータなどのデータ処理装置が用いられるハードウェアシステムとそれに搭載されるソフトウェアシステム（コンピュータプログラム）で構成される。
【００１２】
本実施形態のハードウェアシステムは、図示を省略してあるデータ処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unitおよびメモリにより構成される）やデータ格納装置（ハードディスクなどの記憶手段により構成される）などを含むとともに、システム使用者がデータを入力したり表示したりするためのキーボード、ポインティングデバイス、ディスプレイ等からなる要求元端末装置１０１が含まれている。なお、データ格納装置は、修正前解析モデルデータ１１１、特徴形状外形データ１１２、および、修正後解析モデルデータ１１３を格納する。
【００１３】
一方、本実施形態のコンピュータプログラムとして構成される解析モデル作成手段は、メモリに読み取られてＣＰＵに実行されることで、修正前解析モデル入力部１０２、特徴形状指定部１０３、特徴形状作成部１０４、メッシュ演算部１０５を実現する。これらの各機能部でなされる処理の概略を以下で説明する。
【００１４】
修正前解析モデル入力部１０２は、新たに作成しようとする解析モデルの基になる修正前解析モデルを入力し、修正前解析モデルデータ１１１として登録する。特徴形状指定部１０３は、修正前解析モデルに対して、どのような特徴形状を追加するか選択し、選択した特徴形状の種別（リブ、ボス、穴など）に応じたパラメータ（直径、幅、高さなど）を入力する。特徴形状作成部１０４では、特徴形状指定部１０３で入力したデータをもとに特徴形状の外形を作成し、特徴形状外形データ１１２として登録する。メッシュ演算部１０５では、特徴形状外形データ１１２および修正前解析モデルデータ１１１から修正後解析モデルデータ１１３を作成する。
【００１５】
以下では、前記の各機能部について処理の具体的な例について説明する。
【００１６】
図２は、修正前解析モデル入力部１０２による修正前解析モデル入力処理に際して表示される操作画面の例を示す。修正前解析モデル入力処理操作画面には、修正前解析モデルデータフィールド２０１、実行ボタン２０２、キャンセルボタン２０３が設けられている。
【００１７】
この操作画面において、ユーザは、まず要求元端末装置１０１により修正前解析モデルデータフィールド２０１に修正前解析モデルデータ１１１のファイル名を入力する。次に実行ボタン２０２を押すと、修正前解析モデルデータフィールド２０１に入力されたファイル名のファイルが修正前解析モデルデータ１１１として登録される。キャンセルボタン２０３が押された場合は、修正前解析モデルデータフィールド２０１に入力されたファイル名が解除される。
【００１８】
特徴形状指定部１０３は、追加する特徴形状に関するパラメータの入力を受け付ける。なお、特徴形状指定部１０３は、追加する特徴形状により入力が必要なパラメータが異なるため、追加する特徴形状により異なる操作画面で入力処理を実施する。以下、図３〜図６に示す各操作画面を説明する。
【００１９】
図３は、特徴形状として、根元の節点群を選択してリブを指定する際の操作処理画面を示す。節点群フィールド３０１は、追加するリブの根元となる節点群を入力すると、その節点番号が節点群フィールド３０１に順に表示される。幅フィールド３０２には、追加するリブの幅を入力する。また、高さフィールド３０３には、追加するリブの高さを入力する。実行ボタン３０４を押すと入力が確定され、キャンセルボタン３０５を押すと入力が解除される。
【００２０】
図４は、特徴形状として、上端部の２点と任意の節点を選択してリブを指定する際の操作処理画面を示す。節点１フィールド４０１および節点２フィールド４０２には、リブの上端となる２つの節点を修正前解析モデル上の節点から入力する。節点３フィールド４０３には、任意の点（修正前解析モデル上の節点以外の任意の点でも可）を入力する。節点１フィールド４０１および節点２フィールド４０２に入力された２つの節点と節点３フィールド４０３に入力された点の３点で構成される平面を基準にリブを作成する。幅フィールド４０４には、追加するリブの幅を入力する。実行ボタン４０５を押すと入力が確定され、キャンセルボタン４０６を押すと入力が解除される。
【００２１】
図５は、特徴形状として、ボスを指定する際の操作処理画面の例を示す。中心節点５０１には、追加するボスの根元の中心となる点を修正前解析モデルの節点から選択すると、その節点番号が表示される。押し出し方向５０２には、ボスの押し出し方向を入力する。修正前解析モデル上の２点を選択した場合には、２点を結んだ方向が押し出し方向として押し出し方向５０２に入力される。外径５０３には、ボスの外径の寸法を入力する。内径５０４には、ボスの内径を入力する。高さ５０５には、ボスの高さを入力する。実行ボタン５０６を押すと入力が確定され、キャンセルボタン５０７を押すと入力が解除される。
【００２２】
図６は、特徴形状として、穴を指定する際の操作処理画面の例を示す。中心節点６０１には、追加する穴の根元の中心となる点を修正前解析モデルの節点から選択すると、その節点番号が表示される。押し出し方向６０２には、穴の押し出し方向を入力する。修正前解析モデル上の２点を選択した場合には、２点を結んだ方向が押し出し方向として押し出し方向６０２に入力される。直径６０３には、穴の直径の寸法を入力する。高さ６０４には、穴の深さを入力する。実行ボタン６０５を押すと入力が確定され、キャンセルボタン６０６を押すと入力が解除される。
【００２３】
以下、図７および図８を参照して、特徴形状生成部が特徴形状を作成する動作を説明する。まず、図７および図８において、特徴形状の種別に応じて、処理が分岐する（Ｓ１０）。
【００２４】
図９は、Ｓ１０でリブの根元が選択されたときに、特徴形状生成部が作成するリブの外形の例を示す。特徴形状指定部１０３で図３の操作画面から入力した場合には、次の方法でリブの外形を作成する。まず、節点群フィールド３０１に入力された節点群（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を結ぶ折れ線を作成する（Ｓ１１）。各節点が属している修正前解析モデルの要素面の法線方向に高さフィールド３０３で入力した高さ分移動し、点群（Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ３’、Ｐ４’）を作成する（Ｓ１２）。
【００２５】
次に、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１’、Ｐ２’で囲まれた輪郭面を輪郭面の法線方向および法線の逆方向に幅フィールド３０２に入力された値の二分の一の値を平行移動することでＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４で囲まれた面およびＶ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８で囲まれた面を作成する（Ｓ１３）。このＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８の８点からなる６面体を作成する。Ｐ２、Ｐ３、Ｐ２’、Ｐ３’で囲まれた輪郭面、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ３’、Ｐ４’で囲まれた輪郭面についても同様な操作で、６面体形状を作成する（Ｓ１４）。
【００２６】
節点群フィールド３０１に４つの修正前解析モデル上の節点を入力した場合には、図９のように３つの６面体で構成されるリブが作成される。つまり、節点群フィールド３０１にｎ個の修正前解析モデル上の節点を入力した場合には、ｎ−１個の６面体で構成されるリブが作成される（Ｓ１５）。
【００２７】
図１０は、Ｓ１０でリブの上端部が選択されたときに、特徴形状生成部が作成するリブの外形の例を示す。特徴形状指定部１０３で図４の操作画面から入力した場合には、次の方法でリブの外形を作成する。節点１フィールド４０１に入力された節点（Ｐ１）および節点２フィールド４０２に入力された節点（Ｐ２）が作成するリブの上端点となる。まず、節点３フィールド４０３に入力された点（Ｐ３）とＰ１、Ｐ２の３点を通る平面を作成する（Ｓ２１）。つまり、修正前解析モデルと作成した平面の交線およびＰ１、Ｐ２を結んだ直線から閉領域面（図１０の点線で囲まれた領域）を作成する。
【００２８】
作成した閉領域面を幅フィールド４０４に入力した値の二分の一分、閉領域面の正・逆の法線方向に対して平行移動することでＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４で囲まれた面およびＶ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８で囲まれた面が作成される。前記で作成した２面で囲まれた領域をリブの外形とする（Ｓ２２）。
【００２９】
図１１（ａ）は、Ｓ１０でボスが選択されたときに、特徴形状生成部が作成するボスの例を示す。特徴形状指定部１０３で図５の操作画面から入力した場合には、次の方法でボスの外形を作成する。まず、中心節点５０１で入力した修正前解析モデル上の節点（図１１では９０１−４）を中心として押し出し方向５０２（図１１では９０１−１）に入力した方向に対して、外径５０３（図１１では９０１−２）に入力された値を直径、高さ５０５に入力された値を高さとする円筒面を作成する（Ｓ３１）。
【００３０】
同様に、中心節点５０１で入力した座標値を中心として押し出し方向５０２に入力した方向に対して、内径５０４（図１１では９０１−３）に入力された値を直径、高さ５０５に入力された値を高さとする円筒面を作成する（Ｓ３２）。作成した２つの円筒面をボスの外形とする（Ｓ３３）。内径５０４に値が入力されていない、または、０．０の場合は、穴がないボスになる。
【００３１】
図１１（ｂ）は、Ｓ１０で穴が選択されたときに、特徴形状生成部が作成する穴の例を示す。特徴形状指定部１０３で図６の操作画面から入力した場合には、次の方法で穴を作成する。中心節点６０１（図１１では９０２−３）で入力した修正前解析モデル上の節点を中心として押し出し方向６０２（図１１では９０２−１）に入力した方向に対して、直径６０３（図１１では９０２−２）に入力された値を直径、深さ６０４に入力された値を深さとする円筒面を作成する（Ｓ４１）。作成した円筒面を穴の外形とする（Ｓ４２）。
【００３２】
メッシュ演算部１０５は、修正前解析モデルデータ１１１に、特徴形状外形データ１１２を追加することで、修正後解析モデルデータ１１３を作成する。これにより、特徴形状外形データ１１２に登録されている特徴形状が、修正前解析モデルデータ１１１に追加された修正後解析モデルが作成される。作成された修正後解析モデルデータ１１３は、記憶手段に登録される。以下、図１２のフローチャートに沿って、追加処理の詳細を説明する。
【００３３】
まず、メッシュ演算部１０５は、特徴形状指定部１０３が入力を受け付けた特徴形状の位置（修正前解析モデルデータ１１１に対する相対位置）を参照して、解析モデル間の位置合わせを行う（Ｓ５１）。
【００３４】
次に、メッシュ演算部１０５は、メッシュ化演算により、解析モデル（修正前解析モデルデータ１１１および特徴形状外形データ１１２）からメッシュモデルを作成する（Ｓ５２）。メッシュモデルは、３次元の形状モデルであり、その形状モデルが４面体（３角錐）を組み合わせることによって構成される（図１３（ａ）参照）。
【００３５】
なお、メッシュ化演算は、例えば、文献（P.L.Geoge著、“Automatic mesh generator with specified boudary”、Compt.Meth. in Appl.Mesh.andEng.92,pp259-288）、または、文献（谷口健男著、“三次元凸体の四面体有限要素自動分割”、土木学会論文集I-16巻432号 pp137-144(1991)）に記載されている。
【００３６】
そして、メッシュ演算部１０５は、Ｓ５２で作成したメッシュモデル間で重複する干渉部分のメッシュを削除する（Ｓ５３）。さらに、メッシュ演算部１０５は、Ｓ５３でメッシュを削除した領域に部分メッシュを再生成する（Ｓ５４）。このとき、表面境界のメッシュ形状は保持したままメッシュを再生成する。
【００３７】
そして、メッシュ演算部１０５は、Ｓ５４で再生成した部分メッシュについて、表面要素面のマージ処理を行う（Ｓ５５）。マージ処理は、メッシュ加減乗除をブーリアン型で演算することにより、実現される。
【００３８】
以上、図１２のフローチャートの処理を説明した。なお、Ｓ５５の結果、マージされたメッシュモデルは、例えば、シミュレーション処理への入力に活用することができる。シミュレーション処理は、例えば、形状データに対して外部から力がかかったときに、形状データがその力によって変形することを確認する剛体シミュレーション、または、形状データに対して外部から風圧がかかったときに、その風圧が流れていく軌跡を確認する流体シミュレーションなどが挙げられる。それらのシミュレーションの演算は、例えば、有限要素法によって実現される。
【００３９】
以上説明した図１２のフローチャートの処理について、具体例を説明する。
【００４０】
図１４（ａ）は、リブの追加の説明図である。まず、修正前解析モデルデータ１１１がメッシュ化された元メッシュと、特徴形状外形データ１１２の一例である追加したリブとの位置合わせが行われる（ａ１）。次に、追加したリブ（追加形状）をメッシュ化することで、部分メッシュが生成される（ａ２）。そして、元メッシュと部分メッシュとの干渉部分のメッシュが削除される（ａ３）。さらに、削除された領域に部分メッシュが生成される（ａ４）。
【００４１】
図１４（ｂ）は、リブの削除の説明図である。まず、修正後解析モデルデータ１１３である元メッシュが与えられると（ｂ１）、リブ面に帰属する要素群が、抽出されて削除される（ｂ２）。そして、隣接面の延長方向に境界が作成され（ｂ３）、削除された領域に部分メッシュが生成されることで（ｂ４）、元メッシュのパテ埋め処理となる。
【００４２】
以下では、修正前解析モデルをもとにして、修正後解析モデルを作成する解析モデル作成方法の適用例について説明する。
【００４３】
図１３は、解析モデル作成方法の一適用例を示す。修正前解析モデル入力部１０２で入力し、修正前解析モデルデータ１１１として登録されているのが、修正前解析モデル１００１である（図１３（ａ））。特徴形状指定部１０３では、図４の操作画面から節点１フィールド４０１、節点２フィールド４０２に、それぞれ上端部の２点となる節点１００１−１、に節点１００１−２を入力する。節点３フィールド４０３には節点１００１−３を入力し、幅フィールド４０４に作成するリブの幅を入力する。実行ボタン４０５を押して前記の入力を確定する。
【００４４】
特徴形状作成部１０４では、特徴形状指定部１０３で入力したデータを元に、１００２−１で示されたリブの外形を作成し、特徴形状外形データ１１２に登録する（図１３（ｂ））。特徴形状外形データ１１２に登録された１００２−１の外形から解析モデル１００２に追加する形状のメッシュモデルを作成して、修正前解析モデル１００１とのメッシュのブーリアン演算を実施する。ブーリアン演算を実施してできたモデルが解析モデル１００３になる（図１３（ｃ））。
【００４５】
修正前解析モデル１００１から前記のようにリブを追加するなどの特徴形状の追加を行う解析モデルを、適用例の解析モデル１００３のように容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に関するメッシュ作成装置の基本構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に関する修正前解析モデル入力処理に際して表示される操作画面の例を示す画面図である。
【図３】本発明の一実施形態に関する修正前解析モデル上から根元となる節点を指定してリブを指定する特徴形状指定部の入力処理に際して表示される操作画面の例を示す画面図である。
【図４】本発明の一実施形態に関する修正前解析モデル上の上端節点２点を指定してリブを指定する特徴形状指定部の入力処理に際して表示される操作画面の例を示す画面図である。
【図５】本発明の一実施形態に関するボスの特徴形状指定部の入力処理に際して表示される操作画面の例を示す画面図である。
【図６】本発明の一実施形態に関する穴の特徴形状指定部の入力処理に際して表示される操作画面の例を示す画面図である。
【図７】本発明の一実施形態に関する特徴形状としてリブを作成する動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に関する特徴形状としてボス、穴を作成する動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に関する根元となる節点群を選択してリブを作成する例を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態に関する上端となる２節点を選択してリブを作成する例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態に関するボス、穴を作成する例を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態に関するメッシュ演算の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態に関する解析モデル作成の一例を示す説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態に関するメッシュ演算の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０１  要求元端末装置
１０２  修正前解析モデル入力部
１０３  特徴形状指定部
１０４  特徴形状作成部
１０５  メッシュ演算部
１１１  修正前解析モデルデータ
１１２  特徴形状外形データ
１１３  修正後解析モデルデータ
【図１】
0004664801.tif 000002
【図２】
0004664801.tif 000003
【図３】
0004664801.tif 000004
【図４】
0004664801.tif 000005
【図５】
0004664801.tif 000006
【図６】
0004664801.tif 000007
【図７】
0004664801.tif 000008
【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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