(57)【要約】【課題】流れを規制する物体を考慮しつつも、物理量を効率的に算出することにより、流体の流れ解析の効率化を図る。【解決手段】解析領域内に離散的に設定された計算点毎に、流れを規制する物体の有無が境界条件として設定される。そして、物理量の算出対象となる基準計算点Ｐの周囲に存在する第１の参照計算点Ｐの物理量に基づいて、計算点毎に、物理量が算出される。この場合、第１の参照計算点の境界条件と、基準計算点を中心とした第１の参照計算点の位置的な関係とに基づいて、第１の参照計算点の物理量に重み係数が設定された上で、物理量が算出される。そして、この1セットの演算を反復的に実行し、各計算点の物理量が近似的に算出される。これにより、解析領域内の流れ状態が数値的に解析可能となる。【選択図】図１
2005339460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解析領域内に離散的に設定された計算点の物理量を、反復計算を用いて近似的に算出し、前記解析領域内の流れ状態を数値的に解析する流体の解析方法において、
前記計算点毎に、流れを規制する物体の有無を境界条件として設定する第１のステップと、
前記物理量の算出対象となる基準計算点の周囲に存在する第１の参照計算点の物理量に基づいて、前記計算点毎に、前記物理量を算出する第２のステップとを有し、
前記第２のステップは、
前記第１の参照計算点の境界条件と、前記基準計算点を中心とした前記第１の参照計算点の位置的な関係とに基づいて、前記第１の参照計算点の物理量に重み係数を設定した上で、前記物理量を算出することを特徴とする流体の解析方法。
【請求項２】
前記第２のステップは、
前記第１の参照計算点の物理量に、当該第１の参照計算点の境界条件に対応した前記重み係数を基準係数として設定するステップと、
前記第１の参照計算点と前記基準計算点との間に、前記第１の参照計算点とは異なる第２の参照計算点が存在する場合には、前記第２の参照計算点の物理量に、当該第２の参照計算点の境界条件に対応した前記重み係数を基準係数として設定するとともに、前記第１の参照計算点の物理量に、前記第２の参照計算点の境界条件に対応した前記重み係数を付加係数として更に設定するステップと
を有することを特徴とする請求項１に記載された流体の解析方法。
【請求項３】
境界条件は、流れを規制する物体の有無に基づいて、流れを規制する壁、または、流れを規制しない空間として設定されることを特徴とする請求項１または２に記載された流体の解析方法。
【請求項４】
前記重み係数は、前記境界条件が前記壁である場合には、前記算出される物理量において、自己に該当する計算点の物理量の影響を抑制させることを特徴とする請求項３に記載された流体の解析方法。
【請求項５】
前記重み係数は、前記境界条件が前記壁である場合には０に設定され、前記境界条件が前記空間である場合には１に設定されることを特徴とする請求項３に記載された流体の解析方法。
【請求項６】
解析領域内に離散的に設定されている計算点の物理量を、反復計算を用いて近似的に算出し、前記解析領域内の流れ状態を数値的に解析する流体の解析方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラムにおいて、
前記計算点毎に、流れを規制する物体の有無を境界条件として設定する第１のステップと、
前記物理量の算出対象となる基準計算点の周囲に存在する第１の参照計算点の物理量に基づいて、前記計算点毎に、前記物理量を算出する第２のステップとを有し、
前記第２のステップは、
前記第１の参照計算点の境界条件と、前記基準計算点を中心とした前記第１の参照計算点の位置的な関係とに基づいて、前記第１の参照計算点の物理量に重み係数を設定した上で、前記物理量を算出する流体の解析方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラム。
【請求項７】
前記第２のステップは、
前記第１の参照計算点の物理量に、当該第１の参照計算点の境界条件に対応した前記重み係数を基準係数として設定するステップと、
前記第１の参照計算点と前記基準計算点との間に、前記第１の参照計算点とは異なる第２の参照計算点が存在する場合には、前記第２の参照計算点の物理量に、当該第２の参照計算点の境界条件に対応した前記重み係数を基準係数として設定するとともに、前記第１の参照計算点の物理量に、前記第２の参照計算点の境界条件に対応した前記重み係数を付加係数として更に設定するステップと
を有することを特徴とする請求項６に記載されたコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の解析方法およびこの方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラム係り、特に、解析領域内における流れ状態の数値解析手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、解析領域に設定された離散的な計算点の物理量をもとに、解析領域内の流れ状態を数値的に解析する手法が知られている。流体の流れを示す運動方程式は、偏微分方程式で表すことができ、解析領域内の流体の流れ状態は、例えば、差分法を用いることにより数値的に解析することができる。例えば、特許文献１〜３には、差分法による近似解法を用いた反復計算を行うことにより、各計算点の物理量を近似的に算出する手法が開示されている。この類の近似解法では、各計算点の物理量が、その周囲の計算点の物理量に基づいて一義的に算出される。
【特許文献１】特開平６−１９９５４号公報
【特許文献２】特開平１０−１１４２０号公報
【特許文献３】特開平１１−２１９３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような解析手法では、物体の有無を考慮しないで演算を進めると、物理量が物体を突き抜けて伝播してしまい、実際の流れ状態とは異なる物理現象が生じ、解析精度が低下するという不都合がある。そのため、従来では、解析プログラムにおいて物体の有無を判断し、この判断結果に基づいた適切な処理を実行することで、このような弊害を解消している。しかしながら、計算点毎に、物体の有無を判断する手法は計算効率が悪く、解析効率の低下を招くという問題が生じる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、流れを規制する物体を考慮しつつも、物理量を効率的に算出することにより、流体の流れ解析の効率化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、解析領域内に離散的に設定された計算点の物理量を、反復計算を用いて近似的に算出し、解析領域内の流れ状態を数値的に解析する流体の解析方法を提供する。この流体の解析方法は、計算点毎に、流れを規制する物体の有無を境界条件として設定する第１のステップと、物理量の算出対象となる基準計算点の周囲に存在する第１の参照計算点の物理量に基づいて、計算点毎に、物理量を算出する第２のステップとを有し、第２のステップは、第１の参照計算点の境界条件と、基準計算点を中心とした第１の参照計算点の位置的な関係とに基づいて、第１の参照計算点の物理量に重み係数を設定した上で、物理量を算出する。
【０００６】
ここで、第１の発明において、第２のステップは、第１の参照計算点の物理量に、第１の参照計算点の境界条件に対応した重み係数を基準係数として設定するステップと、第１の参照計算点と基準計算点との間に、第１の参照計算点とは異なる第２の参照計算点が存在する場合には、第２の参照計算点の物理量に、第２の参照計算点の境界条件に対応した重み係数を基準係数として設定するとともに、第１の参照計算点の物理量に、第２の参照計算点の境界条件に対応した重み係数を付加係数として更に設定するステップとを有することが好ましい。
【０００７】
また、第１の発明において、境界条件は、流れを規制する物体の有無に基づいて、流れを規制する壁、または、流れを規制しない空間として設定されることが好ましい。この場合、重み係数は、境界条件が壁である場合には、算出される物理量において、自己に該当する計算点の物理量の影響を抑制させることが好ましい。また、重み係数は、境界条件が壁である場合には０に設定され、境界条件が空間である場合には１に設定されることが好ましい。
【０００８】
第２の発明は、解析領域内に離散的に設定されている計算点の物理量を、反復計算を用いて近似的に算出し、解析領域内の流れ状態を数値的に解析する流体の解析方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラムを提供する。このコンピュータ・プログラムは、計算点毎に、流れを規制する物体の有無を境界条件として設定する第１のステップと、物理量の算出対象となる基準計算点の周囲に存在する第１の参照計算点の物理量に基づいて、計算点毎に、物理量を算出する第２のステップとを有し、第２のステップは、第１の参照計算点の境界条件と、基準計算点を中心とした第１の参照計算点の位置的な関係とに基づいて、第１の参照計算点の物理量に重み係数を設定した上で、物理量を算出する流体の解析方法を実行する。
【０００９】
ここで、第２の発明において、第２のステップは、第１の参照計算点の物理量に、第１の参照計算点の境界条件に対応した重み係数を基準係数として設定するステップと、第１の参照計算点と基準計算点との間に、第１の参照計算点とは異なる第２の参照計算点が存在する場合には、第２の参照計算点の物理量に、第２の参照計算点の境界条件に対応した重み係数を基準係数として設定するとともに、第１の参照計算点の物理量に、第２の参照計算点の境界条件に対応した重み係数を付加係数として更に設定するステップとを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、境界条件に応じた重み係数を設定した上で演算を実行することにより、流れ規制する物体の影響を考慮した上で計算点の物理量を算出することができる。これにより、計算点毎に物体の有無を判断する必要がないので、オペレータの作業負担の軽減を図ることができるとともに、物理量を効率的に算出することができ、解析効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本実施形態にかかる解析装置のブロック構成図である。この解析装置１は、コンピュータ１０、キーボードやマウス等の入力装置１１、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等の表示装置１２および磁気ディスク等の記憶装置１３で構成されている。コンピュータ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを主体に構成されている。このコンピュータ１０は、差分法による近似解法に基づいて、解析領域内に離散的に設定された計算点の物理量（例えば、流速や圧力等）を算出し、解析領域内の流れ状態を数値的に解析する。オペレータは、表示装置１２に表示された情報に基づき、入力装置１１を操作して、解析対象となる領域（以下「解析領域」という）の指定や数値の入力などを行う。記憶装置１３には、解析領域の流れ状態を解析するのに必要な各種のデータベースが格納されているが、特に本実施形態では、境界条件データベース１３ａと、演算値データベース１３ｂとが重要になる。
【００１２】
境界条件データベース１３ａは、後述する重み係数の設定に際して参照され、解析領域毎に個別の識別番号が付された境界条件レコード群で構成されている。個々の境界条件レコードには、計算点を識別するための識別番号と、その境界条件とが対応付けて記述されている。演算値データベース１３ｂは、演算結果としての物理量が格納され、解析領域毎に個別の識別番号が付された演算値レコード群で構成されている。個々の演算値レコードには、計算点の識別番号と、その物理量とが対応付けて記述されている。
【００１３】
図２は、コンピュータ１０の機能的な構成を示すブロック図である。コンピュータ１０を機能的に捉えた場合、このコンピュータ１０は、設定部１０ａと、演算部１０ｂと、判断部１０ｃとを有する。設定部１０ａは、解析領域内に計算点を離散的に設定するとともに、設定された計算点毎に、流れを規制する物体の有無を境界条件として設定する。演算部１０ｂは、反復計算における一サイクル分の演算処理を実行する。具体的には、物理量の算出対象となる基準計算点の周囲に存在する参照計算点の物理量に基づいて、計算点毎に、物理量が算出される。判断部１０ｃは、演算部１０ｂに対して、一サイクル分の演算処理を繰り返し実行する旨を指示するとともに（繰返指示）、各計算点の物理量が近似的に算出されたと判断した場合には、演算部１０ｂに対して、以降の演算サイクルを中止する旨を指示する（中止指示）。
【００１４】
図３は、本実施形態にかかる流体の解析手順を示すフローチャートである。まず、ステップ１において、オペレータによる入力装置１１の操作に従い、解析領域に関する情報が設定される。このステップ１において設定される情報としては、解析領域の形状、内部流体の物性値や流量等、流動の原因となる外力の内容、解析に使用する諸公式や物理法則等が挙げられる。
【００１５】
ステップ２では、解析領域に計算点Ｐが設定される。この計算点Ｐは、解析領域内の物理量を情報として有する点であり、解析領域内に離散的に設定される。例えば、計算点Ｐは、解析領域内に三次元格子を設定した上で、この格子の交差に対応して設けられるといった如くである。この場合、解析領域に設定される格子間隔は、解析に要する分解能に応じて、任意に設定することができる。すなわち、流れ状態を詳細に解析したい場合には、格子間隔が密に設定され、流れ状態をラフに解析したい場合には、格子間隔が前者よりも疎に設定される。格子間隔の適正値は、解析精度の向上および演算負荷の軽減の双方を考慮した上で、オペレータによって適宜決定される。設定された計算点Ｐには、各計算点Ｐを識別するための識別番号（1〜ｎ（ｎ：計算点数））が設定される。
【００１６】
ステップ３において、設定された計算点Ｐ毎に、境界条件が設定される。ある計算点Ｐにおいて、その位置に流れを規制する物体がある場合には、流れを規制するという意味から「壁」という境界条件が設定される。一方、その位置に流れを規制する物体がない場合には、流れを規制しないという意味から「空間」という境界条件が設定される。すなわち、この境界条件により、各計算点Ｐにおいて、流れを規制する物体の有無が明らかとなる。各計算点Ｐの境界条件は、コンピュータ１０の指示に従い、オペレータによって事前に、或いは、リアルタイムで設定される。境界条件が設定されると、現在処理している解析領域に、新たな識別番号Ｘが採番された上で、各計算点Ｐの境界条件が記述された境界条件レコードが、境界条件データベース１３ａに新規に追加される。なお、本実施形態において、この境界条件は、重み係数として機能する関係上、各計算点Ｐにおける境界条件は、予め定量化した形態で記述されている。具体的には、壁に相当する境界条件には「０」が記述され、空間に相当する境界条件には「１」が記述される。
【００１７】
また、境界条件の設定とともに、計算点Ｐ毎に、物理量の基準値が設定される。この基準値は、反復計算の初期値として用いられる値であり、その値はランダムに設定することができる。基準値が設定されると、先に採番された識別番号Ｘを付した上で、各計算点Ｐにおける物理量の基準値を記述した演算値レコードが、演算値データベース１３ｂに新規に追加される。
【００１８】
ステップ４において、解析領域内のそれぞれの計算点Ｐを対象として、物理量が算出される。高次精度差分法は、流れの状態をコンピュータで数値解析する手法の一つであり、物理量の算出対象となる基準計算点（以下「基準点」という）Ｐの物理量を、その周囲の参照計算点（以下「参照点」という）Ｐの物理量から算出する。この高次精度差分法において、ある基準点Ｐの物理量を算出する場合、一次元解析では、基準点Ｐの物理量とともに、この基準点Ｐを中心に一次元的な関係にある前後２点（合計４点）以上の参照点Ｐの物理量が用いられる。図４は、一次元解析の計算点Ｐの説明図である。基準点Ｐを座標ｉとした場合、参照点Ｐは、同一次元（ｉ軸）上において、少なくとも基準点Ｐを中心とした前後２点の計算点Ｐ（その座標i-2，i-1，i+1，i+2）となる。なお、その詳細について説明は省略するが、二次元解析では、基準点Ｐの他に二次元的な関係にある８点（前後・左右に各々２点）以上の参照点Ｐが用いられ、三次元解析では、基準点Ｐの他に三次元的な関係にある１２点（前後・左右・上下に各々２点）以上の参照点Ｐが用いられる。本実施形態では、説明の簡略化を図るため、この高次精度差分法の一つである三次精度の風上差分法を用いて、説明を行う。
【００１９】
三次精度の風上差分法の場合、周囲４点の参照点Ｐを用いる一次元解析において、ある計算点（基準点）Ｐにおける物理量Ｆiは、下式に基づいて一義的に算出される。
【数１】
2005339460.tif 000003
【００２０】
同数式において、ａ〜ｅは、差分法による係数であり、その種類により異なる値を取り得る。Ｆは、計算点Ｐにおける物理量であり、添字i-2〜i+2により、各計算点Ｐの物理量Ｆが区別される。Ｇは、境界条件に対応して設定される重み係数である。同数式において、各計算点Ｐの重み係数Ｇには、物理量Ｆと同様に、添字i-2〜i+2により、各計算点Ｐにおける重み係数Ｇが区別される。同数式に示すように、基準点Ｐ（その座標ｉ）の物理量Ｆiは、演算対象となる計算点（基準点および参照点）Ｐに重み係数Ｇを設定することにより、数式１に示した積和演算により一義的に特定される。
【００２１】
図５は、ステップ４の詳細な手順を示すフローチャートである。まず、物理量Ｆの算出対象となる計算点Ｐを指定する制御変数ｙに従い、識別番号ｙの計算点Ｐが基準点Ｐとして設定される（ステップ４０）。制御変数ｙは、本ルーチンの開始に先立ち行われるイニシャルルーチンにおいて、初期値（本実施形態では「1」）にリセットされている。そのため、初期的には、まず、識別番号「1番」の計算点Ｐが算出対象として特定されるとともに、この特定された計算点Ｐが基準点Ｐとして設定される。つぎに、この基準点Ｐを中心に、ｉ軸上の前後２つの計算点（計４つの計算点）Ｐが特定され、これらの計算点Ｐが参照点Ｐとして設定される（ステップ４１）。基準点Ｐおよび参照点Ｐが特定されると、境界条件データベース１３ａにおいて、現在の解析領域に付された識別番号Ｘに関連付けられた境界条件レコードが検索される。そして、抽出された境界条件レコードに記述された境界条件のうち、基準点Ｐおよび参照点Ｐに関する識別番号に対応付けられた境界条件が取得され、この境界条件に応じて、重み係数Ｇi-2〜Ｇi+2が「１」または「０」に決定される（ステップ４２）。これとともに、演算値データベース１３ｂにおいて、同一の識別番号Ｘに関連付けられた演算値レコードが検索される。そして、抽出された演算値レコードに記述された物理量Ｆのうち、基準点Ｐおよび参照点Ｐに関する物理量Ｆi-2〜Ｆi+2が取得される（ステップ４３）。そして、重み係数Ｇi-2〜Ｇi+2、および、物理量Ｆi-2〜Ｆi+2に基づいて、上記数式１に示すように、重み係数Ｇと物理量Ｆとの積和演算により、基準点Ｐの物理量Ｆiが算出される（ステップ４４）。
【００２２】
基準点Ｐの物理量Ｆiが算出されると、演算値データベース１３ｂにおいて、識別番号Ｘの演算値レコードが検索される。そして、抽出された演算値レコードに記述された各計算点Ｐの物理量Ｆのうち、制御変数ｙに該当する計算点Ｐの物理量Ｆが、現在算出された物理量Ｆiに更新される（ステップ４５）。そして、制御変数ｙの現在値と、計算点総数ｎとが比較され、制御変数ｙが計算点総数ｎに到達したか否か、すなわち、すべての計算点Ｐにおいて物理量Ｆが更新されたか否かが判断される（ステップ４６）。制御変数ｙが計算点総数ｎに到達していない場合には、制御変数ｙが１インクリメントされ（ステップ４７）、上述したステップ４０〜ステップ４６の処理が繰り返し実行される。これにより、制御変数ｙが計算点総数ｎに到達するまで、新たな計算点Ｐを対象として物理量Ｆiが順次算出される。一方、制御変数ｙが計算点総数ｎに到達した場合には、本ルーチンを抜ける。これにより、反復演算における一サイクル単位の演算処理が終了する。
【００２３】
再度図４を参照すると、ステップ５において、反復計算を終了するか否か判断される。この判断では、反復回数が所定の判定値に到達したか否か、算出された各物理量Ｆiが、解析に使用される諸公式や物理法則を満足するか否か、或いは、前回と今回とのサイクルにおける計算結果の差が所定の値に収束しているか否かが判定される。このステップ５において、肯定判定された場合には、ステップ６に進む。一方、ステップ５において、否定判定された場合、ステップ４に戻り、解析領域における各格子点Ｐを対象とした反復計算の新たなサイクルが開始される。
【００２４】
ステップ６では、演算値データベース１３ｂにおいて、識別番号Ｘの演算値レコードが検索される。そして、抽出された演算値レコードに記述された各計算点Ｐの物理量Ｆが出力され、本ルーチンを抜ける。これにより、各計算点Ｐについて算出された物理量Ｆに基づき、解析領域内での流れ状態が数値的に解析可能となる。
【００２５】
ここで、本実施家形態の解析手法と、従来の解析手法との相違点について説明する。三次精度の風上差分法を用いた従来の解析手法において、基準点Ｐにおける物理量Ｆiは、以下に示す一般式に基づいて、算出される。
【数２】
2005339460.tif 000004
【００２６】
図６は、境界条件として壁が存在する計算点Ｐの説明図である。同図に示すように、基準点Ｐの物理量Ｆiを算出するケースにおいて、ある参照点Ｐ（その座標i-1）に壁が存在すると考える。この壁の存在により、それよりも上流の流れ（座標i-2の参照点Ｐの流れ）が規制されるため、実際には、基準点Ｐの物理量Ｆiは、自己と、それよりも後方の参照点Ｐ（その座標i+1，i+2）との物理量Ｆi，Ｆi+1，Ｆi+2に依存することとなる。しかしながら、数式２を用いて物理量Ｆiを求めた場合には、式中に物理量Ｆi-2，Ｆi-1の影響が残ってしまう。すなわち、計算点Ｐ（その位置i-2，i-1）の流れの影響が壁を突き抜けて基準点Ｐに伝わってしまう。このため、従来の解析手法では、壁が存在する場合には、座標i-2，i-1の計算点Ｐ上の物理量Ｆが基準点に伝播しないように、予め最適化された数式をその都度適用するなどの工夫を施していた。
【００２７】
これに対して、本実施形態によれば、壁または空間に定義づけられる境界条件を考慮した上で、各計算点の物理量Ｆには重み係数Ｇが自動的に設定される。具体的には、まず、各物理量Ｆには、原則として、自己の計算点Ｐの境界条件に対応する重み係数（基準係数）Ｇがそれぞれ一つ設定されている（数式１参照）。これらの重み係数Ｇは、計算点Ｐが壁に相当する場合には０に設定され、空間に相当する場合には１に設定される。そのため、壁（その重み係数「０」）に該当する計算点Ｐの物理量Ｆは、演算式中において、その影響が抑制（本実施形態では消滅）されるように作用する。これにより、壁に該当する計算点Ｐの流れの影響は、基準点Ｐに伝わらなくするという効果を奏する。
【００２８】
また、図６に示すように、ある参照点Ｐ（その座標i-1）の境界条件が壁である場合には、先の参照点Ｐ（その座標i-2）の物理量Ｆi-2が基準点Ｐに伝播しないように、その重み係数Ｇi-1が、物理量Ｆi-2の重み係数（付加係数）Ｇとして更に設定されている（数式１における右辺の第一項参照）。これにより、座標i-1以前の参照点Ｐの流れの影響も、基準点Ｐに波及的に伝播しないという効果を奏する。壁を考慮した重み係数Ｇの波及的な設定関係は、基準点Ｐを中心とした参照点Ｐの位置的な関係として一般化することができる。すなわち、演算に用いられる参照点Ｐのうち、自己と基準点Ｐとの間に他の参照点Ｐが存在している場合、この参照点Ｐには、他の参照点Ｐの重み係数Ｇが更に設定されることなる。
【００２９】
このような壁を考慮した重み係数Ｇの存在により、本実施形態では、壁が存在する場合であっても、各計算点Ｐにおいて、特別な判断を設けることなく、その物理量Ｆiを自動的に算出することができる。これにより、従来の手法のように、壁の有無の確認、および、壁の存在に応じて演算式を変更するなどの処理を省くことができるので、オペレータの作業負担の軽減を図ることができるとともに、解析効率の向上を図ることができる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、参照点Ｐが壁である場合には、重み係数Ｇが「０」に設定され、参照点Ｐが空間である場合には、重み係数Ｇが「１」に設定されている。しかしながら、予め設定された境界条件に基づいて、壁に該当する計算点Ｐの物理量Ｆの影響を低減させるように重み係数Ｇが作用するのであれば、本発明は上述の実施形態に限定されない。一例として、参照点Ｐが壁である場合に、重み係数Ｇを「１」に設定し、参照点Ｐが空間である場合に、重み係数Ｇを「０」に設定してもよい。このケースでは、基準点Ｐの物理量Ｆiは下式により一義的に算出される。
【数３】
2005339460.tif 000005
【００３１】
なお、数式１に基づく算出手法では、参照点Ｐが空間である場合、すなわち、流速がある場合には、無次元化した流速として重み係数Ｇを「１」とした。しかしながら、参照点Ｐが空間である場合に、重み係数Ｇを「α（任意の数）」に設定し、参照点Ｐが壁である場合に、重み係数Ｇを「０」に設定してもよい。このケースでは、基準点Ｐにおける物理量Ｆiは、下記の一般式により一義的に算出される。
【数４】
2005339460.tif 000006
モータ１０
【００３２】
なお、その詳細について説明を省略するが、数式３に基づく算出手法であっても、数式４と同様の概念に基づいて、参照点Ｐが壁である場合に、重み係数Ｇを「α（任意の数）」に設定し、参照点Ｐが空間である場合に、重み係数Ｇを「０」に設定してもよい。
【００３３】
これらの数式３，４によれば、上述した実施形態と同様に、壁に該当する計算点Ｐの物理量Ｆの影響を低減させるように重み係数Ｇが作用する。また、上述した実施形態と同様に、基準点Ｐを中心とする参照点Ｐの並び位置に基いた重み係数Ｇの波及的な設定関係により、壁が存在する場合であっても、基準点Ｐの物理量Ｆiを一義的に算出することができる。これにより、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３４】
また、境界条件に基づく重み係数Ｇが、物体に該当する計算点Ｐの物理量Ｆの値を完全に消滅させる以外にも、演算式中において、物体に該当する計算点Ｐの物理量Ｆの影響が低減するように作用させてもよい。本実施形態では、一次元解析を対象として説明を行ったが、当然ながら、二次元解析、または三次元解析において本手法を適用することも可能である。さらに、本発明の適用範囲は、差分法に限定されず、周囲に存在する参照点Ｐの物理量Ｆに基づいて、基準点Ｐの物理量Ｆを算出する種々の手法、例えば、有限要素法や有限体積法等に広く適用することができる。
【００３５】
また、上述した実施形態の解析方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラム自体も本発明の一部として機能する。当然ながらこのコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体を、図１のような構成を有するシステムに対して供給してもよい。この場合、このシステム中のコンピュータ１０が、記録媒体に格納されたコンピュータ・プログラムを読み取り実行することによって、本発明の目的を達成することができる。コンピュータ・プログラム自体が本発明の新規な機能を実現するため、そのプログラムを記録した記録媒体も本発明を構成する。コンピュータ・プログラムを記録した記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、メモリカード、光ディスク、ＤＶＤＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態にかかる解析装置のブロック構成図
【図２】コンピュータの機能的な構成を示すブロック図
【図３】本実施形態にかかる流体の解析手順を示すフローチャート
【図４】一次元解析の計算点の説明図
【図５】ステップ４の詳細の手順を示すフローチャート
【図６】境界条件として壁が存在する計算点の説明図
【符号の説明】
【００３７】
１０    コンピュータ
１１    入力装置
１２    表示装置
１３    記憶装置
１３ａ  境界条件データベース
１３ｂ  演算値データベース
【図１】
2005339460.tif 000007
【図２】
2005339460.tif 000008
【図３】
2005339460.tif 000009
【図４】
2005339460.tif 000010
【図５】
2005339460.tif 000011
【図６】
2005339460.tif 000012