(57)【要約】【課題】シミュレーションの精度を向上させ、かつモデルの作成を容易化することによって作業者による条件の設定ミスを防ぐモデル作成方法及び装置、そのモデル作成方法を記録したプログラム、及びそのプログラムを記録した記録媒体を提供する。【解決手段】締結部材を互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態でネジ止めした組立体の特性を計算するために、締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、締結部材モデルと２つの被締結部材モデルとを組立てた組立体のモデルを作成する。このとき、２つの被締結部材モデルが重なっている領域で、締結部材の軸力が２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲内に位置する２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素間を軸力が伝達可能となるように共有設定する。【選択図】図１０
2013210910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する方法であって、
前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素間について、前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定するステップと、
前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義するステップと、
前記定義された軸力範囲外に位置する前記共有設定されたシェル要素を検出するステップと、
前記検出されたシェル要素間の共有設定を解除するステップと
を含むモデル作成方法。
【請求項２】
前記軸力範囲が、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界に囲まれており、
前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している、請求項１に記載のモデル作成方法。
【請求項３】
頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する方法であって、
前記締結部材の軸力が前記被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義するステップと、
前記２つの被締結部材モデルが互いに重なっている領域で前記定義された軸力範囲内に位置する前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素を検出するステップと、
前記検出された対向するシェル要素間について前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定するステップと
を含み、
前記軸力範囲が、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している、モデル作成方法。
【請求項４】
前記共有設定するステップの前に、前記締結部材モデルのネジ部対応領域を、雄ネジ外径に対応した直径を有する円柱形状に形成し、かつ前記被締結部材モデルのネジ穴として形成された取付穴対応領域を、雌ネジ内径に対応した直径を有する円柱形状に形成するステップと、
前記締結部材モデルをその円筒部対応領域の長手方向中間で２分割するステップと、
前記２分割された締結部材モデルのネジ部対応領域の直径と、前記被締結部材モデルの取付穴対応領域の直径とを一致させるステップと
をさらに含む請求項１〜３のいずれか一項に記載のモデル作成方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモデル作成方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項７】
頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する装置であって、
前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素間について、前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定する共有手段と、
前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義する軸力定義手段と、
前記軸力定義手段により定義された軸力範囲外に位置する前記共有設定されたシェル要素を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたシェル要素間の共有設定を解除する解除手段と
を備えているモデル作成装置。
【請求項８】
前記軸力定義手段が、前記軸力範囲を、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義するように構成され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している、請求項７に記載のモデル作成装置。
【請求項９】
頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する装置であって、
前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義する軸力定義手段と、
前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記軸力定義手段により定義された軸力範囲内に位置する前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたシェル要素間について前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定する共有手段と
を備え、
前記軸力定義手段が、前記軸力範囲を、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義するように構成され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している、モデル作成装置。
【請求項１０】
前記共有設定するステップの前に、前記締結部材モデルのネジ部対応領域を、雄ネジ外径に対応した直径を有する円柱形状に形成し、かつ前記被締結部材モデルのネジ穴として形成された取付穴対応領域を、雌ネジ内径に対応した直径を有する円柱形状に形成する形状変更手段と、
前記締結部材モデルをその円筒部対応領域の長手方向中間で２分割する分割手段と、
前記２分割された締結部材モデルのネジ部対応領域の直径と、前記被締結部材モデルの取付穴対応領域の直径とを一致させる直径調節手段と
をさらに備えている請求項７〜９のいずれか一項に記載のモデル作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結部材によって２つの被締結部材を締結した組立体の特性を計算するために用いられるモデルの作成方法に関し、このようなモデルの作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関し、かつこのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関する。また、本発明は、締結部材によって複数の被締結部材を締結した組立体の特性を計算するために用いられるモデルの作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業製品の開発現場においては、製品設計、製品製造、工程設計等の事前検討をコンピュータ技術の活用によって支援するＣＡＥ（Computer Aided Engineering）が広く普及している。ＣＡＥでは、典型的には、コンピュータを用いて製品に対応する３次元のモデルを作成し、このモデルに基づいて製品の構造解析、応力解析、振動解析、衝撃解析、機構解析等のシミュレーションを行っている。これらのシミュレーションでは、多くの場合、製品の外形を複数のシェル要素（殻状要素）を使って作成したソリッド要素によって定義した３次元のモデルが用いられている。例えば、シミュレーションの結果に基づいて製品開発当初の試作前に製品の最適化を図れば、製品開発当初からより最適化された試作品を製造でき、その結果、改良のために試作を繰り返す回数を減らすことができるので、製品の開発コストを低減でき、製品の開発日程を短縮できて、製品開発の効率化を図ることができる。特に、近年、製図用の３次元ＣＡＤ（Computer Assisted Drafting）ソフトウェアが普及したため、このようなソフトウェアにより作成された３次元モデルを利用することによって、前述のシミュレーションがより実施し易くなっており、製品開発の効率化がさらに進んでいる。
【０００３】
このシミュレーションの一例として、頭部と、ネジ部と、頭部及びネジ部間の円筒部とを有するボルトを互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、ボルトによって２つの被締結部材を締結した組立体を振動解析する場合では、ボルトの外形に対応する複数のシェル要素を有するボルトのモデル（以下、「ボルトモデル」という）と、２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材のモデル（以下、「被締結部材モデル」という）とを組立てた組立体のモデル（以下、「組立体モデル」という）を作成する。この組立体のモデルを作成する際、多数のボルト締結部の複雑な条件を設定する必要がある。しかしながら、ボルト締結部の複雑な条件を設定することは難しく、この難しい設定を多数のボルト締結部に施すこともまた非常に煩雑であるので、作業者によるボルト締結部の設定ミスが発生するという問題がある。そこで、このようなボルト締結部の締結条件を含んだモデルの作成を容易にすることが要求されている。
【０００４】
この問題に対する対策の一例として、特許文献１では、組立体モデルにおいて、ボルトモデルのネジ部対応領域を、ネジ部の雄ネジ外径に対応した直径を有する円柱形状の突起要素として形成し、かつ被締結部材モデルのネジ穴対応領域を、雌ネジの内径に対応した直径を有する円柱形状の空間として形成しており、このような組立体モデルを作成する際、円柱形状の突起要素と円柱形状の空間周辺の要素とが重なっている部分を、ネジ部対応領域とネジ穴対応領域とから成るボルト締結部であると自動的に認識している。さらに、認識されたボルト締結部の引き抜き強度を計算し、その後、ネジ部対応領域とネジ穴対応領域とを互いの位置関係を変化させないように拘束し、かつボルト締結部に加えられた力が計算した引き抜き強度を超えた場合にネジ部対応領域とネジ穴対応領域との拘束を解放するようにボルト締結部の締結条件を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６５７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、ネジ部対応領域とネジ穴対応領域との拘束によってボルト締結部の締結条件が再現されているに過ぎず、ボルト頭部座面及び被締結部材の表面の当接、２つの被締結部材同士の当接等の影響を十分に考慮していない。そのため、特許文献１のように作成された組立体モデルでは、シミュレーションの精度が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、シミュレーションの精度を向上させることができ、かつモデルの作成を容易化することによって作業者による締結部の締結条件の設定ミスを防ぐことができるモデル作成方法、このようなモデル作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、及びこのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、並びにモデル作成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
課題を解決するために、本発明の一態様に係るモデル作成方法は、頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する方法であって、前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素間について、前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定するステップと、前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義するステップと、前記定義された軸力範囲外に位置する前記共有設定されたシェル要素を検出するステップと、前記検出されたシェル要素間の共有設定を解除するステップとを含む。
【０００９】
本発明の一態様に係るモデル作成方法では、前記軸力範囲が、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界に囲まれており、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している。
【００１０】
本発明の別の一態様に係るモデル作成方法は、頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する方法であって、前記締結部材の軸力が前記被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義するステップと、前記２つの被締結部材モデルが互いに重なっている領域で前記定義された軸力範囲内に位置する前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素を検出するステップと、前記検出された対向するシェル要素間について前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定するステップとを含み、前記軸力範囲が、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している。
【００１１】
本発明の一態様又は別の一態様に係るモデル作成方法は、前記共有設定するステップの前に、前記締結部材モデルのネジ部対応領域を、雄ネジ外径に対応した直径を有する円柱形状に形成し、かつ前記被締結部材モデルのネジ穴として形成された取付穴対応領域を、雌ネジ内径に対応した直径を有する円柱形状に形成するステップと、前記締結部材モデルをその円筒部対応領域の長手方向中間で２分割するステップと、前記２分割された締結部材モデルのネジ部対応領域の直径と、前記被締結部材モデルの取付穴対応領域の直径とを一致させるステップとをさらに含む。
【００１２】
課題を解決するために、本発明の本発明の一態様又は別の一態様では、前述のモデル作成方法を、コンピュータに実行させるプログラムを提供する。
【００１３】
課題を解決するために、本発明の本発明の一態様又は別の一態様では、前述のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供する。
【００１４】
課題を解決するために、本発明の一態様に係るモデル作成装置は、頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する装置であって、前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素間について、前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定する共有手段と、前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義する軸力定義手段と、前記軸力定義手段により定義された軸力範囲外に位置する前記共有設定されたシェル要素を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたシェル要素間の共有設定を解除する解除手段とを備えている。
【００１５】
本発明の一態様に係るモデル作成装置では、前記軸力定義手段が、前記軸力範囲を、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義するように構成され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している。
【００１６】
本発明の別の一態様に係るモデル作成装置は、頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する装置であって、前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義する軸力定義手段と、前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記軸力定義手段により定義された軸力範囲内に位置する前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたシェル要素間について前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定する共有手段とを備え、前記軸力定義手段が、前記軸力範囲を、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義するように構成され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している。
【００１７】
本発明の一態様又は別の一態様に係るモデル作成装置は、前記共有設定するステップの前に、前記締結部材モデルのネジ部対応領域を、雄ネジ外径に対応した直径を有する円柱形状に形成し、かつ前記被締結部材モデルのネジ穴として形成された取付穴対応領域を、雌ネジ内径に対応した直径を有する円柱形状に形成する形状変更手段と、前記締結部材モデルをその円筒部対応領域の長手方向中間で２分割する分割手段と、前記２分割された締結部材モデルのネジ部対応領域の直径と、前記被締結部材モデルの取付穴対応領域の直径とを一致させる直径調節手段とをさらに備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。本発明の一態様に係るモデル作成方法は、頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する方法であって、前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素間について、前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定するステップと、前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義するステップと、前記定義された軸力範囲外に位置する前記共有設定されたシェル要素を検出するステップと、前記検出されたシェル要素間の共有設定を解除するステップとを含む。また、前記軸力範囲が、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界に囲まれており、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している。本発明の別の一態様に係るモデル作成方法は、頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する方法であって、前記締結部材の軸力が前記被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義するステップと、前記２つの被締結部材モデルが互いに重なっている領域で前記定義された軸力範囲内に位置する前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素を検出するステップと、前記検出された対向するシェル要素間について前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定するステップとを含み、前記軸力範囲が、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している。そのため、締結部材の軸力と、２つの被締結部材同士の当接とを考慮して組立体の特性が計算されるので、シミュレーションの精度を高めることができる。特に、軸力範囲が円錐形状の境界によって簡単に再現されるので、作業者による締結条件の設定ミスを防ぐことができる。
【００１９】
本発明の一態様又は別の一態様に係るモデル作成方法は、前記共有設定するステップの前に、前記締結部材モデルのネジ部対応領域を、雄ネジ外径に対応した直径を有する円柱形状に形成し、かつ前記被締結部材モデルのネジ穴として形成された取付穴対応領域を、雌ネジ内径に対応した直径を有する円柱形状に形成するステップと、前記締結部材モデルをその円筒部対応領域の長手方向中間で２分割するステップと、前記２分割された締結部材モデルのネジ部対応領域の直径と、前記被締結部材モデルの取付穴対応領域の直径とを一致させるステップとをさらに含むので、２分割された締結部材モデルのネジ部対応領域側の限られた範囲でのみ、締結部材のネジ部対応領域の直径を調節した状態でシェル要素が再定義されて、モデルの作成作業を簡略化できる。また、締結部材のネジ部と被締結部材のネジ穴との螺合を、２つの被締結部材間の共有設定と同様に定義できるので、締結部の締結条件を簡単に再現でき、作業者による締結条件の設定ミスを簡単に防ぐことができる。
【００２０】
本発明の本発明の一態様又は別の一態様では、前述のモデル作成方法を、コンピュータに実行させるプログラムを提供する。本発明の本発明の一態様又は別の一態様では、前述のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供する。そのため、前述のモデル作成方法を自動化して、作業者による締結条件の設定ミスを確実に防ぐことができる。
【００２１】
さらに、本発明の一態様に係るモデル作成装置は、頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する装置であって、前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素間について、前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定する共有手段と、前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義する軸力定義手段と、前記軸力定義手段により定義された軸力範囲外に位置する前記共有設定されたシェル要素を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたシェル要素間の共有設定を解除する解除手段とを備えている。また、前記軸力定義手段が、前記軸力範囲を、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義するように構成され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している。本発明の別の一態様に係るモデル作成装置は、頭部と、ネジ部と、前記頭部及び前記ネジ部間の円筒部とを有する締結部材を、互いに重なった２つの被締結部材の取付穴に挿通した状態で、前記締結部材によって前記２つの被締結部材をネジ止めした組立体の特性を計算するために、前記締結部材の外形に対応する複数のシェル要素を有する締結部材モデルを作成し、前記２つの被締結部材の外形にそれぞれ対応する複数のシェル要素をそれぞれ有する２つの被締結部材モデルを作成し、前記締結部材モデルと前記２つの被締結部材モデルとを組立てた前記組立体のモデルを作成する装置であって、前記締結部材の軸力が前記２つの被締結部材に及ぶ軸力範囲を定義する軸力定義手段と、前記２つの被締結部材モデルが重なっている領域で前記軸力定義手段により定義された軸力範囲内に位置する前記２つの被締結部材モデルの互いに対向するシェル要素を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたシェル要素間について前記締結部材の軸力を伝達可能とするように共有設定する共有手段とを備え、前記軸力定義手段が、前記軸力範囲を、前記締結部材モデルの頭部座面対応領域の外周から前記被締結部材モデル側に向かって円錐形状に延びる境界によって定義するように構成され、前記円錐形状の境界が、前記締結部材の中心軸線に対して予め定められた角度で傾斜している。そのため、締結部材の軸力と、２つの被締結部材同士の当接とを考慮して組立体の特性が計算されるので、シミュレーションの精度を高めることができる。特に、軸力範囲が円錐形状の境界によって簡単に再現され、かつ軸力範囲に基づいて締結部の締結条件が自動的に設定されるので、作業者による締結条件の設定ミスを防ぐことができる。
【００２２】
本発明の一態様又は別の一態様に係るモデル作成装置は、前記共有設定するステップの前に、前記締結部材モデルのネジ部対応領域を、雄ネジ外径に対応した直径を有する円柱形状に形成し、かつ前記被締結部材モデルのネジ穴として形成された取付穴対応領域を、雌ネジ内径に対応した直径を有する円柱形状に形成する形状変更手段と、前記締結部材モデルをその円筒部対応領域の長手方向中間で２分割する分割手段と、前記２分割された締結部材モデルのネジ部対応領域の直径と、前記被締結部材モデルの取付穴対応領域の直径とを一致させる直径調節手段とをさらに備えているので、２分割された締結部材モデルのネジ部対応領域側の限られた範囲でのみ、締結部材のネジ部対応領域の直径を調節した状態でシェル要素が再定義されて、モデルの作成作業を簡略化できる。また、締結部材のネジ部と被締結部材のネジ穴との螺合を、２つの被締結部材間の共有設定と同様に定義できるので、締結部の締結条件を簡単に再現でき、作業者による締結条件の設定ミスを簡単に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るモデル作成装置のブロック図である。
【図２】（ａ）本発明の第１実施形態にて用いられるボルトを概略的に示す側面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態にて用いられるボルトを概略的に示す底面図である。
【図３】（ａ）本発明の第１実施形態にて用いられるボルトのモデルの側面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態にて用いられるボルトのモデルの底面図である。
【図４】（ａ）本発明の第１実施形態にて用いられる第１の被締結部材を概略的に示す平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態にて用いられる第１の被締結部材を、図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断して概略的に示す断面図である。
【図５】（ａ）本発明の第１実施形態にて用いられる第１の被締結部材のモデルの平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態にて用いられる第１の被締結部材のモデルを、図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断して概略的に示す断面図である。
【図６】（ａ）本発明の第１実施形態にて用いられる第２の被締結部材を概略的に示す平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態にて用いられる第２の被締結部材を、図６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿って切断して概略的に示す断面図である。
【図７】（ａ）本発明の第１実施形態にて用いられる第２の被締結部材のモデルの平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態にて用いられる第２の被締結部材のモデルを、図７（ａ）のＤ−Ｄ線に沿って切断して概略的に示す断面図である。
【図８】（ａ）本発明の第１実施形態にて用いられるボルト、第１の被締結部材、及び第２の被締結部材を有する組立体を、概略的に示す平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態にて用いられる組立体を、図８（ａ）のＥ−Ｅ線に沿って切断して概略的に示す断面図である。
【図９】（ａ）本発明の第１実施形態にて用いられるボルトのモデル、第１の被締結部材のモデル、及び第２の被締結部材のモデルを有する組立体のモデルを、概略的に示す平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態にて用いられる組立体のモデルを、組立て配置直後の初期状態で、図９（ａ）のＦ−Ｆ線に沿って切断して概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態にて用いられるボルトのモデル、第１の被締結部材のモデル、及び第２の被締結部材のモデルを有する組立体のモデルを、第２の被締結部材のネジ穴直径を変更した状態で、図９（ａ）のＦ−Ｆ線に沿って切断して概略的に示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係るモデル作成方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るモデル作成方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るモデル作成方法、このようなモデル作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、及びこのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能とする記録媒体、並びにモデル作成装置について説明する。なお、第１実施形態では、モデルは振動解析に用いられるものとして説明する。
【００２５】
図１を参照してモデル作成装置１について説明する。モデル作成装置１は、モデルの作成に関連するデータを入力可能とする入力部２と、モデルを作成するための計算処理を可能とする中央演算部３と、中央演算部３により計算処理されるデータを記憶可能とする記憶部４と、モデルの作成に関連するデータを記録可能とする記録部５と、計算処理の結果を出力可能とする表示部６とを備えている。また、モデル作成装置１は、記録媒体７を読取り可能とする記録媒体読取装置８を備えている。モデル装置１には、ネットワーク等を介してモデル装置１の外部の記録装置９が接続されている。記録部５に、第１実施形態に係るモデル作成方法をモデル作成装置１に実行させるためのプログラム１０が記録されている。なお、記録媒体７に記録されたプログラム１０が記録媒体読取装置８によって読取られ、読取られたプログラム１０によってモデル作成装置１がモデル作成方法を実行するようになっていてもよい。さらに、記録装置９には、モデルの作成に用いられる部品データ１１が記録されている。
【００２６】
一例として、入力部２はキーボード及びマウスであるとよい。中央演算部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であるとよい。記憶部４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はハードディスクドライブであるとよい。記録部５はハードディスクドライブであるとよい。表示部６はモニタになっているとよい。記録媒体７は、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等になっているとよい。記録媒体読取装置８は、磁気テープドライブ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブ、フラッシュメモリドライブ等になっているとよい。記録装置９は、ハードディスクドライブになっているとよい。
【００２７】
第１実施形態において作成されるモデルについて、図２〜図１０を参照して説明する。ここでは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるような締結部材のボルト２１に基づいて、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるようなボルトモデル３１を作成する。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるような第１の被締結部材（以下、「第１の部材」という）２２に基づいて、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるような第１の部材モデル３２を作成する。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるような第２の被締結部材（以下、「第２の部材」という）２３に基づいて、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるような第２の部材モデル３３を作成する。さらに、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるようなボルト２１と第１の部材２２と第２の部材２３とを組立てた組立体２４に基づいて、図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図１０に示されるようなボルトモデル３１と第１の部材モデル３２と第２の部材モデル３３とを組立てた組立体モデル３４を作成する。
【００２８】
ボルト２１及びボルトモデル３１について、図２及び図３を参照して説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照すると、ボルト２１は、頭部２１ａと、雄ネジ形状に形成されたネジ部２１ｂと、頭部２１ａ及びネジ部２１ｂ間に位置する円柱形状の円筒部２１ｃとを有している。頭部２１ａには、円筒部２１ｃからボルト２１の外周方向に延びる頭部座面２１ｄが形成されている。
【００２９】
図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照すると、このようなボルト２１に対応するボルトモデル３１は、ボルト２１の外形に対応する複数のシェル要素ｗ１によって構成されている。これらのシェル要素ｗ１は、三角形状又は四角形状に形成されている。ボルトモデル３１は、頭部２１ａに対応する頭部対応領域３１ａと、ネジ部２１ｂに対応するネジ部対応領域３１ｂと、円筒部２１ｃに対応する円筒部対応領域３１ｃと、頭部座面２１ｄに対応する座面対応領域３１ｄとを有している。ネジ部対応領域３１ｂは、ネジ部２１ｂの雄ネジ外径と等しい直径ｄ１を有する円柱形状に形成されている。
【００３０】
第１の部材２２及び第１の部材モデル３２について、図４及び図５を参照して説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照すると、第１の部材２２は、頂面２２ａと、この頂面２２ａに対向する底面２２ｂとを有している。また、第１の部材２２には、頂面２２ａと底面２２ｂとの間で貫通する取付穴２２ｃが形成されている。取付穴２２ｃは、ボルト２１のネジ部２１ｂの雄ネジ外径より大きく形成されている。
【００３１】
図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照すると、このような第１の部材２２に対応する第１の部材モデル３２は、第１の部材２２の外形に対応する複数のシェル要素ｗ２によって構成されている。これらのシェル要素ｗ２は、四角形状に形成されている。第１の部材モデル３２は、頂面２２ａに対応する頂面対応領域３２ａと、底面２２ｂに対応する底面対応領域３２ｂと、取付穴２２ｃに対応する取付穴対応領域３２ｃとを有している。
【００３２】
第２の部材２３及び第２の部材モデル３３について、図６及び図７を参照して説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照すると、第２の部材２３は頂面２３ａを有している。また、第２の部材２３には、頂面２３ａから凹んで形成されたネジ穴２３ｂが形成されている。ネジ穴２３ｂは、ボルト２１のネジ部２１ｂに対応して雌ネジ形状に形成されている。
【００３３】
図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照すると、このような第２の部材２３に対応する第２の部材モデル３３は、第２の部材２３の外形に対応する複数のシェル要素ｗ３によって構成されている。これらのシェル要素ｗ３は、四角形状に形成されている。第２の部材モデル３３は、頂面２３ａに対応する頂面対応領域３３ａと、ネジ穴２３ｂに対応するネジ穴対応領域３３ｂとを有している。ネジ穴対応領域３３ｂは、ネジ穴２３ｂの雌ネジ内径と等しい直径ｄ２を有する円柱形状に形成されている。
【００３４】
組立体２４及び組立体モデル３４について、図８〜図１０を参照して説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照すると、第１の部材２２と第２の部材２３とは重ねて配置されており、第１の部材２２の底面２２ｂと第２の部材２３の頂面２３ａとが互いに当接している。第１の部材２２の取付穴２２ｃ中心と、第２の部材２３のネジ穴２３ｂ中心とはボルト軸線上に配置されている。このような第１の部材２２の取付穴２２ｃ及び第２の部材２３のネジ穴２３ｂには、ボルト２１のネジ部２１ｂ及び円筒部２１ｃが、第１の部材２２から第２の部材２３に向かって挿通されている。ボルト２１のネジ部２１ｂは、第２の部材２３のネジ穴２３ｂに螺合され、頭部座面２１ｄは第１の部材２２の頂面２２ａと当接している。
【００３５】
図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照すると、第１の部材モデル３２と第２の部材モデル３３とは重ねて配置されており、第１の部材モデル３２の底面対応領域３２ｂと第２の部材モデル３３の頂面対応領域３３ａとが互いに対向している。第１の部材モデル３２の取付穴対応領域３２ｃ中心と、第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂ中心とはボルトモデル３１の中心軸線３１ｅ上に配置されている。このような第１の部材モデル３２の取付穴対応領域３２ｃ及び第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂには、ボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂ及び円筒部対応領域３１ｃが、第１の部材モデル３２から第２の部材モデル３３に向かって挿通されている。ボルトモデル３１の座面対応領域３１ｄは、第１の部材モデル３２の頂面対応領域３２ａに対向している。
【００３６】
ボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、及び第２の部材モデル３３を組立位置に配置した直後の初期状態では、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、ボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂは、第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂの周辺部分と重なった状態になっている。そこで、図１０に示すように、ボルトモデル３１は、その円筒部対応領域３１ｃの長手方向中間で２分割されて、２分割されたボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂ側では、ボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂの直径ｄ１が、第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂの直径ｄ２と一致する直径ｄ１’に調節される。この直径調節後では、ボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂの外周面と、第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂの内周面とが互いに対向することとなる。
【００３７】
ここで、図１０に示すように、ボルトモデル３１の座面対応領域３１ｄの外周からボルトモデル３１の長手方向に延びる中心軸線３１ｅに対して角度θ傾斜して第１の部材モデル３２及び第２の部材モデル３３に向かって円錐形状に延びる境界Ｕが、ボルト２１の軸力が及ぶ範囲を画成しており、互いに対向する第１の部材モデル３２の底面対応領域３２ｂにおけるシェル要素ｗ２と第２の部材モデル３３の頂面対応領域３３ａにおけるシェル要素ｗ３とが、境界Ｕに囲まれた第１の共有設定範囲Ｒ１（太線で示す）で、互いに力を伝達可能とするように共有設定されている。また、互いに対向するボルトモデル３１の座面対応領域３１ｄのシェル要素ｗ１と、第１の部材モデル３２の頂面対応領域３２ａのシェル要素ｗ２とが、第２の共有設定範囲Ｒ２（太線で示す）で、互いに力を伝達可能とするように共有設定されている。互いに対向するボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂの外周面におけるシェル要素ｗ１と、第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂの内周面におけるシェル要素ｗ３とが、第３の共有設定範囲Ｒ３（太線で示す）で、互いに力を伝達可能とするように共有設定されている。さらに、２分割されたボルトモデル３１同士もまた、第３の共有設定範囲Ｒ４（太線で示す）で、互いに力を伝達可能とするように共有設定されている。ここで、「共有設定」は、対向するシェル要素の一方に作用する力が対向するシェル要素の他方に同様に伝達され、かつ対向するシェル要素の他方に作用する力が対向するシェル要素の一方に同様に伝達するように、対向するシェル要素間の条件を設定することを意味する。
【００３８】
なお、ボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、及び第２の部材モデル３３の形状、及び物性に関する情報、ボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、及び第２の部材モデル３３を組立体３４の状態に組立てるための位置情報、ボルト２１の軸力範囲を画成するための円錐形状の境界Ｕを定める角度θの情報等は、図１に示された部品データ１１に含まれている。また、角度θは、例えば、実験結果等により得られたボルト２１の特性に基づいて予め定めることができる。
【００３９】
ここで、第１実施形態に係るモデル作成方法について説明する。まず、作業者によって実施される操作について説明する。作業者が、表示部６を見ながら、ボルト２１、第１の部材２２、及び第２の部材２３の形状、物性、及び組立時の位置情報と、軸力範囲を画成するための角度θの情報とを、外部の記録装置９に記録された部品データ１１から抽出して、モデル作成装置１に送るように入力部２を操作する。作業者が、これらの情報に基づいて、ボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、及び第２の部材モデル３３を作成し、かつボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、第２の部材モデル３３を組立体３４の状態に組立てるべくプログラム１０を起動する。
【００４０】
次いで、プログラム１０に基づいてモデル作成装置１が実行するモデル作成方法について、図１１を参照して説明する。
（１）ボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、及び第２の部材モデル３３をそれぞれ作成する。（Ｓ１）
（２）ボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂを、ボルト２１のネジ部２１ｂの雄ネジ外径と等しい直径ｄ１を有する円柱形状に形成する。第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂを、第２の部材２３のネジ穴２３ｂの雌ネジ内径と等しい直径ｄ２を有する円柱形状に形成する。（Ｓ２）
（３）ボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、及び第２の部材モデル３３を、組立体３４の状態となるように配置する。（Ｓ３）
（４）ボルトモデル３１を、その円筒部対応領域３１ｃの長手方向中間で２分割する。（Ｓ４）
（５）２分割されたボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂ側で、ボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂの直径ｄ１を第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂの直径ｄ２と一致する直径ｄ１’に調節するように、シェル要素ｗ１’を再作成する。その後、２分割されたボルトモデル同士を、互いに力伝達可能とするように共有設定する。（Ｓ５）
（６）互いに対向する第１の部材モデル３２の底面対応領域３２ｂにおけるシェル要素ｗ２と、第２の部材モデル３３の頂面対応領域３３ａにおけるシェル要素ｗ３との組合せのすべてを、互いに力を伝達可能とするように共有設定する。互いに対向するボルトモデル３１の座面対応領域３１ｄのシェル要素ｗ１と、第１の部材モデル３２の頂面対応領域３２ａのシェル要素ｗ２との組合せのすべてを、互いに力伝達可能とするように共有設定する。互いに対向するボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂの外周面におけるシェル要素ｗ１’と、第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂの内周面におけるシェル要素ｗ３との組合せのすべてを、互いに力伝達可能とするように共有設定する。（Ｓ６）
（７）ボルトモデル３１の中心軸線３１ｅに対する角度θに基づいて円錐形状の境界Ｕを定義する。（Ｓ７）
（８）第１の部材モデル３２と第２の部材モデル３３との間で共有設定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３を選定する。（Ｓ８）
（９）選定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が、境界Ｕに囲まれた範囲内に位置するか否かを判定する。（Ｓ９）
（１０）選定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が境界Ｕに囲まれた範囲内に位置する場合（ＹＥＳ）、この一組のシェル要素ｗ２，ｗ３間の共有設定を維持する。（Ｓ１０）
（１１）選定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が境界Ｕに囲まれた範囲内に位置しない場合（ＮＯ）、この一組のシェル要素ｗ２，ｗ３間の共有設定を解除する。（Ｓ１１）
（１２）判定を行った一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が判定済であることを記録する。（Ｓ１２）
（１３）第１の部材モデル３２と第２の部材モデル３３との間で共有設定されたすべての組のシェル要素ｗ２，ｗ３に対して判定を実施したか否かを判断する。（Ｓ１３）
（１４）共有設定されたすべての組のシェル要素ｗ２，ｗ３に対して判定を実施していた場合（ＹＥＳ）、作業を終了する。
（１５）共有設定されたすべての組のシェル要素ｗ２，ｗ３に対して判定を実施していない場合（ＮＯ）、判定を行っていない一組のシェル要素ｗ２，ｗ３を選定する。（Ｓ１４）
（１６）選定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が境界Ｕに囲まれた範囲内に位置するか否かを判定する。（Ｓ９）
なお、このように作成される組立体モデル３４は表示部６に表示される。
【００４１】
以上のように本発明の第１実施形態によれば、ボルト２１の軸力と、第１の部材２２の底面２２ｂ及び第２の部材２３の頂面２３ａの当接とを考慮して組立体２４の特性が計算されるので、シミュレーションの精度を高めることができる。また、軸力範囲が、円錐形状の境界Ｕによって簡単に再現され、かつ軸力範囲に基づいてボルト２１の締結条件が自動的に設定されるので、作業者による締結条件の設定ミスを防ぐことができる。
【００４２】
本発明の第１実施形態によれば、２分割されたボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂ側の限られた範囲でのみ、ネジ部対応領域３１ｂの直径を調節した状態でシェル要素ｗ１’が再定義されるので、モデルの作成作業を簡略化できる。ボルト２１のネジ部２１ｂ及び第２の部材２３のネジ穴２３ｂの螺合を、ボルトモデル３１の座面対応領域３１ｄ及び第１の部材モデル３２の頂面対応領域３２ａ間の共有設定と、第１の部材モデル３２の底面対応領域３２ｂ及び第２の部材モデル３３の頂面対応領域３３ａ間の共有設定と同様に定義できるので、ボルト２１の締結条件を簡単に再現でき、作業者による締結条件の設定ミスを簡単に防ぐことができる。
【００４３】
本発明の第１実施形態によれば、記録部５又は記録媒体７に記録されたプログラム１０によってモデル作成装置１が、前述のモデル作成方法を実行するので、前述のモデル作成方法が自動化されて、作業者による締結条件の設定ミスを確実に防ぐことができる。
【００４４】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るモデル作成方法、このモデル作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、及びこのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能とする記録媒体、並びにモデル作成装置について以下に説明する。第２実施形態は、基本的には、第１実施形態と同様になっている。第１実施形態と同様な要素は、第１実施形態と同様の符号および名称を用いて説明する。ここでは、第１実施形態と異なる構成について説明する。
【００４５】
第２実施形態において、プログラム１０に基づいてモデル作成装置１が実行するモデル作成方法について、図１２を参照して説明する。
（１）ボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、及び第２の部材モデル３３をそれぞれ作成する。（Ｓ２１）
（２）ボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂを、ボルト２１のネジ部２１ｂの雄ネジ外径と等しい直径ｄ１を有する円柱形状に形成する。第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂを、第２の部材２３のネジ穴２３ｂの雌ネジ内径と等しい直径ｄ２を有する円柱形状に形成する。（Ｓ２２）
（３）ボルトモデル３１、第１の部材モデル３２、及び第２の部材モデル３３を、組立体３４の状態となるように配置する。（Ｓ２３）
（４）ボルトモデル３１を、その円筒部対応領域３１ｃの長手方向中間で２分割する。（Ｓ２４）
（５）２分割されたボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂ側で、ボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂの直径ｄ１を第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂの直径ｄ２と一致する直径ｄ１’に調節するように、シェル要素ｗ１’を再作成する。その後、２分割されたボルトモデル同士を、互いに力伝達可能とするように共有設定する。（Ｓ２５）
（６）互いに対向するボルトモデル３１の座面対応領域３１ｄのシェル要素ｗ１と、第１の部材モデル３２の頂面対応領域３２ａのシェル要素ｗ２との組合せのすべてを、互いに力を伝達可能とするように共有設定する。互いに対向するボルトモデル３１のネジ部対応領域３１ｂの外周面におけるシェル要素ｗ１’と、第２の部材モデル３３のネジ穴対応領域３３ｂの内周面におけるシェル要素ｗ３との組合せのすべてを、互いに力を伝達可能とするように共有設定する。（Ｓ２６）
（７）ボルトモデル３１の中心軸線３１ｅに対する角度θに基づいて円錐形状の境界Ｕを定義する。（Ｓ２７）
（８）第１の部材モデル３２と第２の部材モデル３３との間で対向する一組のシェル要素ｗ２，ｗ３を選定する。（Ｓ２８）
（９）選定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が境界Ｕに囲まれた範囲内に位置するか否かを判定する。（Ｓ２９）
（１０）選定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が境界Ｕに囲まれた範囲内に位置する場合（ＹＥＳ）、この一組のシェル要素ｗ２，ｗ３間で共有設定をする。（Ｓ３０）
（１１）選定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が境界Ｕに囲まれた範囲内に位置しない場合（ＮＯ）、この一組のシェル要素ｗ２，ｗ３間では共有設定をしない。（Ｓ３１）
（１２）判定を行った一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が判定済であることを記録する。（Ｓ３２）
（１３）第１の部材モデル３２と第２の部材モデル３３との間で対向するすべての組のシェル要素ｗ２，ｗ３に対して判定を実施したか否かを判断する。（Ｓ３３）
（１４）すべての組のシェル要素ｗ２，ｗ３に対して判定を実施していた場合（ＹＥＳ）、作業を終了する。
（１５）すべての組のシェル要素ｗ２，ｗ３に対して判定を実施していない場合（ＮＯ）、判定を行っていない一組のシェル要素ｗ２，ｗ３を選定する。（Ｓ３４）
（１６）選定された一組のシェル要素ｗ２，ｗ３が境界Ｕに囲まれた範囲内に位置するか否かを判定する。（Ｓ２９）
なお、このように作成される組立体モデル３４は表示部６に表示される。
【００４６】
以上、本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４７】
ここまで本発明の実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【００４８】
例えば、本発明の第１変形例として、締結部材として、ボルト２１の代わりに、ネジ、リベット、ファスナ等が用いられてもよい。本発明の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４９】
本発明の第２変形例として、組立体モデル３４が、構造解析、応力解析、振動解析、衝撃解析、機構解析等に用いられてもよい。この場合、「共有設定」は、構造解析、応力解析、振動解析、衝撃解析、機構解析等に対応して、ボルト２１の軸力が第１の部材２２及び第２の部材２３に及ぶように定められているとよい。本発明の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５０】
本発明の第３変形例として、部品データ１１が、作業者によって入力部２から入力されてもよい。また、記録媒体７に記録された部品データ１１が、記録媒体読取装置８によって読取られて、モデル作成装置１に送られてもよい。本発明の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５１】
本発明の第４変形例として、シェル要素ｗ１，ｗ２，ｗ３のすべてが三角形状に形成されていると好ましい。しかしながら、これに限定されず、シェル要素ｗ１，ｗ２，ｗ３は、それぞれ三角形状、四角形状、五角形状等の多角形状のいずれかに形成されていてもよい。本発明の実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５２】
１  モデル作成装置
７  記録媒体
１０  プログラム
１１  部品データ
２１  ボルト
２１ａ  頭部
２１ｂ  ネジ部
２１ｃ  円筒部
２１ｄ  頭部座面
２２  第１の被締結部材（第１の部材）
２２ｃ  取付穴
２３  第２の被締結部材（第２の部材）
２３ｂ  ネジ穴
３１  ボルトモデル
３１ａ  頭部対応領域
３１ｂ  ネジ部対応領域
３１ｃ  円筒部対応領域
３１ｄ  座面対応領域
３１ｅ  中心軸線
３２  第１の部材モデル
３２ｃ  取付穴対応領域
３３  第２の部材モデル
３３ｂ  ネジ穴対応領域
Ｕ  境界
ｗ１〜ｗ３，ｗ１’  シェル要素
Ｒ１〜Ｒ４  第１〜第４の共有設定範囲
θ  角度
ｄ１，ｄ２，ｄ１’  直径
Ｓ１〜Ｓ１４，Ｓ２１〜Ｓ３４  ステップ
【図１】
2013210910.tif 000003
【図２】
2013210910.tif 000004
【図３】
2013210910.tif 000005
【図４】
2013210910.tif 000006
【図５】
2013210910.tif 000007
【図６】
2013210910.tif 000008
【図７】
2013210910.tif 000009
【図８】
2013210910.tif 000010
【図９】
2013210910.tif 000011
【図１０】
2013210910.tif 000012
【図１１】
2013210910.tif 000013
【図１２】
2013210910.tif 000014