(57)【要約】【課題】オペレータの手作業に伴う工数及び結合ミスを削減することが可能な、部品間結合における解析モデル作成方法を提供する。【解決手段】パネル部品１の穴４の形状に基づき作成された最適化された穴形状モデル１２Ａに合わせて第１音場部品２の穴位置の周囲の要素を修正し、且つパネル部品１の穴４の形状に基づき作成された最適化された穴形状モデル１２Ｂに合わせて第２音場部品３の穴位置の周囲の要素を修正する。これにより、要素間を結合する作業を能率的に行うことが可能であり、オペレータにより要素間を結合する作業における結合ミスを防ぐことができ、同時に、部品間結合作業の工数を大幅に削減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品間結合における解析モデル作成方法であって、
構造用部品に形成された穴の穴形状要素を作成するステップと、
作成された前記穴形状要素に基づき、結合位置、結合形状、及び結合モデル化が定義されたテンプレートを選択するステップと、
選択された前記テンプレートを、前記構造用部品の前記穴にフィットさせることにより、穴形状モデルを作成するステップと、
作成された前記穴形状モデルを、結合用部品の予め定められた穴位置に位置合わせするステップと、
前記穴形状モデルに合わせて、前記結合用部品の前記穴の周囲の要素を修正するステップと、
を含むことを特徴とする部品間結合における解析モデル作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有限要素法によりモデル化された部品同士を結合する際の、部品の解析モデルを作成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）にて解析を行う場合、三角形等の複数個の要素で構成された有限要素モデル（メッシュモデル）により、部品を表すことがある（例えば「特許文献１」参照）。この場合、解析モデルの作成、すなわち、部品形状を数値表現された要素の集合体として近似させることが行われる。
【０００３】
ところで、有限要素法にて、構造用部品と結合用部品とを、構造用部品に形成された穴位置で重ねて結合する場合、メッシュモデル化された構造用部品の穴の周囲の要素と、同じくメッシュモデル化された結合用部品の結合位置（穴位置）の要素とを、結合する作業が発生する。従来、この作業は、オペレータが要素の位置を目視にて確認しながら、相対する要素間を１箇所づつ手作業にて結合することにより行われていた。このため、有限要素法による部品間の結合には、多くの工数と期間とを要していた。また、結合部分の理解度や作業に対する熟練度がオペレータにより異なることから、オペレータによる工数差が大きいことや、部品間が適切に結合されない結合ミスの発生が問題になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６５４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、オペレータの手作業に伴う工数及び結合ミスを削減することが可能な、部品間結合における解析モデル作成方法を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の部品間結合における解析モデル作成方法は、構造用部品に形成された穴の穴形状要素を作成するステップと、作成された前記穴形状要素に基づき、結合位置、結合形状、及び結合モデル化が定義されたテンプレートを選択するステップと、選択された前記テンプレートを、前記構造用部品の前記穴にフィットさせることにより、穴形状モデルを作成するステップと、作成された前記穴形状モデルを、結合用部品の予め定められた穴位置に位置合わせするステップと、前記穴形状モデルに合わせて、前記結合用部品の前記穴の周囲の要素を修正するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、有限要素法を利用した部品間結合における解析モデル作成方法において、構造用部品に形成された穴の穴形状要素を作成し、当該穴形状要素に基づき、結合位置、結合形状、及び結合モデル化が定義されたテンプレートを選択する。次に、選択されたテンプレートを、構造用部品の穴にフィットさせて穴形状モデルを作成し、当該穴形状モデルに合わせて、結合用部品の穴位置の周囲の要素を修正する。従って、要素間を結合する作業を能率的に行うことが可能であり、オペレータにより要素間を結合する作業における結合ミスを防ぐことができ、同時に、部品間結合作業の工数を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の概念図である。
【図２】本実施形態の説明図であって、解析モデル作成、特に、音場部品修正のフローチャートである。
【図３】本実施形態の説明図であって、部品間の結合構造の概略図である。
【図４】本実施形態の説明図であって、穴形状モデルを示す図である。
【図５】本実施形態の説明図であって、予め定められた結合位置にて共有節点となる、２重要素となる穴形状モデルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
ここでは、ＣＡＥを利用して、有限要素法にて車両の車室内音場解析を行うに際し、部品間結合における解析モデルを作成する方法を説明する。なお、本実施形態は、エンジニアリングワークステーション（以下「ＥＷＳ」と称する）に適用される。ここで、ＥＷＳの構成、及びＥＷＳに構築されたＣＡＥを駆使した有限要素法による部品形状のモード化の基本概念は、当業者の熟知するところである。従って、明細書を簡潔に記載するため、ＥＷＳ、ＣＡＥの種々の機能、及び部品形状のモード化に関する説明を省略する。
【００１０】
図３は、本実施形態における部品間結合の概念図である。図３に示されるように、部品間結合は、パネル部品１（構造用部品）、第１音場部品２（結合用部品）、及び第２音場部品３（結合用部品）の部品間にて行われる。ここで、第１音場部品２は、パネル部品１の第１音場側（図３における上側）に、パネル部品１に形成された穴４の位置で結合される。また、第２音場部品３は、パネル部品１の第２音場側（図３における下側）に、パネル部品１に形成された穴４の位置で結合される。なお、穴４に取り付けられる部品（図示省略）は、当該穴４に取り付けられた状態にて、第１音場部品２及び第２音場部品３に対して同一面上にあるものとする。
【００１１】
次に、図２に示されるフローチャートに基づき、本実施形態の部品間結合における解析モデル作成方法を説明する。ここでは、パネル部品１（構造用部品）の穴４の形状に合わせて、図３に示される第１音場部品２（結合用部品）のメッシュモデル及び第２音場部品３（結合用部品）のメッシュモデルを修正する手順を説明する。
【００１２】
まず、データベースから、メッシュモデル化されたパネル部品１（図１参照）の部品データ（便宜的に「パネル部品１」と称する）、メッシュモデル化された第１音場部品２（図１参照）の部品データ（便宜的に「第１音場部品２」と称する）、及びメッシュモデル化された第２音場部品３（図１参照）の部品データ（便宜的に「第２音場部品３」と称する）を呼び出す（図２おけるステップ１）。なお、図２におけるステップ１では、データベースからパネル部品１のみを呼び出し、必要に応じて、第１音場部品２又は第２音場部品３を呼び出すようにしてもよい。
【００１３】
次に、パネル部品１の穴４の位置及び形状を目視にて確認し、手作業にて穴形状要素５（図１参照）を作成する（図２におけるステップ２）。なお、パネル部品１の穴４には、結合位置等の結合用データが定義されている。次に、作成された穴形状要素５に適合するテンプレート１１（図１参照）を選択する（図２におけるステップ３）。ここで、テンプレート１１は、図２におけるステップ２にて作成された穴形状要素５のアウトラインに基づき、データベースに記憶されたテンプレート群１０（図１参照）の中から選択される。なお、データベースに記憶されたテンプレート群１０の各テンプレート１１には、結合位置（共有節点）、結合形状、及び結合モデル化（メッシュモデル）が定義されている。
【００１４】
次に、図２におけるステップ３にて選択されたテンプレート１１を、パネル部品１の穴４にフィットさせることにより、図４に示される穴形状モデル１２を作成する（図２におけるステップ４）。次に、図５に示されるように、図２におけるステップ４にて作成された穴形状モデル１２に基づき、予め定められた結合位置にて共有節点となる２重要素の穴形状モデル１２Ａ及び穴形状モデル１２Ｂを作成する（図２におけるステップ５）。なお、図２におけるステップ３にて適合するテンプレート１１が存在しない場合、新規に作成したテンプレート１１を、データベースに登録することができる。
【００１５】
次に、図２におけるステップ５にて作成された穴形状モデル１２Ａを、第１音場部品２の予め定められた穴位置に位置合わせする（図２におけるステップ６）。そして、穴形状モデル１２Ａに合わせて、第１音場部品２の、予め定められた穴位置の周囲の要素（有限要素モデルの要素）を修正する（図２におけるステップ７）。同様に、図２におけるステップ５にて作成された穴形状モデル１２Ｂを、第２音場部品３の予め定められた穴位置に位置合わせする（図２におけるステップ８）。そして、穴形状モデル１２Ｂに合わせて、第２音場部品３の、予め定められた穴位置の周囲の要素を修正する（図２におけるステップ９）。
【００１６】
なお、図２におけるステップ７の、メッシュモデル化された第１音場部品２の要素の修正、及び図２におけるステップ９の、メッシュモデル化された第２音場部品３の要素の修正は、オペレータの手作業にて行われる。また、図２におけるステップ３の、テンプレート１１の選択、及び図２におけるステップ４の、テンプレート１１の穴形状要素５へのフィットは、ＣＡＥのソフトウェアが備える処理機能にて行われる。
【００１７】
この実施形態では以下の効果を奏する。
従来、有限要素法を利用した部品間結合は、パネル部品１（構造用部品）の穴４の周囲の要素と、第１音場部品２及び第２音場部品３（結合用モデル）の穴位置の周囲の要素とを、オペレータが要素の位置を目視にて確認しながら１箇所づつ手作業で結合されていたので、工数の増加や結合ミスが問題になっていた。
【００１８】
本実施形態によれば、パネル部品１の穴４の形状に基づき作成された最適化された穴形状モデル１２Ａに合わせて第１音場部品２の穴位置の周囲の要素を修正し、且つパネル部品１の穴４の形状に基づき作成された最適化された穴形状モデル１２Ｂに合わせて第２音場部品３の穴位置の周囲の要素を修正する。これにより、要素間を結合する作業を能率的に行うことが可能であり、前述のオペレータにより要素間を結合する作業における結合ミスを防ぐことができ、同時に、部品間結合作業の工数を大幅に削減することができる。
さらに、穴形状モデル１２Ａ及び穴形状モデルＢを作成するプロセスにおける、テンプレート１１の選択、及びテンプレート１１のフィット処理は、ＣＡＥのソフトウェアが備える処理機能に行われる、換言すると、オペレータを介在しないで自動にて行われるので、工数の増加を抑止することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１  パネル部品（構造用部品）、２  第１音場部品（結合用部品）、３  第１音場部品（結合用部品）、４  穴、５  穴形状要素、１１  テンプレート、１２  穴形状モデル
【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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