解析装置、解析方法及び解析プログラム
【課題】
数値解析にて物理現象を解析する解析装置に関して、解析値を極大値探索し、検証精度を向上させる解析装置を提供する。
【解決手段】
解析装置は、解析対象領域の小領域毎の解析値を数値解析にて出力する解析手段１と、解析対象領域の最大値として検出された小領域以外の小領域を検出対象領域として解析値が最大の最大値領域を検出する最大値領域検出手段２と、最大値領域及び除外節点を領域情報３１及び節点情報３２に記憶する領域記憶手段３と、最大値領域の除外節点を判定する節点判定手段４と、除外節点の無い最大値領域を極大値領域として極大値領域情報５１に記憶し、最大値領域の節点を除外節点とする極大値領域検出手段５と、最大値領域を除く小領域を検出対象領域として最大値領域を順次検出する順次検出手段６と、隣接する極大値領域を補色表示し、極大値領域間をグラデーション表示する表示手段７と、極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段８とを備える。
数値解析にて物理現象を解析する解析装置に関して、解析値を極大値探索し、検証精度を向上させる解析装置を提供する。
【解決手段】
解析装置は、解析対象領域の小領域毎の解析値を数値解析にて出力する解析手段１と、解析対象領域の最大値として検出された小領域以外の小領域を検出対象領域として解析値が最大の最大値領域を検出する最大値領域検出手段２と、最大値領域及び除外節点を領域情報３１及び節点情報３２に記憶する領域記憶手段３と、最大値領域の除外節点を判定する節点判定手段４と、除外節点の無い最大値領域を極大値領域として極大値領域情報５１に記憶し、最大値領域の節点を除外節点とする極大値領域検出手段５と、最大値領域を除く小領域を検出対象領域として最大値領域を順次検出する順次検出手段６と、隣接する極大値領域を補色表示し、極大値領域間をグラデーション表示する表示手段７と、極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数値解析により物理現象を解析する解析装置に関して、特に解析値を極値探索することにより、検証評価すべき箇所の見落としを低減し、検証精度を向上させる解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、製造業における設計作業は、コンピュータ技術を活用して製品の設計及び製造を支援するＣｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；計算機支援工学（以下、ＣＡＥという）を用いることが主流となっている。ＣＡＥで用いられる解析手法としては、無限の自由度を持つ連続体を、指定された有限個の未知量を含む要素の集合体を用いて近似する有限要素法が広く利用されている。
【０００３】
ＣＡＥを利用する設計者は、有限要素法により解析された解析値の大きい箇所を検索し、当該箇所において製品仕様に与える影響を確認し、製品の設計作業を行う。しかし、当該設計作業は、特に解析モデルの形状が複雑な場合には、当該解析値の大きい箇所の検索に時間を要し、設計者への作業負担の増大をもたらすという問題がある。
【０００４】
従来の解析装置は、処理対象の三次元モデルからエッジを検出し、当該エッジを所定の曲率半径を有する曲面によって平坦化した三次元モデルに対して、有限要素法による解析処理を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５７０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の解析装置は、有限要素法による解析値の大きい要素の上位箇所を検索することはできるが、計算状況によっては当該上位箇所が一箇所近傍に集中することがあり、他の局地的な解析値の大きい箇所が検索されず、当該箇所が設計時の検証対象として見落とされる虞があるという課題を有する。また、従来の解析装置は、設計者が手作業で解析値の大きい箇所を検索する場合であっても、解析モデルが多くの部品で構成されて複雑な接触や変形を起こす場合には、当該検索に時間を要し、設計者の作業工数が増大するという課題を有する。さらに、従来の解析装置は、前記設計者による検索時においても、解析値の大きい箇所が他の部品に隠れた位置に存在する場合には、設計時の検証対象として見落とされる虞があるという課題を有する。
【０００６】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、特に解析値の極大値探索を行うことにより、対象領域のうち検証評価すべき箇所の見落としを低減し、検証精度の向上及び設計者の作業工数の削減を実現する解析装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に開示する解析装置は、解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析装置において、前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段と、前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段と、前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段と、前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段と、前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段と、前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段とを備えるものである。
【０００８】
このように、本願に開示する解析装置は、解析手段が数値解析により前記小領域ごとの解析値を出力し、最大値領域検出手段が前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出し、領域記憶手段が前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積し、節点判定手段が前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域の節点に前記除外節点が含まれるかを判定し、前記最大値領域に前記除外節点が含まれない場合に、極大値領域検出手段が当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出し、順次検出手段が前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出することから、極大値となる前記小領域を検出できることとなり、解析対象領域のうち検証評価すべき箇所の見落としを低減し、数値解析による検証精度を向上し、設計者の作業負担を軽減することができる。
【０００９】
また、本願に開示する解析装置は必要に応じて、前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行うものである。このように、本願に開示する解析装置は、前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行うことから、形状が複雑な構造体に対しても前記数値解析を容易に適用できることとなり、広範囲の対象に対して前記数値解析を容易に実施することができる。
【００１０】
また、本願に開示する解析装置は必要に応じて、前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段を備えるものである。このように、本願に開示する解析装置は、表示手段が前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示することから、極大値となる要素のみをリストアップしてハイライト表示することとなり、着目すべき部位を漏れなくユーザーに明示することができ、またグラデーションにより段階的に表現された色調により、解析対象が複雑な形状の場合であっても、ユーザーに視覚的に明快な分かり易い解析結果を提供することができる。
【００１１】
また、本願に開示する解析装置は必要に応じて、前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段を備え、前記表示手段が、前記極大値領域検出手段により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示するものである。このように、本願に開示する解析装置は、上限数受付手段が前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付け、前記表示手段が前記極大値領域を最大で前記上限数まで表示することから、ユーザーに必要な個数の極大値箇所のみをリストアップしてハイライト表示することとなり、ユーザーに着目すべき部位を適切な数だけ漏れなく明示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る解析装置を、図１から図５に基づいて説明する。
この図１は本発明の第１の実施形態に係る解析装置の構成を示すブロック図、図２は図１に記載された解析装置のデータレイアウト例、図３は図１に記載された解析装置のフローチャート、図４は図１に記載された解析装置の解析例、図５は図１に記載された解析装置の解析結果画面例を示す。
【００１３】
図１において、本実施形態に係る解析装置は、有限要素法に基づいて解析対象の物理モデル１００における解析対象領域を複数に分割された小領域ごとの解析値を数値解析により出力する解析手段１と、この解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての小領域を検出対象領域として、この検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段２と、この最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に各々領域情報３１及び節点情報３２に記憶して蓄積する領域記憶手段３と、この領域記憶手段３に基づいて、この最大値領域に除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段４と、この節点判定手段４によりこの最大値領域の節点にこの除外節点が全く含まれないと判定された場合に、この最大値領域を極大値領域として検出して極大値領域情報５１に蓄積記憶し、この検出の有無に依らずこの最大値領域検出手段により検出されたこの最大値領域の節点をこの除外節点として検出する極大値領域検出手段５と、この領域記憶手段３により蓄積された最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、この最大値領域検出手段２によりこの最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段６と、この極大値検出手段５により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、この極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段７と、この表示手段７により強調表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段８とを備える。
【００１４】
前記領域情報３１は、図２（ａ）に示すように、領域番号項目と、解析値項目と、節点番号項目、最大値フラグ項目とを備えることができる。この領域番号項目は、解析対象領域の小領域を一意に識別する領域番号を示す。また、この解析値項目は、この領域番号の小領域における解析値を示す。また、この節点番号項目は、この小領域を構成する前記節点を節点数分示す。また、この最大値フラグ項目は、この小領域が前記最大値領域として検出されたか否かをフラグにより示す。前記領域情報３１は、例えば同図では、領域番号Ｓ１の小領域が節点番号１、節点番号２、節点番号３の３つの節点から形成され、この解析値が１２０であり前記最大値領域として検出されたことを示す。
【００１５】
前記節点情報３２は、同図（ｂ）に示すように、節点番号項目と、属性Ｙ項目を備えることができる。この節点番号項目は、前記小領域を構成する前記節点を一意に識別する節点番号を示す。また、この属性Ｙ項目は、この節点が前記除外節点として設定されたことを示す属性Ｙの有無をフラグにより示す。前記節点情報３２は、例えば同図では、節点番号１の節点がこの属性Ｙを有することを示す。
【００１６】
また、前記極大値領域情報５１は、同図（ｃ）に示すように、極大値領域番号項目を備えることができる。この極大値領域番号項目は、前記極大値領域として設定された前記小領域の前記領域番号、図の例では領域番号Ｓ１及び領域番号Ｓｎ、を示す。
【００１７】
また、本実施形態に係る解析装置は、図４に示すように、数値解析の実行単位である小領域としての面形状のシェル要素を有する三次元の物理モデル１００を解析対象とすることができる。このシェル要素は、例えば、同図に示すように、領域番号Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１７を備える。この領域番号Ｓ５は、同図に示すように、節点番号２、６、１２、１４により形成される。また，この領域番号Ｓ６は、節点番号１２、１３、１４、１５により形成される。この領域番号Ｓ５及び領域番号Ｓ６は、節点番号１２、１４の節点により隣接している。また、領域番号Ｓ１７は、節点番号２７、３１、３５、３９により形成され、この領域番号Ｓ５及び領域番号Ｓ６とは隣接していない。
【００１８】
以下、前記構成に基づく本実施形態の解析装置の動作について説明する。
前記解析手段１は、図３に示すように、解析対象の前記物理モデル１００を有限要素法により数値解析して前記シェル要素ごとの解析値を算出し、前記領域情報３１の解析値項目にこの解析値を登録する（ＳＴ１）。
【００１９】
前記順次検出手段６は、このシェル要素を繰返し処理により検索するための変数ｉを設定し、この変数ｉの初期値としてゼロ値を設定する（ＳＴ２）。前記順次検出手段６は、この変数ｉに１加算を行う（ＳＴ３）。
【００２０】
前記最大値領域検出手段２は、前記領域情報３１の解析値項目に基づいて、最大値を有する前記シェル要素を検出し、この検出されたシェル要素に関して前記領域情報３１の最大値フラグ項目に１を設定する（ＳＴ４）。前記節点判定手段４は、前記節点情報３２の属性Ｙ項目に基づいて、この検出されたシェル要素が前記属性Ｙの節点を含むかを判定する（ＳＴ５）。
【００２１】
前記極大値領域検出手段５は、このＳＴ５の判定により、このシェル要素が前記属性Ｙの節点を含まない場合には、前記ＳＴ４にて検出されたシェル要素を極大値領域としてのシェル要素ｍａｘ（ｉ）として検出する（ＳＴ６）。前記領域記憶手段３は、この極大値領域のシェル要素の領域番号を前記極大値領域情報５１に登録する（同ＳＴ６）。
【００２２】
また、前記領域記憶手段３は、このシェル要素の節点を前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２の属性Ｙ項目に１を設定して登録する（ＳＴ７）。例えば、前記領域記憶手段３は、図４に示すように、領域番号Ｓ５のシェル要素が最大値を有する場合には、節点番号２、６、１２、１４の節点を前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２に登録する。
【００２３】
前記順次検出手段６は、前記図３に示すように、前記変数ｉが上限値ｎｕｍに到達したかを判定する（ＳＴ８）。この上限値ｎｕｍは、固定値とすることも可能であり、前記上限数受付手段８によりユーザーからの入力を受付けることにより適宜設定されることも可能である。前記上限数受付手段８によりこの上限値ｎｕｍが設定される場合には、ユーザーに必要な個数の極大値箇所のみを表示することとなり、ユーザーに着目すべき部位を適切な数だけ漏れなく明示することができる。
【００２４】
また、前記表示手段７は、このＳＴ８の判定により前記変数ｉが前記上限値ｎｕｍに到達した場合には、前記極大値領域が蓄積された前記極大値領域情報５１に基づいて、この蓄積された極大値領域としてのシェル要素ｍａｘ（ｉ）〜ｍａｘ（ｎｕｍ）を画面表示する（ＳＴ９）。前記表示手段７は、この画面表示に関して、隣接する前記極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、この極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示することができる。
【００２５】
前記表示手段７は、このグラデーション表示により、極大値となる要素のみをリストアップしてハイライト表示することとなり、着目すべき部位を漏れなくユーザーに明示することができ、またグラデーションにより段階的に表現された色調により、解析対象が複雑な形状の場合であっても、ユーザーに視覚的に明快な分かり易い解析結果を提供することができる。
【００２６】
また、前記領域記憶手段３は、前記ＳＴ５の判定により、前記ＳＴ４にて検出されたシェル要素が前記属性Ｙの節点を含む場合には、このシェル要素の節点を前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２に登録する（ＳＴ１０）。前記順次検出手段６は、前記領域情報３１及び節点情報３２に基づいて、前記ＳＴ４にて一度検出されたシェル要素を検索対象から除外して、検索対象としてのシェル要素が存在するかを判断する（ＳＴ１１）。
【００２７】
前記順次検出手段６は、このＳＴ１１にて前記検索対象としてのシェル要素が存在すると判断された場合には、前記最大値領域検出手段２に前記ＳＴ４と同様に最大値を有するシェル要素の検出を指示する。以降、本解析装置は、前記ＳＴ４からの繰り返し処理を行う。
【００２８】
前記節点判定手段４は、図４に示すように、この繰り返し処理により、例えば、前記最大値領域検出手段２が前記ＳＴ４にて最大値を有するシェル要素として領域番号Ｓ５を検出した後に再度このＳＴ４にて領域番号Ｓ６を検出した場合には、領域番号Ｓ６の節点番号１２、１４の節点が前記属性Ｙを有することを前記ＳＴ５にて判定する。前記極大値領域検出手段５は、この判定により、前記ＳＴ６にてこの領域番号Ｓ６を極大値領域として検出しない。また、前記領域記憶手段３は、前記ＳＴ７にて領域番号Ｓ６の節点番号１３、１５の節点に対しても前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２に登録する。
【００２９】
さらに、前記節点判定手段４は、前記繰り返し処理により、領域番号Ｓ１７を検出した場合には、この領域番号Ｓ１７の節点が前記属性Ｙを有さないことを前記ＳＴ５にて判定する。前記極大値領域検出手段５は、この判定により、前記ＳＴ６にてこの領域番号Ｓ１７を極大値領域として検出する。また、前記領域記憶手段３は、前記ＳＴ７にて領域番号Ｓ６の節点番号２７，３１，３５，３９の節点を前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２に登録する。
【００３０】
このように、前記極大値領域検出手段５は、極大値となる箇所を検出できることとなり、解析対象領域のうち検証評価すべき箇所の見落としを低減し、数値解析による検証精度を向上し、設計者の作業負担を軽減することができる。
【００３１】
また、前記表示手段７は、前記順次検出手段６が前記ＳＴ１１にて検索対象のシェル要素が存在しないと判断した場合には、前記ＳＴ９にて蓄積された極大値領域としてのシェル要素を画面表示する。前記表示手段７は、この場合には、前記上限数受付手段８によりユーザーから入力されたｎｕｍより極大値領域の検出数が少ないために、この検出された総ての極大値領域を画面表示する。
【００３２】
前記表示手段７は、例えば、図５に示すように、このｎｕｍ値が５に指定された場合に、複雑な形状を有する機械部分としての物理モデル１００において検出された極大値領域のシェル要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５箇所をハイライト表示する。このシェル要素Ｃ、Ｄは、シェル要素Ｅに隣接する極大値領域であるため、シェル要素Ｅと補色関係の色調で前記表示手段７によりハイライト表示される。また、前記表示手段７は、この５箇所の極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する。
【００３３】
前記表示手段７は、他の部品に隠れる位置に所在するこのシェル要素Ｂ、Ｃのように、ユーザーの手作業では探索しにくい箇所もハイライト表示することとなり、手作業による探索時間の削減や，変形が大きく複雑な箇所に所在する極大値領域の見落としを防止することができる。
【００３４】
また、本解析装置は、前記ＳＴ８の判定により前記変数ｉが前記上限値ｎｕｍに到達しない場合には、前記ＳＴ３からの処理を繰り返す。
なお、上記実施形態において、前記表示手段７は、隣接する極大値領域を補色の色調を用いてハイライト表示するとしたが、この補色を用いたハイライト表示に限定されることはなく、例えば、固定色にて極大値領域を強調表示することも可能である。また、上記実施形態において、前記表示手段７は、極大値領域間をグラデーション表示するとしたが、このグラデーション表示に限定されることはなく、例えば、極大値領域間を無配色とすることで極大値領域を際立たせて表示することも可能である。
【００３５】
なお、解析対象である物理モデル１００は、広範な物理現象に適用することができ、例えば、衝突、衝撃、落下、塑性加工、貫通、亀裂、破壊などの物理現象に適用することができる。本願に開示する解析装置は、この広範な物理現象への適用により、広範な分野の複雑な形状を有する機械及び器具、例えば自動車、船舶、鉄道車両、プラント、スポーツ用具、精密機械、の設計を円滑に支援することができる。
また、本実施形態に係る解析装置のハードウエア構成は、ＣＰＵ、メモリ、大容量記憶装置、ディスプレイ、通信装置、キーボード、マウス、入力手段及び上記各部を接続するバスからなる。
【００３６】
［付記］ 以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析装置において、前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段と、前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段と、前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段と、前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段と、前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段と、前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段とを備える解析装置。
【００３７】
（付記２）前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行う付記１記載の解析装置。
【００３８】
（付記３）前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段を備える付記１又は付記２記載の解析装置。
【００３９】
（付記４）前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段を備え、前記表示手段が、前記極大値領域検出手段により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示する付記１ないし付記３記載の解析装置。
【００４０】
（付記５）解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析方法において、前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析工程と、前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出工程と、前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶工程と、
前記領域記憶工程に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定工程と、前記節点判定工程により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出工程により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出工程と、前記領域記憶工程により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出工程により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出工程とを備える
解析方法。
【００４１】
（付記６）前記解析工程が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行う付記５記載の解析方法。
【００４２】
（付記７）前記極大値検出工程により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示工程を備える付記５又は付記６記載の解析方法。
【００４３】
（付記８）前記表示工程により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付工程とを備え、前記表示工程が、前記極大値領域検出工程により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示する付記５ないし付記７記載の解析方法。
【００４４】
（付記９）解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析するようにコンピュータを機能させる解析プログラムにおいて、前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段、前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段、前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段、前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段、前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段、前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段としてコンピュータを機能させる解析プログラム。
【００４５】
（付記１０）前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行う付記９記載の解析プログラム。
【００４６】
（付記１１）前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段としてコンピュータを機能させる付記９又は付記１０記載の解析プログラム。
【００４７】
（付記１２）前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段としてコンピュータを機能させ、前記表示手段が、前記極大値領域検出手段により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示する付記９ないし付記１１記載の解析プログラム。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る解析装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る解析装置のデータレイアウト例
【図３】本発明の第１の実施形態に係る解析装置のフローチャート
【図４】本発明の第１の実施形態に係る解析装置の解析例
【図５】本発明の第１の実施形態に係る解析装置の解析結果画面例
【符号の説明】
【００４９】
１ 解析手段
２ 最大値領域検出手段
３ 領域記憶手段
３１ 領域情報
３２ 節点情報
４ 節点判定手段
５ 極大値領域検出手段
５１ 極大値領域情報
６ 順次検出手段
７ 表示手段
８ 上限数受付手段
１００ 物理モデル
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ シェル要素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数値解析により物理現象を解析する解析装置に関して、特に解析値を極値探索することにより、検証評価すべき箇所の見落としを低減し、検証精度を向上させる解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、製造業における設計作業は、コンピュータ技術を活用して製品の設計及び製造を支援するＣｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；計算機支援工学（以下、ＣＡＥという）を用いることが主流となっている。ＣＡＥで用いられる解析手法としては、無限の自由度を持つ連続体を、指定された有限個の未知量を含む要素の集合体を用いて近似する有限要素法が広く利用されている。
【０００３】
ＣＡＥを利用する設計者は、有限要素法により解析された解析値の大きい箇所を検索し、当該箇所において製品仕様に与える影響を確認し、製品の設計作業を行う。しかし、当該設計作業は、特に解析モデルの形状が複雑な場合には、当該解析値の大きい箇所の検索に時間を要し、設計者への作業負担の増大をもたらすという問題がある。
【０００４】
従来の解析装置は、処理対象の三次元モデルからエッジを検出し、当該エッジを所定の曲率半径を有する曲面によって平坦化した三次元モデルに対して、有限要素法による解析処理を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５７０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の解析装置は、有限要素法による解析値の大きい要素の上位箇所を検索することはできるが、計算状況によっては当該上位箇所が一箇所近傍に集中することがあり、他の局地的な解析値の大きい箇所が検索されず、当該箇所が設計時の検証対象として見落とされる虞があるという課題を有する。また、従来の解析装置は、設計者が手作業で解析値の大きい箇所を検索する場合であっても、解析モデルが多くの部品で構成されて複雑な接触や変形を起こす場合には、当該検索に時間を要し、設計者の作業工数が増大するという課題を有する。さらに、従来の解析装置は、前記設計者による検索時においても、解析値の大きい箇所が他の部品に隠れた位置に存在する場合には、設計時の検証対象として見落とされる虞があるという課題を有する。
【０００６】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、特に解析値の極大値探索を行うことにより、対象領域のうち検証評価すべき箇所の見落としを低減し、検証精度の向上及び設計者の作業工数の削減を実現する解析装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に開示する解析装置は、解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析装置において、前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段と、前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段と、前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段と、前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段と、前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段と、前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段とを備えるものである。
【０００８】
このように、本願に開示する解析装置は、解析手段が数値解析により前記小領域ごとの解析値を出力し、最大値領域検出手段が前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出し、領域記憶手段が前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積し、節点判定手段が前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域の節点に前記除外節点が含まれるかを判定し、前記最大値領域に前記除外節点が含まれない場合に、極大値領域検出手段が当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出し、順次検出手段が前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出することから、極大値となる前記小領域を検出できることとなり、解析対象領域のうち検証評価すべき箇所の見落としを低減し、数値解析による検証精度を向上し、設計者の作業負担を軽減することができる。
【０００９】
また、本願に開示する解析装置は必要に応じて、前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行うものである。このように、本願に開示する解析装置は、前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行うことから、形状が複雑な構造体に対しても前記数値解析を容易に適用できることとなり、広範囲の対象に対して前記数値解析を容易に実施することができる。
【００１０】
また、本願に開示する解析装置は必要に応じて、前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段を備えるものである。このように、本願に開示する解析装置は、表示手段が前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示することから、極大値となる要素のみをリストアップしてハイライト表示することとなり、着目すべき部位を漏れなくユーザーに明示することができ、またグラデーションにより段階的に表現された色調により、解析対象が複雑な形状の場合であっても、ユーザーに視覚的に明快な分かり易い解析結果を提供することができる。
【００１１】
また、本願に開示する解析装置は必要に応じて、前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段を備え、前記表示手段が、前記極大値領域検出手段により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示するものである。このように、本願に開示する解析装置は、上限数受付手段が前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付け、前記表示手段が前記極大値領域を最大で前記上限数まで表示することから、ユーザーに必要な個数の極大値箇所のみをリストアップしてハイライト表示することとなり、ユーザーに着目すべき部位を適切な数だけ漏れなく明示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る解析装置を、図１から図５に基づいて説明する。
この図１は本発明の第１の実施形態に係る解析装置の構成を示すブロック図、図２は図１に記載された解析装置のデータレイアウト例、図３は図１に記載された解析装置のフローチャート、図４は図１に記載された解析装置の解析例、図５は図１に記載された解析装置の解析結果画面例を示す。
【００１３】
図１において、本実施形態に係る解析装置は、有限要素法に基づいて解析対象の物理モデル１００における解析対象領域を複数に分割された小領域ごとの解析値を数値解析により出力する解析手段１と、この解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての小領域を検出対象領域として、この検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段２と、この最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に各々領域情報３１及び節点情報３２に記憶して蓄積する領域記憶手段３と、この領域記憶手段３に基づいて、この最大値領域に除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段４と、この節点判定手段４によりこの最大値領域の節点にこの除外節点が全く含まれないと判定された場合に、この最大値領域を極大値領域として検出して極大値領域情報５１に蓄積記憶し、この検出の有無に依らずこの最大値領域検出手段により検出されたこの最大値領域の節点をこの除外節点として検出する極大値領域検出手段５と、この領域記憶手段３により蓄積された最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、この最大値領域検出手段２によりこの最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段６と、この極大値検出手段５により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、この極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段７と、この表示手段７により強調表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段８とを備える。
【００１４】
前記領域情報３１は、図２（ａ）に示すように、領域番号項目と、解析値項目と、節点番号項目、最大値フラグ項目とを備えることができる。この領域番号項目は、解析対象領域の小領域を一意に識別する領域番号を示す。また、この解析値項目は、この領域番号の小領域における解析値を示す。また、この節点番号項目は、この小領域を構成する前記節点を節点数分示す。また、この最大値フラグ項目は、この小領域が前記最大値領域として検出されたか否かをフラグにより示す。前記領域情報３１は、例えば同図では、領域番号Ｓ１の小領域が節点番号１、節点番号２、節点番号３の３つの節点から形成され、この解析値が１２０であり前記最大値領域として検出されたことを示す。
【００１５】
前記節点情報３２は、同図（ｂ）に示すように、節点番号項目と、属性Ｙ項目を備えることができる。この節点番号項目は、前記小領域を構成する前記節点を一意に識別する節点番号を示す。また、この属性Ｙ項目は、この節点が前記除外節点として設定されたことを示す属性Ｙの有無をフラグにより示す。前記節点情報３２は、例えば同図では、節点番号１の節点がこの属性Ｙを有することを示す。
【００１６】
また、前記極大値領域情報５１は、同図（ｃ）に示すように、極大値領域番号項目を備えることができる。この極大値領域番号項目は、前記極大値領域として設定された前記小領域の前記領域番号、図の例では領域番号Ｓ１及び領域番号Ｓｎ、を示す。
【００１７】
また、本実施形態に係る解析装置は、図４に示すように、数値解析の実行単位である小領域としての面形状のシェル要素を有する三次元の物理モデル１００を解析対象とすることができる。このシェル要素は、例えば、同図に示すように、領域番号Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１７を備える。この領域番号Ｓ５は、同図に示すように、節点番号２、６、１２、１４により形成される。また，この領域番号Ｓ６は、節点番号１２、１３、１４、１５により形成される。この領域番号Ｓ５及び領域番号Ｓ６は、節点番号１２、１４の節点により隣接している。また、領域番号Ｓ１７は、節点番号２７、３１、３５、３９により形成され、この領域番号Ｓ５及び領域番号Ｓ６とは隣接していない。
【００１８】
以下、前記構成に基づく本実施形態の解析装置の動作について説明する。
前記解析手段１は、図３に示すように、解析対象の前記物理モデル１００を有限要素法により数値解析して前記シェル要素ごとの解析値を算出し、前記領域情報３１の解析値項目にこの解析値を登録する（ＳＴ１）。
【００１９】
前記順次検出手段６は、このシェル要素を繰返し処理により検索するための変数ｉを設定し、この変数ｉの初期値としてゼロ値を設定する（ＳＴ２）。前記順次検出手段６は、この変数ｉに１加算を行う（ＳＴ３）。
【００２０】
前記最大値領域検出手段２は、前記領域情報３１の解析値項目に基づいて、最大値を有する前記シェル要素を検出し、この検出されたシェル要素に関して前記領域情報３１の最大値フラグ項目に１を設定する（ＳＴ４）。前記節点判定手段４は、前記節点情報３２の属性Ｙ項目に基づいて、この検出されたシェル要素が前記属性Ｙの節点を含むかを判定する（ＳＴ５）。
【００２１】
前記極大値領域検出手段５は、このＳＴ５の判定により、このシェル要素が前記属性Ｙの節点を含まない場合には、前記ＳＴ４にて検出されたシェル要素を極大値領域としてのシェル要素ｍａｘ（ｉ）として検出する（ＳＴ６）。前記領域記憶手段３は、この極大値領域のシェル要素の領域番号を前記極大値領域情報５１に登録する（同ＳＴ６）。
【００２２】
また、前記領域記憶手段３は、このシェル要素の節点を前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２の属性Ｙ項目に１を設定して登録する（ＳＴ７）。例えば、前記領域記憶手段３は、図４に示すように、領域番号Ｓ５のシェル要素が最大値を有する場合には、節点番号２、６、１２、１４の節点を前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２に登録する。
【００２３】
前記順次検出手段６は、前記図３に示すように、前記変数ｉが上限値ｎｕｍに到達したかを判定する（ＳＴ８）。この上限値ｎｕｍは、固定値とすることも可能であり、前記上限数受付手段８によりユーザーからの入力を受付けることにより適宜設定されることも可能である。前記上限数受付手段８によりこの上限値ｎｕｍが設定される場合には、ユーザーに必要な個数の極大値箇所のみを表示することとなり、ユーザーに着目すべき部位を適切な数だけ漏れなく明示することができる。
【００２４】
また、前記表示手段７は、このＳＴ８の判定により前記変数ｉが前記上限値ｎｕｍに到達した場合には、前記極大値領域が蓄積された前記極大値領域情報５１に基づいて、この蓄積された極大値領域としてのシェル要素ｍａｘ（ｉ）〜ｍａｘ（ｎｕｍ）を画面表示する（ＳＴ９）。前記表示手段７は、この画面表示に関して、隣接する前記極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、この極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示することができる。
【００２５】
前記表示手段７は、このグラデーション表示により、極大値となる要素のみをリストアップしてハイライト表示することとなり、着目すべき部位を漏れなくユーザーに明示することができ、またグラデーションにより段階的に表現された色調により、解析対象が複雑な形状の場合であっても、ユーザーに視覚的に明快な分かり易い解析結果を提供することができる。
【００２６】
また、前記領域記憶手段３は、前記ＳＴ５の判定により、前記ＳＴ４にて検出されたシェル要素が前記属性Ｙの節点を含む場合には、このシェル要素の節点を前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２に登録する（ＳＴ１０）。前記順次検出手段６は、前記領域情報３１及び節点情報３２に基づいて、前記ＳＴ４にて一度検出されたシェル要素を検索対象から除外して、検索対象としてのシェル要素が存在するかを判断する（ＳＴ１１）。
【００２７】
前記順次検出手段６は、このＳＴ１１にて前記検索対象としてのシェル要素が存在すると判断された場合には、前記最大値領域検出手段２に前記ＳＴ４と同様に最大値を有するシェル要素の検出を指示する。以降、本解析装置は、前記ＳＴ４からの繰り返し処理を行う。
【００２８】
前記節点判定手段４は、図４に示すように、この繰り返し処理により、例えば、前記最大値領域検出手段２が前記ＳＴ４にて最大値を有するシェル要素として領域番号Ｓ５を検出した後に再度このＳＴ４にて領域番号Ｓ６を検出した場合には、領域番号Ｓ６の節点番号１２、１４の節点が前記属性Ｙを有することを前記ＳＴ５にて判定する。前記極大値領域検出手段５は、この判定により、前記ＳＴ６にてこの領域番号Ｓ６を極大値領域として検出しない。また、前記領域記憶手段３は、前記ＳＴ７にて領域番号Ｓ６の節点番号１３、１５の節点に対しても前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２に登録する。
【００２９】
さらに、前記節点判定手段４は、前記繰り返し処理により、領域番号Ｓ１７を検出した場合には、この領域番号Ｓ１７の節点が前記属性Ｙを有さないことを前記ＳＴ５にて判定する。前記極大値領域検出手段５は、この判定により、前記ＳＴ６にてこの領域番号Ｓ１７を極大値領域として検出する。また、前記領域記憶手段３は、前記ＳＴ７にて領域番号Ｓ６の節点番号２７，３１，３５，３９の節点を前記属性Ｙの節点として前記節点情報３２に登録する。
【００３０】
このように、前記極大値領域検出手段５は、極大値となる箇所を検出できることとなり、解析対象領域のうち検証評価すべき箇所の見落としを低減し、数値解析による検証精度を向上し、設計者の作業負担を軽減することができる。
【００３１】
また、前記表示手段７は、前記順次検出手段６が前記ＳＴ１１にて検索対象のシェル要素が存在しないと判断した場合には、前記ＳＴ９にて蓄積された極大値領域としてのシェル要素を画面表示する。前記表示手段７は、この場合には、前記上限数受付手段８によりユーザーから入力されたｎｕｍより極大値領域の検出数が少ないために、この検出された総ての極大値領域を画面表示する。
【００３２】
前記表示手段７は、例えば、図５に示すように、このｎｕｍ値が５に指定された場合に、複雑な形状を有する機械部分としての物理モデル１００において検出された極大値領域のシェル要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５箇所をハイライト表示する。このシェル要素Ｃ、Ｄは、シェル要素Ｅに隣接する極大値領域であるため、シェル要素Ｅと補色関係の色調で前記表示手段７によりハイライト表示される。また、前記表示手段７は、この５箇所の極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する。
【００３３】
前記表示手段７は、他の部品に隠れる位置に所在するこのシェル要素Ｂ、Ｃのように、ユーザーの手作業では探索しにくい箇所もハイライト表示することとなり、手作業による探索時間の削減や，変形が大きく複雑な箇所に所在する極大値領域の見落としを防止することができる。
【００３４】
また、本解析装置は、前記ＳＴ８の判定により前記変数ｉが前記上限値ｎｕｍに到達しない場合には、前記ＳＴ３からの処理を繰り返す。
なお、上記実施形態において、前記表示手段７は、隣接する極大値領域を補色の色調を用いてハイライト表示するとしたが、この補色を用いたハイライト表示に限定されることはなく、例えば、固定色にて極大値領域を強調表示することも可能である。また、上記実施形態において、前記表示手段７は、極大値領域間をグラデーション表示するとしたが、このグラデーション表示に限定されることはなく、例えば、極大値領域間を無配色とすることで極大値領域を際立たせて表示することも可能である。
【００３５】
なお、解析対象である物理モデル１００は、広範な物理現象に適用することができ、例えば、衝突、衝撃、落下、塑性加工、貫通、亀裂、破壊などの物理現象に適用することができる。本願に開示する解析装置は、この広範な物理現象への適用により、広範な分野の複雑な形状を有する機械及び器具、例えば自動車、船舶、鉄道車両、プラント、スポーツ用具、精密機械、の設計を円滑に支援することができる。
また、本実施形態に係る解析装置のハードウエア構成は、ＣＰＵ、メモリ、大容量記憶装置、ディスプレイ、通信装置、キーボード、マウス、入力手段及び上記各部を接続するバスからなる。
【００３６】
［付記］ 以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析装置において、前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段と、前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段と、前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段と、前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段と、前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段と、前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段とを備える解析装置。
【００３７】
（付記２）前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行う付記１記載の解析装置。
【００３８】
（付記３）前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段を備える付記１又は付記２記載の解析装置。
【００３９】
（付記４）前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段を備え、前記表示手段が、前記極大値領域検出手段により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示する付記１ないし付記３記載の解析装置。
【００４０】
（付記５）解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析方法において、前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析工程と、前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出工程と、前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶工程と、
前記領域記憶工程に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定工程と、前記節点判定工程により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出工程により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出工程と、前記領域記憶工程により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出工程により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出工程とを備える
解析方法。
【００４１】
（付記６）前記解析工程が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行う付記５記載の解析方法。
【００４２】
（付記７）前記極大値検出工程により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示工程を備える付記５又は付記６記載の解析方法。
【００４３】
（付記８）前記表示工程により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付工程とを備え、前記表示工程が、前記極大値領域検出工程により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示する付記５ないし付記７記載の解析方法。
【００４４】
（付記９）解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析するようにコンピュータを機能させる解析プログラムにおいて、前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段、前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段、前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段、前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段、前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段、前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段としてコンピュータを機能させる解析プログラム。
【００４５】
（付記１０）前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行う付記９記載の解析プログラム。
【００４６】
（付記１１）前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段としてコンピュータを機能させる付記９又は付記１０記載の解析プログラム。
【００４７】
（付記１２）前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段としてコンピュータを機能させ、前記表示手段が、前記極大値領域検出手段により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示する付記９ないし付記１１記載の解析プログラム。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る解析装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る解析装置のデータレイアウト例
【図３】本発明の第１の実施形態に係る解析装置のフローチャート
【図４】本発明の第１の実施形態に係る解析装置の解析例
【図５】本発明の第１の実施形態に係る解析装置の解析結果画面例
【符号の説明】
【００４９】
１ 解析手段
２ 最大値領域検出手段
３ 領域記憶手段
３１ 領域情報
３２ 節点情報
４ 節点判定手段
５ 極大値領域検出手段
５１ 極大値領域情報
６ 順次検出手段
７ 表示手段
８ 上限数受付手段
１００ 物理モデル
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ シェル要素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析装置において、
前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段と、
前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段と、
前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段と、
前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段と、
前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段と、
前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段とを備える
解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の解析装置において、
前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行う
解析装置。
【請求項３】
請求項１ないし請求項２に記載の解析装置において、
前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段を備える
解析装置。
【請求項４】
請求項３に記載の解析装置において、
前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段を備え、
前記表示手段が、前記極大値領域検出手段により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示する
解析装置。
【請求項５】
解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析方法において、
前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析工程と、
前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出工程と、
前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶工程と、
前記領域記憶工程に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定工程と、
前記節点判定工程により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出工程により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出工程と、
前記領域記憶工程により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出工程により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出工程とを備える
解析方法。
【請求項６】
解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析するようにコンピュータを機能させる解析プログラムにおいて、
前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段、
前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段、
前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段、
前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段、
前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段、
前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段としてコンピュータを機能させる
解析プログラム。
【請求項１】
解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析装置において、
前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段と、
前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段と、
前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段と、
前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段と、
前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段と、
前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段とを備える
解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の解析装置において、
前記解析手段が、有限要素法に基づいて前記数値解析を行う
解析装置。
【請求項３】
請求項１ないし請求項２に記載の解析装置において、
前記極大値検出手段により検出された隣接する極大値領域を補色関係の色調にて強調表示し、当該極大値領域間を、色調が連続的に変化するグラデーションにより表示する表示手段を備える
解析装置。
【請求項４】
請求項３に記載の解析装置において、
前記表示手段により表示される極大値領域の上限数を受付ける上限数受付手段を備え、
前記表示手段が、前記極大値領域検出手段により検出された前記極大値領域の検出数が前記上限数を超過した場合には当該極大値領域を解析値上位から降順に当該上限数まで表示し、当該検出数が前記上限数に満たない場合には当該極大値領域を当該検出数まで表示する
解析装置。
【請求項５】
解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析する解析方法において、
前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析工程と、
前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出工程と、
前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶工程と、
前記領域記憶工程に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定工程と、
前記節点判定工程により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出工程により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出工程と、
前記領域記憶工程により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出工程により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出工程とを備える
解析方法。
【請求項６】
解析対象領域を複数の節点にて形成される閉じた境界線により複数の小領域に分割し、当該小領域ごとに数値解析を実施して解析値を出力し、当該解析対象領域における物理現象を解析するようにコンピュータを機能させる解析プログラムにおいて、
前記小領域ごとに前記数値解析を行い、前記解析値を出力する解析手段、
前記解析対象領域における既に最大値として検出された小領域を除く総ての前記小領域を検出対象領域として、当該検出対象領域のうち前記解析値が最大値となる前記小領域を最大値領域として検出する最大値領域検出手段、
前記最大値領域及び特定の節点である除外節点を各々の検出時に記憶して蓄積する領域記憶手段、
前記領域記憶手段に基づいて、前記最大値領域を形成する総ての節点のうち少なくとも１つの前記除外節点が含まれるかを判定する節点判定手段、
前記節点判定手段により前記最大値領域の前記節点に前記除外節点が全く含まれないと判定された場合に、当該最大値領域を極大値領域として検出し、当該検出の有無に依らず前記最大値領域検出手段により検出された前記最大値領域の前記節点を前記除外節点として検出する極大値領域検出手段、
前記領域記憶手段により蓄積された前記最大値領域を除く前記小領域を新たな前記検出対象領域として、前記最大値領域検出手段により前記最大値領域を繰返し順次検出する順次検出手段としてコンピュータを機能させる
解析プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−９７４３５（Ｐ２０１０−９７４３５Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６７９１７（Ｐ２００８−２６７９１７）
【出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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