JP3350644B2 - Structure analysis system and recording medium - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、3次元物体の構造
解析結果を表示する構造解析システムおよび記録媒体に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure analysis system for displaying a result of a structure analysis of a three-dimensional object and a recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、3次元物体、例えば自動車部品の
ディスクブレーキなどの機構部品の構造解析として応力
を求め当該応力解析結果をもとに応力分布図や感度係数
分布図を作成して表示し、2枚の分布図を比較検討しな
がら、前回に設計した機構部品に対し、今回設計した機
構部品の良否を判定することを繰り返し、最適な機構部
品の設計を行うようにしていた。2. Description of the Related Art Conventionally, stress is obtained as a structural analysis of a three-dimensional object, for example, a mechanical component such as a disk brake of an automobile component, and a stress distribution diagram and a sensitivity coefficient distribution diagram are created and displayed based on the stress analysis result. While comparing and examining the two distribution diagrams, it was repeated to judge the quality of the mechanical component designed this time with respect to the mechanical component designed last time to design the optimal mechanical component.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、3次元物体の構造解析を行い、その応力分布図およ
び当該応力分布の前回(あるいは基準)との差分である
感度係数分布図を作成して表示し、両者を比較しながら
設計の良否を判定していたため、習熟した技術者でない
と良否の判定を行いえず、設計作業に多大の作業時間が
必要となってしまうという問題があった。As described above, conventionally, a structural analysis of a three-dimensional object is performed, and a stress distribution diagram and a sensitivity coefficient distribution diagram that is a difference between the stress distribution and the previous (or reference) are obtained. Since it was created and displayed, and the two were compared to judge the quality of the design, it was not possible to judge the quality without a skilled technician, which required a lot of time for the design work. there were.
【0004】本発明は、これらの問題を解決するため、
3次元物体の構造解析結果である応力データの符号をも
とに感度係数データの良否の判定し易い補正を行ってグ
ラフィカルに表示し、習熟していない技術者であっても
補正後の感度係数データを見て簡易に設計の良否判定を
可能にすることを目的としている。[0004] The present invention solves these problems,
Based on the sign of the stress data, which is the result of the structural analysis of the three-dimensional object, the sensitivity coefficient data is easily corrected to determine whether it is good or not, and displayed graphically, so that even an unskilled technician can correct the corrected sensitivity coefficient. The purpose is to make it possible to easily judge the quality of the design by looking at the data.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】図1を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図1において、構造解析
システム1は、3次元物体の構造解析を行うものであっ
て、応力計算手段2、感度係数計算手段3、補正手段
4、および出力手段5などから構成されるものである。Means for solving the problem will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a structural analysis system 1 performs a structural analysis of a three-dimensional object, and includes a stress calculating unit 2, a sensitivity coefficient calculating unit 3, a correcting unit 4, an output unit 5, and the like. .
【0006】応力計算手段2は、3次元物体の応力を計
算するものである。感度係数計算手段3は、前回あるい
は基準の応力データ6と今回計算した応力データ6との
差分を計算するものである。The stress calculating means 2 calculates the stress of a three-dimensional object. The sensitivity coefficient calculator 3 calculates a difference between the previous or reference stress data 6 and the currently calculated stress data 6.
【0007】補正手段4は、応力データ6の符号をもと
に感度係数データ7を補正するものである。出力手段5
は、補正後の感度係数データ7をグラフィカルに編集し
て出力するものである。The correcting means 4 corrects the sensitivity coefficient data 7 based on the sign of the stress data 6. Output means 5
Is to graphically edit and output the corrected sensitivity coefficient data 7.
【0008】応力データ6は、応力計算手段2によって
計算された3次元物体の応力データである。感度係数デ
ータ7は、前回あるいは基準の応力データと、今回の応
力データとの差分である。[0008] The stress data 6 is stress data of the three-dimensional object calculated by the stress calculating means 2. The sensitivity coefficient data 7 is a difference between the previous or reference stress data and the current stress data.
【0009】次に、動作を説明する。応力計算手段2が
3次元物体を要素に分割して各要素の応力データを計算
し、感度係数計算手段3が計算した応力データと前回あ
るいは基準の応力データとの差分を求めて感度係数デー
タを計算し、補正手段4が計算した応力データの符号を
もとに計算した感度係数データを補正し、出力手段5が
補正後の感度係数データをグラフィカルに編集して出力
するようにしている。Next, the operation will be described. The stress calculation means 2 divides the three-dimensional object into elements, calculates stress data of each element, and calculates the difference between the stress data calculated by the sensitivity coefficient calculation means 3 and the previous or reference stress data to obtain the sensitivity coefficient data. After the calculation, the sensitivity coefficient data calculated based on the sign of the stress data calculated by the correction means 4 is corrected, and the output means 5 graphically edits and outputs the corrected sensitivity coefficient data.
【0010】この際、出力手段5が3次元物体の各要素
に対応づけて補正後の感度係数値をグラフ、または各要
素の補正後の感度係数値をカラーあるいは濃淡の分布図
として作成し、表示あるいは印刷などするようにしてい
る。At this time, the output means 5 creates a corrected sensitivity coefficient value as a graph or a corrected sensitivity coefficient value of each element as a color or shading distribution map in association with each element of the three-dimensional object. They are displayed or printed.
【0011】また、補正後の感度係数データ中から指定
された応力の成分について、グラフあるいは分布図とし
て表示などするようにしている。従って、3次元物体の
構造解析結果である応力データ6の符号をもとに感度係
数データ7を良否の判定し易い状態に補正を行い、グラ
フィカルに表示することにより、習熟していない技術者
であっても補正後の感度係数データのグラフィカル表示
を見て簡易に設計の良否を判定することが可能となる。The stress component specified from the corrected sensitivity coefficient data is displayed as a graph or a distribution diagram. Therefore, the sensitivity coefficient data 7 is corrected based on the sign of the stress data 6, which is the result of the structural analysis of the three-dimensional object, to a state where it is easy to judge the quality, and graphically displayed. Even if there is, the quality of the design can be easily determined by looking at the graphical display of the corrected sensitivity coefficient data.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】次に、図1から図8を用いて本発
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。本実
施の形態においては、パーソナルコンピュータ、ワーク
ステーション等の汎用的な目的で使用される計算機上で
実行するコンピュータプログラムにより実現する形態を
示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment and operation of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the present embodiment, a form realized by a computer program executed on a computer used for a general purpose such as a personal computer and a workstation will be described.
【0013】本発明の構造解析システムを構成する計算
機は、処理装置、主記憶装置、補助記憶装置、入出力装
置などから構成され、コンピュータプログラムを実行す
るものであり、コンピュータプログラムは、プロッピィ
ディスクやCD−ROM等の可搬型媒体やネットワーク
接続された他の計算機の主記憶装置や補助記憶装置等に
格納されて提供される。The computer constituting the structural analysis system of the present invention comprises a processing device, a main storage device, an auxiliary storage device, an input / output device and the like, and executes a computer program. And provided in a portable medium such as a CD-ROM or a main storage device or an auxiliary storage device of another computer connected to the network.
【0014】提供されたコンピュータプログラムは、可
搬型媒体から直接計算機の主記憶装置にロードされ、ま
たは可搬型媒体からいったん補助記憶装置にコピーまた
はインストール後に、主記憶装置にロードされて実行す
る。また、ネットワーク接続された他の装置に格納され
て提供された場合も、他の装置からネットワークを経由
して受信後に、補助記憶装置にコピー、主記憶装置にロ
ードされ実行するものである。The provided computer program is loaded directly into the main storage of the computer from the portable medium, or once copied or installed from the portable medium to the auxiliary storage, and then loaded into the main storage and executed. Also, when provided by being stored in another device connected to a network, it is also copied to an auxiliary storage device, loaded into a main storage device, and executed after receiving from another device via a network.
【0015】図1は、本発明のシステム構成図を示す。
図1において、構造解析システム1は、3次元物体の構
造解析、ここでは応力解析を行うものであって、応力計
算手段2、感度係数計算手段3、補正手段4、および出
力手段5などから構成されるものである。FIG. 1 shows a system configuration diagram of the present invention.
In FIG. 1, a structural analysis system 1 performs a structural analysis of a three-dimensional object, here a stress analysis, and includes a stress calculating unit 2, a sensitivity coefficient calculating unit 3, a correcting unit 4, an output unit 5, and the like. Is what is done.
【0016】応力計算手段2は、3次元物体を要素に分
割して各要素の応力を計算するものである。感度係数計
算手段3は、前回あるいは基準の応力データ6と今回計
算した応力データ6との各要素毎の差分を計算するもの
である。The stress calculating means 2 divides a three-dimensional object into elements and calculates the stress of each element. The sensitivity coefficient calculating means 3 calculates a difference for each element between the previous or reference stress data 6 and the currently calculated stress data 6.
【0017】補正手段4は、応力データ6の符号をもと
に各要素毎の感度係数データ7を補正するものである。
出力手段5は、補正後の各要素の感度係数データ7のグ
ラフィカル(棒グラフ、カラー/濃淡の分布図)に編集
して出力するものである。The correction means 4 corrects the sensitivity coefficient data 7 for each element based on the sign of the stress data 6.
The output means 5 edits and outputs the corrected sensitivity coefficient data 7 of each element graphically (bar graph, color / shade distribution map).
【0018】応力データ6は、応力計算手段2によって
計算された3次元物体の各要素の応力データである。感
度係数データ7は、前回あるいは基準の応力データと、
今回の応力データとの各要素毎の差分である。The stress data 6 is the stress data of each element of the three-dimensional object calculated by the stress calculating means 2. The sensitivity coefficient data 7 includes the previous or reference stress data,
This is the difference of each element from the current stress data.
【0019】出力装置8は、補正後の感度係数データ7
をグラフィカルに出力するものであって、表示装置や印
刷装置などである。入力装置9は、各種指示やデータを
入力するキーボードやマウスなどである。The output device 8 outputs the corrected sensitivity coefficient data 7
Is output graphically, such as a display device or a printing device. The input device 9 is a keyboard, a mouse, and the like for inputting various instructions and data.
【0020】次に、図2のフローチャートに示す順番に
従い、図1の構成の動作を詳細に説明する。図2は、本
発明の対象となる感度解析データ計算の動作説明フロー
チャートを示す。Next, the operation of the configuration of FIG. 1 will be described in detail according to the order shown in the flowchart of FIG. FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of calculating sensitivity analysis data according to the present invention.
【0021】図2において、S1は、応力を計算する。
応力解析は、例えば後述する図5のディスクブレーキの
解析例ならば3次元形状、分割サイズ、荷重条件(荷
重、荷重位置など)、拘束条件(ブレーキパッドを固定
(拘束)するなど)、各種定数(材料定数など)をもと
に、シリンダに液圧相当の荷重を与えた場合にブレーキ
パッド面に発生する応力等、公知の各要素の応力をシミ
ュレーション計算するものである。In FIG. 2, S1 calculates a stress.
The stress analysis includes, for example, a three-dimensional shape, a division size, a load condition (load, load position, etc.), a constraint condition (fixing (constraining) the brake pad, etc.), various constants in the case of the disk brake analysis example of FIG. Based on (material constants, etc.), the stress of each known element such as the stress generated on the brake pad surface when a load equivalent to the hydraulic pressure is applied to the cylinder is calculated by simulation.
【0022】S2は、応力の値(応力データ6)をファ
イルに出力する。S3は、感度係数を計算する。感度解
析はディスクブレーキの形状を変化させることによる応
力の値の変化を解析するものであり、前回に計算した応
力データ6あるいは設計基準となる応力データ6と、今
回の寸法などを設計変更したときのシミュレーション計
算した応力データ6との対応する各要素毎の差分を計算
し、変化率にあたる感度係数データ7を算出する。In step S2, the value of the stress (stress data 6) is output to a file. In step S3, a sensitivity coefficient is calculated. The sensitivity analysis is to analyze the change in the value of the stress due to the change in the shape of the disc brake. When the stress data 6 calculated previously or the stress data 6 serving as the design standard and the dimensions this time are changed, Then, a difference of each element corresponding to the stress data 6 calculated by the simulation is calculated, and sensitivity coefficient data 7 corresponding to a change rate is calculated.
【0023】S4は、感度係数の値をファイルに出力す
る。以上によって、3次元物体の構造解析により、応力
データ6およびその差分である感度係数データ7を計算
し、後述する図3に示すようにファイルに格納する。In step S4, the value of the sensitivity coefficient is output to a file. As described above, the stress data 6 and the sensitivity coefficient data 7, which is the difference between the stress data 6, are calculated by the structural analysis of the three-dimensional object, and are stored in a file as shown in FIG.
【0024】図3は、本発明の感度解析データ構造例を
示す。これは、既述した図2のフローチャートに従い計
算したときの、3次元形状の(1)構造情報データ、
(2)解析結果データ(応力データ6)、(3)解析結
果データ(感度係数データ7)などを対応づけて格納し
たものである。FIG. 3 shows an example of the sensitivity analysis data structure of the present invention. This is (1) the structure information data of the three-dimensional shape when calculated according to the flowchart of FIG.
(2) Analysis result data (stress data 6) and (3) analysis result data (sensitivity coefficient data 7) are stored in association with each other.
【0025】(1)構造情報データ:これは、解析対象
の3次元物体の要素情報や節点情報など、構造に関する
情報である。 ・要素情報: ・要素1(要素番号、構成節点番号1、構成節点番号2、・・・) ・・・ ・要素L(要素番号、構成節点番号1、構成節点番号2、・・・) ・節点情報: ・節点1(節点番号、座標値X、座標値Y、座標値Z、・・・) ・・・ ・節点M(節点番号、座標値X、座標値Y、座標値Z、・・・) (2)解析結果データ(応力データ6):これは、応力
解析の結果のひとつである、要素応力の情報である。(1) Structural information data: This is information on the structure, such as element information and node information of a three-dimensional object to be analyzed. Element information: Element 1 (element number, component node number 1, component node number 2, ...) Element L (element number, component node number 1, component node number 2, ...) Node information:-Node 1 (node number, coordinate value X, coordinate value Y, coordinate value Z, ...)-Node M (node number, coordinate value X, coordinate value Y, coordinate value Z, ... (2) Analysis result data (stress data 6): This is information on element stress, which is one of the results of stress analysis.
【0026】 ・要素応力情報: ・要素1(要素番号 X軸応力σx、Y軸応力σy、Z軸応力σz XYせん断応力τxy、YZせん断応力τyz、ZXせん 断応力τzx、 主応力1σ1、主応力2σ2、主応力3σ3・・・ ・・・ ・要素N(要素番号 X軸応力σx、Y軸応力σy、Z軸応力σz XYせん断応力τxy、YZせん断応力τyz、ZXせん 断応力τzx、 主応力1σ1、主応力2σ2、主応力3σ3・・・ (3)解析結果データ(感度係数データ7):これは、
感度解析の結果である感度係数の情報である。Element stress information: Element 1 (element number X-axis stress σx, Y-axis stress σy, Z-axis stress σz XY shear stress τxy, YZ shear stress τyz, ZX shear stress τzx, main stress 1σ1, main stress 2σ2, main stress 3σ3 ····· Element N (element number X-axis stress σx, Y-axis stress σy, Z-axis stress σz XY shear stress τxy, YZ shear stress τyz, ZX shear stress τzx, main stress 1σ1 , Principal stress 2σ2, principal stress 3σ3 (3) analysis result data (sensitivity coefficient data 7):
This is information on the sensitivity coefficient as a result of the sensitivity analysis.
【0027】 ・要素1(要素番号 X軸応力感度Δσx、Y軸応力感度Δσy、Z軸応力感度Δσ z・・・ XYせん断応力感度Δσxy、YZせん断応力感度Δσyz、 ZXせん断応力感度Δσzx・・・ 主応力1感度Δσ1、主応力2感度Δσ2、主応力3感度Δσ 3・・・ ・・・ ・要素N(要素番号 X軸応力感度Δσx、Y軸応力感度Δσy、Z軸応力感度Δσ z・・・ XYせん断応力感度Δσxy、YZせん断応力感度Δσyz、 ZXせん断応力感度Δσzx・・・ 主応力1感度Δσ1、主応力2感度Δσ2、主応力3感度Δσ 3・・・ 以上のように、感度解析データ構造は、(1)の構造情
報データ、(2)の解析結果データ(応力)、および
(3)の解析結果データ(感度係数)を各要素に対応づ
けて格納した構造となっている。Element 1 (element number X-axis stress sensitivity Δσx, Y-axis stress sensitivity Δσy, Z-axis stress sensitivity Δσz ... XY shear stress sensitivity Δσxy, YZ shear stress sensitivity Δσyz, ZX shear stress sensitivity Δσzx ... Principal stress 1 sensitivity Δσ1, Principal stress 2 sensitivity Δσ2, Principal stress 3 sensitivity Δσ 3 ······ Element N (element number X-axis stress sensitivity Δσx, Y-axis stress sensitivity Δσy, Z-axis stress sensitivity Δσ z.・ XY shear stress sensitivity Δσxy, YZ shear stress sensitivity Δσyz, ZX shear stress sensitivity Δσzx ... main stress 1 sensitivity Δσ1, main stress 2 sensitivity Δσ2, main stress 3 sensitivity Δσ 3 ... As above, sensitivity analysis data The structure has a structure in which the structural information data of (1), the analysis result data (stress) of (2), and the analysis result data (sensitivity coefficient) of (3) are stored in association with each element.
【0028】図4は、本発明の詳細動作説明フローチャ
ートを示す。これは、既述した図2のフローチャートに
従い感度解析した結果の図3のデータをもとに、本発明
に係る感度係数の補正を行うときの詳細フローチャート
である。FIG. 4 is a flowchart illustrating the detailed operation of the present invention. This is a detailed flowchart when correcting the sensitivity coefficient according to the present invention based on the data in FIG. 3 obtained by performing the sensitivity analysis according to the flowchart in FIG. 2 described above.
【0029】図4において、S11は、感度解析の成分
の指定を行う。これは、既述した図3の解析結果データ
中のいずれかの感度解析の成分を指定、例えば下記のう
ちからいずれかを指定する。In FIG. 4, a step S11 specifies a component for sensitivity analysis. This specifies one of the components of the sensitivity analysis in the analysis result data of FIG. 3 described above, for example, one of the following.
【0030】・主応力σx、σy、σzのいずれか ・XYせん断応力σxy、YZせん断応力σyz、ZX
せん断応力σzxのいずれか ・その他 S12は、1要素分のデータ読み込みを行う。これは、
1要素分の応力および感度係数のデータの読み込みを行
う。Any of the principal stresses σx, σy, σz; XY shear stress σxy, YZ shear stress σyz, ZX
Any of shear stress σzx Others In S12, data of one element is read. this is,
The data of the stress and sensitivity coefficient for one element is read.
【0031】S13は、指定された成分に対応する応力
値を取り出す。これは、S12で読み込んだデータ中か
ら、S11で指定された成分に対応する応力値を取り出
す。S14は、応力値>0か判別する。これは、S13
で取り出した1要素の指定された成分の応力値が正か否
かを判別する。YESの場合には、応力値が正(その要
素の指定された成分の応力が正であって、いわゆる引っ
張り状態にあることを表す)であるので、S15で対応
する要素の感度係数にマイナス1を乗じた値を記憶し
(元の要素の値に置き換え)、S17に進む。一方、S
14のNOの場合には、応力値が0あるいは負(その要
素の指定された成分の応力が0、負であって圧縮状態に
あることを表す)であるので、S16で対応する要素の
感度係数の値をそのまま記憶し(元の要素の値のまま記
憶し)、S17に進む。In step S13, a stress value corresponding to the designated component is extracted. That is, a stress value corresponding to the component specified in S11 is extracted from the data read in S12. In S14, it is determined whether the stress value is greater than 0. This is S13
It is determined whether or not the stress value of the specified component of one element extracted in step is positive. In the case of YES, the stress value is positive (the stress of the specified component of the element is positive, indicating that the element is in a so-called tension state). Is stored (replaced by the value of the original element), and the process proceeds to S17. On the other hand, S
In the case of NO of 14, the stress value is 0 or negative (the stress of the designated component of the element is 0, indicating that the element is in a compressed state and is negative). The value of the coefficient is stored as it is (the value of the original element is stored), and the process proceeds to S17.
【0032】S17は、全要素に対して終了か判別す
る。YESの場合には、S18に進む。NOの場合に
は、S12に戻り繰り返す。S18は、各要素の表示色
を決定する。これは、S11ないしS17によって指定
された成分の応力値の符号をもとに感度係数データを補
正した後の感度係数データについて、各要素の表示色を
決定する。例えば要素の正の大きい方を赤、負の大きい
方を青としてその間を所定範囲に分割してそれぞれの間
の色を決定する。尚、各要素の表示色を決定する代わり
に、後述する図8の(b)に示すように、要素番号を横
軸、そのときの補正後の感度係数データの値を縦軸にし
たグラフ表示にするように決定してもよい。In S17, it is determined whether or not the processing is completed for all the elements. In the case of YES, the process proceeds to S18. If NO, the process returns to S12 and repeats. In S18, the display color of each element is determined. That is, the display color of each element is determined for the sensitivity coefficient data after the sensitivity coefficient data is corrected based on the sign of the stress value of the component specified in S11 to S17. For example, the larger positive element is red and the larger negative element is blue, and the area between the elements is divided into a predetermined range to determine the color between the elements. Instead of deciding the display color of each element, as shown in FIG. 8B to be described later, a graph is displayed with the element number on the horizontal axis and the corrected sensitivity coefficient data at that time on the vertical axis. May be determined.
【0033】S19は、感度係数を表示する。これを見
た設計者は、前回あるいは基準の設計時の指定した応力
の成分について、より望ましい方向に改善されている
か、あるいは悪い方向になってしまったかを簡単に判断
することができる(その理由は、補正後のS19で表示
した例えば後述する図8の(b)の感度係数のグラフ表
示は、Y軸の正方向が常に設計として望ましい方向を表
し、Y軸の負方向(特にマイナスの値)は設計として望
ましくない方向なることを一意に表しているので、これ
を参照するのみで、前回(基準)に比して今回の設定時
の応力が望ましい方向に向かっていることを専門的知識
なしに認識することが可能となる)。In step S19, a sensitivity coefficient is displayed. The designer who sees this can easily determine whether the stress component specified at the time of the previous or reference design has been improved in a more desirable direction or has become a bad direction (the reason therefor). For example, in a graph display of the sensitivity coefficient shown in FIG. 8B described later, which is displayed in S19 after the correction, the positive direction of the Y-axis always indicates a desirable direction as a design, and the negative direction of the Y-axis ) Uniquely indicates that the direction is undesirable in the design, so just refer to this, and it is our expert knowledge that the stress at this setting is in the desired direction compared to the previous (reference) Without the need to recognize them).
【0034】以上によって、感度解析の指定された成分
について、応力データの符号をもとに感度係数データの
補正を行い、補正後の感度係数をグラフィカル表示する
ことにより、設計者は容易に今回の設計結果の良い悪い
を専門的知識なしに認識することが可能となった。As described above, for the specified component of the sensitivity analysis, the sensitivity coefficient data is corrected based on the sign of the stress data, and the corrected sensitivity coefficient is graphically displayed. It is now possible to recognize good and bad design results without special knowledge.
【0035】図5は、本発明のディスクブレーキの解析
例を示す。これは、本発明の解析対象とする3次元物体
の例であって、図示の形状を持ち、荷重を図示のように
与え、かつブレーキパッドの部分に図示のように拘束
(拘束条件)を与え、応力構造解析するときの例を模式
的に示したものである。このとき既述した図3の感度解
析データ構造中の(1)構造情報データの部分に、当該
図5に模式的に示すデータを格納し、感度解析時に使用
する。FIG. 5 shows an example of analysis of the disc brake of the present invention. This is an example of a three-dimensional object to be analyzed according to the present invention, which has the shape shown in the figure, applies a load as shown, and applies a constraint (restraint condition) to the brake pad as shown. 4 schematically shows an example of stress structure analysis. At this time, the data schematically shown in FIG. 5 is stored in the (1) structure information data portion in the sensitivity analysis data structure of FIG. 3 described above, and is used for sensitivity analysis.
【0036】図6は、本発明の応力分布図を示す。これ
は、図5のディスクブレーキについて構造解析した解析
結果データ(応力)を分布図として表示したものであ
る。実際はカラー表示(応力値の正の大きい部分を赤、
負の大きい部分を青とし、その間を所定分割して赤と青
の間の色をそれぞれ右側のカラーバーに示すようにして
表示)しているが、ここでは、白黒で模式的に表示す
る。応力は、左下の部分が負、上の部分が正である(バ
ーからの矢印参照)。FIG. 6 shows a stress distribution diagram of the present invention. This is a distribution diagram showing analysis result data (stress) obtained by performing a structural analysis on the disk brake of FIG. Actually, color display (the part with a large positive stress value is red,
The large negative portion is blue, and the portion between them is divided into predetermined portions, and the colors between red and blue are displayed as indicated by the color bars on the right side), but here, they are schematically displayed in black and white. The stress is negative in the lower left part and positive in the upper part (see arrow from the bar).
【0037】図7は、本発明の感度係数分布図を示す。
これは、既述した図6に対応する感度係数分布図であっ
て、感度係数の値は中央が負であり、右上が正である
(右側のバーからの矢印参照)。ここで、従来は、図6
の応力分布図および図7の感度係数分布図の両者を熟練
した設計者が比較し、今回の図示の設計が望ましい方向
に改善されたか、あるいは悪い方向になってしまったか
を判断していた。その判断は、専門的に習熟した設計者
であれば、 (1) 図6の応力分布図上で例えば上部の値が負(圧
縮を表す)であり、該当する図7の感度係数分布図上の
同一の上部の値が正(引っ張り方向に向かう旨を表す)
ので良い設計の方向に向かう。FIG. 7 shows a sensitivity coefficient distribution diagram of the present invention.
This is a sensitivity coefficient distribution diagram corresponding to FIG. 6 described above, and the sensitivity coefficient value is negative at the center and positive at the upper right (see the arrow from the bar on the right). Here, conventionally, FIG.
The skilled designer compared both the stress distribution diagram of FIG. 7 and the sensitivity coefficient distribution diagram of FIG. 7 to judge whether the design shown in the drawing was improved in a desired direction or worsened. If the designer is a professional designer, (1) In the stress distribution diagram of FIG. 6, for example, the upper value is negative (representing compression) and the corresponding sensitivity coefficient distribution diagram of FIG. The same upper value of is positive (indicates that it is going in the pulling direction)
So head for the direction of good design.
【0038】(2) 図6の応力分布図上で例えば下部
中央の値が正(引っ張りを表す)であり、該当する図7
の感度係数分布図上の同一の下部中央の値が負(圧縮方
向に向かう旨を表す)ので、結果として、良い設計の方
向に向かう。 と行っていた。即ち、図7の感度係数分布図を見ただけ
では、設計の良否を判定ができず、常に図6の応力分布
図と照合して設計の良否を判断する必要があった。本発
明では、既述した図4のフローチャートによって補正を
行い、応力分布図を参照することなく、後述する図8の
(b)の補正後の感度係数グラフを表示して設計者に上
記(1)、(2)の判断を不要とし、即座に設計が良い
方向に向かったか、あるいは悪い方向に向かったかを簡
単に認識することを可能にするものである。(2) In the stress distribution diagram of FIG. 6, for example, the value at the lower center is positive (representing tension), and
Is negative (indicating that it goes in the compression direction), and consequently, it goes in the direction of good design. I was going. That is, the quality of the design cannot be determined just by looking at the sensitivity coefficient distribution diagram of FIG. 7, and the quality of the design must always be determined by comparing with the stress distribution diagram of FIG. In the present invention, the correction is performed in accordance with the flowchart of FIG. 4 described above, and the corrected sensitivity coefficient graph of FIG. ) And (2) are unnecessary, and it is possible to easily recognize immediately whether the design has gone in a good direction or a bad direction.
【0039】図8は、本発明の結果説明図を示す。図8
の(a)は、感度係数グラフ(補正前、従来)を示す。
これは、既述した図7の感度係数分布図が各要素の位置
にカラー(濃度)で感度係数の値を表示した代わりに、
各要素を横軸、そのときの感度係数の値を縦軸にしてグ
ラフ表示したものである。この補正前(従来)の感度係
数のグラフ表示では、既述した図7の(1)、(2)の
判断を設計者が行う必要があり、当該図8の(a)のグ
ラフ表示のみでは設計が良い方向あるいは悪い方向に向
かったかを判断できない。FIG. 8 is a diagram illustrating the results of the present invention. FIG.
(A) shows a sensitivity coefficient graph (before correction, conventional).
This is because the sensitivity coefficient distribution diagram of FIG. 7 described above displays the value of the sensitivity coefficient in color (density) at the position of each element,
Each element is shown as a graph on the horizontal axis, and the value of the sensitivity coefficient at that time on the vertical axis. In the graph display of the sensitivity coefficient before correction (conventional), it is necessary for the designer to make the above-described determinations (1) and (2) in FIG. 7, and the graph display in FIG. It is not possible to judge whether the design has gone in the good or bad direction.
【0040】図8の(b)は、感度係数グラフ(補正
後、本発明)を示す。これは、既述した図4のフローチ
ャートに従い、補正した後の感度係数について、各要素
を横軸、そのときの感度係数の値を縦軸にしてグラフ表
示したものである。この補正後(本発明)の感度係数の
グラフ表示では、既述した図7の(1)、(2)の判断
を設計者が行う必要がなく、当該図8の(b)のグラフ
表示のみを設計者が見て設計が良い方向あるいは悪い方
向に向かったかを簡単に判断できる。尚、ここでは、色
表示や濃度表示が困難なため、図8の各要素に対応づけ
て補正後の感度係数データをグラフィカルに棒グラフで
説明し易いように表示したが、各画素を2次元的に配置
してカラー色表示/濃淡表示して2次元的に設計がどの
部分が望ましい方向、悪い方向になったかを見やすくす
るように補正後の感度係数分布図として表示してもよ
い。FIG. 8B shows a sensitivity coefficient graph (after correction, the present invention). According to the flowchart of FIG. 4 described above, the corrected sensitivity coefficient is graphically displayed with the horizontal axis representing each element and the vertical axis representing the value of the sensitivity coefficient at that time. In the graphic display of the sensitivity coefficient after this correction (the present invention), the designer does not need to make the above-described determinations of (1) and (2) in FIG. 7 and only the graph display in FIG. The designer can easily determine whether the design has gone in a good direction or a bad direction by looking at. In this case, since it is difficult to display the color and the density, the corrected sensitivity coefficient data is displayed in a graphical bar graph so as to be easily associated with each element in FIG. 8, but each pixel is displayed two-dimensionally. May be displayed as a corrected sensitivity coefficient distribution map so as to make it easy to see which part of the design has become a desired direction or a bad direction two-dimensionally by color display / shade display.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
3次元物体の構造解析結果である応力データ6の符号を
もとに感度係数データ7を良否の判定し易い状態に補正
を行い、グラフィカルに表示する構成を採用しているた
め、習熟していない技術者であっても補正後の感度係数
データ7のグラフィカル表示を見て簡易に設計の良否を
判定することができる。これにより、従来は、応力分布
図と感度係数分布図の2枚を比較検討しないと設計の良
否を判断できなかったが、本発明によれば1枚の補正後
の感度係数分布図を見るのみで設計の良否を判断できる
ようになり、習熟しない技術者であっても簡易に1枚の
補正後の感度係数分布図を見て設計の良否判定が可能と
なった。As described above, according to the present invention,
The sensitivity coefficient data 7 is corrected based on the sign of the stress data 6, which is the result of the structural analysis of the three-dimensional object, to a state where it is easy to judge the quality, and a configuration for graphically displaying the data is adopted. Even a technician can easily determine the quality of the design by looking at the graphical display of the corrected sensitivity coefficient data 7. As a result, conventionally, it was not possible to judge the quality of the design unless the stress distribution diagram and the sensitivity coefficient distribution diagram were compared and examined. However, according to the present invention, only one corrected sensitivity coefficient distribution diagram was viewed. This makes it possible to judge the quality of the design, and even an unskilled technician can easily judge the quality of the design by looking at one corrected sensitivity coefficient distribution diagram.
【図1】本発明のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of the present invention.
【図2】本発明の動作説明フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the present invention.
【図3】本発明の感度解析データ構造例である。FIG. 3 is an example of a sensitivity analysis data structure of the present invention.
【図4】本発明の詳細動作説明フローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a detailed operation of the present invention.
【図5】本発明のディスクブレーキの解析例である。FIG. 5 is an analysis example of the disc brake of the present invention.
【図6】本発明の応力分布図である。FIG. 6 is a stress distribution diagram of the present invention.
【図7】本発明の感度係数分布図である。FIG. 7 is a sensitivity coefficient distribution diagram of the present invention.
【図8】本発明の結果説明図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the results of the present invention.
1:構造解析システム 2:応力計算手段 3:感度係数計算手段 4:補正手段 5:出力手段 6:応力データ 7:感度係数データ 8:出力装置 9:入力装置 1: Structural analysis system 2: Stress calculation means 3: Sensitivity coefficient calculation means 4: Correction means 5: Output means 6: Stress data 7: Sensitivity coefficient data 8: Output device 9: Input device
Claims (4)
解析システムにおいて、 3次元物体を要素に分割して各要素の応力データを計算
する手段と、 上記計算した応力データと前回あるいは基準の応力デー
タとの差分を求めて感度係数データを計算する手段と、 上記計算した応力データの符号をもとに上記計算した感
度係数データを補正して出力する手段とを備えたことを
特徴とする構造解析システム。1. A structural analysis system for displaying a structural analysis result of a three-dimensional object, comprising: means for dividing the three-dimensional object into elements to calculate stress data of each element; Means for calculating sensitivity coefficient data by calculating a difference from the stress data; and means for correcting and outputting the calculated sensitivity coefficient data based on the sign of the calculated stress data. Structural analysis system.
補正後の感度係数値をグラフ、または各要素の上記補正
後の感度係数値をカラーあるいは濃淡の分布図として出
力したことを特徴とする請求項1記載の構造解析システ
ム。2. The method according to claim 1, wherein the corrected sensitivity coefficient values of the respective elements are output as a graph or the corrected sensitivity coefficient values of the respective elements are displayed as a color or shade distribution map in association with each element. The structural analysis system according to claim 1, wherein:
れた応力の成分について、グラフあるいは分布図として
出力したことを特徴とする請求項2記載の構造解析シス
テム。3. The structural analysis system according to claim 2, wherein the stress component specified from the corrected sensitivity coefficient data is output as a graph or a distribution map.
データを計算する手段と、 上記計算した応力データと前回あるいは基準の応力デー
タとの差分を求めて感度係数データを計算する手段と、 上記計算した応力データの符号をもとに上記計算した感
度係数データを補正して出力する手段とをコンピュータ
に実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取
り可能な記録媒体。4. A means for dividing a three-dimensional object into elements and calculating stress data of each element, and a means for calculating a difference between the calculated stress data and previous or reference stress data to calculate sensitivity coefficient data. And a means for correcting the calculated sensitivity coefficient data based on the sign of the calculated stress data and outputting the corrected data.
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