Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5967493B2 - Simulation device for plastic deformation object - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5967493B2 - Simulation device for plastic deformation object - Google Patents

Simulation device for plastic deformation object Download PDF

Info

Publication number
JP5967493B2
JP5967493B2 JP2014239628A JP2014239628A JP5967493B2 JP 5967493 B2 JP5967493 B2 JP 5967493B2 JP 2014239628 A JP2014239628 A JP 2014239628A JP 2014239628 A JP2014239628 A JP 2014239628A JP 5967493 B2 JP5967493 B2 JP 5967493B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
node
nodes
coordinate
element network
time point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014239628A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016103055A (en
Inventor
ス ジュン,マン
ス ジュン,マン
チョル リ,ミン
チョル リ,ミン
グン オム,ジェ
グン オム,ジェ
Original Assignee
エムエフアールシー カンパニー,リミテッド
エムエフアールシー カンパニー,リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エムエフアールシー カンパニー,リミテッド, エムエフアールシー カンパニー,リミテッド filed Critical エムエフアールシー カンパニー,リミテッド
Priority to JP2014239628A priority Critical patent/JP5967493B2/en
Publication of JP2016103055A publication Critical patent/JP2016103055A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5967493B2 publication Critical patent/JP5967493B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、塑性変形する対象物の流動状態図を生成するシミュレーション装置および方法に関する。   The present invention relates to a simulation apparatus and method for generating a flow state diagram of an object that undergoes plastic deformation.

塑性加工は、物体の塑性を用いて変形させて多様な形状を作る加工法である。   Plastic processing is a processing method in which various shapes are formed by deformation using the plasticity of an object.

塑性加工は、熱または圧力などの外部エネルギーを物体に加えて物体の応力状態を降伏規準に適切に到達させることを前提とする。塑性加工によって物体を初期設計値に加工するためには適切な金型を選択し、加工に必要なエネルギーを策定するなど正確な加工環境を導出する必要がある。   Plastic working presupposes that external energy, such as heat or pressure, is applied to the object so that the stress state of the object properly reaches the yield criterion. In order to process an object to an initial design value by plastic processing, it is necessary to select an appropriate mold and to derive an accurate processing environment such as formulating energy required for processing.

このような加工環境の導出のために様々な金型を設け、各種サイズのエネルギーを様々な方向に物体に印加する経験的方法が使用できる。ところが、このような方式によれば、塑性加工された物体をリサイクルすることが難しいので、資源の浪費が激しいという問題がある。さらに、適切な加工環境の導出まで多くの時間がかかる。   In order to derive such a processing environment, various dies can be provided, and an empirical method in which energy of various sizes is applied to an object in various directions can be used. However, according to such a method, since it is difficult to recycle the plastic processed object, there is a problem that waste of resources is severe. Furthermore, it takes a lot of time to derive an appropriate processing environment.

たとえ設計値通りに対象物を塑性加工することが可能な加工環境を導出しても、該当加工環境で塑性加工された物体の流動状態を把握することが難しい。   Even if a processing environment in which an object can be plastically processed as designed is derived, it is difficult to grasp the flow state of an object plastically processed in the corresponding processing environment.

韓国公開特許公報第2006−0066642号には、厚いシート面を内周に設置することが可能なキャップ状部材の成形方法が開示されているが、塑性加工による物体の流動状態を確認する方案は開示されていない。   Korean Published Patent Publication No. 2006-0066642 discloses a method for forming a cap-like member capable of installing a thick sheet surface on the inner periphery, but a method for confirming the flow state of an object by plastic working is disclosed. Not disclosed.

韓国公開特許第2006−0066642号公報Korean Published Patent No. 2006-0066642

本発明の目的は、塑性変形する対象物の流動状態図を生成するシミュレーション装置および方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a simulation apparatus and method for generating a flow state diagram of an object to be plastically deformed.

本発明が解決しようとする技術的課題は上述した技術的課題に制限されず、上述していない別の技術的課題は以降の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解できるであろう。   The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the technical problem described above, and other technical problems not described above are clear to those having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs from the following description. Will understand.

本発明のシミュレーション装置は、シミュレーションの対象物に節点(nodal points)を設定する設定部と、前記節点を追跡して前記対象物の流動状態図を生成する追跡部とを含んでなることができる。   The simulation apparatus according to the present invention may include a setting unit that sets nodal points to the object to be simulated, and a tracking unit that tracks the node and generates a flow state diagram of the object. .

本発明のシミュレーション装置は、対象物に設定された複数の節点の中から選択節点を抽出し、前記選択節点を用いて前記対象物の流動状態図を生成する追跡部を含んでなり、前記選択節点は前記複数の節点のうち選択値の導出が可能な第1座標を含む節点であり、前記流動状態図は前記第1座標の補間によって生成できる。   The simulation apparatus of the present invention includes a tracking unit that extracts a selected node from a plurality of nodes set in an object, and generates a flow state diagram of the object using the selected node. A node is a node including a first coordinate from which a selection value can be derived among the plurality of nodes, and the flow state diagram can be generated by interpolation of the first coordinate.

本発明のシミュレーション装置は、対象物に設定された複数の節点の中から、選択条件を満足する複数の選択節点を抽出し、前記選択条件に応じて生成された仮想線または仮想面で前記対象物の流動状態図を生成する追跡部を含んでなり、前記追跡部は必要時に解析要素網または塑性流動線要素網を再構成することができる。   The simulation apparatus of the present invention extracts a plurality of selected nodes satisfying a selection condition from a plurality of nodes set for the object, and the object is represented by a virtual line or a virtual plane generated according to the selection condition. A tracking unit for generating a flow diagram of an object is included, and the tracking unit can reconstruct an analysis element network or a plastic flow line element network when necessary.

本発明のシミュレーション装置は、初期座標が固定値として記録され且つ現在座標が記録される節点をシミュレーションの対象物に設定する設定部と、前記対象物の変形後に選択値の導出が可能な初期座標を有する選択節点を前記対象物から抽出し、前記選択節点の現在座標を用いて前記選択値の流動状態図を生成する追跡部とを含んでなり、前記追跡部は前記流動状態図を前記初期座標の補間によって生成することができる。   The simulation apparatus according to the present invention includes a setting unit that sets a node in which initial coordinates are recorded as a fixed value and a current coordinate is recorded as an object to be simulated, and initial coordinates from which a selection value can be derived after deformation of the object. A tracking unit that extracts a selected node having the selected value from the object and generates a flow state diagram of the selected value using a current coordinate of the selected node. It can be generated by coordinate interpolation.

本発明のシミュレーション装置は、シミュレーションの対象物に節点を設定する設定部と、第1時点での前記節点の座標情報である第1座標が固定値として含まれる解析要素網または塑性流動線要素網を用いて流動状態図を生成する追跡部とを含んでなり、前記追跡部は、前記解析要素網または前記塑性流動線要素網の再構成(re−mash)を含む改善作業の際に要素番号または局部座標値を活用することができる。   The simulation apparatus according to the present invention includes a setting unit for setting a node on a simulation target, and an analysis element network or a plastic flow line element network in which the first coordinate which is coordinate information of the node at a first time point is included as a fixed value. And a tracking unit that generates a flow phase diagram using the component number, and the tracking unit includes an element number in an improvement operation that includes re-mashing of the analysis element network or the plastic flow line element network. Or local coordinate values can be utilized.

本発明のシミュレーション装置は、解析結果から獲得され、現在の座標のみ記録されている節点または流動状態図目的の要素網における節点を逆追跡して初期の座標値を予測し、現在の流動状態図を生成することができる。   The simulation apparatus of the present invention predicts initial coordinate values by back-tracking nodes obtained from the analysis results and recording only the current coordinates or nodes in the flow state diagram target element network, and present flow state diagrams. Can be generated.

本発明のシミュレーション方法は、シミュレーション対象物に複数の節点を設定し、前記各節点の座標情報を解析要素網または塑性流動線要素網に固定値として含ませる段階と、前記固定値を用いて前記対象物の流動状態図を生成する段階とを含むことができる。   The simulation method of the present invention includes a step of setting a plurality of nodes on a simulation target, and including coordinate information of each node as a fixed value in an analysis element network or a plastic flow line element network, and using the fixed value Generating a flow diagram of the object.

本発明のシミュレーション方法は、シミュレーション対象物に複数の節点を設定し、前記各節点の座標情報を前記各節点に固定値として含ませる段階と、選択値の入力時に前記各節点を分析し、前記選択値の導出が可能な座標情報が設けられた選択節点を抽出する段階とを含むことができる。   The simulation method of the present invention includes a step of setting a plurality of nodes in a simulation target, including coordinate information of each node as a fixed value in each node, analyzing each node when inputting a selection value, Extracting a selected node provided with coordinate information from which a selection value can be derived.

本発明のシミュレーション装置および方法によれば、信頼性のある流動状態図を容易に獲得することができる。   According to the simulation apparatus and method of the present invention, a reliable flow state diagram can be easily obtained.

本発明のシミュレーション装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the simulation apparatus of this invention. 対象物の流動状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the flow state of a target object. 本発明のシミュレーション装置で生成された流動状態図を示す概略図である。It is the schematic which shows the flow state diagram produced | generated with the simulation apparatus of this invention. 本発明の他のシミュレーション装置で生成された流動線図を示す概略図である。It is the schematic which shows the flow diagram produced | generated with the other simulation apparatus of this invention. 本発明の他のシミュレーション装置によって設定された節点の情報を示す概略図である。It is the schematic which shows the information of the node set by the other simulation apparatus of this invention. 第1座標が生成される第1時点を示す概略図である。It is the schematic which shows the 1st time when a 1st coordinate is produced | generated. 本発明の他のシミュレーション装置によって設定された節点を示す概略図である。It is the schematic which shows the node set by the other simulation apparatus of this invention. 本発明の他のシミュレーション装置によって設定された初期流動線図を示す概略図である。It is the schematic which shows the initial stage flow diagram set by the other simulation apparatus of this invention. 本発明の他のシミュレーション装置によって生成された流動状態図を示す概略図である。It is the schematic which shows the flow state diagram produced | generated by the other simulation apparatus of this invention. 流動状態図を示す概略図である。It is the schematic which shows a flow state figure. 本発明の別のシミュレーション装置の動作を示す概略図である。It is the schematic which shows operation | movement of another simulation apparatus of this invention. 本発明のシミュレーション方法を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the simulation method of this invention. 本発明の要素網の再構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reconfiguration | reconstruction of the element network of this invention.

以下、添付図面を参照して本発明に係る実施例を詳細に説明する。この過程で図面に示された構成要素のサイズや形状などは、説明の明瞭性および便宜性のために誇張して図示されることもある。また、本発明の構成および作用を考慮して特に定義された用語は、ユーザや運用者の意図または慣例によって変わり得る。このような用語に対する定義は本明細書全般にわたっての内容に基づいて下されるべきである。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size and shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for the sake of clarity and convenience. In addition, terms specifically defined in view of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or practice of the user or operator. Definitions for such terms should be made based on the content throughout this specification.

図1は本発明のシミュレーション装置を示すブロック図、図2は対象物210の流動状態を示す概略図である。
図1に示したシミュレーション装置は、設定部110および追跡部130の少なくとも一つを含むことができる。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a simulation apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a flow state of an object 210.
The simulation apparatus illustrated in FIG. 1 may include at least one of a setting unit 110 and a tracking unit 130.

不要な資源浪費を防止するために、対象物210の塑性加工状態をシミュレーションする必要がある。シミュレーションによれば、圧力などの様々な加工環境を自由に変更させながら対象物210の塑性加工状態を把握することができる。
また、シミュレーション過程で対象物210の流動状態を把握することができる。
対象物210の応力状態が降伏規準に到達すると、材料には塑性変形が発生する。このような塑性変形の発生を塑性流動(plastic flow)という。塑性理論において、塑性変形ベクトルの方向は塑性ポテンシャル関数による流動法則によって定義できる。
In order to prevent unnecessary resource waste, it is necessary to simulate the plastic processing state of the object 210. According to the simulation, it is possible to grasp the plastic processing state of the object 210 while freely changing various processing environments such as pressure.
Further, the flow state of the object 210 can be grasped in the simulation process.
When the stress state of the object 210 reaches the yield criterion, plastic deformation occurs in the material. The occurrence of such plastic deformation is called plastic flow. In the plastic theory, the direction of the plastic deformation vector can be defined by the flow law based on the plastic potential function.

塑性変形ベクトルの方向は、塑性加工された対象物210の耐久度など製品の特徴を決定するので、塑性加工において非常に重要な要素である。言い換えれば、同一の対象物210を塑性加工して同一形状の製品を生産しても、塑性変形ベクトルの方向が異なると、耐久度などにおいて差異を示す。   The direction of the plastic deformation vector is a very important factor in plastic processing because it determines product characteristics such as the durability of the plastically processed object 210. In other words, even if the same object 210 is plastically processed to produce a product having the same shape, if the direction of the plastic deformation vector is different, a difference in durability or the like is indicated.

図2において、(a)には円筒状の対象物210が開示され、(b)には(a)の対象物210が加圧された状態が開示されている。(c)には加圧された状態の対象物210の側部を示す断面が開示され、(d)には(c)の流動線図が開示されている。   In FIG. 2, (a) discloses a cylindrical object 210, and (b) discloses a state in which the object 210 of (a) is pressurized. (C) discloses a cross-section showing a side portion of the object 210 in a pressurized state, and (d) discloses a flow diagram of (c).

本明細書に記載された対象物210の流動状態は、対象物210の塑性変形ベクトルの方向を含むことができる。よって、塑性変形ベクトルの方向が延長された(d)の流動線図は対象物210の流動状態を示すことができる。   The flow state of the object 210 described herein can include the direction of the plastic deformation vector of the object 210. Therefore, the flow diagram (d) in which the direction of the plastic deformation vector is extended can indicate the flow state of the object 210.

流動状態の把握は流動状態図を生成することである。流動状態図は、対象物210の流動状態を線で表示した流動線図、または対象物210の流動状態を面で表示した流動面図を含むことができる。   Understanding the flow state is generating a flow state diagram. The flow state diagram may include a flow diagram in which the flow state of the object 210 is displayed as a line, or a flow surface diagram in which the flow state of the object 210 is displayed in a plane.

追跡部130は流動状態図を生成することができる。例えば、追跡部130は、シミュレーションの対象物210に設定された節点を追跡して対象物210の流動状態図を生成することができる。この際、対象物210の節点は設定部110によって設定されたものであってもよい。   The tracking unit 130 can generate a flow state diagram. For example, the tracking unit 130 can generate a flow state diagram of the target object 210 by tracking nodes set in the target object 210 of the simulation. At this time, the node of the object 210 may be set by the setting unit 110.

対象物210に節点が設定されると、各節点で連結される特定のサイズを有する限られた数の要素に、連続体(continuum)たる対象物210を離散化させることができる。   When nodes are set in the object 210, the object 210 as a continuum can be discretized into a limited number of elements having a specific size connected at each node.

設定された加工環境で塑性加工される対象物210の塑性変形を変形部150によってシミュレーションするとき、追跡部130は、各節点の位置変化を変形部150の駆動が完了するまで持続的に監視し、駆動完了時点で各節点を把握することにより、流動状態図を生成することができる。   When the plastic deformation of the object 210 to be plastically processed in the set working environment is simulated by the deforming unit 150, the tracking unit 130 continuously monitors the position change of each node until the driving of the deforming unit 150 is completed. A flow state diagram can be generated by grasping each node at the time of completion of driving.

図3は本発明のシミュレーション装置で生成された流動状態図を示す概略図である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a flow state diagram generated by the simulation apparatus of the present invention.

図3の(a)には、設定部110によって対象物210に5つの節点iが設定された状態を示す。図3の(b)は変形部150によって塑性加工が行われている対象物210を示す。変形部150は、図3の矢印方向に加えられた圧力をシミュレーションして(a)状態の対象物210を(c)状態の対象物210に変形させる。   FIG. 3A shows a state in which five nodes i are set on the object 210 by the setting unit 110. FIG. 3B shows an object 210 that is plastically processed by the deformable portion 150. The deforming unit 150 simulates the pressure applied in the direction of the arrow in FIG. 3 to transform the object 210 in the (a) state into the object 210 in the (c) state.

追跡部130は、塑性加工により位置が変更される5つの節点iを図3の(a)の状態から図3の(b)を経て図3の(c)の状態まで追跡した後、塑性加工完了状態で各節点iを表示することができる。図3の(c)のように表示された節点自体を流動状態図とすることができる。ところが、可読性に劣るので、図3の(d)のように各節点iを連結する仮想線で流動線図kを形成することができる。この際の流動線図kが対象物210の流動状態図になる。流動線図kは、塑性加工によって図3の(a)の流動線図jが変形した状態を示すことができる。流動状態図の最終結果物が図3の(d)の流動線図kであれば、追跡部130が流動線図jを追跡すると判断することもできる。   The tracking unit 130 tracks the five nodes i whose positions are changed by plastic working from the state shown in FIG. 3A to the state shown in FIG. 3C through FIG. Each node i can be displayed in the completed state. The node itself displayed as shown in FIG. 3C can be a flow state diagram. However, since it is inferior in readability, a flow diagram k can be formed by virtual lines connecting the nodes i as shown in FIG. The flow diagram k at this time is a flow state diagram of the object 210. The flow diagram k can show a state where the flow diagram j in FIG. 3A is deformed by plastic working. If the final result of the flow state diagram is the flow diagram k in FIG. 3D, it can be determined that the tracking unit 130 tracks the flow diagram j.

変形部150は、設定部110によって設定された対象物210の節点を用いて対象物210の塑性加工をシミュレーションすることができる。この際のシミュレーションは数値解析技法による各節点の変化を計算したものであって、このような計算は図3の(a)から(b)の過程まで繰り返し行われる。   The deformation unit 150 can simulate plastic processing of the object 210 using the nodes of the object 210 set by the setting unit 110. The simulation at this time is a calculation of the change of each node by a numerical analysis technique, and such calculation is repeatedly performed from the process (a) to (b) of FIG.

一方、信頼性のある流動状態図の獲得のために追跡部130で使用される節点は、変形部150で使用される節点とは別個に設けられてもよい。すなわち、一つの対象物210に二重の節点が形成できる。この中でも、設定部110によって生成された節点が追跡部130の追跡対象になれる。変形部150は、追跡部130の追跡対象に該当しない節点を用いて対象物210を変形させることができる。変形部150で使用される節点は、設定部110で設定されてもよく、変形部150で自体的に設定されてもよい。   On the other hand, the nodes used in the tracking unit 130 for obtaining a reliable flow state diagram may be provided separately from the nodes used in the deforming unit 150. That is, double nodes can be formed on one object 210. Among these, the node generated by the setting unit 110 can be a tracking target of the tracking unit 130. The deforming unit 150 can deform the object 210 using nodes that do not correspond to the tracking target of the tracking unit 130. The nodes used in the deforming unit 150 may be set by the setting unit 110 or may be set by the deforming unit 150 itself.

図3では説明の便宜のために節点を簡略化させて示したが、設定部110は非常に多い個数の節点を設定することができる。   Although the nodes are shown in a simplified manner in FIG. 3 for convenience of explanation, the setting unit 110 can set a very large number of nodes.

対象物210で各節点が設定された部位の特性などは各節点に特性情報として含まれることが可能である。塑性加工が行われると、節点が設定された該当部位の特性が変更され、これにより各節点に含まれた特性情報はシミュレーション過程で随時変更できる。また、変形が行われる過程で、初期設定された節点が不適切な場合が頻繁に発生しうる。この場合、対象物210に対する節点が新しく設定できる。このように特性情報の変更や節点の再設定過程が繰り返し行われるので、追跡部130は、初期に選択された流動線図j以外には他の流動線図hを持続的に追跡することが困難である。   The characteristics of the part where each node is set in the object 210 can be included as characteristic information in each node. When plastic working is performed, the characteristics of the corresponding part where the nodes are set are changed, and thus the characteristic information included in each node can be changed at any time during the simulation process. Further, in the process of deformation, a case where the initially set nodes are inappropriate may frequently occur. In this case, a new node for the object 210 can be set. Since the characteristic information change and the node resetting process are repeated in this way, the tracking unit 130 can continuously track other flow diagrams h other than the initially selected flow diagram j. Have difficulty.

よって、変形部150によるシミュレーションの際に流動線図jを追跡して流動線図kを獲得した後、流動線図gを獲得しようとする場合、図3の(a)の流動線図hを追跡するように追跡部130をセットした状態で図3の(a)から図3の(d)までの過程をさらに行わなければならない。これによれば、様々な流動線図を得るために多くの時間がかかりうる。   Therefore, when acquiring the flow diagram g after tracking the flow diagram j during the simulation by the deforming unit 150 and acquiring the flow diagram k, the flow diagram h in FIG. The process from FIG. 3A to FIG. 3D must be further performed with the tracking unit 130 set to track. According to this, it can take a lot of time to obtain various flow diagrams.

また、節点に含まれた特性情報の変更や節点の再設定過程が繰り返し行われる過程で発生する数学的誤りにより、図3の(d)の流動線図fのように対象物210の外郭線を外れる流動線図が発生することもある。   In addition, due to a mathematical error that occurs in the process of repeatedly changing the characteristic information included in the nodes and resetting the nodes, the outline of the object 210 as shown in the flow diagram f of FIG. A flow diagram that deviates from the above may occur.

これに対する対策として、特性情報を利用することができる。   As a countermeasure against this, characteristic information can be used.

節点には、対象物210における節点に対応する部位の特性情報が含まれうる。特性情報には、該当節点の座標、該当対象物210の弾性特性、塑性特性、温度などが含まれうる。このような特性情報は、変形部150による塑性加工のシミュレーション過程で随時変更できる。   The node may include characteristic information of a part corresponding to the node in the object 210. The characteristic information may include coordinates of the corresponding node, elastic characteristics, plastic characteristics, temperature, and the like of the target object 210. Such characteristic information can be changed at any time during the simulation process of plastic working by the deformable portion 150.

本発明の他のシミュレーション装置を構成する設定部110は、各節点の特性情報に第1時点の該当節点の座標情報である第1座標を固定値として含ませることができる。   The setting unit 110 constituting another simulation apparatus of the present invention can include, as a fixed value, the first coordinate, which is the coordinate information of the corresponding node at the first time point, in the characteristic information of each node.

図4は本発明の他のシミュレーション装置で生成された流動線図を示す概略図、図5は本発明の他のシミュレーション装置によって設定された節点の情報を示す概略図、図6は第1座標が生成される第1時点を示す概略図である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a flow diagram generated by another simulation apparatus of the present invention, FIG. 5 is a schematic diagram showing information of nodes set by another simulation apparatus of the present invention, and FIG. 6 is a first coordinate. It is the schematic which shows the 1st time when is produced | generated.

第1座標は節点の初期座標であってもよい。これによれば、第1時点は変形部150の駆動前または駆動開始時点である。勿論、第1時点は変形部150の駆動中の一時点であっても構わない。   The first coordinate may be an initial coordinate of the node. According to this, the first time point is before the driving of the deforming unit 150 or the driving start time point. Of course, the first time point may be one time point during the driving of the deformation unit 150.

一方、各節点には複数の第1座標が含まれうる。この場合、各第1座標の第1時点は、図6に示したt1a、t1b、t1c、t1d、t1eのように互いに異なる時点であってもよい。図6の場合、第1時点が合計5つ存在するので、5つの第1座標が各節点に含まれうる。 On the other hand, each node may include a plurality of first coordinates. In this case, the first time points of the first coordinates may be different time points such as t 1a , t 1b , t 1c , t 1d , and t 1e shown in FIG. In the case of FIG. 6, since there are a total of five first time points, five first coordinates can be included in each node.

第2時点で追跡部130によって生成される流動状態図は、第2時点以前の第1時点の対象物210が第2時点でどのように変形したかを示すものなので、第1時点が複数設定された場合、例えばt1aから第2時点までの流動状態図、t1bから第2時点までの流動状態図、t1cから第2時点までの流動状態図、t1dから第2時点までの流動状態図、t1eから第2時点までの流動状態図などを獲得することができる。 Since the flow state diagram generated by the tracking unit 130 at the second time point shows how the object 210 at the first time point before the second time point is deformed at the second time point, a plurality of first time points are set. For example, the flow state diagram from t 1a to the second time point, the flow state diagram from t 1b to the second time point, the flow state diagram from t 1c to the second time point, the flow from t 1d to the second time point A state diagram, a flow state diagram from t 1e to the second time point, etc. can be acquired.

設定部110で対象物210に対して複数の節点を設定し、各節点に第1座標を固定値として含ませた場合、第2時点で、追跡部130は複数の節点の中から選択された第1座標を含む選択節点を抽出することができる。追跡部130は、抽出された選択節点を連結させて流動状態図を生成することができる。   When a plurality of nodes are set for the object 210 by the setting unit 110 and each node includes the first coordinate as a fixed value, the tracking unit 130 is selected from the plurality of nodes at the second time point. A selected node including the first coordinate can be extracted. The tracking unit 130 may generate a flow state diagram by connecting the extracted selected nodes.

選択節点は、複数の節点のうち選択値または選択基準とマッチングされる第1座標を含む節点でありうる。選択値または選択基準は任意に設定できる。例えば、選択値が(x,y,?)であれば、追跡部130は、図4の第1時点t後の第2時点tで対象物210に含まれた全ての節点を分析することができる。ここで、「?」は知らない値または全ての値を意味することができる。 The selected node may be a node including a first coordinate that is matched with a selection value or a selection criterion among a plurality of nodes. The selection value or the selection criterion can be arbitrarily set. For example, if the selected value is (x 2 , y 1 ,?), The tracking unit 130 selects all the nodes included in the object 210 at the second time point t 2 after the first time point t 1 in FIG. Can be analyzed. Here, “?” May mean an unknown value or all values.

以上の構成によれば、追跡部130は、変形部150の駆動過程中、言い換えれば、塑性変形過程で各節点を追跡する必要がない。すなわち、追跡部130は、対象物210の変形過程で非駆動され、対象物210の変形完了後に駆動されても構わない。他の観点から、追跡部130が第1時点後の第2時点で駆動されるものと看做すこともできる。また、追跡部130は、第2時点の対象物210に含まれた全ての節点を分析し、選択値または選択条件にマッチングする選択節点を抽出すれば十分である。場合によっては、選択節点を連結する仮想線または仮想面を生成する機能を追跡部130に含ませることもできる。   According to the above configuration, the tracking unit 130 does not need to track each node during the driving process of the deformation unit 150, in other words, in the plastic deformation process. That is, the tracking unit 130 may be driven while the object 210 is deformed and may be driven after the deformation of the object 210 is completed. From another point of view, it can be considered that the tracking unit 130 is driven at the second time after the first time. In addition, it is sufficient for the tracking unit 130 to analyze all the nodes included in the object 210 at the second time point and extract the selected nodes that match the selection value or the selection condition. In some cases, the tracking unit 130 may include a function of generating a virtual line or a virtual surface that connects the selected nodes.

これによれば、追跡部130の構成を簡素化させることができ、追跡部130の負荷を大きく軽減させることができる。さらに、正確な流動状態図を獲得することができる。
また、変形部を再駆動させることなく、変形の完了した対象物の節点を分析することにより、様々な選択値または選択条件(図8、図9参照)を満足する多様な流動状態図を獲得することができる。
Accordingly, the configuration of the tracking unit 130 can be simplified, and the load on the tracking unit 130 can be greatly reduced. Furthermore, an accurate flow diagram can be obtained.
In addition, by analyzing the nodes of the deformed object without re-driving the deformation part, various flow state diagrams that satisfy various selection values or selection conditions (see FIGS. 8 and 9) are obtained. can do.

第2時点の対象物210は、変形部150によって必ずしも変形する必要はないが、流動状態図の目的上、変形部150によって変形が行われた以後の対象物210であることが好ましい。   The object 210 at the second time point does not necessarily have to be deformed by the deforming unit 150, but for the purpose of the flow state diagram, the object 210 after being deformed by the deforming unit 150 is preferable.

以下では、実際に近い図面を参照して本発明のシミュレーション装置を説明する。   Hereinafter, the simulation apparatus of the present invention will be described with reference to drawings that are close to actuality.

図7は本発明の他のシミュレーション装置によって設定された節点を示す概略図である。図8は本発明の他のシミュレーションによって設定された初期流動線図を示す概略図である。   FIG. 7 is a schematic diagram showing nodes set by another simulation apparatus of the present invention. FIG. 8 is a schematic diagram showing an initial flow diagram set by another simulation of the present invention.

図7は塑性加工工程解析目的の初期要素網(以下、解析要素網)を示している。設定部110は、解析要素網を構成する節点iに節点の初期座標(x,y,zi-)を含ませる。x座標、y座標およびz座標のいずれか一つの座標値が同じ等高線を描くと、図8に示すような等高線、すなわち初期の塑性流動線図(流動状態図)を得る。この際、初期の塑性流動線図は前述した選択値または選択条件に該当することができる。 FIG. 7 shows an initial element network (hereinafter referred to as an analysis element network) for the purpose of plastic working process analysis. The setting unit 110 includes the initial coordinates (x i , y i , z i− ) of the nodes in the nodes i constituting the analysis element network. When one of the x-coordinate, y-coordinate and z-coordinate values draws the same contour line, a contour line as shown in FIG. 8, that is, an initial plastic flow diagram (flow state diagram) is obtained. At this time, the initial plastic flow diagram may correspond to the selection value or the selection condition described above.

2つの座標値が同じ線を描くと、3次元空間上の塑性流動線(仮想線)となり、同一の座標値を持つ面を描くと、すなわち、等高面を描くと、3次元塑性流動面(仮想面)となる。そして、図9に示すように、任意の断面においても等高線を作成して所望の塑性流動線図を作成することもできる。参考として、r座標、θ座標、z座標(x=rcosθ,y=rsinθ,z=z)を基準として、塑性流動線図を描くこともでき、等高線数の変更は自由自在にすることができる。   When two coordinate values draw the same line, it becomes a plastic flow line (virtual line) in a three-dimensional space, and when a surface having the same coordinate value is drawn, that is, when a contour surface is drawn, a three-dimensional plastic flow surface (Virtual surface). Then, as shown in FIG. 9, a desired plastic flow diagram can be created by creating contour lines in any cross section. As a reference, a plastic flow diagram can be drawn on the basis of the r coordinate, the θ coordinate, and the z coordinate (x = r cos θ, y = rsin θ, z = z), and the number of contour lines can be freely changed. .

それだけでなく、初期の平面または曲面上で設定された点を中心とする円または曲線の変形過程も同一の方法で追跡可能である。   In addition, the deformation process of a circle or curve centered on a point set on an initial plane or curved surface can be tracked in the same manner.

等高線は、面上の線分を連結する直線および曲線だけでなく、平面上における円のような閉曲線も含む意味で使用できる。   The contour line can be used to include not only a straight line and a curve connecting line segments on a plane but also a closed curve such as a circle on a plane.

以下、等高線は3次元等高線と等高面を含む意味で使用される。   Hereinafter, the contour line is used to include a three-dimensional contour line and a contour surface.

一方、以上では、設定部110で設定された節点が選択値または選択条件を満足すると説明したが、実際はこれと異なることもある。   On the other hand, in the above, it has been described that the node set by the setting unit 110 satisfies the selection value or the selection condition.

図11は本発明の別のシミュレーション装置の動作を示す概略図である。   FIG. 11 is a schematic view showing the operation of another simulation apparatus of the present invention.

図11には、(a)の元来の対象物210が加圧手段10によって加圧され、(b)のように変形した状態が開示される。図11の(c)は元来の対象物210に設定された節点の一部を示し、図11の(d)は(c)の節点が変形によって位置変更された状態を示す。加圧手段10による加圧は変形部150でシミュレーションできる。   FIG. 11 discloses a state where the original object 210 of (a) is pressurized by the pressurizing means 10 and deformed as shown in (b). (C) of FIG. 11 shows a part of the nodes set in the original object 210, and (d) of FIG. 11 shows a state in which the positions of the nodes of (c) are changed by deformation. Pressurization by the pressurizing means 10 can be simulated by the deforming unit 150.

例えば、変形部150によるシミュレーションが行われた状態で元来の対象物210の目標節点x1、x2、x3がどのように変形したかを知りたい場合を仮定する。以下では、説明の便宜のためにx軸座標を主に説明する。   For example, it is assumed that it is desired to know how the target nodes x1, x2, and x3 of the original object 210 are deformed in a state where the simulation by the deforming unit 150 is performed. Hereinafter, for convenience of explanation, the x-axis coordinate will be mainly described.

本発明の追跡部130によれば、図11の(b)のように対象物210に対するシミュレーションが完了した対象物210の節点を分析することにより、x1、x2、x3の変形、すなわち流動状態図を獲得することができる。   According to the tracking unit 130 of the present invention, as shown in FIG. 11B, by analyzing the nodes of the target object 210 for which the simulation for the target object 210 has been completed, the deformation of x1, x2, and x3, that is, the flow state diagram. Can be earned.

x1、x2、x3のx軸座標は、図11の(a)状態で同一の値65を有すると仮定する。   Assume that the x-axis coordinates of x1, x2, and x3 have the same value 65 in the state of FIG.

各節点に含まれた第1座標は対象物210の変形前に与えられた値であるので、追跡部130は対象物210に設定された節点の第1座標を分析し、第1座標のx軸座標が65である節点を検索することができる。検索結果、第1座標のx軸座標が65である節点が検索されると、該当節点を選択節点にして前述のように流動状態図を生成することができる。   Since the first coordinates included in each node are values given before the deformation of the object 210, the tracking unit 130 analyzes the first coordinates of the nodes set in the object 210, and the x of the first coordinates. A node whose axis coordinate is 65 can be searched. As a result of the search, when a node whose x-axis coordinate of the first coordinate is 65 is searched, the flow state diagram can be generated as described above using the corresponding node as the selected node.

ところが、検索結果、第1座標のx軸座標が65である節点が検索されないこともある。   However, as a result of the search, there may be a case where the node whose x-axis coordinate of the first coordinate is 65 is not searched.

この場合、追跡部130は、複数の節点のうち、第1時点の目標節点x1、x2、x3を導出することが可能な第1座標が設けられた節点を選択節点として抽出することができる。   In this case, the tracking unit 130 can extract, as the selected nodes, the nodes provided with the first coordinates from which the target nodes x1, x2, and x3 at the first time point can be derived among the plurality of nodes.

例えば、図11において、ユーザが選択値または選択条件として目標節点x1、x2、x3を選択し、対象物210に該当目標節点を満足する節点が存在しない場合、追跡部130は、目標節点を導出することが可能な節点P1、P2、P3、P4を選択節点として抽出することができる。   For example, in FIG. 11, when the user selects target nodes x1, x2, and x3 as selection values or selection conditions, and there is no node that satisfies the target node in the object 210, the tracking unit 130 derives the target node. Nodes P1, P2, P3, and P4 that can be extracted can be extracted as selected nodes.

この際の選択節点を用いて目標節点を導出する方案は様々である。   There are various methods for deriving the target node using the selected node at this time.

一例として、選択節点P1、P2、P3、P4の座標が下記表1のとおりである場合を仮定する。P1−state(a)−2ndの座標が60、30と表記されているが、30はy軸座標であり、説明の便宜のためにy軸座標は排除して説明する。   As an example, it is assumed that the coordinates of the selected nodes P1, P2, P3, and P4 are as shown in Table 1 below. The coordinates of P1-state (a) -2nd are described as 60 and 30, but 30 is a y-axis coordinate. For convenience of explanation, the y-axis coordinate is excluded and described.


state(a)は、図11の(a)の状態へ変形する前の状態である。この際、各選択節点の第1座標と第2座標は同一でありうる。

state (a) is a state before the transformation to the state of FIG. At this time, the first coordinate and the second coordinate of each selected node may be the same.

state(b)は、図11の(b)の状態へ変形した後の状態である。この際、各選択節点の第2座標は、現在座標に該当するので、その値が変わる。ところが、第1座標は、固定値であるので、state(a)と同一の値を維持する。   state (b) is a state after being transformed into the state of FIG. At this time, since the second coordinate of each selected node corresponds to the current coordinate, its value changes. However, since the first coordinate is a fixed value, it maintains the same value as state (a).

この状態で、追跡部130は、state(b)の第1座標、第2座標のみで流動状態図を生成することができる。   In this state, the tracking unit 130 can generate a flow state diagram using only the first coordinate and the second coordinate of state (b).

ユーザが選択値として選択した目標節点x1、x2、x3は、変形前の対象物を対象として設定されたものである。よって、目標節点x1、x2、x3は変形前の座標を用いて導出されるべきであるが、state(b)の節点の第1座標が変形前の座標として利用できる。   The target nodes x1, x2, and x3 selected by the user as selection values are set for the target object before deformation. Therefore, the target nodes x1, x2, and x3 should be derived using the coordinates before deformation, but the first coordinates of the nodes of state (b) can be used as the coordinates before deformation.

追跡部130は、目標節点x1を横切る仮想の直線L1上に第1座標が位置する2つの節点P1、P4を選択節点として抽出することができる。また、目標節点x2を横切る仮想の直線L2上に第1座標が位置する2つの節点を選択節点として抽出することができる。この際、2つの節点のうちいずれか一方は、前記P1およびP4のいずれか一方であっても構わない。よって、目標節点x2に対してP1、P3を選択節点として抽出することができる。また、目標節点x3を横切る仮想の直線L3上に第1座標が位置する2つの節点P2、P3を選択節点として抽出することができる。   The tracking unit 130 can extract two nodes P1 and P4 whose first coordinates are located on a virtual straight line L1 crossing the target node x1 as selected nodes. Also, two nodes whose first coordinates are located on a virtual straight line L2 crossing the target node x2 can be extracted as selected nodes. At this time, any one of the two nodes may be any one of P1 and P4. Therefore, P1 and P3 can be extracted as selected nodes for the target node x2. In addition, two nodes P2 and P3 whose first coordinates are located on a virtual straight line L3 crossing the target node x3 can be extracted as selected nodes.

結果として、追跡部130は、目標節点x1、x2、x3の導出のために選択節点P1、P2、P3、P4を抽出することができる。   As a result, the tracking unit 130 can extract the selected nodes P1, P2, P3, and P4 for derivation of the target nodes x1, x2, and x3.

その後、追跡部130は、選択節点P1、P2、P3、P4の第2座標を用いて、第2時点で位置の変化した目標節点x1、x2、x3を獲得することができる。
第2時点は変形が完了した時点であるので、対象物210変形後の目標節点x1、x2、x3の座標はstate(b)の節点の第2座標から獲得できる。
例えば、state(a)からstate(b)への変形の際にx1座標の変化量をwとするとき、state(b)のx1座標はstate(a)のx1座標に変化量wを加算することにより獲得できる。
Thereafter, the tracking unit 130 can acquire the target nodes x1, x2, and x3 whose positions have changed at the second time point using the second coordinates of the selected nodes P1, P2, P3, and P4.
Since the second time point is the time point when the deformation is completed, the coordinates of the target nodes x1, x2, and x3 after the deformation of the object 210 can be obtained from the second coordinates of the node of state (b).
For example, when the change amount of the x1 coordinate is set to w in the transformation from state (a) to state (b), the x1 coordinate of state (b) adds the change amount w to the x1 coordinate of state (a). Can be obtained.

変化量wは、各選択節点の第2座標と前述で算出された0.25、0.5、0.75から算出できる。このように算出されたstate(b)の目標節点の座標を表2に示す。   The change amount w can be calculated from the second coordinates of each selected node and the previously calculated 0.25, 0.5, and 0.75. Table 2 shows the coordinates of the target node of state (b) calculated in this way.

追跡部130は、このように導出されたstate(b)の目標節点x1、x2、x3を線で連結することにより、流動線図を生成することができる。   The tracking unit 130 can generate a flow diagram by connecting the target nodes x1, x2, and x3 of state (b) derived in this way with lines.

図11の実施例をまとめると、本発明のシミュレーション装置で流動状態図の生成に用いられる選択節点は、選択値の導出が可能な第1座標を含むことができる。この際、シミュレーション装置は、選択値を連結する仮想線または仮想面で流動状態図を形成することができる。   To summarize the example of FIG. 11, the selected nodes used for generating the flow diagram in the simulation apparatus of the present invention can include first coordinates from which a selection value can be derived. At this time, the simulation apparatus can form a flow state diagram with a virtual line or a virtual plane connecting the selection values.

図12は本発明のシミュレーション方法を示す流れ図である。
まず、シミュレーション対象物210に複数の節点を設定し、各節点の座標情報を各節点に固定値として含ませる(S510)。設定部110で行われる動作により、設定部110は、変形部150で使用される節点とは別個に、追跡部130で使用される節点を設定することができる。この際、設定部110で設定された節点には、第1時点での節点の座標情報が固定値として含まれ得る。
FIG. 12 is a flowchart showing the simulation method of the present invention.
First, a plurality of nodes are set in the simulation object 210, and the coordinate information of each node is included in each node as a fixed value (S510). By the operation performed by the setting unit 110, the setting unit 110 can set the node used by the tracking unit 130 separately from the node used by the deformation unit 150. At this time, the node set by the setting unit 110 may include the coordinate information of the node at the first time point as a fixed value.

選択値または選択条件の入力の際に各節点を分析して選択値または選択条件にマッチングされる座標情報を有する選択節点を抽出することができる(S520)。図11の実施例のように選択値または選択条件の導出が可能な座標情報が設けられた節点を選択節点として抽出することもできる。追跡部130で行われる動作により、選択節点を用いて流動状態図を生成することができる。   When inputting a selection value or a selection condition, each node can be analyzed to extract a selection node having coordinate information matched with the selection value or the selection condition (S520). As in the embodiment of FIG. 11, a node provided with coordinate information capable of deriving a selection value or a selection condition can be extracted as a selection node. Through the operation performed by the tracking unit 130, a flow state diagram can be generated using the selected nodes.

一例として、選択節点または選択値を連結する仮想線または仮想面で塑性流動線図または塑性流動面図を生成することができる(S530)。   As an example, a plastic flow diagram or a plastic flow diagram can be generated using a virtual line or a virtual plane connecting selected nodes or selected values (S530).

節点の初期座標の初期値をそのまま維持した状態で各座標を有効変形率のような状態変数として取り扱って数値解析に適用させると、要素網の再構成(節点の再設定)に関係なく塑性流動線図の追跡が可能である。勿論、節点の初期座標が一定であるため、要素網の再構成が実施されていない解析ステップで節点の初期座標の変更および計算は不要である。   When the initial values of the initial coordinates of the nodes are maintained as they are, each coordinate is treated as a state variable such as the effective deformation rate and applied to numerical analysis, so plastic flow regardless of element network reconstruction (resetting the nodes) It is possible to trace the diagram. Of course, since the initial coordinates of the nodes are constant, it is not necessary to change and calculate the initial coordinates of the nodes in the analysis step in which the element network is not reconstructed.

ところが、要素網の再構成が実施された解析ステップでは、新しい節点に対する節点初期座標の写像(mapping)が必要である。この作業は、有効変形率のような状態変数の写像と同一であるので、計算時間の無視が可能であり、計算の効率性の観点から有利である。ユーザが別途の入力作業を行わなくてもよく、最終的に任意の面で塑性流動線図を自由に見ることができるので、ユーザの便利性および一般性も保障される。それだけでなく、2D/3D連携解析の際にも複雑な関連情報の入力が不要である。   However, in the analysis step in which the element network is reconstructed, mapping of the initial coordinate of the node to the new node is required. Since this operation is the same as the mapping of the state variables such as the effective deformation rate, the calculation time can be ignored, which is advantageous from the viewpoint of calculation efficiency. The user does not need to perform a separate input operation, and finally the plastic flow diagram can be freely viewed in an arbitrary plane, so that the convenience and generality of the user are also guaranteed. In addition, it is not necessary to input complicated related information in the 2D / 3D linkage analysis.

上述した技法は、解析要素網または塑性流動線追跡のための要素網(以下、塑性流動線要素網)それぞれに独立して使用できる。すなわち、補間による流動状態図生成技法は、解析要素網で計算されてもよく、塑性流動線要素網で計算されてもよい。   The above-described technique can be used independently for each of an analysis element network or an element network for plastic flow line tracking (hereinafter, a plastic flow line element network). That is, the flow state diagram generation technique by interpolation may be calculated with an analysis element network or a plastic flow line element network.

一方、解析要素網と塑性流動線要素網を同時に利用する場合、解析要素網と塑性流動線要素網を分離して使用するが(すなわち、2つの要素網を使用するが)、2つの要素網の間には相互補完的機能を持つようにすることができる。解析過程において、シミュレーション装置は、解析要素網の節点での初期座標と塑性流動線要素網での初期位置座標を共に保存することができる。追跡部130は、解析要素網の初期座標または塑性流動線要素網の初期位置座標を保存する。   On the other hand, when the analysis element network and the plastic flow line element network are used simultaneously, the analysis element network and the plastic flow line element network are used separately (that is, two element networks are used). Can have complementary functions. In the analysis process, the simulation apparatus can store both the initial coordinates at the nodes of the analysis element network and the initial position coordinates at the plastic flow line element network. The tracking unit 130 stores the initial coordinates of the analysis element network or the initial position coordinates of the plastic flow line element network.

解析要素網または塑性流動線要素網は、解析ステップごとに或いは必要時ごとに改善できる。解析要素網に対する初期位置座標は、解析結果の保存時にのみ最新の塑性流動線要素網から求めて保存できる。これとは逆に、塑性流動線要素網に対する初期位置座標は、解析要素網から求めて保存されても構わない。   The analysis element network or the plastic flow line element network can be improved for each analysis step or whenever necessary. The initial position coordinates for the analysis element network can be obtained from the latest plastic flow line element network and stored only when the analysis result is stored. On the contrary, the initial position coordinates for the plastic flow line element network may be obtained from the analysis element network and stored.

解析要素網または塑性流動線要素網の再構成(re−msh)を含む改善作業は、要素番号または局部座標値を活用してその計算負荷を大きく減らすことができる。すなわち、計算時間を最小化させるために、解析要素網または塑性流動線要素網の追跡は、解析結果の保存または出力直前と要素網の再構成の前後に実施できる。
Improved work comprising reconstituted analysis component networks or plastic flow line element network (re-m e sh) can greatly reduce the computational load by utilizing the element number or local coordinates. That is, in order to minimize the calculation time, the analysis element network or the plastic flow line element network can be traced immediately before storing or outputting the analysis result and before and after reconfiguration of the element network.

もし追跡中に解析要素網または塑性流動線要素網の品質が一定の水準以下になると、この解析要素網または塑性流動線要素網の再構成が要求されることもある。この場合には、解析要素網または塑性流動線要素網を再構成するが、新しい要素網での節点初期座標値が旧要素網の情報から計算できる。   If the quality of the analysis element network or plastic flow line element network falls below a certain level during tracking, reconfiguration of the analysis element network or plastic flow line element network may be required. In this case, the analysis element network or the plastic flow line element network is reconstructed, but the initial node coordinate values in the new element network can be calculated from the information of the old element network.

具体的に、要素網の再構成によって新しく作成された現在の解析要素網または塑性流動線要素網には、旧要素網とは異なる節点が新しく設定できる。この際、新しく設定された現在の節点の初期座標値は知らない状態でありうる。   Specifically, a new node that is different from the old element network can be set in the current analysis element network or plastic flow line element network newly created by reconfiguration of the element network. At this time, the initial coordinate value of the newly set current node may not be known.

図13は再構成された要素網の初期座標値の設定を説明する概念図である。   FIG. 13 is a conceptual diagram for explaining the setting of the initial coordinate values of the reconfigured element network.

以下、説明の便宜のために、要素網とは、解析要素網および塑性流動線要素網の少なくとも一つを含む。   Hereinafter, for convenience of explanation, the element network includes at least one of an analysis element network and a plastic flow line element network.

旧要素網(old)に節点1、2、3、4が定義された状態で要素網の再構成が行われうる。これにより、現在の要素網(new)に新しい節点5、6、7、8が定義できる。ところが、節点1、2、3、4の場合、初期座標値が与えられた状態であるが、これに対し、新しい節点5、6、7、8にはold時点での初期座標値が与えられていない状態であってもよい。   The element network can be reconfigured with nodes 1, 2, 3, and 4 defined in the old element network (old). Thus, new nodes 5, 6, 7, and 8 can be defined in the current element network (new). However, in the case of nodes 1, 2, 3, and 4, the initial coordinate values are given. On the other hand, new nodes 5, 6, 7, and 8 are given initial coordinate values at the time of old. It may be in a state that is not.

現在要素網(new)の節点5、6、7、8で定義される初期座標値を求めるために、追跡部は、該当節点5、6、7、8が旧要素網(old)の何番目の要素に属するかを把握することができる。すなわち、要素番号を把握することができる。   In order to obtain the initial coordinate values defined by the nodes 5, 6, 7, and 8 of the current element network (new), the tracking unit determines what number of the old element network (old) the corresponding nodes 5, 6, 7, and 8 are. It can be grasped whether it belongs to the element of. That is, the element number can be grasped.

一例として、追跡部は、節点5を旧要素網(old)にマッピングさせることにより、節点1、2、3、4からなる四角形要素に節点5がマッピングされることを把握することができる。この際、1、2、3、4が形成する四角形要素には、設定部または追跡部によって何番目の要素に属するかに関する要素番号が与えられることがある。これによれば、一例として、節点5は要素番号1に該当する第1番目の要素に属するものと定義できる。   As an example, the tracking unit can grasp that the node 5 is mapped to a square element including the nodes 1, 2, 3, and 4 by mapping the node 5 to the old element network (old). At this time, the element number regarding which element belongs to the rectangular element formed by 1, 2, 3, 4 may be given by the setting unit or the tracking unit. According to this, as an example, the node 5 can be defined as belonging to the first element corresponding to the element number 1.

このように現在の該当節点5が第1番目の要素に該当すると把握した後、局部座標を用いて旧要素網状態での節点5の座標、すなわち、節点5の初期座標を把握することができる。局部座標は、該当要素番号内で定義される座標系で算出された該当節点の位置座標を意味することができる。   Thus, after grasping that the current corresponding node 5 corresponds to the first element, the coordinates of the node 5 in the old element network state, that is, the initial coordinates of the node 5 can be grasped using the local coordinates. . The local coordinates can mean the position coordinates of the corresponding node calculated in the coordinate system defined in the corresponding element number.

一例として、図13を参照すると、第1番目の要素で節点3を基準としてx軸方向へx1だけ、y軸方向へy1だけ離隔した局部位置が節点5の初期位置として定義できる。
もし、節点3の初期座標が(x3,y3)である場合、節点5の初期座標は(x3+x1,y3+y1)になる。
As an example, referring to FIG. 13, a local position separated by x1 in the x-axis direction and y1 in the y-axis direction with respect to the node 3 as the first element can be defined as the initial position of the node 5.
If the initial coordinate of the node 3 is (x3, y3), the initial coordinate of the node 5 is (x3 + x1, y3 + y1).

要するに、追跡部は、何番目の要素に該当するかに関する要素番号とその要素での局部座標を計算して、節点5の節点に既に与えられている初期座標値を補間して計算することができる。   In short, the tracking unit may calculate the element number regarding which element corresponds to the element number and the local coordinate at that element, and interpolate the initial coordinate value already given to the node of node 5. it can.

一方、要素網の再構成の際に数値的平滑化(numerical smoothing)が発生しうる。かかる問題を解決するために、前述した基本接近方法をそのまま使用しながら追加的に次の方法を使用することができる。   On the other hand, numerical smoothing may occur when the element network is reconfigured. In order to solve such a problem, the following method can be additionally used while using the basic approach method described above as it is.

すなわち、初期座標値の数値的平滑化が発生して結果の正確度を大きく毀損するおそれがあるので、塑性流動線図(鍛流線、metal flow line)の曲率を考慮して要素密度を与えることができる。   That is, since numerical smoothing of initial coordinate values may occur and the accuracy of the result may be greatly impaired, an element density is given in consideration of the curvature of a plastic flow diagram (forge flow line). be able to.

前述した順方向の初期座標値追跡方法とは異なり、解析結果から獲得され、現在の座標のみ記録されている節点または流動状態図目的の要素網における節点の初期座標値を逆追跡して初期の座標値を予測し、同一の方法で現在の流動状態図を生成することができる。   Unlike the method of tracking the initial coordinate value in the forward direction described above, the initial coordinate value of the node obtained from the analysis result and recorded only in the current coordinate or the node in the flow diagram target element network is back-tracked to perform the initial tracking. Coordinate values can be predicted and the current flow diagram can be generated in the same way.

逆方向の場合、解析終了後の予測された解析要素網または塑性流動線要素網の節点に初期位置を与えることができる。   In the reverse direction, the initial position can be given to the node of the predicted analysis element network or plastic flow line element network after the end of the analysis.

最終的に、塑性流動線は、解析要素網の節点に保存された初期節点値情報を用いて様々な方式で可視化できる。   Finally, the plastic flow line can be visualized in various ways using the initial node value information stored at the nodes of the analysis element network.

図10は流動状態図を示す概略図である。   FIG. 10 is a schematic diagram showing a flow state diagram.

図示の如く、全体の表面において塑性流動線図を可視化することができるうえ、断面においても塑性流動線図の追跡が可能である。この方法によって、既存の方法が抱えていた不正確性、非効率的計算時間、一般性の欠如などの問題を同時に解決することができる。そして、既存の節点追跡技法などでは等高線が素材領域の外側に位置する場合が発生するが、新技法ではこのような欠陥的要素が全くない。   As shown in the figure, the plastic flow diagram can be visualized on the entire surface, and the plastic flow diagram can also be traced in the cross section. By this method, problems such as inaccuracy, inefficient calculation time, lack of generality, and the like that existing methods have can be solved at the same time. In the existing node tracking technique and the like, there are cases where the contour line is located outside the material region, but the new technique does not have such a defective element at all.

以上、本発明に係る実施例が説明されたが、これは例示的なものに過ぎない。当該分野における通常の知識を有する者であれば、これらの実施例から多様な変形および均等な範囲の実施が可能であることを理解するであろう。よって、本発明の真正な技術的保護範囲は特許請求の範囲によって定められるべきである。   While the embodiments of the present invention have been described above, this is merely exemplary. Those having ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent ranges can be made from these examples. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims.

110 設定部
130 追跡部
150 変形部
210 対象物
110 Setting unit 130 Tracking unit 150 Deformation unit 210 Object

Claims (3)

シミュレーションの対象物に解析要素網または塑性流動線要素網を含む要素網の各要素の境界にあたる節点を設定する設定部;および
前記節点を追跡して前記対象物の流動状態図を生成する追跡部;を含む塑性変形対象物のシミュレーション装置であって、
前記節点には、前記対象物における前記節点に対応する部位が持つ特性情報が含まれ、前記特性情報には、第1時点の前記節点の座標情報である第1座標が固定値として含まれ、
前記要素網の各要素には要素番号が付与され、
前記追跡部は、前記要素網を再構築して新しい要素網を生成する場合、前記新しい要素網の節点の前記第1時点の座標値を、前記新しい要素網の節点が前記第1時点において属する前記要素網の要素の要素番号と、前記第1時点において属する前記要素網の要素内での前記新しい要素網の節点の局部座標値を用いて補間して計算し、前記新しい要素網の節点の前記第1時点の座標値と現在時点の座標値とを用いて前記流動状態図を生成することを特徴とするシミュレーション装置。
A setting unit for setting a node corresponding to a boundary of each element of an element network including an analysis element network or a plastic flow line element network as an object to be simulated; and a tracking unit for generating a flow state diagram of the object by tracking the node ; the a simulation apparatus including plastic deformation object,
The node includes characteristic information of a part corresponding to the node in the object, and the characteristic information includes a first coordinate which is coordinate information of the node at a first time point as a fixed value,
Each element of the element network is given an element number,
When the tracking unit reconstructs the element network and generates a new element network, the tracking value of the node of the new element network belongs to the first time point, and the node of the new element network belongs to the first time point. Interpolating using the element number of the element network element and the local coordinate value of the node of the new element network within the element network element belonging at the first time point, and calculating the node number of the new element network A simulation apparatus, wherein the flow state diagram is generated using the coordinate value at the first time point and the coordinate value at the current time point .
前記節点には、第2時点の前記節点の座標情報である第2座標が含まれ、
前記第2時点は現在時点であることを特徴とする、請求項1に記載のシミュレーション装置。
The node includes a second coordinate which is coordinate information of the node at a second time point,
The simulation apparatus according to claim 1, wherein the second time point is a current time point.
前記節点は複数に設定され、
前記追跡部は、第2時点で前記複数の節点の中から選ばれた第1座標を含む選択節点を抽出し、前記選択節点を連結させて前記流動状態図を生成することを特徴とする、請求項1に記載のシミュレーション装置。
A plurality of the nodes are set;
The tracking unit extracts a selected node including a first coordinate selected from the plurality of nodes at a second time point, and generates the flow state diagram by connecting the selected nodes. The simulation apparatus according to claim 1.
JP2014239628A 2014-11-27 2014-11-27 Simulation device for plastic deformation object Active JP5967493B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014239628A JP5967493B2 (en) 2014-11-27 2014-11-27 Simulation device for plastic deformation object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014239628A JP5967493B2 (en) 2014-11-27 2014-11-27 Simulation device for plastic deformation object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016103055A JP2016103055A (en) 2016-06-02
JP5967493B2 true JP5967493B2 (en) 2016-08-10

Family

ID=56088015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014239628A Active JP5967493B2 (en) 2014-11-27 2014-11-27 Simulation device for plastic deformation object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5967493B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3084659B1 (en) * 1999-04-01 2000-09-04 有限会社流体物理研究所 3D fluid data visualization processing method
KR101386648B1 (en) * 2013-06-03 2014-04-24 경상대학교산학협력단 Simulation apparatus and simulation method
JP5928488B2 (en) * 2013-08-08 2016-06-01 Jfeスチール株式会社 Structure analysis method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016103055A (en) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ding et al. Automatic multi-direction slicing algorithms for wire based additive manufacturing
US10140395B2 (en) Detecting collisions in a simulated machining of a workpiece represented by dexels
Louhichi et al. CAD/CAE integration: updating the CAD model after a FEM analysis
Bi et al. Sensing and responding to the changes of geometric surfaces in flexible manufacturing and assembly
CN101561678A (en) Plant information display device
CN106362897B (en) A kind of spraying path planning algorithm of automatic spraying system integration spraying process
JP2018128781A (en) Coordinate information conversion device and coordinate information conversion program
JP2022123843A (en) Computer-implemented method, data processing apparatus and computer program for generating three-dimensional pose-estimation data
Hu et al. Advanced hierarchical spherical parameterizations
US20200349299A1 (en) Extracting Grasping Cues From Tool Geometry For Digital Human Models
EP2992466A1 (en) Generating a cad model from a finite element mesh
Opritescu et al. Automated driving for individualized sheet metal part production—A neural network approach
Hu et al. NSGA-II approach for proper choice of nodes and knots in B-spline curve interpolation
KR20130008753A (en) Apparatus and method of automatically extracting sweep/extrude/revolve feature shape from atypical digital data
Du et al. Joint angle data representation for data driven human motion synthesis
EP3563273A1 (en) Augmented reality-based ply layups on a composite part layup tool
JP5967493B2 (en) Simulation device for plastic deformation object
KR101386648B1 (en) Simulation apparatus and simulation method
Kim et al. Tool path generation for clean-up machining by a curve-based approach
JP5816387B1 (en) Nonlinear optimal solution search system
CN103198510B (en) The model gradual deformation method of data-driven
KR101782269B1 (en) creating and applying method of nurbs and follicle using the plug-in program
Nielsen et al. All-hexahedral meshing and remeshing for multi-object manufacturing applications
Havinga et al. Inverse identification of process variations for thin steel sheet bending
KR101550438B1 (en) Method and apparatus for computering virtual material properties of hydraulic hoses using a backward tracing scheme

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160315

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160623

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5967493

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250