JP6246548B2

JP6246548B2 - Simulation apparatus and computer program

Info

Publication number: JP6246548B2
Application number: JP2013214163A
Authority: JP
Inventors: 基人廣瀬; 洋橋本
Original assignee: JSOL Corp
Current assignee: JSOL Corp
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: JP2015076073A

Description

本発明は、数値解析モデルデータによって表される対象物の挙動を複数のシミュレータを用いて連成解析するシミュレーション装置及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a simulation apparatus and a computer program that perform coupled analysis on the behavior of an object represented by numerical analysis model data using a plurality of simulators.

製品設計の現場に数値解析シミュレーションソフトが導入され、試作コストの低減や開発リードタイムの短縮が達成されてから、既に久しい。計算マシンの性能、解析ソフトの解析速度や操作性の向上に伴い、設計の現場でも十分に解析ソフトを使いこなせる段階に達した。よって、現場には、より高度な現象を扱える余裕が生じている。
一方、単一の物理現象では実現象を正しく再現するには限界がある。例えば、モータの磁界解析で、室温の状態、ある電流値におけるトルクを求めることはできる。しかし、定常状態での温度上昇、冷却条件による発熱抑制、回転時の振動・騒音問題などは磁界解析単独では表現できない。また、設計の現場では２以上の物理現象にわたる二律背反を調整する場合もある。例えば、モータの駆動トルク、効率を最大化しようとするとブリッジ部分が薄くなる。一方で、ブリッジ部分が薄いと強度が不足して、高速回転時にモータ表面が破損する可能性が高くなる。そこで、設計の現場で手軽に行える、複数の物理現象を組合わせた連成解析が必要となってきた。
ところで、複雑なマルチフィジックス問題を扱うには、各物理現象間、即ち複数のシミュレータ間で物理量の受け渡しを行う必要がある。一般的に物理量の受け渡し順序を変えると解が変わってしまい、物理現象を適切に反映した解析結果が得られないことがある。以下、物理量の受け渡す順序が問題になることを具体的に説明する。 It has already been a long time since numerical analysis simulation software was introduced at the product design site, and trial production costs and development lead times were reduced. As the performance of computing machines, the analysis speed and operability of analysis software have improved, we have reached the stage where we can fully use the analysis software at the design site. Therefore, there is room for handling more advanced phenomena at the site.
On the other hand, there is a limit to correctly reproducing the actual phenomenon with a single physical phenomenon. For example, the torque at a certain current value at room temperature can be obtained by magnetic field analysis of the motor. However, temperature rise in a steady state, suppression of heat generation due to cooling conditions, vibration / noise problems during rotation, etc. cannot be expressed by magnetic field analysis alone. In some cases, the trade-off between two or more physical phenomena may be adjusted at the design site. For example, the bridge portion becomes thin when trying to maximize the driving torque and efficiency of the motor. On the other hand, if the bridge portion is thin, the strength is insufficient, and the possibility of damage to the motor surface during high-speed rotation increases. Therefore, it has become necessary to perform coupled analysis combining multiple physical phenomena that can be easily performed at the design site.
By the way, in order to handle a complicated multiphysics problem, it is necessary to exchange physical quantities between physical phenomena, that is, between a plurality of simulators. In general, changing the delivery order of physical quantities changes the solution, and analysis results that appropriately reflect physical phenomena may not be obtained. Hereinafter, it will be specifically described that the order of transferring physical quantities becomes a problem.

図１６は複数のシミュレータに入出力する物理量の関係を概念的に示す説明図である。図１６は、磁界解析シミュレータ、構造解析シミュレータ及び熱解析シミュレータ間で受け渡される物理量を示している。 FIG. 16 is an explanatory diagram conceptually showing the relationship between physical quantities input to and output from a plurality of simulators. FIG. 16 shows physical quantities passed between the magnetic field analysis simulator, the structure analysis simulator, and the thermal analysis simulator.

図１７〜図２２は第１の解析手順〜第６の解析手順を概念的に示す説明図である。横軸矢印は時刻を示している。特に時刻ｔ１においては、複数のシミュレータが同時的に実行されるが、実際には同時に数値解析を行うことができないため、物理量の受け渡しの順序が問題となる。白抜き矢印は解析の順序を示している。例えば、図１７では、磁界解析、構造解析、熱解析、磁界解析…の順で解析が行われる。また、円図形および楕円図形は数値解析の対象物の形状及び温度を示している。ハッチングがある図形と、白抜きの図形は温度が変わっていることを示している。円図形と、楕円図形は形状の変化があることを示している。対象物は構造解析によって得られた変位に応じて変形し、熱解析の結果によって対象物の温度が上昇もしくは下降する。「状態」は各シミュレータに入力される物理量を示しており、「結果」は、各シミュレータから出力される物理量を示している。 17 to 22 are explanatory diagrams conceptually showing the first analysis procedure to the sixth analysis procedure. The horizontal axis arrow shows the time. In particular, at time t1, a plurality of simulators are executed simultaneously, but in reality, numerical analysis cannot be performed at the same time, so the order of delivery of physical quantities becomes a problem. Open arrows indicate the order of analysis. For example, in FIG. 17, the analysis is performed in the order of magnetic field analysis, structural analysis, thermal analysis, magnetic field analysis,. A circular figure and an ellipse figure indicate the shape and temperature of the object of numerical analysis. A hatched figure and a white figure indicate that the temperature has changed. A circular figure and an ellipse figure show a change in shape. The object deforms according to the displacement obtained by the structural analysis, and the temperature of the object rises or falls depending on the result of the thermal analysis. “State” indicates a physical quantity input to each simulator, and “Result” indicates a physical quantity output from each simulator.

図１７及び図１８においては、磁界解析によって得られた発熱量を、熱解析シミュレータが受け取り、熱解析を実行している。その結果、時刻ｔの時点で瞬時に対象物の温度が上昇しており、不適である。
図１９及び図２０においては、同時刻で対象物の形状が異なっており、解析結果を評価する際に問題が生じる可能性がある。
図２１においては、図１７及び図１８同様、磁界解析によって得られた発熱量によって、時刻ｔ１の時点で瞬時に対象物の温度が上昇しており、不適である。
図２２は、時刻ｔ１で対象物の形状が同じであり、磁界解析によって得られた発熱量によって、対象物の温度が瞬時に上昇することも無く、最も適当な解析順序であると考えられる。
以上の通り、複数のシミュレータ間の物理量の受け渡し順序が問題となることが分かる。 In FIG. 17 and FIG. 18, the heat analysis simulator receives the amount of heat generated by the magnetic field analysis and executes the heat analysis. As a result, the temperature of the object instantaneously increases at time t, which is inappropriate.
19 and 20, the shapes of the objects are different at the same time, which may cause a problem when evaluating the analysis result.
In FIG. 21, as in FIGS. 17 and 18, the temperature of the object instantaneously increases at the time t <b> 1 due to the heat generation amount obtained by the magnetic field analysis, which is inappropriate.
FIG. 22 shows that the shape of the object is the same at time t1, and the temperature of the object does not rise instantaneously due to the heat generation amount obtained by the magnetic field analysis, and is considered to be the most appropriate analysis order.
As described above, it can be understood that the order of physical quantity transfer between a plurality of simulators becomes a problem.

特開２００７−８０１７４号公報JP 2007-80174 A

しかしながら、物理量の受け渡しを全て理解して、正しく組み合わせることは、数値解析に不慣れな設計者に負担を強いる。数値解析に詳しくない設計者が、解析の優先度を正しく設定することは難しく、簡便なシステムが望まれる。 However, understanding all the passing of physical quantities and combining them correctly places a burden on designers who are unfamiliar with numerical analysis. It is difficult for a designer who is not familiar with numerical analysis to set the analysis priority correctly, and a simple system is desired.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のシミュレータ間の物理量の受け渡し順序を自動的に決定し、連成解析を実行することができるシミュレーション装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a simulation apparatus and a computer program capable of automatically determining a physical quantity delivery order between a plurality of simulators and executing a coupled analysis. It is to provide.

本発明に係るシミュレーション装置は、数値解析モデルデータによって表される対象物の挙動を、異なる支配方程式に基づいてシミュレートする複数のシミュレータを備え、該複数のシミュレータを用いて前記対象物の時系列的な挙動を連成解析するシミュレーション装置において、前記シミュレータに入力する物理量及び該物理量の属性を、前記シミュレータ毎に対応付けて記憶する属性記憶部と、一の時点における前記対象物の挙動を前記複数のシミュレータを用いてシミュレートする場合、該属性記憶部が記憶する物理量及び属性に基づいて、前記複数のシミュレータを用いた連成解析の手順を決定する解析手順決定部とを備え、前記属性は第１属性及び第２属性を含み、前記第１属性は、前記対象物の静的な状態を決定する物理量に対応付けられており、前記第２属性は、前記シミュレータから出力される物理量を動的に変化させる物理量に対応付けられている。 A simulation apparatus according to the present invention includes a plurality of simulators for simulating the behavior of an object represented by numerical analysis model data based on different governing equations, and uses the plurality of simulators to time-sequentially analyze the object. in the simulation apparatus for coupling analysis of behavior, the attributes of the physical quantity and the physical quantity input to the simulator, and the attribute storage unit that stores in association with each of the simulator, the behavior of the object at the time one the when simulating using a plurality of simulators based on the physical quantity and attributes stored in the the attribute storage unit, and a analysis procedure determining unit that determines a procedure of coupled analysis using the plurality of simulators, the The attribute includes a first attribute and a second attribute, and the first attribute is a physical quantity that determines a static state of the object. And attached response, the second attribute is associated with a physical quantity dynamically changing the physical quantity output from said simulator.

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、数値解析モデルデータによって表される対象物の時系列的な挙動を複数のシミュレータを用いて連成解析させるコンピュータプログラムにおいて、前記シミュレータに入力する物理量の属性は第１属性及び第２属性を含み、前記第１属性は、前記対象物の静的な状態を決定する物理量に対応付けられ、前記第２属性は、前記シミュレータから出力される物理量を動的に変化させる物理量に対応付けられており、前記コンピュータを、前記シミュレータを用いたシミュレートによって出力され、他の前記シミュレータに入力される物理量によって関連付けられる前記複数のシミュレータの相互関係を示す有向グラフを作成する有向グラフ生成部と、該有向グラフ生成部にて生成された前記有向グラフに閉路が含まれるか否かを判定する判定部と、該判定部が前記有向グラフに閉路が含まれていると判定した場合、前記第１属性を有する物理量を入出力する相互関係を前記有向グラフから削除せず、前記第２属性を有する物理量を入出力する相互関係を前記有向グラフから削除する削除部と、前記第２属性に係る相互関係が削除された無閉路の有向グラフに基づいて、物理量の入出力が逆順にならないように、前記複数のシミュレータによるシミュレート順序を決定する決定部として機能させる。 A computer program according to the present invention is a computer program that causes a computer to perform coupled analysis of a time-series behavior of an object represented by numerical analysis model data using a plurality of simulators . Attributes of physical quantities input to the simulator Includes a first attribute and a second attribute, the first attribute is associated with a physical quantity that determines a static state of the object, and the second attribute is a physical quantity output from the simulator. and associated with a physical quantity that changes in, creating the computer, output by simulated using the simulator, the directed graph indicating the correlation between the plurality of simulators associated by the physical quantity to be inputted to the other of the simulator a digraph generation unit for, generated by organic directed graph generation unit Wherein a determination section for determining whether or not contain closed in serial directed graph, if the determination unit determines that contains closed in the directed graph, a correlation to output a physical quantity having the first attribute Based on the deletion unit that deletes the correlation that inputs and outputs the physical quantity having the second attribute from the directed graph without deleting it from the directed graph, and the acyclic directed graph from which the correlation related to the second attribute is deleted So that the order of simulation by the plurality of simulators is determined.

本発明によれば、複数のシミュレータ間の物理量の受け渡し順序を自動的に決定し、連成解析を実行することができる。物理量の受け渡しが自動的に行われるため、数値解析に不慣れな設計者に負担を強いることは無く、連成解析を実行することができる。 According to the present invention, it is possible to automatically determine a physical quantity delivery order between a plurality of simulators and execute a coupled analysis. Since physical quantities are automatically transferred, coupled analysis can be performed without imposing a burden on designers unfamiliar with numerical analysis.

シミュレーション装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a simulation apparatus. 磁界解析に係る因果関係データベースの内容を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the content of the causal relationship database which concerns on a magnetic field analysis. 熱解析に係る因果関係データベースの内容を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the content of the causal relationship database which concerns on a thermal analysis. 構造解析に係る因果関係データベースの内容を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the content of the causal relationship database which concerns on a structure analysis. ＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of CPU. 物理現象選択に係る入力画面の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the input screen which concerns on a physical phenomenon selection. 決定された入出力物理量の一例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally an example of the determined input-output physical quantity. 有向グラフの生成方法の一例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally an example of the production | generation method of a directed graph. 連成解析の解析ステップの一例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally an example of the analysis step of coupled analysis. 読み出された物理量の一例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the read physical quantity notionally. 無閉路有向グラフの生成方法の一例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally an example of the production | generation method of an acyclic directed graph. 解析状況表示画面の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of an analysis status display screen. その他のシミュレート手順決定例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the other simulation procedure determination example. その他のシミュレート手順決定例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the other simulation procedure determination example. その他のシミュレート手順決定例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the other simulation procedure determination example. 複数のシミュレータに入出力する物理量の関係を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the relationship of the physical quantity input / output to several simulators. 第１の解析手順を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a 1st analysis procedure notionally. 第２の解析手順を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a 2nd analysis procedure notionally. 第３の解析手順を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a 3rd analysis procedure notionally. 第４の解析手順を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a 4th analysis procedure notionally. 第５の解析手順を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 5th analysis procedure notionally. 第６の解析手順を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a 6th analysis procedure notionally.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、シミュレーション装置の構成を示すブロック図である。図中１は、本発明の実施の形態１に係るシミュレーション装置である。シミュレーション装置１は、コンピュータを用いて構成されており、数値解析モデルデータによって表される対象物の挙動を、異なる支配方程式に基づいてシミュレートする複数のシミュレータを備える。数値解析の対象物は、例えば回転機、発電機、変圧器、インダクタ、コンデンサ、磁気センサ、バスバー、磁気シールド、磁気ヘッド、超電導体、などの電磁機器、電磁部品であり、生産技術としての誘導加熱、通電加熱、焼嵌等、様々な現象が対象物として扱われる。シミュレータは、例えば有限要素法を用いた磁界解析シミュレータ、熱解析シミュレータ、構造解析シミュレータ、電気回路シミュレータ、熱流体シミュレータ、鍛造解析シミュレータ等である。シミュレーション装置１は、複数のシミュレータを用いて前記対象物の時系列的な挙動を連成解析する機能を有する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the simulation apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes a simulation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The simulation apparatus 1 is configured using a computer, and includes a plurality of simulators that simulate the behavior of an object represented by numerical analysis model data based on different governing equations. The objects of numerical analysis are electromagnetic equipment and electromagnetic parts such as rotating machines, generators, transformers, inductors, capacitors, magnetic sensors, bus bars, magnetic shields, magnetic heads, superconductors, etc. Various phenomena such as heating, electric heating, and shrink fitting are treated as objects. The simulator is, for example, a magnetic field analysis simulator using a finite element method, a thermal analysis simulator, a structural analysis simulator, an electric circuit simulator, a thermal fluid simulator, a forging analysis simulator, or the like. The simulation apparatus 1 has a function of performing a coupled analysis of the time-series behavior of the object using a plurality of simulators.

なお、磁界解析シミュレータの数値解析に用いる支配方程式はマクスウェル方程式である。また、物理現象に応じて、オームの法則、ジュールの法則、ローレンツ力の方程式等を用いて数値解析を行う。磁界と電流の関係は下記式（１）で表される。
磁界解析シミュレータには、磁界を発生させる起磁力として電流及び磁石の磁界等の物理量が入力される。また、解析する対象物の状態を定める物理量として温度、応力等が入力される。磁界解析シミュレータの解析結果として物理量としては、磁界、磁束、発熱量、電磁力等がある。発熱量は、鉄損、ヒステリシス損、ジュール損、銅損に起因する。 Note that the governing equation used for the numerical analysis of the magnetic field analysis simulator is the Maxwell equation. In addition, numerical analysis is performed using Ohm's law, Joule's law, Lorentz force equation, etc. according to physical phenomena. The relationship between the magnetic field and current is expressed by the following formula (1).
A physical quantity such as a current and a magnetic field of a magnet is input to the magnetic field analysis simulator as a magnetomotive force for generating the magnetic field. Further, temperature, stress, and the like are input as physical quantities that determine the state of the object to be analyzed. The physical quantity as an analysis result of the magnetic field analysis simulator includes a magnetic field, magnetic flux, calorific value, electromagnetic force and the like. The calorific value is attributed to iron loss, hysteresis loss, Joule loss, and copper loss.

また、熱解析シミュレータの数値解析に用いる支配方程式は熱伝導方程式であり、下記式（２）で表される。熱解析シミュレータに入力される物理量としては、熱源からの発熱量、初期状態を定める温度等がある。温度は、解析の対象物の物性を定めるための物理量でもある。熱解析シミュレータの解析結果として物理量としては、温度、熱流速等がある。 Moreover, the governing equation used for the numerical analysis of the thermal analysis simulator is a heat conduction equation, and is expressed by the following equation (2). As physical quantities input to the thermal analysis simulator, there are a calorific value from a heat source, a temperature for determining an initial state, and the like. The temperature is also a physical quantity for determining the physical properties of the object to be analyzed. The physical quantity as the analysis result of the thermal analysis simulator includes temperature, heat flow rate, and the like.

更に、構造解析シミュレータの数値解析に用いる支配方程式はつりあいの式及び応力歪み関係式であり、下記式（３）及び（４）で表される。構造解析シミュレータに入力される物理量としては、荷重等の外力、対象物の初期状態を定める変位、対象物の物性を定める温度等が入力する。構造解析シミュレータの解析結果として出力される物理量としては対象物の変位、対象物に働く応力等がある。 Furthermore, the governing equations used for the numerical analysis of the structural analysis simulator are the balance equation and the stress-strain relationship equation, and are expressed by the following equations (3) and (4). As physical quantities input to the structural analysis simulator, external forces such as loads, displacements that determine the initial state of the object, temperatures that determine the physical properties of the object, and the like are input. The physical quantity output as the analysis result of the structural analysis simulator includes the displacement of the object and the stress acting on the object.

その他、各シュミレータについても、オイラーの方程式、オームの法則等、周知の支配方程式を用いて数値解析を行う。 For each simulator, numerical analysis is performed using well-known governing equations such as Euler's equation and Ohm's law.

シミュレーション装置１は、該シミュレーション装置１の各構成部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１を備えたコンピュータである。ＣＰＵ１１にはバスを介して内部記憶装置１２、外部記憶装置１３、入力装置１４、出力装置１５及び通信インタフェース１６が接続されている。 The simulation apparatus 1 is a computer including a CPU (Central Processing Unit) 11 that controls the operation of each component of the simulation apparatus 1. An internal storage device 12, an external storage device 13, an input device 14, an output device 15, and a communication interface 16 are connected to the CPU 11 via a bus.

内部記憶装置１２は、コンピュータの初期動作に必要な制御プログラムを記憶したマスクＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリと、コンピュータの動作に必要な制御プログラムを記憶し、ＣＰＵ１１の演算処理を実行する際に生ずる各種データを一時記憶するＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のメモリとで構成される。 The internal storage device 12 stores a non-volatile memory such as a mask ROM or EEPROM that stores a control program necessary for the initial operation of the computer and a control program necessary for the operation of the computer, and executes the arithmetic processing of the CPU 11. It consists of a memory such as a DRAM or SRAM that temporarily stores various data generated.

外部記憶装置１３は、ハードディスクドライブ、又はソリッドステートドライブ等の読み出しが可能なディスクドライブ、可搬式の記録媒体２からのデータの読み出しが可能なＣＤ−ＲＯＭドライブ等の装置である。記録媒体２には、本実施の形態１に係るコンピュータプログラム２０が読み出し可能に記録されている。本実施の形態１に係るコンピュータプログラム２０は、コンピュータ読み取り可能に記録されたＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）等の可搬式の記録媒体２を介すなどしてディスクドライブに記録される。ＣＰＵ１１はコンピュータプログラム２０が記録された記録媒体２又はディスクドライブなどから、コンピュータプログラム２０を読み出し、内部記憶装置１２に記憶させる。また、言うまでもなく、光ディスクは、記録媒体２の一例であり、フレキシブルディスク、磁気光ディスク、外付けハードディスク、半導体メモリ等にコンピュータプログラム２０をコンピュータ読み取り可能に記録し、外部記憶装置１３にて読み出すように構成しても良い。なお、通信インタフェース１６に接続されている外部の通信装置３から本発明に係るコンピュータプログラム２０をダウンロードするようにしても良い。 The external storage device 13 is a device such as a hard disk drive or a solid-state drive that can be read, a CD-ROM drive that can read data from the portable recording medium 2, or the like. The computer program 20 according to the first embodiment is recorded on the recording medium 2 so as to be readable. The computer program 20 according to the first embodiment is portable such as a CD (Compact Disc) -ROM, a DVD (Digital Versatile Disc) -ROM, and a BD (Blu-ray Disc: registered trademark) recorded in a computer-readable manner. The data is recorded on the disk drive via the recording medium 2. The CPU 11 reads the computer program 20 from the recording medium 2 on which the computer program 20 is recorded or a disk drive and stores the computer program 20 in the internal storage device 12. Needless to say, the optical disk is an example of the recording medium 2, and the computer program 20 is recorded in a computer-readable manner on a flexible disk, a magnetic optical disk, an external hard disk, a semiconductor memory, or the like, and is read by the external storage device 13. It may be configured. The computer program 20 according to the present invention may be downloaded from an external communication device 3 connected to the communication interface 16.

また、外部記憶装置１３は、コンピュータプログラム２０と共に、回転機、変圧器等の有限要素法解析を行うための数値解析モデルデータを記憶している。例えば、本実施の形態では、外部記憶装置１３は、複数のティースを有する回転子の３次元形状を表現した数値解析モデルを記憶している。また、外部記憶装置１３は、シミュレータに入力する物理量、該物理量の属性、及び該シミュレータを用いたシミュレートによって出力される物理量を、シミュレータ毎に対応付けて記憶している。前記物理量及び属性を対応付けたデータベースを、以下因果関係データベースと言う。詳細は後述する。更に外部記憶装置１３は、数値解析モデルを特徴付ける各種材料定数、構成式等を記憶している。 The external storage device 13 stores numerical analysis model data for performing a finite element method analysis of a rotating machine, a transformer and the like together with the computer program 20. For example, in the present embodiment, the external storage device 13 stores a numerical analysis model that represents a three-dimensional shape of a rotor having a plurality of teeth. Further, the external storage device 13 stores physical quantities input to the simulator, attributes of the physical quantities, and physical quantities output by simulation using the simulator in association with each simulator. The database in which the physical quantity and the attribute are associated is hereinafter referred to as a causal relation database. Details will be described later. Furthermore, the external storage device 13 stores various material constants, constitutive equations, and the like that characterize the numerical analysis model.

またシミュレーション装置１は、キーボード又はマウス等の入力装置１４と、液晶ディスプレイ又はＣＲＴディスプレイ等の出力装置１５とを備えており、使用者によるデータ入力等の操作を受け付ける構成となっている。 The simulation apparatus 1 includes an input device 14 such as a keyboard or a mouse, and an output device 15 such as a liquid crystal display or a CRT display, and is configured to accept operations such as data input by a user.

図２は磁界解析に係る因果関係データベースの内容を概念的に示す説明図である。因果関係データベースには、図２Ａに示すように、磁界解析シミュレータに入力する物理量「温度」と、該物理量の属性である第１属性とが対応付けて登録されている。また、磁界解析シミュレーション結果として出力される物理量「発熱量」及び「電磁力」も登録されている。図中、円図形はシミュレータの種類を示している。円図形に向かう矢印はシミュレータに入力される物理量を示し、円図形から外側を向いた矢印はシミュレータから出力される物理量を示す。「温度」は各有限要素の温度を示す物理量である。「発熱量」は各有限要素で発生する熱量、「電磁力」は各有限要素に働く電磁力を示す物理量である。第１属性は対象物の静的な状態を決定する入力物理量に対応付けられている。磁界解析に関連する対象物の物性は、温度によって瞬時に定まるため、「温度」は静的な状態を決定する物理量である。
また、図２Ｂに示すように、磁界解析シミュレータに入力する他の物理量「変位」と、該物理量の属性である第１属性とが対応付けて登録されている。また、上述の通り、磁界解析シミュレーション結果として出力される物理量「発熱量」及び「電磁力」も登録されている。「変位」は対象物を表す各節点の変位を示す物理量である。 FIG. 2 is an explanatory diagram conceptually showing the contents of a causal relation database related to magnetic field analysis. In the causal relation database, as shown in FIG. 2A, a physical quantity “temperature” input to the magnetic field analysis simulator and a first attribute that is an attribute of the physical quantity are registered in association with each other. In addition, physical quantities “heat generation amount” and “electromagnetic force” output as magnetic field analysis simulation results are also registered. In the figure, a circular figure indicates the type of simulator. An arrow heading toward the circular graphic indicates a physical quantity input to the simulator, and an arrow pointing outward from the circular graphic indicates a physical quantity output from the simulator. “Temperature” is a physical quantity indicating the temperature of each finite element. “Heat generation amount” is the amount of heat generated in each finite element, and “electromagnetic force” is a physical quantity indicating the electromagnetic force acting on each finite element. The first attribute is associated with an input physical quantity that determines the static state of the object. Since the physical properties of an object related to magnetic field analysis are determined instantaneously by temperature, “temperature” is a physical quantity that determines a static state.
Further, as shown in FIG. 2B, another physical quantity “displacement” input to the magnetic field analysis simulator and a first attribute that is an attribute of the physical quantity are registered in association with each other. As described above, the physical quantities “heat generation amount” and “electromagnetic force” output as the magnetic field analysis simulation result are also registered. “Displacement” is a physical quantity indicating the displacement of each node representing the object.

図３は熱解析に係る因果関係データベースの内容を概念的に示す説明図である。因果関係データベースには、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、熱解析シミュレータに入力する物理量「温度」及び「変位」それぞれに、該物理量の属性である第１属性とが対応付けて登録されている。また、熱解析シミュレーション結果として出力される物理量「温度」も登録されている。また、因果関係データベースには、図３Ｃに示すように、熱解析シミュレータに入力する物理量「発熱量」と、該物理量の属性である第２属性とが対応付けて登録されている。また、上述の通り、熱解析シミュレーション結果として出力される物理量「温度」も登録されている。第２属性はシミュレータから出力される物理量を動的に変化させる入力物理量に対応付けられている。「発熱量」は、発熱量が対象物に与えられた結果、該対象物の温度として反映されるまでに一定の時間を要するような物理量であり、「発熱量」には第２属性が対応付けられている。 FIG. 3 is an explanatory diagram conceptually showing the contents of a causal relation database related to thermal analysis. As shown in FIGS. 3A and 3B, the physical quantity “temperature” and “displacement” input to the thermal analysis simulator are registered in the causal relation database in association with the first attribute that is an attribute of the physical quantity. Yes. The physical quantity “temperature” output as the thermal analysis simulation result is also registered. Further, as shown in FIG. 3C, the physical quantity “heat generation amount” input to the thermal analysis simulator and the second attribute that is an attribute of the physical quantity are registered in the causal relation database in association with each other. As described above, the physical quantity “temperature” output as the thermal analysis simulation result is also registered. The second attribute is associated with an input physical quantity that dynamically changes the physical quantity output from the simulator. “Heat generation amount” is a physical quantity that requires a certain amount of time to be reflected as the temperature of the object as a result of giving the heat generation amount to the object, and the second attribute corresponds to “heat generation amount” It is attached.

図４は構造解析に係る因果関係データベースの内容を概念的に示す説明図である。因果関係データベースには、図４Ａに示すように、構造解析シミュレータに入力する物理量「温度」と、該物理量の属性である第１属性及び第２属性とが対応付けて登録されている。また、構造解析シミュレーション結果として出力される物理量「変位」も登録されている。「温度」は、温度が対象物に与えられた結果、熱膨張現象として該対象物の変位として反映されるまでに一定の時間を要するかどうかが、対象物によって異なるため、物理量「温度」には第１属性及び第２属性の双方が対応付けられている。また、図４Ｂに示すように、構造解析シミュレータに入力する物理量「変位」と、該物理量の属性である第１属性と、出力される物理量「変位」とが対応付けられて登録されている。更に、図４Ｃに示すように、構造解析シミュレータに入力する物理量「電磁力」と、該物理量の属性である第２属性と、出力される物理量「変位」とが対応付けられて登録されている。「電磁力」は、電磁力が対象物に与えられた結果、該対象物の変位として反映されるまでに一定の時間を要するような物理量である。このため、「電磁力」には第２属性が対応付けられている。 FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing the contents of a causal relation database related to structural analysis. In the causal relation database, as shown in FIG. 4A, the physical quantity “temperature” input to the structural analysis simulator and the first attribute and the second attribute that are attributes of the physical quantity are registered in association with each other. In addition, a physical quantity “displacement” output as a structural analysis simulation result is also registered. “Temperature” depends on the physical quantity “temperature” because it depends on the object whether or not it takes a certain amount of time to be reflected as a displacement of the object as a thermal expansion phenomenon as a result of the temperature being given to the object. Is associated with both the first attribute and the second attribute. 4B, the physical quantity “displacement” input to the structural analysis simulator, the first attribute that is an attribute of the physical quantity, and the output physical quantity “displacement” are registered in association with each other. Furthermore, as shown in FIG. 4C, the physical quantity “electromagnetic force” input to the structural analysis simulator, the second attribute that is an attribute of the physical quantity, and the output physical quantity “displacement” are associated and registered. . The “electromagnetic force” is a physical quantity that requires a certain time until the electromagnetic force is reflected as a displacement of the object as a result of being applied to the object. For this reason, the second attribute is associated with “electromagnetic force”.

図５はＣＰＵ１１の処理手順を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ１１は、入力装置１４にて、物理現象の選択を受け付ける（ステップＳ１１）。そして、ＣＰＵ１１は、利用するシミュレータ及び各シミュレータに入出力する物理量を決定する（ステップＳ１２）。 FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the CPU 11. First, the CPU 11 accepts selection of a physical phenomenon with the input device 14 (step S11). Then, the CPU 11 determines the simulator to be used and the physical quantity to be input / output to each simulator (step S12).

図６は物理現象選択に係る入力画面４の一例を示す模式図である。具体的には、ＣＰＵ１１は、解析の対象物及び物理現象の種類を受け付ける。対象物が選択された場合、ＣＰＵ１１は、選択された対象物を表現する数値解析モデルを外部記憶装置１３から内部記憶装置１２に読み出し、該対象物の形状を入力画面４に表示する。物理現象としては、誘導加熱現象、熱減磁現象、熱膨張現象等がある。また、必要なシミュレータをシミュレーション装置１に備えることにより、その他一般的な電磁場の現象、伝熱現象、対象物の強度、振動及び音に関する現象、流体の振る舞い等の物理現象を受け付けることができる。物理現象の受け付けは、解析の対象物の材料、条件、評価したい物理量等を入力することによって行われ、後述するように問題とする物理現象に応じたシミュレータが選択される。
入力画面４の右欄には、数値解析に必要な対象物を構成する材料の候補が一覧表示されており、ＣＰＵ１１は、対象物の各部を構成する材料を受け付ける。材料は雰囲気、永久磁石、導電材料、誘電体等である。また、ＣＰＵ１１は、対象物に与えられる電流値、熱量、外力等を受け付ける。
更に、ＣＰＵ１１は、複数の各シミュレータ実行する解析ステップの周期に対応する実時間、つまり各解析ステップの時間刻みを入力装置１４にて受け付け、受け付けた実時間の関係を内部記憶装置１２又は外部記憶装置１３に記憶する。 FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the input screen 4 related to physical phenomenon selection. Specifically, the CPU 11 receives the object to be analyzed and the type of physical phenomenon. When an object is selected, the CPU 11 reads a numerical analysis model representing the selected object from the external storage device 13 to the internal storage device 12 and displays the shape of the object on the input screen 4. Physical phenomena include an induction heating phenomenon, a thermal demagnetization phenomenon, a thermal expansion phenomenon, and the like. Further, by providing the simulation apparatus 1 with the necessary simulator, other physical phenomena such as general electromagnetic field phenomena, heat transfer phenomena, object strength, vibration and sound phenomena, and fluid behavior can be received. The reception of the physical phenomenon is performed by inputting the material of the object to be analyzed, the conditions, the physical quantity to be evaluated, and the like, and a simulator corresponding to the physical phenomenon in question is selected as described later.
The right column of the input screen 4 displays a list of material candidates that constitute the object necessary for the numerical analysis, and the CPU 11 accepts the material that constitutes each part of the object. The material is an atmosphere, a permanent magnet, a conductive material, a dielectric, or the like. In addition, the CPU 11 receives a current value, heat amount, external force, and the like given to the object.
Further, the CPU 11 receives the real time corresponding to the cycle of the analysis step executed by each simulator, that is, the time step of each analysis step, by the input device 14, and the received real time relationship is stored in the internal storage device 12 or the external storage. Store in device 13.

例えば、ユーザは対象物を構成するコイルに「電流を流す」という条件、特定の部位を「磁石」とする解析条件を入力装置１４に入力する。また、ユーザは、評価したい項目、例えば「電磁力（トルク）を評価したい」、「磁束量を評価したい」、「損失を評価したい」等の評価項目を入力装置１４に入力する。これらの物理量の入力及び出力の関係から、ＣＰＵ１１は利用するシミュレータとして、磁界解析シミュレータを選択する。
また、ユーザが「コイルの温度を評価したい」、「コアの温度を評価したい」といった評価項目を入力装置１４に入力した場合、出力結果として温度が必要であるため、ＣＰＵ１１は利用するシミュレータとして、熱解析シミュレータを選択する。
以下、対象物の誘導加熱現象を数値解析する例を説明する。対象物には電流が与えられており、対象物は電流によって発熱する条件、熱伝導する材料、熱によって熱伝導度、電気抵抗値等の物性が変化する温度依存性材料が選択されているものとする。誘導加熱現象を数値解析する場合に使用するシミュレータは磁界シミュレータ及び熱解析シミュレータであり、入出力する物理量ないし評価項目によってＣＰＵ１１が決定する。
また、ＣＰＵ１１は、例えば、熱解析の解析ステップの刻みとして１秒、磁界解析の刻みとして、１／１５秒を記憶する（図９参照）。これは、熱解析において熱が伝導する際の時定数は、一般的に磁界解析の磁場が変動する時定数よりも長いため、計算時間を短縮するために異なる時間刻みを設定することを示している。なお、入力装置１４は受付部として機能し、内部記憶装置１２又は外部記憶装置１３は、実時間記憶部として機能する。 For example, the user inputs a condition “flow current” to a coil constituting the object, and an analysis condition that a specific part is “magnet” to the input device 14. Further, the user inputs items to be evaluated to the input device 14 such as “I want to evaluate electromagnetic force (torque)”, “I want to evaluate the amount of magnetic flux”, and “I want to evaluate loss”. From the relationship between the input and output of these physical quantities, the CPU 11 selects a magnetic field analysis simulator as a simulator to be used.
Further, when the user inputs an evaluation item such as “I want to evaluate the temperature of the coil” or “I want to evaluate the temperature of the core” to the input device 14, since the temperature is necessary as an output result, the CPU 11 is used as a simulator to be used. Select thermal analysis simulator.
Hereinafter, an example of numerical analysis of the induction heating phenomenon of an object will be described. A current is applied to the object, and the object is selected from a condition that generates heat due to the current, a material that conducts heat, and a temperature-dependent material whose physical properties such as thermal conductivity and electrical resistance change due to heat. And Simulators used for numerical analysis of the induction heating phenomenon are a magnetic field simulator and a thermal analysis simulator, and the CPU 11 determines the physical quantity to be input / output or the evaluation item.
Further, the CPU 11 stores, for example, 1 second as the step of the analysis step of the thermal analysis and 1/15 second as the step of the magnetic field analysis (see FIG. 9). This indicates that the time constant for heat conduction in thermal analysis is generally longer than the time constant for fluctuation of the magnetic field in magnetic field analysis, so that different time increments are set to shorten the calculation time. Yes. The input device 14 functions as a reception unit, and the internal storage device 12 or the external storage device 13 functions as a real time storage unit.

図７は決定された入出力物理量の一例を概念的に示す説明図である。ＣＰＵ１１は、ステップＳ１１で選択された物理現象によって、使用するシミュレータとして磁界解析シミュレータと、熱解析シミュレータを選択する。そして、変位する材料が選択されておらず、温度依存性の材料及び電流による発熱条件が選択されていることから、磁界解析シミュレータに入出力する物理量としては、図７Ａに示すように、「温度」と、「発熱量」が選択される。変形を考慮する場合は入力として「変位」、出力として「電磁力」も選択される。磁界解析で、物性に鉄損曲線を有する材料があれば、磁界解析シミュレータは発熱量（鉄損）を出力する。また、物性に電気抵抗を有する材料があれば、磁界解析シミュレータは発熱量（ジュール損）を出力する。更に、コイルに電流が流れ抵抗値がわかれば、磁界解析シミュレータは発熱量（銅損）を出力する。
また、熱解析シミュレータに入出力する物理量としては、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように「発熱量」と、「温度」とがそれぞれ選択される。温度依存性材料データがあれば、入力に「温度」が必要であると分かる。また、熱解析で、発熱条件を設定すれば、入力に「発熱量」が必要であると分かる。熱解析は、標準機能として、温度分布を出力する。 FIG. 7 is an explanatory diagram conceptually illustrating an example of the determined input / output physical quantity. The CPU 11 selects a magnetic field analysis simulator and a thermal analysis simulator as simulators to be used according to the physical phenomenon selected in step S11. Since the material to be displaced is not selected and the temperature-dependent material and the heat generation condition due to the current are selected, the physical quantity input / output to / from the magnetic field analysis simulator is “temperature” as shown in FIG. And “calorific value” are selected. When considering deformation, “displacement” is selected as an input, and “electromagnetic force” is also selected as an output. If there is a material having an iron loss curve in the physical properties in the magnetic field analysis, the magnetic field analysis simulator outputs a calorific value (iron loss). Further, if there is a material having electrical resistance in physical properties, the magnetic field analysis simulator outputs a calorific value (Joule loss). Furthermore, if a current flows through the coil and the resistance value is known, the magnetic field analysis simulator outputs a calorific value (copper loss).
Further, as the physical quantity input / output to / from the thermal analysis simulator, “heat generation amount” and “temperature” are respectively selected as shown in FIGS. 7B and 7C. If there is temperature-dependent material data, it turns out that "temperature" is required for input. In addition, if a heat generation condition is set in the thermal analysis, it can be understood that the “heat generation amount” is necessary for input. Thermal analysis outputs temperature distribution as a standard function.

次いで、ＣＰＵ１１は、同一物理量の入出力によって関連付けられる複数のシミュレータの相互関係を示す有向グラフを生成する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３を実行するＣＰＵ１１は、有向グラフ生成部として機能する。
ステップＳ１１〜１２の処理で決定された磁界解析シミュレータ及び熱解析シミュレータをどのように接続するかは、入力及び出力する物理量の因果関係によって定められる。対象物の誘導加熱現象を数値解析する場合、磁界解析シミュレータから出力される「発熱量」（損失）と、熱解析に入力される「発熱量」（発熱源）とが接続される。また、磁界解析及び熱解析の対象物の物性として、温度依存性を有する材料が選択されたような場合、磁界解析シミュレータ及び熱解析シミュレータに入力する物理量として、「発熱量」が必要となり、磁界解析シミュレータ及び熱解析シミュレータの入力に、熱解析が出力する物理量「発熱量」が接続される。 Next, the CPU 11 generates a directed graph indicating the interrelationship between a plurality of simulators that are related by input / output of the same physical quantity (step S13). CPU11 which performs step S13 functions as a directed graph production | generation part.
How to connect the magnetic field analysis simulator and the thermal analysis simulator determined in the processes of steps S11 to S12 is determined by the causal relationship between the input and output physical quantities. When numerically analyzing the induction heating phenomenon of an object, the “heat generation amount” (loss) output from the magnetic field analysis simulator and the “heat generation amount” (heat generation source) input to the thermal analysis are connected. In addition, when a material having temperature dependency is selected as the physical property of the object of magnetic field analysis and thermal analysis, a “heat generation amount” is required as a physical quantity to be input to the magnetic field analysis simulator and thermal analysis simulator. A physical quantity “heat generation amount” output by thermal analysis is connected to inputs of the analysis simulator and the thermal analysis simulator.

図８は有向グラフの生成方法の一例を概念的に示す説明図である。図８に示すように、熱解析シミュレータから出力される「温度」は、磁界解析シミュレータに入力される。また、磁界解析シミュレータから出力される「発熱量」は熱解析シミュレータに入力される。誘導加熱現象の数値解析において、対象物の材料が温度依存性を有する場合、後述するように、磁界解析シミュレータ及び磁界解析シミュレータの有向グラフには閉路が含まれる。
なお、ここでは、２つのシミュレータを連成解析する例を示したが、３つ以上のシミュレータを連成解析する場合も同様にして、有向グラフを生成すれば良い。３つ以上のシミュレータを連成解析する場合、解析ステップの周期によって同時刻に実行されることになる複数のシミュレータの組み合わせを特定し、特定された各組のシミュレータに係る有向グラフを生成すれば良い。 FIG. 8 is an explanatory diagram conceptually showing an example of a directed graph generation method. As shown in FIG. 8, the “temperature” output from the thermal analysis simulator is input to the magnetic field analysis simulator. The “heat generation amount” output from the magnetic field analysis simulator is input to the thermal analysis simulator. In the numerical analysis of the induction heating phenomenon, when the material of the object has temperature dependence, as described later, the magnetic field analysis simulator and the directed graph of the magnetic field analysis simulator include a closed circuit.
Note that, here, an example in which two simulators are coupled and analyzed has been shown, but a directed graph may be generated in the same manner when three or more simulators are coupled and analyzed. When coupled analysis of three or more simulators is performed, a combination of a plurality of simulators to be executed at the same time according to the cycle of the analysis step may be specified, and a directed graph relating to each specified set of simulators may be generated. .

次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１３にて生成された有向グラフに閉路が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１４）。例えば、図８に示す有向グラフの場合、該有向グラフは閉路を含むと判定される。ステップＳ１４を実行するＣＰＵ１１は、判定部として機能する。
各シミュレータに入出力する物理量によって生成された有向グラフに閉路が含まれる場合、トポロジカルソートでは複数の各シミュレータを実行する順序を一意に決定することができない。そこで、ステップＳ１５及びステップＳ１６では、前記有向グラフを、無閉路有向グラフに変換する処理を実行する。 Next, the CPU 11 determines whether or not the closed graph is included in the directed graph generated in step S13 (step S14). For example, in the case of the directed graph shown in FIG. 8, it is determined that the directed graph includes a cycle. The CPU 11 that executes Step S14 functions as a determination unit.
When the directed graph generated by the physical quantity input / output to / from each simulator includes a cycle, the topological sort cannot uniquely determine the order in which the plurality of simulators are executed. Therefore, in step S15 and step S16, processing for converting the directed graph into an acyclic directed graph is executed.

図９は連成解析の解析ステップの一例を概念的に示す説明図である。横軸の矢印は時間軸を示しており、熱解析シミュレータ及び磁界解析シミュレータがシミュレーションを実行する時間を示している。図９に示す例では、０秒、１秒、２秒…において、複数のシミュレータが同時に実行される。ステップＳ１４で生成された有向グラフに閉路が含まれ、複数のシミュレータの実行手順が問題となるのは、これらのタイミングにおけるシミュレーションである。 FIG. 9 is an explanatory diagram conceptually showing an example of the analysis step of the coupled analysis. The arrow on the horizontal axis indicates the time axis, and indicates the time for the thermal analysis simulator and the magnetic field analysis simulator to execute the simulation. In the example shown in FIG. 9, a plurality of simulators are simultaneously executed in 0 seconds, 1 second, 2 seconds,. It is the simulation at these timings that the closed graph is included in the directed graph generated in step S14 and the execution procedure of the plurality of simulators becomes a problem.

ステップＳ１４において、有向グラフに閉路が含まれると判定された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１２にて決定した物理量、つまり各シミュレータに入出力する物理量の属性を、因果関係データベースから読み出す（ステップＳ１５）。 If it is determined in step S14 that the directed graph includes a cycle (step S14: YES), the CPU 11 reads the physical quantity determined in step S12, that is, the attribute of the physical quantity input to and output from each simulator, from the causal relation database. (Step S15).

図１０は読み出された物理量の一例を概念的に示す説明図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、磁界解析シミュレータ及び熱解析シミュレータに入力する「温度」には第１属性が対応付けられている。図１０Ｃに示すように、熱解析シミュレータの「発熱量」には第２属性が対応付けられている。 FIG. 10 is an explanatory diagram conceptually showing an example of the read physical quantity. As shown in FIGS. 10A and 10B, the first attribute is associated with “temperature” input to the magnetic field analysis simulator and the thermal analysis simulator. As shown in FIG. 10C, the second attribute is associated with the “heat generation amount” of the thermal analysis simulator.

そして、ＣＰＵ１１は、第２属性を有する物理量に係るエッジを前記有向グラフから削除し、無閉路有向グラフを生成する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６を実施するＣＰＵ１１は削除部として機能する。ここで、エッジは、一のシミュレータから出力し、他のシミュレータに入力する物理量の受け渡しに関する因果関係を意味する。 Then, the CPU 11 deletes the edge related to the physical quantity having the second attribute from the directed graph, and generates an acyclic directed graph (step S16). CPU11 which implements step S16 functions as a deletion part. Here, the edge means a causal relationship relating to the delivery of a physical quantity output from one simulator and input to another simulator.

図１１は無閉路有向グラフの生成方法の一例を概念的に示す説明図である。熱解析シミュレータに入力する物理量「発熱量」には第２属性が対応付けられているため、発熱量が磁界解析シミュレータから出力し、該発熱量が熱解析シミュレータに入力することを示すエッジは削除され、無閉路有向グラフが生成される。第２属性が対応付けられている物理量、即ち「発熱量」は、対象物の温度を瞬時に上昇させるような物理量では無いため、ある時刻における解析の手順として、磁界解析シミュレータから発熱量を熱解析シミュレータに受け渡すことは不適である。従って、発熱量の受け渡しに係るエッジが削除される。 FIG. 11 is an explanatory diagram conceptually illustrating an example of a method for generating an acyclic directed graph. Since the second attribute is associated with the physical quantity “calorific value” input to the thermal analysis simulator, the calorific value is output from the magnetic field analysis simulator, and the edge indicating that the calorific value is input to the thermal analysis simulator is deleted Then, an acyclic directed graph is generated. Since the physical quantity associated with the second attribute, that is, the “heat generation amount” is not a physical quantity that instantaneously increases the temperature of the object, the heat generation amount is calculated from the magnetic field analysis simulator as a procedure for analysis at a certain time. It is unsuitable to pass to the analysis simulator. Accordingly, the edge related to the delivery of the calorific value is deleted.

なお、閉路を構成するエッジに係る物理量に第１属性及び第２属性の双方が対応付けられている場合、ＣＰＵ１１は、該エッジを削除し、無閉路有向グラフを生成する。なお、ＣＰＵ１１は、シミュレーション間で受け渡される前記物理量の大きさに応じて、該エッジを削除するか否かを判定するように構成しても良い。第１属性及び第２属性の双方が対応付けられている物理量が大きい場合、ＣＰＵ１１は、該物理量に係るエッジを削除し、該物理量が小さい場合、該物理量に係るエッジを削除せずに、無閉路有向グラフを生成する。但し、無閉路有向グラフの生成が不可能な場合、前記物理量に係るエッジを削除する。
また、第１属性及び第２属性の双方が対応付けられている物理量が存在する場合、ＣＰＵ１１は、該物理量の変化が対象物の状態に瞬時に反映されるべきか否かを入力装置１４にて受け付け、瞬時に反映させるべき物理量であることを受け付けた場合、該物理量に係るエッジを削除し、無閉路有向グラフを生成するように構成しても良い。 When both the first attribute and the second attribute are associated with the physical quantity related to the edge constituting the cycle, the CPU 11 deletes the edge and generates an acyclic directed graph. Note that the CPU 11 may be configured to determine whether to delete the edge according to the size of the physical quantity passed between simulations. When the physical quantity associated with both the first attribute and the second attribute is large, the CPU 11 deletes the edge related to the physical quantity, and when the physical quantity is small, the CPU 11 does not delete the edge related to the physical quantity. Generate a directed cycle graph. However, when it is impossible to generate an acyclic directed graph, the edge related to the physical quantity is deleted.
When there is a physical quantity in which both the first attribute and the second attribute are associated, the CPU 11 indicates to the input device 14 whether or not the change in the physical quantity should be instantly reflected in the state of the object. If the physical quantity is to be reflected instantaneously, the edge related to the physical quantity may be deleted and an acyclic directed graph may be generated.

なお、第１属性及び第２属性を用いて、無閉路有向グラフを生成する例を説明したが、深さ優先探索を実行することにより、削除すべきエッジを特定し、無閉路有向グラフを生成しても良い。具体的には、シミュレーション装置１の外部記憶装置１３は、複数のシミュレータの内、最初に解析を行うべきシミュレータを記憶する。最初に解析を行うべきシミュレータは、予め外部記憶装置１３が記憶しておいても良いし、入力装置１４を用いて入力された、最初に解析を行うべきシミュレータを外部記憶装置１３に記憶させるようにしても良い。ＣＰＵ１１は、外部記憶装置１３が記憶する情報に基づいて、同じタイミングで実行されることになる複数のシミュレータの内、最初に実行すべきシミュレータを特定する。そして、ＣＰＵ１１は、該シミュレータを起点にして、閉路を含む有向グラフの深さ優先探索を行う。ＣＰＵ１１は、深さ優先探索により検出される後退エッジを特定し、該後退エッジを削除することによって、無閉路有向グラフを生成する。 In addition, although the example which produces | generates an acyclic directed graph using the 1st attribute and the 2nd attribute was demonstrated, by performing a depth priority search, the edge which should be deleted is identified and an acyclic directed graph is produced | generated. Also good. Specifically, the external storage device 13 of the simulation apparatus 1 stores a simulator to be analyzed first among a plurality of simulators. The simulator to be analyzed first may be stored in the external storage device 13 in advance, or the simulator to be analyzed first input using the input device 14 may be stored in the external storage device 13. Anyway. Based on the information stored in the external storage device 13, the CPU 11 specifies a simulator to be executed first among a plurality of simulators to be executed at the same timing. Then, the CPU 11 performs a depth-first search of the directed graph including the closed circuit starting from the simulator. The CPU 11 specifies a backward edge detected by the depth-first search and deletes the backward edge, thereby generating an acyclic directed graph.

ステップＳ１６の処理を終え、又はステップＳ１４において有向グラフに閉路が含まれ無いと判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、第２属性に係るエッジが削除された無閉路有向グラフに基づいて、物理量の入手力が逆順にならないように、複数のシミュレータによるシミュレート順序をトポロジカルソートによって決定する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の処理を実行するＣＰＵ１１は決定部として機能する。
また、ステップＳ１３〜ステップＳ１７を実行するＣＰＵ１１は、解析手順決定部として機能する。解析手順決定部は、一の時点における対象物の挙動を複数のシミュレータを用いてシミュレートする場合、因果関係データベースが記憶する物理量及び属性に基づいて、前記複数のシミュレータを用いた連成解析の手順を決定する構成部である。 When the process of step S16 is completed, or when it is determined in step S14 that the directed graph does not include a cycle (step S14: NO), the CPU 11 determines the physical quantity based on the acyclic directed graph from which the edge according to the second attribute is deleted. The order of simulating by a plurality of simulators is determined by topological sort so that the availability of is not reversed (step S17). CPU11 which performs the process of step S17 functions as a determination part.
Moreover, CPU11 which performs step S13-step S17 functions as an analysis procedure determination part. When simulating the behavior of an object at one point of time using a plurality of simulators, the analysis procedure determination unit performs a coupled analysis using the plurality of simulators based on physical quantities and attributes stored in a causal relation database. It is a component that determines the procedure.

なお、ＣＰＵ１１は、一連の解析が始まる前に、全ての処理順序を定めても良いし、解析中に、入出力の関係が変わる場合などは、同一時刻における解析の実行タイミングが問題になった時だけ、解析順序を決定するようにしても良い。 Note that the CPU 11 may determine all processing orders before a series of analysis starts, and if the input / output relationship changes during the analysis, the analysis execution timing at the same time becomes a problem. The analysis order may be determined only at times.

次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１７で決定した順序に従って、複数のシミュレータを用いて対象物の時系列的な挙動を連成解析する（ステップＳ１８）。 Next, the CPU 11 performs coupled analysis on the time-series behavior of the object using a plurality of simulators according to the order determined in step S17 (step S18).

図１２は解析状況表示画面の一例を示す模式図である。解析状況表示画面５には、連成解析の解析状況がプログレスバーで表示されている。また、解析状況表示画面５は、解析の結果得られた物理量、例えば電磁力によって得られるトルク等の時間変化を表示している。更に、解析状況表示画面５は、解析状況の詳細をメッセージ表示したり、各解析ステップ及び対応する実時間を表示したりする。 FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of an analysis status display screen. On the analysis status display screen 5, the analysis status of the coupled analysis is displayed with a progress bar. In addition, the analysis status display screen 5 displays a temporal change such as a physical quantity obtained as a result of the analysis, for example, a torque obtained by an electromagnetic force. Further, the analysis status display screen 5 displays a message indicating details of the analysis status, and displays each analysis step and the corresponding real time.

そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１８による連成解析の結果を、出力装置１５にて出力する（ステップＳ１９）。一般的に連成解析を行う場合、シミュレーション毎に解析ステップの周期、つまり解析ステップの時間刻みが異なるが、各シミュレーションの結果を一画面に表示しても良い。
ただし、ある時刻で、各物理現象で対象物の形状が異なるような場合、使用者は違和感を覚えるおそれがあるため、各物理現象毎に表示する画面を分けても良い。また、物理現象毎にどの物理量の入力に対して、どのような物理量の出力を得たのかという関係を表示すると良い。 And CPU11 outputs the result of the coupled analysis by step S18 in the output device 15 (step S19). In general, when performing coupled analysis, the cycle of the analysis step, that is, the time step of the analysis step is different for each simulation, but the results of each simulation may be displayed on one screen.
However, if the shape of the target object is different for each physical phenomenon at a certain time, the user may feel uncomfortable. Therefore, the screen to be displayed may be divided for each physical phenomenon. It is also preferable to display the relationship of what physical quantity output is obtained for which physical quantity input for each physical phenomenon.

ユーザはあるタイミングの解析結果を表示するために、解析ステップの番号を入力装置１４に入力することができ、ＣＰＵ１１は、特定の解析ステップの指定を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０）。特定の解析ステップを受け付けたと判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、受け付けた解析ステップに対応する連成解析結果を、出力装置１５にて出力する（ステップＳ２１）。一のシミュレータの解析結果Ａについて、解析ステップを指定して表示する。他のシミュレータの解析結果Ｂに関しては、解析結果Ａを入力物理量として参照した解析ステップの解析結果を表示する。例えば、熱解析は１秒毎に解析を行い、磁界解析は０．０１秒毎に解析を行うケースを考える。磁界解析の第５ステップ（時刻２．０４秒）における結果を表示する際、温度分布は熱解析の第１ステップ（時刻２秒）の結果を入力値として表示する。解析精度は時間刻みにより定まる場合が多い。解析ステップの指定を使用者に提供することで、無意識のうちに解析ステップ分解能を踏まえた結果評価が可能となる。例えば、同じ時間の解析を全部で２０解析ステップで済ませた解析と、２００解析ステップで済ませた解析とでは見た瞬間に後者の方が精度が高いと分かる。しかし、時刻指定の機能だけだと精度の高低は分かりにくい。
なお、前記一のシミュレータについて指定された解析ステップに対応する時刻で、前記他のシミュレータが実行されていない場合、該時刻の前後の解析ステップにおける前記他のシミュレータの解析結果から、指定された解析ステップに対応する時刻の解析結果を補完して表示してもよい。 In order to display the analysis result at a certain timing, the user can input the number of the analysis step to the input device 14, and the CPU 11 determines whether or not the specification of a specific analysis step has been received (step S20). When it is determined that a specific analysis step has been received (step S20: YES), the coupled analysis result corresponding to the received analysis step is output by the output device 15 (step S21). An analysis step is designated and displayed for the analysis result A of one simulator. Regarding the analysis result B of the other simulator, the analysis result of the analysis step referring to the analysis result A as the input physical quantity is displayed. For example, consider a case where thermal analysis is performed every second and magnetic field analysis is performed every 0.01 seconds. When displaying the result in the fifth step (time 2.04 seconds) of the magnetic field analysis, the temperature distribution displays the result of the first step (time 2 seconds) of the thermal analysis as an input value. The analysis accuracy is often determined by the time step. By providing the user with the specification of the analysis step, it is possible to evaluate the result based on the resolution of the analysis step unconsciously. For example, it can be seen that the accuracy of the latter is higher at the moment when the analysis for the same time is completed in 20 analysis steps and the analysis for which 200 analysis steps are completed. However, it is difficult to understand the accuracy of the time designation function alone.
If the other simulator is not executed at the time corresponding to the analysis step specified for the one simulator, the specified analysis is performed based on the analysis result of the other simulator in the analysis step before and after the time. You may complement and display the analysis result of the time corresponding to a step.

またユーザはあるタイミングの解析結果を表示するために、ある解析ステップに対応する解析時刻を入力装置１４に入力することができる。ステップＳ２１の処理を終えた場合、又はステップＳ２０で特定の解析ステップの指定を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、特定の解析時刻を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２２）。特定の解析時刻を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は処理を終える。なお、説明の便宜上、ステップＳ１９〜ステップＳ２３を一連の処理の流れとして説明したが、実際には解析結果の表示を終了させるまでの間、各シミュレーション結果の一画面表示、解析ステップの指定、解析時刻の指定を常時行い、各種態様で解析結果を表示させることができる。特定の解析時刻を受け付けたと判定した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、受け付けた解析時刻に対応する連成解析結果を、出力装置１５にて出力する（ステップＳ２３）。つまり、ＣＰＵ１１は、入力装置１４にて受け付けた時刻と、内部記憶装置１２又は外部記憶装置１３が記憶する解析ステップの実時間に基づいて、該時刻に対応する各シミュレータのシミュレーション結果を特定する。例えば、図９に示すような時間刻みで熱解析及び磁界解析が行われた場合を考える。つまり、熱解析は１秒刻みの０秒、１秒、２秒…のタイミングで解析が実行され、磁界解析は１／１５秒刻みの０秒、１／１５秒、２／１５秒…のタイミングで解析が実行された場合を考える。そして、解析結果の表示時刻として１秒が指定された場合、ＣＰＵ１１は、第２番目の解析ステップに対応する熱解析のシミュレーション結果を特定する。また、ＣＰＵ１１は、第１５番目の解析ステップに対応する磁界解析のシミュレーション結果を特定する。熱解析の第２番目の解析ステップ、及び磁界解析の第１５番目の解析ステップはそれぞれ実時間の１秒に対応している。そして、ＣＰＵ１１は、特定された各シミュレーション結果を、出力装置１５にて出力する。
ところで、解析結果の表示時刻として０．５秒が指定された場合、０．５秒に対応する熱解析及び磁界解析の解析ステップが存在しない。この場合、０．５秒の時刻に最も近い解析ステップを特定する。なお、最も近い解析ステップが２つ存在する場合、いずれか一方を選択すれば良い。例えば、熱解析の場合、０．５秒に対応する解析ステップは、０．５×１＝０．５番目となり、対応する解析ステップが存在しない。この場合、先の解析ステップとして、０番目の解析ステップに対応するシミュレーション結果を特定する。同様に、磁界解析の場合、０．５秒に対応する解析ステップは、０．５×１５＝７．５番目となり、対応する解析ステップが存在しない。この場合、先の解析ステップとして、７番目の解析ステップに対応するシミュレーション結果を特定する。このように特定された各シミュレータの解析結果は、出力装置１５にて出力される。
なお、ステップＳ２３を実行するＣＰＵ１１は特定部として機能し、出力装置１５は結果出力部として機能する。 In addition, the user can input an analysis time corresponding to a certain analysis step to the input device 14 in order to display an analysis result at a certain timing. When the process of step S21 is completed, or when it is determined in step S20 that the specification of a specific analysis step has not been received (step S20: NO), the CPU 11 determines whether or not a specific analysis time has been received ( Step S22). If it is determined that a specific analysis time has not been received (step S22: NO), the CPU 11 ends the process. For convenience of explanation, step S19 to step S23 have been described as a series of processing flow. However, in practice, one-screen display of each simulation result, analysis step designation, and analysis until analysis result display is terminated. It is possible to always specify the time and display the analysis result in various modes. When it is determined that the specific analysis time has been received (step S22: YES), the CPU 11 outputs the coupled analysis result corresponding to the received analysis time on the output device 15 (step S23). That is, the CPU 11 specifies the simulation result of each simulator corresponding to the time based on the time received by the input device 14 and the actual time of the analysis step stored in the internal storage device 12 or the external storage device 13. For example, consider a case where thermal analysis and magnetic field analysis are performed in time increments as shown in FIG. That is, the thermal analysis is performed at the timing of 0 seconds, 1 second, 2 seconds, etc. in 1 second increments, and the magnetic field analysis is the timing of 0 seconds, 1/15 seconds, 2/15 seconds, etc. in increments of 1/15 seconds. Consider the case where the analysis was performed in And when 1 second is designated as a display time of an analysis result, CPU11 specifies the simulation result of the thermal analysis corresponding to the 2nd analysis step. Further, the CPU 11 specifies the simulation result of the magnetic field analysis corresponding to the fifteenth analysis step. The second analysis step of thermal analysis and the fifteenth analysis step of magnetic field analysis each correspond to 1 second of real time. Then, the CPU 11 outputs the specified simulation results at the output device 15.
By the way, when 0.5 second is designated as the display time of the analysis result, there is no analysis step of thermal analysis and magnetic field analysis corresponding to 0.5 second. In this case, the analysis step closest to the time of 0.5 seconds is specified. If there are two closest analysis steps, one of them may be selected. For example, in the case of thermal analysis, the analysis step corresponding to 0.5 seconds is 0.5 × 1 = 0.5th, and there is no corresponding analysis step. In this case, the simulation result corresponding to the 0th analysis step is specified as the previous analysis step. Similarly, in the case of magnetic field analysis, the analysis step corresponding to 0.5 seconds is 0.5 × 15 = 7.5, and there is no corresponding analysis step. In this case, the simulation result corresponding to the seventh analysis step is specified as the previous analysis step. The analysis result of each simulator specified in this way is output by the output device 15.
In addition, CPU11 which performs step S23 functions as a specific part, and the output device 15 functions as a result output part.

また、あるシミュレータの解析ステップの時間刻みが１秒である場合に、解析結果の表示時刻として２．１秒を指定されたとき、直近の時刻２秒の時点での結果を表示するようにし、時間軸方向に連続的に分布量をコンター図でアニメーション表示すると良い。複数の物理現象間の相関を分析しやすいというメリットがある。 In addition, when the time step of the analysis step of a certain simulator is 1 second, when 2.1 seconds is specified as the display time of the analysis result, the result at the latest time of 2 seconds is displayed. It is preferable to animate the distribution amount continuously in the time axis direction with a contour diagram. There is an advantage that it is easy to analyze the correlation between a plurality of physical phenomena.

また、指定された時刻に対応する解析ステップが無い場合、該時刻における解析結果を、その時刻の前後の解析ステップの解析結果から補完して表示するようにしても良い。例えば、時刻１秒刻みで解析結果がある場合に、２．１秒を指定したとき、２．１秒を間に含む時刻２秒と３秒の結果から、２．１秒の状態を補完して予測し、表示する。この場合、時間軸方向に連続低に分布量をコンター図でアニメーション表示すると、連続的に物理量が変わる表示となる。 If there is no analysis step corresponding to the designated time, the analysis result at that time may be complemented and displayed from the analysis results of the analysis steps before and after that time. For example, if there is an analysis result in increments of 1 second, and 2.1 seconds is specified, the state of 2.1 seconds is complemented from the results of 2 seconds and 3 seconds including 2.1 seconds. Predict and display. In this case, if the distribution amount is continuously displayed in the contour diagram in the time axis direction as an animation display, the physical amount continuously changes.

図１３は、その他のシミュレート手順決定例を概念的に示す説明図である。図１３は、外部からの伝熱による熱減磁現象の連成解析の手順を示している。上述の処理手順によって図１３に示すような無閉路有向グラフが得られる。数値解析の対象物は磁石である。熱減磁現象においては、外部の熱源から与えられた発熱量が磁石に伝わり、該磁石の温度が上昇する。そして、磁石の磁力が低下し、磁場の分布が変化する。外部の熱源の温度が上昇した場合、磁石の温度も上昇し、地場の分布が変化する。磁界解析の結果得られる発熱量は、熱源による熱に比べて微量であるとして、図１３においては無視されている。
なお、発熱量が大きい場合、ステップＳ１３において閉路を含む有向グラフが生成されるが、磁界解析シミュレータから熱解析シミュレータに発熱量が入力するエッジは除去される。従って、連成解析の手順は熱解析、磁界解析の順序になる。 FIG. 13 is an explanatory diagram conceptually illustrating another example of determining the simulation procedure. FIG. 13 shows a procedure for coupled analysis of the thermal demagnetization phenomenon due to heat transfer from the outside. An acyclic directed graph as shown in FIG. 13 is obtained by the above processing procedure. The object of numerical analysis is a magnet. In the thermal demagnetization phenomenon, the amount of heat generated from an external heat source is transmitted to the magnet, and the temperature of the magnet rises. And the magnetic force of a magnet falls and the distribution of a magnetic field changes. When the temperature of the external heat source rises, the temperature of the magnet also rises, and the local distribution changes. The calorific value obtained as a result of the magnetic field analysis is negligible in FIG. 13 because it is very small compared to the heat from the heat source.
If the heat generation amount is large, a directed graph including a closed circuit is generated in step S13, but the edge where the heat generation amount is input from the magnetic field analysis simulator to the thermal analysis simulator is removed. Therefore, the coupled analysis procedure is in the order of thermal analysis and magnetic field analysis.

図１４は、その他のシミュレート手順決定例を概念的に示す説明図である。図１４は、誘導加熱現象の熱膨張現象の数値解析手順を示している。熱膨張現象においては、対象物が熱膨張して変形し、対象物における熱分布が変化し、変化した熱分布に応じて更に対象物が熱膨張により変形するといった現象が、平衡状態になるまで繰り返される。図１４に示す例では、ステップＳ１３において閉路を含む有向グラフが生成されるが、熱解析シミュレータから構造解析シミュレータに温度が入力するエッジは除去される。従って、連成解析の手順は構造解析、熱解析の順序になる。 FIG. 14 is an explanatory diagram conceptually showing another example of determining the simulation procedure. FIG. 14 shows a numerical analysis procedure of the thermal expansion phenomenon of the induction heating phenomenon. In the thermal expansion phenomenon, the object is thermally expanded and deformed, the heat distribution in the object is changed, and the object is further deformed by the thermal expansion according to the changed heat distribution until the equilibrium state is reached. Repeated. In the example illustrated in FIG. 14, a directed graph including a closed circuit is generated in step S <b> 13, but the edge where the temperature is input from the thermal analysis simulator to the structural analysis simulator is removed. Therefore, the coupled analysis procedure is in the order of structural analysis and thermal analysis.

図１５は、その他のシミュレート手順決定例を概念的に示す説明図である。図１５は、制御回路と、磁界との連携現象に係る数値解析手順を示している。シミュレーション装置１は制御回路シミュレータを備える。制御回路シミュレータには、インダクタンス、交流抵抗等の回路定数と、逆起電圧等の電位とが入力し、入力した情報に基づくシミュレーションの結果として、電流を出力する。例えば、数値解析モデルの制御回路にコイルが含まれている場合を考えると、コイルに印加される電圧及び回路定数によって、電流が算出され、該電流が磁界解析シミュレータに受け渡される。ここで、制御回路シミュレータに入力する物理量「電位」には第２属性が対応づけられ、「回路定数」には第１属性が対応づけられている。
また、磁界解析シミュレータは、入力した電流に基づいて磁界解析を実行し、コイルのインダクタンス、交流抵抗等の回路定数と、逆起電圧等の電位を出力する。コイルのインダクタンスはコイルで発生する磁束と電流の関係から求められる。また、コイルに流れる電流によって、交流抵抗が求められる。更に、コイルを鎖交する磁束の変化から逆起電圧が求められる。
図１５に示す例では、ステップＳ１３において閉路を含む有向グラフが生成されるが、磁界解析シミュレータから制御回路シミュレータに入力する電位に係るエッジは除去される。従って、連成解析の手順は制御回路解析、磁界解析の順序になる。 FIG. 15 is an explanatory diagram conceptually illustrating another example of determining the simulation procedure. FIG. 15 shows a numerical analysis procedure related to a cooperative phenomenon between a control circuit and a magnetic field. The simulation apparatus 1 includes a control circuit simulator. A circuit constant such as inductance and AC resistance and a potential such as a back electromotive voltage are input to the control circuit simulator, and a current is output as a result of simulation based on the input information. For example, considering a case where a coil is included in a control circuit of a numerical analysis model, a current is calculated based on a voltage and a circuit constant applied to the coil, and the current is passed to a magnetic field analysis simulator. Here, the second attribute is associated with the physical quantity “potential” input to the control circuit simulator, and the first attribute is associated with “circuit constant”.
The magnetic field analysis simulator executes magnetic field analysis based on the input current, and outputs circuit constants such as coil inductance and AC resistance, and potential such as counter electromotive voltage. The inductance of the coil is obtained from the relationship between the magnetic flux generated in the coil and the current. Moreover, an alternating current resistance is calculated | required by the electric current which flows into a coil. Furthermore, a counter electromotive voltage is obtained from a change in magnetic flux interlinking the coils.
In the example shown in FIG. 15, a directed graph including a closed circuit is generated in step S13, but the edge related to the potential input from the magnetic field analysis simulator to the control circuit simulator is removed. Therefore, the coupled analysis procedure is in the order of control circuit analysis and magnetic field analysis.

以上の通り、本実施の形態に係るシミュレーション装置１及びコンピュータプログラムにあっては、複数のシミュレータ間の物理量の受け渡し順序を自動的に決定し、連成解析を実行することができる。物理量の受け渡しが自動的に行われるため、数値解析に不慣れな設計者に負担を強いることは無く、連成解析を実行することができる。 As described above, in the simulation apparatus 1 and the computer program according to the present embodiment, it is possible to automatically determine a physical quantity delivery order between a plurality of simulators and execute a coupled analysis. Since physical quantities are automatically transferred, coupled analysis can be performed without imposing a burden on designers unfamiliar with numerical analysis.

また、時刻又は解析ステップの指定を受け付け、該時刻又は解析ステップに対応する各シミュレータの解析結果を出力することができる。 Further, it is possible to receive designation of a time or an analysis step and output an analysis result of each simulator corresponding to the time or the analysis step.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１シミュレーション装置
２記録媒体
３通信装置
４入力画面
５解析状況表示画面
１１ＣＰＵ
１２内部記憶装置
１３外部記憶装置
１４入力装置
１５出力装置
１６通信インタフェース
２０コンピュータプログラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Simulation apparatus 2 Recording medium 3 Communication apparatus 4 Input screen 5 Analysis status display screen 11 CPU
12 internal storage device 13 external storage device 14 input device 15 output device 16 communication interface 20 computer program

Claims

A plurality of simulators for simulating the behavior of the object represented by the numerical analysis model data based on different governing equations are provided, and the time-series behavior of the object is coupled and analyzed using the plurality of simulators. In the simulation device,
An attribute storage unit that stores the physical quantity input to the simulator and the attribute of the physical quantity in association with each simulator;
When simulating with simulator behavior of the plurality of the object in one point, on the basis of the physical quantity and attributes stored in the the attribute storage unit, a procedure of coupled analysis using the plurality of simulators An analysis procedure determination unit for determining , and
The attributes include a first attribute and a second attribute;
The first attribute is associated with a physical quantity that determines a static state of the object,
The simulation apparatus in which the second attribute is associated with a physical quantity that dynamically changes a physical quantity output from the simulator .

The analysis procedure determination unit
A directed graph generation unit that creates a directed graph indicating the interrelation between the plurality of simulators that are related by input / output of the same physical quantity;
A determination unit that determines whether or not a closed circuit is included in the directed graph generated by the directed graph generation unit;
When the determination unit determines that contains closed directed graph, a deletion unit for deleting the correlation to input and output physical quantity having the second attribute from the directed graph,
Based on the directed graph of acyclic mutual relationship is deleted according to the second attribute, as a physical quantity of the input and output is not in reverse, claim 1 and a determining section for determining a simulated sequence by the plurality of simulators The simulation apparatus described in 1 .

A real-time storage unit that stores real time corresponding to a cycle in which the plurality of simulators perform simulation;
A reception unit that accepts a time based on a simulation start time;
Based on the time received by the reception unit and the real time corresponding to the period stored in the real time storage unit, a specifying unit for specifying a simulation result of each simulator corresponding to the time and the specifying unit simulation device according to claim 1 or claim 2 and a result output unit for outputting a simulation result.

In a computer program that causes a computer to perform coupled analysis of a time-series behavior of an object represented by numerical analysis model data using a plurality of simulators,
The physical quantity attributes input to the simulator include a first attribute and a second attribute,
The first attribute is associated with a physical quantity that determines a static state of the object,
The second attribute is associated with a physical quantity that dynamically changes a physical quantity output from the simulator,
The computer,
A directed graph generation unit that creates a directed graph that indicates the interrelationship of the plurality of simulators that are output by simulation using the simulator and that are related to each other by a physical quantity that is input to the other simulators;
A determination section for determining whether or not contain closed in the directed graph generated by the organic directed graph generation unit,
When the determination unit determines that contains closed in the directed graph, without deleting the correlation to input and output physical quantity having the first attribute from the directed graph, and outputting a physical quantity having the second attribute A deletion unit for deleting the correlation from the directed graph;
Based on the directed graph of acyclic mutual relationship is deleted according to the second attribute, as a physical quantity of the input and output is not in the reverse order, to function as a determining unit that determines a simulated sequence by the plurality of simulators computer program.