JP4791133B2 - シミュレーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、強度解析シミュレーションに関する高度な知識を有さずとも、適正なシミュレーション結果を得ることのできる解析データ判定装置、シミュレーションシステムおよびシミュレーションプログラムに関するものである。

従来、解析対象としての構造体モデルに対する強度解析シミュレーションに関する技術が提供されている（例えば、特許文献１および２参照。）。

複数の部品を組立ててなる構造体における圧迫シミュレーションのような非線形構造シミュレーションを行う場合、当該構造体の設計者が、シミュレーション解析専任者に対して当該構造体の構造条件と評価試験の内容を提示して解析を依頼する。当該シミュレーションを依頼された解析専任者は指示に従い数値モデルを作成するとともにシミュレーションを実施し、当該シミュレーションの結果（評価結果）を設計者に報告する。設計者はシミュレーションの結果が設計仕様を満足していなければ設計を変更し、再度解析専任者にシミュレーションの実施を依頼する。このように、設計者と解析専任者との間でシミュレーションの依頼と結果報告という手続きを繰り返すことによって設計を完成させてゆく。
特開平１１−１０２３３８２号公報 特開２００４−３４７５７１号公報

上記従来技術では、設計者と解析専任者との、設計意図や評価項目の意識合わせが不十分な場合、解析専任者がシミュレーションを実行して報告を行っても、設計の変更や修正によりシミュレーションの条件が修正される等の原因により再計算のような手戻りが発生してしまうおそれがある。

設計者自身が当該シミュレーションを実施することができれば、上述のような手戻りの問題はなくなるが、非線形構造解析シミュレーションのような高度な強度解析シミュレーションの実行には高度な専門知識と高いスキルが必要であり、一般の設計者がこれを行うことは困難である。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、強度解析シミュレーションに関する高度な知識を有さずとも、適正なシミュレーション結果を得ることのできる技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る解析データ判定装置は、解析対象モデルに対して行われた強度解析シミュレーションの解析結果に関する解析データを取得する解析結果取得部と、前記解析対象モデルの所定部分に対して設定されている閾値に基づいて、該所定部分について前記解析結果取得部により取得された解析データが、該所定部分における所定の変形状態を示すものであるか否かを判定する判定部とを有することを特徴とするものである。

また、本発明に係る解析データ判定装置において、前記閾値は、前記所定部分について予め求められている破断値に基づく応力値または歪み量であり、前記判定部は、前記解析対象モデルの所定部分に対して設定されている前記閾値に基づいて、該所定部分について前記解析結果取得部により取得された解析データが、該所定部分の破壊を意味するものであるか否かを判定することを特徴とするものである。

また、本発明に係る解析データ判定装置において、前記閾値は、前記解析対象モデルが複数の部品から構成されている場合における該複数の部品それぞれに対して設定されていることを特徴とするものである。

また、本発明に係るシミュレーションシステムは、解析対象モデルに対して強度解析シミュレーションを行う際のシミュレーション環境を規定する情報として設定される第１の設定情報を取得する第１設定情報取得部と、前記第１設定情報取得部により取得された第１の設定情報に基づいて、該解析対象モデルについての第１の設定情報に対応して予め設定されている第２の設定情報としての該第１の設定情報に関連する所定の関連情報または該第１の設定情報の内容を特定するための所定のパラメータ値を取得する第２設定情報取得部と、前記第１設定情報取得部にて取得される第１の設定情報および前記第２設定情報取得部にて取得される第２の設定情報により規定されるシミュレーション環境での強度解析シミュレーションを実行させるシミュレーション実行部とを有することを特徴とするものである。

また、本発明に係るシミュレーションシステムにおいて、前記第１設定情報取得部は、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルに対する負荷の供給方法に関する情報を取得し、前記第２設定情報取得部は、前記第１設定情報取得部により取得された負荷の供給方法に関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具に関する情報を取得することを特徴とするものである。

また、本発明に係るシミュレーションシステムにおいて、前記第１設定情報取得部は、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルのメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報を取得し、前記第２設定情報取得部は、前記第１設定情報取得部により取得されたメッシュサイズに関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具のメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報を取得することを特徴とすることができる。

また、本発明に係るシミュレーションシステムにおいて、前記第１設定情報取得部は、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルのサイズに関する情報を取得し、前記第２設定情報取得部は、前記第１設定情報取得部により取得された前記解析対象モデルのサイズに関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具のサイズに関する情報を取得することを特徴とすることができる。

また、本発明に係るシミュレーションプログラムは、解析対象モデルに対して行われた強度解析シミュレーションの解析結果に関する解析データを取得する解析結果取得ステップと、前記解析対象モデルの所定部分に対して設定されている閾値に基づいて、該所定部分について前記解析結果取得ステップにより取得された解析データが、該所定部分における所定の変形状態を示すものであるか否かを判定する判定ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするものである。

また、本発明に係るシミュレーションプログラムにおいて、前記閾値は、前記所定部分について予め求められている破断値に基づく応力値または歪み量であり、前記判定ステップは、前記解析対象モデルの所定部分に対して設定されている前記閾値に基づいて、該所定部分について前記解析結果取得ステップにより取得された解析データが、該所定部分の破壊を意味するものであるか否かを判定することを特徴とするものである。

また、本発明に係るシミュレーションプログラムにおいて、前記閾値は、前記解析対象モデルが複数の部品から構成されている場合における該複数の部品それぞれに対して設定されていることを特徴とするものである。

また、本発明に係るシミュレーションプログラムにおいて、前記解析対象モデルに対して強度解析シミュレーションを行う際のシミュレーション環境を規定する情報として設定される第１の設定情報を取得する第１設定情報取得ステップと、前記第１設定情報取得ステップにより取得された第１の設定情報に基づいて、該解析対象モデルについての第１の設定情報に対応して予め設定されている第２の設定情報としての該第１の設定情報に関連する所定の関連情報または該第１の設定情報の内容を特定するための所定のパラメータ値を取得する第２設定情報取得ステップと、前記第１設定情報取得ステップにて取得される第１の設定情報および前記第２設定情報取得ステップにて取得される第２の設定情報により規定されるシミュレーション環境での強度解析シミュレーションを実行させるシミュレーション実行ステップとを有することを特徴とするものである。

また、本発明に係るシミュレーションプログラムにおいて、前記第１設定情報取得ステップは、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルに対する負荷の供給方法に関する情報を取得し、前記第２設定情報取得ステップは、前記第１設定情報取得ステップにより取得された負荷の供給方法に関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具に関する情報を取得することを特徴とするものである。

また、本発明に係るシミュレーションプログラムにおいて、前記第１設定情報取得ステップは、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルのメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報を取得し、前記第２設定情報取得ステップは、前記第１設定情報取得ステップにより取得されたメッシュサイズに関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具のメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報を取得することを特徴とすることができる。

また、本発明に係るシミュレーションプログラムにおいて、前記第１設定情報取得ステップは、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルのサイズに関する情報を取得し、前記第２設定情報取得ステップは、前記第１設定情報取得ステップにより取得された前記解析対象モデルのサイズに関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具のサイズに関する情報を取得することを特徴とすることができる。

以上に詳述したように本発明によれば、強度解析シミュレーションに関する高度な知識を有さずとも、適正なシミュレーション結果を得ることのできる技術を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

本実施の形態によるシミュレーションシステムは、任意の解析対象モデルに対する強度解析シミュレーションを行うシミュレーション装置２（ＰＣやワークステーションから構成される）および種々のデータを格納するデータベース３と電気通信回線を介して通信可能に接続されている。また本実施の形態によるシミュレーションシステムは、当該シミュレーション装置において強度解析シミュレーションを行う際のシミュレーション環境の設定や、シミュレーション装置において行われた強度解析シミュレーションの結果である解析データを含む種々のデータの取得等を行うことができるようになっている。

図１は、本実施の形態によるシミュレーションシステムについて説明するための機能ブロック図である。本実施の形態によるシミュレーションシステム１は、第１設定情報取得部１０１、第２設定情報取得部１０２、シミュレーション実行部１０３、解析結果取得部１０４、判定部１０５、ＣＰＵ１０６およびメモリ１０７を備えてなる構成となっている。また本実施の形態では、解析結果取得部１０４、判定部１０５、ＣＰＵ１０６、メモリ１０７、不図示の操作入力部および不図示の表示部から解析データ判定装置Ｈが構成されている。

第１設定情報取得部１０１は、解析対象モデルに対して強度解析シミュレーションを行う際のシミュレーション環境を規定する情報として設定される第１の設定情報を取得する役割を有している。なお、ここで取得される第１の設定情報は、シミュレーション装置２に対して設定されるべく当該シミュレーション装置または当該シミュレーション装置と通信可能に接続されている外部機器の記憶領域に格納されており、第１設定情報取得部１０１は、当該記憶領域に格納されている第１の設定情報を取得する。なお、シミュレーション装置２における強度解析シミュレーションの実行のために設定されるシミュレーション環境を規定する情報を、結果として第１設定情報取得部１０１で取得できればよく、当該情報の格納場所は問わない。

第２設定情報取得部１０２は、第１設定情報取得部１０１により取得された第１の設定情報に基づいて、該解析対象モデルについての第１の設定情報に対応して予め設定されている第２の設定情報、すなわち該第１の設定情報に関連する所定の関連情報または該第１の設定情報の内容を特定するための所定のパラメータ値を取得する役割を有している。ここでは、第２の設定情報は例えばデータベース３に格納されている。

シミュレーション実行部１０３は、第１設定情報取得部１０１にて取得される第１の設定情報および第２設定情報取得部１０２にて取得される第２の設定情報により規定されるシミュレーション環境での強度解析シミュレーションをシミュレーション装置２にて実行させる役割を有している。

解析結果取得部１０４は、解析対象モデルに対して行われた強度解析シミュレーションの解析結果に関する解析データをシミュレーション装置２から取得する役割を有している。

判定部１０５は、解析対象モデルの所定部分に対して設定されている閾値に基づいて、該所定部分について解析結果取得部１０４により取得された解析データが、該所定部分における所定の変形状態を示すものであるか否かを判定する役割を有している。具体的に、閾値とは、解析対象モデルの所定部分について予め求められている破断値に基づいて算出された応力値または歪み量であり、データベース３における「結果判定データＤＢ」に格納されている。判定部１０５は、解析対象モデルの所定部分に対して設定されている閾値をデータベース３における「結果判定データＤＢ」から取得し、当該閾値に基づいて、該所定部分について解析結果取得部１０４により取得された解析データが、該所定部分の破壊を意味するものであるか否かを判定する。もちろん、当該閾値を判定部１０５外部に記憶させるのではなく、予め判定部１０５に保持させておく構成とすることもできる。

ＣＰＵ１０６は、シミュレーションシステムにおける各種処理を行う役割を有しており、またメモリ１０７に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。メモリ１０７は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等から構成されており、シミュレーションシステムにおいて利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。不図示の操作入力部はキーボードやマウス等から構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。不図示の表示部は、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等から構成されており、種々の情報の画面表示を行う。

図２は、本実施の形態によるシミュレーションシステムにおける大まかな処理の流れについて説明するためのフローチャートである。

第１設定情報取得部１０１は、解析対象モデルに対して強度解析シミュレーションを行う際のシミュレーション環境を規定するために、第１の設定情報を取得する（第１設定情報取得ステップ）（Ｓ１０１）。

具体的に、第１設定情報取得部１０１は、第１の設定情報として、解析対象モデルに対する負荷の供給方法に関する情報、解析対象モデルのメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報、解析対象モデルのサイズに関する情報などを取得する（第１設定情報取得ステップ）。

第２設定情報取得部１０２は、第１設定情報取得ステップにより取得された第１の設定情報に基づいて、該解析対象モデルについての第１の設定情報に対応して予め設定されている第２の設定情報（該第１の設定情報に関連する所定の関連情報または該第１の設定情報の内容を特定するための所定のパラメータ値）を取得する（第２設定情報取得ステップ）（Ｓ１０２）。

具体的に、第２設定情報取得部１０２は、負荷の供給方法に関する情報（第１の設定情報）に基づいて該解析対象モデルを支持する冶具に関する情報（例えば、試験内容に応じた最適な種類の治具を選択する等）を取得したり、メッシュサイズに関する情報（第１の設定情報）に基づいて該解析対象モデルを支持する冶具のメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報（例えば、治具のメッシュサイズを常に解析対象モデルのメッシュサイズよりも小さくする等）を取得したり、解析対象モデルのサイズに関する情報（第１の設定情報）に基づいて該解析対象モデルを支持する冶具のサイズに関する情報（例えば、治具のサイズを常に解析対象モデルよりも大きいサイズにするといったルール、解析対象モデルに適した治具の具体的な寸法など）を取得したりすることができるようになっている。なお、ここでの第２の設定情報は、第１の設定情報と対応付けられた状態（第１の設定情報に基づいて第２の設定情報を検索可能な状態）でデータベース３に格納されている構成としているが、これに限られるものではなく、シミュレーションシステム１内の記憶領域（メモリ１０７等）やシミュレーション装置２などの外部機器内の記憶領域に格納する構成とすることもできる。

シミュレーション実行部１０３は、第１設定情報取得ステップにて取得される第１の設定情報および第２設定情報取得ステップにて取得される第２の設定情報により規定されるシミュレーション環境での強度解析シミュレーションの実行をシミュレーション装置２に対して命令する（シミュレーション実行ステップ）（Ｓ１０３）。

解析結果取得部１０４は、シミュレーション装置２にて解析対象モデルに対して行われた強度解析シミュレーションの解析結果に関する解析データを、該シミュレーション装置２から取得する（解析結果取得ステップ）（Ｓ１０４）。

判定部１０５は、解析対象モデルの所定部分に対して設定されている閾値に基づいて、該所定部分について解析結果取得ステップにより取得された解析データが、該所定部分における所定の変形状態を示すものであるか否かを判定する（判定ステップ）（Ｓ１０５）。

なお、ここでの閾値とは、解析対象モデルの所定部分（例えば解析対象モデルを構成する部品）についての実験によって予め求められている破断値に基づく応力値または歪み量であり、解析対象モデルが複数の部品から構成されている場合には該複数の部品それぞれに対して設定されている。すなわち、判定部１０５は、当該閾値に基づいて、該所定部分について解析結果取得部１０４により取得された解析データが、該所定部分の破壊（所定の変形状態に相当）を意味するものであるか否かを判定する。

図３は、本実施の形態によるシミュレーションシステムにおける全体的な処理の流れについて説明するためのフローチャートである。

まず、シミュレーション装置２にてユーザにより解析対象モデルへの負荷の供給方法（試験の種類）が選択されると、第１設定情報取得部１０１は当該選択された負荷の供給方法に関する情報を第１の設定情報として取得する（Ｓ２０１）。ここでは、試験の種類として「圧迫試験」を選択しているが、この他にも、「ねじり試験」および「引張試験」などが選択可能となっている。

続いて、第２設定情報取得部は、当該試験の実施に適した測定用治具の情報を第２の設定情報として取得する。ここでは、押し冶具としてカマボコ型冶具、受け冶具として円形冶具が選択される（Ｓ２０２）。

本実施の形態では、図４に示すような治具のライブラリ情報（試験冶具データベース）がデータベース３に格納されている。このライブラリ情報とは、高度な強度解析シミュレーションを行う場合における解析専任者のノウハウに関する情報を含んでいる。具体的に当該ライブラリ情報には、解析対象モデルに対する負荷の供給方法に応じた最適な治具の種類、解析対象モデル（試供体）に対する治具の最適な位置関係、解析対象モデルの大きさに応じた最適な治具の大きさ、解析対象モデルのメッシュ分割時のメッシュサイズに応じた最適な治具のメッシュ分割時のメッシュサイズ等に関する情報が含まれる。

例えば、丸棒受け治具とカマボコ型圧迫冶具を選択した場合、３点曲げ試験を実施可能となる。また、平面受け冶具と平面押し治具とを選択した場合、平面圧迫試験を実施可能となる。これら治具のライブラリは、治具形状を再現した有限要素モデルと解析対象モデルとの接触面を定義した接触面情報を備えている。選んだ治具と解析対象モデルとの接触条件は、第２設定情報取得部１０２により自動的にデータベース３に格納されているライブラリ情報から取得される。

第２設定情報取得部１０２は、上述のようにして取得された治具の情報に基づいて、解析対象モデルと治具との位置関係に関する情報（座標値など（所定のパラメータ値に相当））を第２の設定情報としてデータベース３に格納されているライブラリ情報から取得し（Ｓ２０３）、試供体と冶具の位置決めを行う。ここでは、例えば押し冶具を試供体上部に接触させ、試供体の長手方向中央位置に自動配置するとともに、受け冶具を試供体下部に接触させ、端部から１０ｍｍの位置に自動配置する。

図５は、解析対象モデルに対する強度解析シミュレーションのイメージ図である。ここでは、解析対象モデル９の下部を受け治具８０１および受け治具８０２で支持し、解析対象モデル９の上部を押し治具７でＦ方向に押圧する３点曲げ試験を示している。

第２設定情報取得部１０２は、上述のようにして取得された負荷の供給方法に関する情報に基づいて、解析対象モデルに対して加える負荷の詳細（変位量および荷重の設定など（所定のパラメータ値および所定の関連情報に相当））を第２の設定情報としてデータベース３に格納されているライブラリ情報から取得し、試験において供給する負荷の詳細を設定する（Ｓ２０４）。このように、所定のパラメータ値とは、第１の設定情報として取得された情報を更に詳細に特定するための数値データ等を意味し、押し治具により加える荷重、治具の寸法、押し治具を押圧する距離、押圧時間などが該当する。また、所定の関連情報とは、第１の設定情報に対して必然的に関連付けられる情報（ある種類の治具を第１の設定情報として取得した場合における当該治具のメッシュモデル、治具のメッシュモデルの接触面の定義情報など）を意味する。ここでは、押し冶具の負荷供給方向における変位を３ｍｍ、荷重サンプリング周期を０．１ｍｍに設定している。

続いて、上述のようにして取得される第１および第２の設定情報に基づいて、シミュレーション装置２における強度解析シミュレーションを実行させ、変位と荷重との関係を計測する（Ｓ２０５）。

シミュレーションの結果、解析対象モデルが複数の部品から構成されている場合には、評価対象となる部品を任意に選択し、当該部品に生じた応力または歪みが、当該部品について予め設定されている閾値（評価閾値）を越えない場合（Ｓ２０６，Ｎｏ）、その部品の強度は問題がないものとして処理は終了する。

一方、シミュレーションの結果、当該部品に生じた最大応力値または最大歪み量が、当該部品について予め設定されている閾値を越える場合（Ｓ２０６，Ｙｅｓ）、判定部１０５は、当該部品に破壊や変形等の所定の変形状態が生じていると判定し、シミュレーションを行う環境（シミュレーション条件）の見直しを行う場合には（Ｓ２０７，Ｙｅｓ）、シミュレーション装置２に対して命令したシミュレーション環境のうちの少なくとも一部を変更（部品の材質の変更やリブの追加など）し、シミュレーション実行部１０３はシミュレーション装置２に対して再度強度解析シミュレーションの実行を命令する（Ｓ２０８）。ここでは、試供体（フロントケース）の材料を変更している。

上述のように、本実施の形態によるシミュレーションシステムでは、実際の圧迫試験装置などの操作手順に倣ったかたちで、強度解析シミュレーションの実行環境の設定を行うことができるようになっている。

続いて、解析対象モデルに対して設定される閾値の決定方法について説明する。図６は、解析対象モデルの部品の許容応力を同定する過程を示すフローチャートである。ここでは一例として、解析対象モデルが携帯電話機である場合におけるＬＣＤガラスモジュール部分の閾値の設定について示す。ＬＣＤガラスモジュールはガラスの加工過程に生成される細かなクラックを起点に割れが発生しやすいため、ガラスの材料特性をそのまま評価閾値として設定することはできない。そこで精度の高い評価を実現するためには、実際に破断試験を実施し、そこから破断応力を同定する必要がある。

まず、実際に解析対象となるＬＣＤガラスモジュール部分単体についての破壊試験を行い、荷重と変位との関係を示す荷重−変位曲線を取得するとともに（Ｓ３０１）、当該部品の破断荷重を取得する（Ｓ３０２）。

そして、当該ＬＣＤガラスモジュールに対応して作成された解析対象モデルに基づく上述の破壊試験の再現シミュレーションを行い（Ｓ３０３）、実際の破壊試験で得られた荷重−変位曲線と、当該シミュレーションにて得られる荷重−変位曲線とを比較する（Ｓ３０４）。

再現シミュレーションで得られた荷重−変位曲線と、実際の破壊試験で得られた荷重−変位曲線とが一致しない場合（Ｓ３０５，Ｎｏ）、再現シミュレーションでシミュレーション環境として設定したＬＣＤガラスモジュール部分に対応する解析対象モデルのヤング率を変更し（Ｓ３０６）、変更されたヤング率を用いて再び再現シミュレーションを行う（Ｓ３０３）。

一方、再現シミュレーションで得られた荷重−変位曲線と、実際の破壊試験で得られた荷重−変位曲線とが一致する場合（Ｓ３０５，Ｙｅｓ）、その破断荷重に相当するＬＣＤガラスモジュールの応力値または歪み量を算出する（Ｓ３０７）。

このようにして求められた応力値または歪み量を、ＬＣＤガラスモジュールに対応付ける破断の閾値としてデータベース３における結果判定データＤＢに格納する（Ｓ３０８）。

上述のように、シミュレーション結果の評価閾値を、設計者自身で簡便に同定できることにより、解析専任者に頼らずとも、より良い評価閾値への更新を実現することができる。もちろん、実際の破壊試験の結果だけでなく、過去の設計でのシミュレーション結果に基づいて求められた閾値を利用することもできる。

図７は本実施の形態によるシミュレーションシステムにおける全体的な処理の概要について説明するためのフローチャートであり、図８〜図１１は図７のフローチャートにて示す各処理の詳細な流れについて説明するためのフローチャートである。

図７に示すように、本実施の形態によるシミュレーションシステムにおける処理は、大まかに試供体モデル入力処理（Ｓ４１０）、試験冶具選択処理（Ｓ４２０）、試験条件設定処理（Ｓ４３０）、計算用データ生成処理（Ｓ４４０）、計算処理（Ｓ４５０）、計算結果処理（Ｓ４６０）および計算結果判定処理（Ｓ４７０）に分けられる。以下、各処理の詳細について説明する。

まず、試供体モデル入力処理にて解析対象である試供体モデルファイルを読み込む（Ｓ４１０）。

続いて、試験冶具選択処理（Ｓ４２０）へと移り、第１設定情報取得部１０１にてユーザにより選択された試験タイプを取得する（Ｓ４２１）。第２設定情報取得部１０２は、取得された試験タイプに対応する試験冶具名称をデータベース３における試験冶具ＤＢから検索する（Ｓ４２２）。続いて、不図示の表示部にて検索された試験冶具のリストを表示し（Ｓ４２３）、ユーザがリスト表示された試験冶具の中から任意の試験冶具を選択すると（Ｓ４２４）、第２設定情報取得部１０２は当該選択された試験冶具の形状を示すモデルを試験冶具ＤＢから読み出す（Ｓ４２５）。上述のようにして読み出された試験冶具の形状モデルは、試供体モデルと共に不図示の表示部にて画面表示される（Ｓ４２６）。

次に、試験条件設定処理（Ｓ４３０）へと移り、試験冶具モデルがユーザによって試供体モデルに対する任意の位置に配置されると（Ｓ４３１）、試供体モデルにおける接触面の作成処理が行われる（Ｓ４３２）。続いて、試供体モデルの接触面情報から、当該接触面における最小メッシュサイズを検索する（Ｓ４３３）。第２設定情報取得部１０２は、上述のようにして取得された試供体モデル側の接触面の最小メッシュサイズから最適なメッシュサイズで作成された試験冶具のメッシュモデルを読み込む（Ｓ４３４）。そして、第２設定情報取得部１０２にて読み込まれた試験冶具のメッシュモデルと試験冶具モデルとを置き換える（Ｓ４３５）。続いて、第２設定情報取得部１０２にて取得された押し冶具の変位量を設定し（Ｓ４３６）、設定された変位量を押し冶具メッシュモデルの変位荷重に設定する（Ｓ４３７）。

次に、計算用データ生成処理へと移り（Ｓ４４０）、試験冶具に定義済みの接触面と接触する試供体モデル上の接触面とを接触対として認識し、接触ペアデータを作成する（Ｓ４４１）。続いて、上述のようにして作成された接触ペアデータと推奨値である接触制御パラメータとを組み合わせて、接触条件データを作成する（Ｓ４４２）。そして、試供体のメッシュモデル、試験冶具のメッシュモデル、拘束条件データ、接触面データ、設定した荷重条件データおよび作成した接触条件データを結合し、計算（シミュレーション）用データを生成する（Ｓ４４３）。

上述のようにして生成された計算用データをシミュレーション装置２にて取得し、計算処理へと移る（Ｓ４５０）。まず、シミュレーション装置２における計算プログラムへ計算用データを読み込み（Ｓ４５１）、シミュレーションを実行する（Ｓ４５２）。シミュレーションの結果、計算結果データファイルが作成される（Ｓ４５３）。

そして、計算結果処理（Ｓ４６０）では、シミュレーション装置２にて作成された計算結果データファイルを解析結果取得部１０４にて読み込み（Ｓ４６１）、耐力評価を実施する部品が選択されると（Ｓ４６２）、当該選択された部品の最大応力（または最大歪）と荷重との関係を検索する（Ｓ４６３）。

続いて、計算結果判定処理（Ｓ４７０）に移り、選択された部品の破断応力（または破断歪）を、データベース３における結果判定データＤＢから検索する（Ｓ４７１）。判定部１０５は、選択された部品の最大応力（または最大歪）と荷重との関係から、破断応力（または破断歪）での荷重を内挿（または外挿）して算出する（Ｓ４７２）。そして、最大応力（または最大歪）の関係を示すグラフと、破断応力（または破断歪）での荷重幅を不図示の表示部にて画面表示する（Ｓ４７３）。

上述のようにして画面表示された判定結果をプリント出力またはファイル出力する場合（Ｓ４８０，Ｙｅｓ）、当該判定結果をプリント出力またはファイル出力する（Ｓ４８１）。一方、判定結果の出力処理を行わず（Ｓ４８０，Ｎｏ）、別部品を選択して同様の処理を行う場合（Ｓ４９０，Ｙｅｓ）、耐力評価を実施する部品を選択するステップ（Ｓ４６２）へと戻る。別部品を選択しない場合（Ｓ４９０，Ｎｏ）、処理を終了する。

上述のシミュレーションシステムでの処理における各ステップは、メモリ１０７に格納されているシミュレーションプログラムをＣＰＵ１０６に実行させることにより実現されるものである。

なお、上述したシミュレーションプログラムは、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記憶させることによって、通信端末および通信制御装置を構成するコンピュータに実行させることが可能となる。なお、上記コンピュータにより読み取り可能な記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの半導体記憶装置等の可搬型記憶媒体、コンピュータに実装されるＲＯＭ、ＲＡＭや磁気記録装置等の固定型記憶装置や、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、更に回線上の伝送媒体をも含むものである。

なお、本実施の形態では、シミュレーションシステムがシミュレーション装置２とは別体に設けられている例を示したが、これに限られるものではなく、例えば本実施の形態によるシミュレーションシステムがシミュレーション装置２に内蔵される構成とすることもできる。

また、本実施の形態では、判定部１０５において所定の変形状態として「破壊」を判定する例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えば「塑性変形」や「弾性変形」を判定するようにしてもよい。

以上、本実施の形態によれば、解析専任者は設計された構造物の解析対象モデル（部品個々の要素分割および材料設定、部品間の接触定義などを含む）の作成のみを実施し、強度評価条件に相当する設定は全て設計者自身が行うことができるため作業効率の向上に寄与することができる。

また、個々の部品で許容される値（シミュレーションで計算可能な物理的な値）をデータベースに登録しておき、強度解析シミュレーション後に、個々の部品の計算結果と、登録された許容値を比較することにより容易に結果の評価を行うことができる。このように、予め記憶されている許容値データを設計者間で共有できるようにすることにより設計者の経験によらず一定の評価結果が得られる。

また、試験対象物の支持位置の設定、押治具の選択など、実際の強度評価手順と同等の操作手順でのシミュレーションが可能であるため、実際に強度評価試験を実施した経験のあるユーザであれば違和感の無い操作により、高度な非線形構造解析を用いた数値シミュレーションに基づく仮想試験を行うことができる。

従来は、シミュレーションを実施する際のシミュレーション環境に相当する解析条件設定および計算処理を解析専任者が実施するため、設計者と解析専任者との間で情報を伝達するために時間のロスが発生していた。本実施の形態によるシミュレーションシステムを用いれば、解析専任者は設計された構造物の数値モデル（部品個々の要素分割および材料設定、部品間の接触定義などを含む）の作成のみを実施し、強度評価条件に相当する設定は全て設計者自身が実施できるため手戻りをなくすことができる。また、従来のように評価条件を説明するための資料等を準備する必要もなくなるため効率的である。

また、本実施の形態によれば、シミュレーションの際に解析対象モデルを支持する治具のモデルを予めライブラリ情報として記憶領域に登録しておくため、シミュレーションを行う毎に、解析対象モデルを支持する治具のモデルを生成する手間が省けるとともに、シミュレーションを行う際に治具のモデルの形状のバラツキ等の影響を受けることなく、均一なシミュレーション結果を得ることができる。

本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
（付記１）解析対象モデルに対して行われた強度解析シミュレーションの解析結果に関する解析データを取得する解析結果取得部と、
前記解析対象モデルの所定部分に対して設定されている閾値に基づいて、該所定部分について前記解析結果取得部により取得された解析データが、該所定部分における所定の変形状態を示すものであるか否かを判定する判定部と
を有する解析データ判定装置。
（付記２）付記１に記載の解析データ判定装置において、
前記閾値は、前記所定部分について予め求められている破断値に基づく応力値または歪み量であり、
前記判定部は、前記解析対象モデルの所定部分に対して設定されている前記閾値に基づいて、該所定部分について前記解析結果取得部により取得された解析データが、該所定部分の破壊を意味するものであるか否かを判定する解析データ判定装置。
（付記３）付記１に記載の解析データ判定装置において、
前記閾値は、前記解析対象モデルが複数の部品から構成されている場合における該複数の部品それぞれに対して設定されている解析データ判定装置。
（付記４）
解析対象モデルに対して強度解析シミュレーションを行う際のシミュレーション環境を規定する情報として設定される第１の設定情報を取得する第１設定情報取得部と、
前記第１設定情報取得部により取得された第１の設定情報に基づいて、該解析対象モデルについての第１の設定情報に対応して予め設定されている第２の設定情報としての該第１の設定情報に関連する所定の関連情報または該第１の設定情報の内容を特定するための所定のパラメータ値を取得する第２設定情報取得部と、
前記第１設定情報取得部にて取得される第１の設定情報および前記第２設定情報取得部にて取得される第２の設定情報により規定されるシミュレーション環境での強度解析シミュレーションを実行させるシミュレーション実行部と
を有するシミュレーションシステム。
（付記５）付記４に記載のシミュレーションシステムにおいて、
前記第１設定情報取得部は、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルに対する負荷の供給方法に関する情報を取得し、
前記第２設定情報取得部は、前記第１設定情報取得部により取得された負荷の供給方法に関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具に関する情報を取得するシミュレーションシステム。
（付記６）付記４に記載のシミュレーションシステムにおいて、
前記第１設定情報取得部は、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルのメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報を取得し、
前記第２設定情報取得部は、前記第１設定情報取得部により取得されたメッシュサイズに関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具のメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報を取得するシミュレーションシステム。
（付記７）付記４に記載のシミュレーションシステムにおいて、
前記第１設定情報取得部は、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルのサイズに関する情報を取得し、
前記第２設定情報取得部は、前記第１設定情報取得部により取得された前記解析対象モデルのサイズに関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具のサイズに関する情報を取得するシミュレーションシステム。
（付記８）解析対象モデルに対して行われた強度解析シミュレーションの解析結果に関する解析データを取得する解析結果取得ステップと、
前記解析対象モデルの所定部分に対して設定されている閾値に基づいて、該所定部分について前記解析結果取得ステップにより取得された解析データが、該所定部分における所定の変形状態を示すものであるか否かを判定する判定ステップと
をコンピュータに実行させるシミュレーションプログラム。
（付記９）付記８に記載のシミュレーションプログラムにおいて、
前記閾値は、前記所定部分について予め求められている破断値に基づく応力値または歪み量であり、
前記判定ステップは、前記解析対象モデルの所定部分に対して設定されている前記閾値に基づいて、該所定部分について前記解析結果取得ステップにより取得された解析データが、該所定部分の破壊を意味するものであるか否かを判定するシミュレーションプログラム。
（付記１０）付記８に記載のシミュレーションプログラムにおいて、
前記閾値は、前記解析対象モデルが複数の部品から構成されている場合における該複数の部品それぞれに対して設定されているシミュレーションプログラム。
（付記１１）付記８に記載のシミュレーションプログラムにおいて、
前記解析対象モデルに対して強度解析シミュレーションを行う際のシミュレーション環境を規定する情報として設定される第１の設定情報を取得する第１設定情報取得ステップと、
前記第１設定情報取得ステップにより取得された第１の設定情報に基づいて、該解析対象モデルについての第１の設定情報に対応して予め設定されている第２の設定情報としての該第１の設定情報に関連する所定の関連情報または該第１の設定情報の内容を特定するための所定のパラメータ値を取得する第２設定情報取得ステップと、
前記第１設定情報取得ステップにて取得される第１の設定情報および前記第２設定情報取得ステップにて取得される第２の設定情報により規定されるシミュレーション環境での強度解析シミュレーションを実行させるシミュレーション実行ステップと
を有するシミュレーションプログラム。
（付記１２）付記１１に記載のシミュレーションプログラムにおいて、
前記第１設定情報取得ステップは、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルに対する負荷の供給方法に関する情報を取得し、
前記第２設定情報取得ステップは、前記第１設定情報取得ステップにより取得された負荷の供給方法に関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具に関する情報を取得するシミュレーションプログラム。
（付記１３）付記１１に記載のシミュレーションプログラムにおいて、
前記第１設定情報取得ステップは、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルのメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報を取得し、
前記第２設定情報取得ステップは、前記第１設定情報取得ステップにより取得されたメッシュサイズに関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具のメッシュ分割時のメッシュサイズに関する情報を取得するシミュレーションプログラム。
（付記１４）付記１１に記載のシミュレーションプログラムにおいて、
前記第１設定情報取得ステップは、前記第１の設定情報として前記解析対象モデルのサイズに関する情報を取得し、
前記第２設定情報取得ステップは、前記第１設定情報取得ステップにより取得された前記解析対象モデルのサイズに関する情報に基づいて、該解析対象モデルを支持する冶具のサイズに関する情報を取得するシミュレーションプログラム。

本実施の形態によるシミュレーションシステムについて説明するための機能ブロック図である。 本実施の形態によるシミュレーションシステムにおける処理の流れについて説明するためのフローチャートである。 本実施の形態によるシミュレーションシステムにおける処理の詳細について説明するためのフローチャートである。 治具のライブラリ情報について説明するための図である。 解析対象モデルに対する強度解析シミュレーションのイメージ図である。 解析対象モデルの部品の許容応力を同定する過程を示すフローチャートである。 本実施の形態によるシミュレーションシステムにおける全体的な処理の概要について説明するためのフローチャートである。 図７のフローチャートにて示す各処理の詳細な流れについて説明するためのフローチャートである。 図７のフローチャートにて示す各処理の詳細な流れについて説明するためのフローチャートである。 図７のフローチャートにて示す各処理の詳細な流れについて説明するためのフローチャートである。 図７のフローチャートにて示す各処理の詳細な流れについて説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０１ 第１設定情報取得部、１０２ 第２設定情報取得部、１０３ シミュレーション実行部、１０４ 解析結果取得部、１０５ 判定部、１０６ ＣＰＵ、１０７ メモリ。

Claims (1)

1. 解析対象モデルに対して強度解析シミュレーションを行う際のシミュレーション環境を規定する情報として設定される第１の設定情報である前記解析対象モデルのサイズに関する情報を取得する第１設定情報取得部と、
   前記第１設定情報取得部により取得された第１の設定情報に基づいて、第２の設定情報である該解析対象モデルを支持する冶具のサイズを前記解析対象モデルよりも大きいサイズにする情報を取得する第２設定情報取得部と、
   前記第１設定情報取得部にて取得される第１の設定情報および前記第２設定情報取得部にて取得される第２の設定情報により規定されるシミュレーション環境での強度解析シミュレーションを実行させるシミュレーション実行部と
   を有するシミュレーションシステム。

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