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アセンブリメッシュモデル生成方法及びシステム

国内特許コード P09A015063
整理番号 P2005-269-JP01
掲載日 2010年2月19日
出願番号 特願2006-099441
公開番号 特開2007-272704
登録番号 特許第4701119号
出願日 平成18年3月31日(2006.3.31)
公開日 平成19年10月18日(2007.10.18)
登録日 平成23年3月11日(2011.3.11)
発明者
  • 金井 理
  • 岸浪 建史
  • 伊達 宏昭
  • 西垣 一朗
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
  • 株式会社日立製作所
発明の名称 アセンブリメッシュモデル生成方法及びシステム
発明の概要

【課題】 複数部品からなるアセンブリモデルに対するメッシュ生成処理を効率化する。
【解決手段】 本発明のアセンブリメッシュモデル生成方法は、部品ごとに生成された複数の部品メッシュモデル5,6を取り込むデータ取込ステップS1と、複数の部品の配置情報に基づいて複数の部品メッシュモデルの結合部を認識する結合部認識ステップS2と、結合部に係る2つの部品メッシュモデルの表面間に形成される空間に連結メッシュを挿入する連結メッシュ挿入ステップS3と、連結メッシュを単純化処理した後、除去して複数の部品メッシュモデルを結合してアセンブリメッシュモデルを生成する連結メッシュ除去ステップS4を有して構成する。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


工業製品のメッシュモデルの容易な取得が可能になってきており、早期CAE(コンピュータ援用設計)に基づく効率的な製品開発への要求がますます高まってきている。非特許文献1では、高密度メッシュを単純化する方法を用いた、頑強でメッシュ性質制御性の高い有限要素解析用メッシュ生成法が提案されている。このメッシュ生成法により、単一部品のメッシュモデルのメッシュ品質や要素数などのメッシュ性質を柔軟に制御することが可能になった。また、メッシュモデルの生成に関連する先行技術としては、非特許文献2~4がある。



一方、複数部品からなるアセンブリモデルのメッシュ生成は、CAD上で複数部品の共有面を厳密に定義する必要があること、また、メッシュ上での要素間の対応付けが必要となることなどから、単一部品のメッシュ生成よりも作業が煩雑となる。




【非特許文献1】「有限要素解析用多重解像度メッシュモデリングに関する研究」、伊達他、2005年度精密工学会秋季大会講演論文集、(2005)191

【非特許文献2】R.H.V. Topping, J. Muylle, P. Ivanyi, R. Putanowiez and B.Cheng: Finite Element Mesh Generation, SAXE-COUBURG PUBLICATIONS, 2004

【非特許文献3】H. Hoppe: Progressive Meshes, Proceedings of SIGGRAPH'96, pp.98-108, 1996

【非特許文献4】L. De Floriani, Paola Magillo, Franco Morando and Enrico Puppo: Dynamic view-dependent multiresolution on a client-server architecture, Computer-Aided Design, 32, pp.805-823, 2000

産業上の利用分野


本発明は、複数部品からなるアセンブリの解析用メッシュモデルをコンピュータを用いて生成するアセンブリメッシュモデル生成方法及びシステムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
コンピュータを用いて構成されたアセンブリメッシュモデル生成部により、複数部品からなるアセンブリの解析用メッシュモデルを生成するアセンブリメッシュモデル生成方法において、
前記アセンブリメッシュモデル生成部は、前記部品ごとに生成された複数の部品メッシュモデルと前記複数の部品の配置情報を取り込むデータ取込ステップと、
該データ取込ステップで取り込んだ前記複数の部品メッシュモデルと前記複数の部品の配置情報に基づいて前記複数の部品メッシュモデルの結合部を認識する結合部認識ステップと、
該結合部認識ステップで認識した前記結合部に係る2つの部品メッシュモデルの表面間に形成される空間に連結メッシュを挿入する連結メッシュ挿入ステップと、
該連結メッシュ挿入ステップで挿入された前記連結メッシュを単純化処理により除去して前記複数の部品メッシュモデルが結合したアセンブリメッシュモデルを生成する連結メッシュ除去ステップとを実行して前記解析用メッシュモデルを生成し、
前記連結メッシュ挿入ステップは、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの頂点の位置を該頂点の法線の逆方向に一定量オフセットした後、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの表面間の空間を四面体分割した前記連結メッシュを挿入することを特徴とするアセンブリメッシュモデル生成方法。

【請求項2】
コンピュータを用いて構成されたアセンブリメッシュモデル生成部により、複数部品からなるアセンブリの解析用メッシュモデルを生成するアセンブリメッシュモデル生成方法において、
前記アセンブリメッシュモデル生成部は、前記部品ごとに生成された複数の部品メッシュモデルと前記複数の部品の配置情報を取り込むデータ取込ステップと、
該データ取込ステップで取り込んだ前記複数の部品メッシュモデルと前記複数の部品の配置情報に基づいて前記複数の部品メッシュモデルの結合部を認識する結合部認識ステップと、
該結合部認識ステップで認識した前記結合部に係る2つの部品メッシュモデルの表面間に形成される空間に連結メッシュを挿入する連結メッシュ挿入ステップと、
該連結メッシュ挿入ステップで挿入された前記連結メッシュを単純化処理により除去して、前記複数の部品メッシュモデルが結合したアセンブリメッシュモデルを生成する連結メッシュ除去ステップとを実行して前記解析用メッシュモデルを生成し、
前記連結メッシュ挿入ステップは、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの頂点の位置を該頂点の法線の逆方向に一定量オフセットした後、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの表面間の空間を四面体分割した前記連結メッシュを挿入し、
前記連結メッシュ除去ステップは、前記連結メッシュの稜線を構成する頂点対を1つの頂点に統合するエッジコラプス法により該連結メッシュを単純化処理して該連結メッシュを除去した後、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの頂点の位置を該頂点の法線の方向に前記一定量オフセットして前記複数の部品メッシュモデルを結合したセンブリメッシュモデルを生成することを特徴とするアセンブリメッシュモデル生成方法。

【請求項3】
複数部品からなるアセンブリの解析用メッシュモデルをコンピュータを用いて生成するアセンブリメッシュモデル生成システムにおいて、
前記コンピュータは、部品ごとに生成された複数の部品メッシュモデルを取り込み、複数の部品の配置情報に基づいて前記複数の部品メッシュモデルの結合部を認識する結合部認識処理手段と、
前記結合部に係る2つの部品メッシュモデルの表面間に形成される空間に連結メッシュを挿入する連結メッシュ挿入処理手段と、
前記連結メッシュを単純化処理により、除去して前記複数の部品メッシュモデルを結合してアセンブリメッシュモデルを生成する連結メッシュ除去処理手段とを有し
前記連結メッシュ挿入処理手段は、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの頂点の位置を該頂点の法線の逆方向に一定量オフセットした後、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの表面間の空間を四面体分割した前記連結メッシュを挿入することを特徴とするアセンブリメッシュモデル生成システム。

【請求項4】
複数部品からなるアセンブリの解析用メッシュモデルをコンピュータを用いて生成するアセンブリメッシュモデル生成システムにおいて、
前記コンピュータは、部品ごとに生成された複数の部品メッシュモデルを取り込み、複数の部品の配置情報に基づいて前記複数の部品メッシュモデルの結合部を認識する結合部認識処理手段と、
前記結合部に係る2つの部品メッシュモデルの表面間に形成される空間に連結メッシュを挿入する連結メッシュ挿入処理手段と、
前記連結メッシュを単純化処理により、除去して前記複数の部品メッシュモデルを結合してアセンブリメッシュモデルを生成する連結メッシュ除去処理手段とを有し、
前記連結メッシュ挿入処理手段は、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの頂点の位置を該頂点の法線の逆方向に一定量オフセットした後、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの表面間の空間を四面体分割した前記連結メッシュを挿入し、
前記連結メッシュ除去処理手段は、前記連結メッシュの稜線を構成する頂点対を1つの頂点に統合するエッジコラプス法により該連結メッシュを単純化処理して該連結メッシュを除去した後、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの頂点の位置を該頂点の法線の方向に前記一定量オフセットして前記複数の部品メッシュモデルを結合したセンブリメッシュモデルを生成することを特徴とするアセンブリメッシュモデル生成システム。

【請求項5】
複数部品からなるアセンブリの解析用メッシュモデルをコンピュータを用いて生成するアセンブリメッシュモデル生成システムにおいて、
前記コンピュータは、部品ごとに生成された複数の部品メッシュモデルを取り込み、複数の部品の配置情報に基づいて前記複数の部品メッシュモデルの結合部を認識する結合部認識処理手段と、
前記結合部に係る2つの部品メッシュモデルの表面間に形成される空間に連結メッシュを挿入する連結メッシュ挿入処理手段と、
前記連結メッシュを単純化処理により、除去して前記複数の部品メッシュモデルを結合してアセンブリメッシュモデルを生成する連結メッシュ除去処理手段とを有し、
前記結合部認識処理手段は、前記2つの部品メッシュモデルに対して共通座標系に軸が沿ったバウンディングボックスを設定し、該バウンディングボックスを設定された間隔で均等に複数のセルに分割し、各セルに含まれる頂点を各セルに対応して登録し、各セル内の一方のメッシュ頂点と、その近傍セル内に含まれる他方メッシュのメッシュ表面上の面分との距離を算出し、該算出された距離が設定された閾値未満の頂点・面分の対を前記結合部の要素として認識する処理を含み、
前記連結メッシュ挿入処理手段は、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの頂点の位置を該頂点の法線の逆方向に一定量オフセットした後、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの表面間の空間を四面体分割した前記連結メッシュを挿入する処理を含み、
前記連結メッシュ除去処理手段は、前記連結メッシュの稜線を構成する頂点対を1つの頂点に統合するエッジコラプス法により該連結メッシュを単純化処理して該連結メッシュを除去した後、前記結合部の前記2つの部品メッシュモデルの頂点の位置を該頂点の法線の方向に前記一定量オフセットして前記複数の部品メッシュモデルを結合したセンブリメッシュモデルを生成する処理を含んでなることを特徴とするアセンブリメッシュモデル生成システム。
産業区分
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006099441thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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