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METHOD AND SYSTEM FOR CREATING ASSEMBLY MESH MODEL

Patent code P09A015063
File No. P2005-269-JP01
Posted date Feb 19, 2010
Application number P2006-099441
Publication number P2007-272704A
Patent number P4701119
Date of filing Mar 31, 2006
Date of publication of application Oct 18, 2007
Date of registration Mar 11, 2011
Inventor
  • (In Japanese)金井 理
  • (In Japanese)岸浪 建史
  • (In Japanese)伊達 宏昭
  • (In Japanese)西垣 一朗
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人北海道大学
  • (In Japanese)株式会社日立製作所
Title METHOD AND SYSTEM FOR CREATING ASSEMBLY MESH MODEL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the efficiency of a mesh creation process for an assembly model consisting of a plurality of components.
SOLUTION: A method for creating an assembly mesh model comprises a data sampling step S1 for sampling a plurality of component mesh models 5, 6 created for respective components; a coupling part recognition step S2 for recognizing coupling parts between the plurality of component mesh models according to information on the layout of the plurality of components; a connecting mesh insertion step S3 for inserting connecting meshes into a space formed between the surfaces of two component mesh models associated with the coupling parts; and a connecting mesh removal step S4 for performing a process of simplifying the connecting meshes, then removing the connecting meshes, and coupling the plurality of component mesh models together to create an assembly mesh model.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006099441thum.jpg
State of application right Registered
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