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六面体メッシュ生成方法 UPDATE コモンズ

国内特許コード P180014809
整理番号 NU-2018FEB
掲載日 2018年2月20日
出願番号 特願2011-063986
公開番号 特開2012-198847
登録番号 特許第5678756号
出願日 平成23年3月23日(2011.3.23)
公開日 平成24年10月18日(2012.10.18)
登録日 平成27年1月16日(2015.1.16)
発明者
  • 村瀬 晃平
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 六面体メッシュ生成方法 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】事前に節点数や要素数が設定できて、三次元輪郭体の表面輪郭に少ない要素で全面接触できる六面体メッシュの生成を提供することである。
【解決手段】コンピュータが、シミュレーションの対象となる三次元輪郭体を入力し、三次元輪郭体の輪郭内に六面体要素で構成される単純形状モデルを挿入し、単純形状モデルを予め設定した荷重条件で一様に膨張させ、三次元輪郭体の表面輪郭に接触すると、接触解析をしながら予め設定した荷重条件による膨張力で膨張させ、六面体要素の各面の面積と、各面と対向する三次元輪郭体の表面輪郭の範囲の面積との比が予め設定された比率以下である場合に、複数に分割可能な面からなる六面体要素に置き換え単純形状モデルを膨張させてなる六面体メッシュ生成方法によって課題を実現できた。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


例えば、六面体メッシュ生成方法としては、力学シミュレーション対象の形状モデルを入力し、前記形状モデルの表面に多角形パッチを生成し、前記多角形パッチから形状モデルを格子で近似した写像モデルを生成し、前記写像モデルから解析メッシュを生成する六面体メッシュ生成方法が開示されている(例えば特許文献1参照)。



この方法は、解析対象の形状モデルの表面に多角形パッチを生成し、その多角形パッチの境界線分から写像モデルの生成に必要な線分のみを抽出して編集した形状モデルから、前記形状モデルを構成する線分を直交座標軸に平行な直線分に変換し、この直線分を前記形状モデルの構成線分のつながりと等しくなるように配置し、それを格子に分割した写像モデルを生成し、前記写像モデルの直交格子を前記形状モデルに写像して六面体メッシュを生成するものである。

産業上の利用分野


本発明は、生体モデルの力学シミュレーションを行うための六面体メッシュ生成方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
コンピュータを用いてシミュレーション対象を解析するためのメッシュデータを作成する六面体メッシュ生成方法であって、前記コンピュータが、メッシングの対象となる生体などの三次元輪郭体を入力するステップと、
前記コンピュータが、前記三次元輪郭体の輪郭内に六面体要素で構成される単純形状モデルを挿入するステップと、
前記コンピュータが、前記三次元輪郭体の輪郭内に、前記単純形状モデルを予め設定した荷重条件で一様に膨張させるステップと、
前記コンピュータが、前記単純形状モデルの表面を形成する六面体要素集合体の、少なくとも1つの面が前記三次元輪郭体の表面輪郭に接触すると、接触解析をしながら予め設定した荷重条件による膨張力で前記単純形状モデルを膨張させるステップと、
前記コンピュータが、前記単純形状モデルの表面を形成する、すべての六面体要素の面が前記三次元輪郭体の表面輪郭に接触すると、前記六面体要素の各面の面積と前記各面と対向する前記三次元輪郭体の表面輪郭の範囲の面積との比が予め設定された比率以下である場合に、該当する六面体要素側を複数に分割可能な面からなる六面体要素に置き換えるステップと、
前記コンピュータが、前記分割して増加した六面体要素を含む単純形状モデルを、接触解析をしながら予め設定した荷重条件による膨張力で膨張させるステップと、
前記コンピュータが、前記単純形状モデルの表面を形成する六面体要素の各面の面積と、前記各面と対向する前記三次元輪郭体の表面輪郭の範囲の面積との比が予め設定された比率以下である場合に、前記六面体要素の各面の面積と、前記各面と対向する前記三次元輪郭体の表面輪郭の範囲の面積との比が設定された比率超になるまで、さらに前記比率以下に該当する六面体要素側を複数に分割可能な面からなる六面体要素に置き換え、前記六面体要素を、接触解析をしながら予め設定した荷重条件による膨張力で膨張させるプロセスを繰り返して、前記三次元輪郭体内に六面体メッシュを充填させるステップと、を含むことを特徴とする六面体メッシュ生成方法。

【請求項2】
前記単純形状モデルの形状は、六面体要素を集合させて単純な形状を構築させた単純形状であることを特徴とする請求項1に記載の六面体メッシュ生成方法。

【請求項3】
前記分割する六面体要素の分割タイプが予め設定されており、六面体要素の各面の面積と、前記各面と対向する前記三次元輪郭体の表面輪郭の範囲の面積との比が、設定された比率以下の場合に、予め設定された六面体要素の中から分割数が多い六面体要素を選択して置き換えることを特徴とする請求項1又は2に記載の六面体メッシュ生成方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011063986thum.jpg
出願権利状態 登録
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