有限要素法の新しい解析法及び解析器

Inventor：
Applicant, Patent owner： , ,
Agent (1)：株式会社オセアノート
Gazette classification：公表公報
Application number (International application number)：1995502617
Publication number (International publication number)：1996508838
Application date： Jun. 21, 1994
Publication date： Sep. 17, 1996
Summary：

【要約】有限要素モデルと偏微分方程式による解析と処理システムのための方法と装置を提供する。装置は並列処理とモデルの部品への分割の能力を含む。方法はメモリまたはデータベースに記憶された部品から組み立てられるモデルを可能とする。モデルは分けられた部分システムのパッケージのインターフェースを通して組合わせて形成される。システムは一度に完全なモデリに関するデータを必要としない。この解析は処理時間と記憶容量の削減を実現させる。

Claim (excerpt)：

I請求:1.有限要素モデリング、又は偏微分モデリングのための分割法に基づく端子部品システム(TPS)を適用された線形システムによって、物理的又は生産物システムを分析するための装置モデリングシステムを入力部品の分割数と形の情報データを受け取る入力装置モデリングシステムを情報データによっての部品数に分割する部品生成装置各部品のためのソルバー(a)解析物にノード群を配置し、それらを解析するための一つのノードを選び、k番めのノードとして番号をつけるノード生成ブロック選ばれたkノードに関係する全ての要素だけを、形データの設計よて解析物をから分けることにより生成しそれらの要素に番号付けをおこなう要素生成ブロック上で生成された要素群から要素方程式を生成する要素方程式生成ブロック集めるとは、選ばれたノードに関係する要素方程式を集めることである。集められた要素方程式を格納する記憶ブロックkノードにおけるノード方程式を、記憶ブロックの中の要素方程式からこのkノードに関する要素方程式だけを選びだすことにより生成するブロックkノードに関してのノード方程式と境界条件によりPSS基本式として整理するPSS形成ブロックPSS決定ブロックPSS基本式を格納する記憶ブロックkノードが最後のノードであるかを判定する判定ブロック各処理部品を解析するソルバー(b)装置各部品に対してインターフェイス端子部品を生成する装置類似の部品群を一つのパッケジとして生成するための装置パッケジからインターフェイス端子部品を生成する装置分割する前のシステムを表すシステム方程式を作るためにインターフェイス端子部品を組み立てるためのソルバー(c)装置各処理部品を解析するためのソルバー(d)装置インターフェイス端子ノードの状態を決定し、後退代入技術によって全てのノードの状態を決定する装置各処理部品のPSS基本式を格納する記憶装置得られたシミュレーション結果を表示するための表示装置2.請求1の装置は、物理的または生産されたシステムを線形方程式または非線形方程式によって解析するための装置を言い、動的なシステムまたは時間依存システムに端子部品システム(TPS)、有限要素モデリングまたは変微分モデリングに適用することによって操作することを含む3.請求1の装置は、さらに非線形システムに対してその解が予め決めておいた誤差範囲になるまでの繰り返し処理装置を含む、また非ゼロ要素または非ゼロな帯状対角要素をもつ大規模行列を解くための装置をも含む4.請求1は、各処理部品の並列処理をおこなう装置をも含む5.有限要素モデリング、または変微分モデリングによって、物理的又は生産物システムを分析するための方法、これは各ステップで構成される; (a)モデリングシステムを部品に分割する数と形の情報データを入力する (b)情報データによってモヂリングシステムを分割し、部品を生成する (c)入力データの情報によって解析されるシステムのノードを配列する (d)配列されたノードに番号を付ける (e)解析するノードとしてkノードを選ぶ、ただし、kは最初に選ばれたノードは1とし、続いてのノードは増加してゆく (f)モデリングシステムデータ内の選択されたk番めのノードに関係する要素だけを生成する (g)生成された要素の番号づけ (h)生成された全ての要素に対し変微分方程式に基づく要素方程式の生成 (i)要素方程式をメモリーに格納する (j)メモリーの中に格納された要素方程式からkノードに関するノード方程式を要素方程式だけを選びだすことによりノード方程式を生成する (k)ノード方程式と境界条件によりPSS基本式を形成する (l)PSS基本式の解を求める (m)PSS基本式の解をメモリーに入れる (n)もし、kノードが最後のでないとステップ(b)にもどり、(b)から(m)までkが最後の番号まで繰り返す、その結果シミユレーション過程が終わり、解析した結果を出力するなどの条件によって選択する処理状態を判定する (o)解析物を分割し端子部品を生成する (p)ソルバー(b)により端子部品からインターフェイス端子部品を生成する (q)類似部品を集めることによりパッケージを生成する (r)パッケージからインターフェイス端子部品を生成する (s)ソルバー(c)によってインターフェイス端子部品を組合わせて元のシステムを復元する (t)インターフェイス端子部品のノードを決定し、次いで各部品の全てのノード状態を後退代入により決める (u)各処理部品のPSS基本式をメモリーに格納する (v)物理システムの物理的特徴を出力する6.請求5によって記載した方法は、モデリングシステムを分割する過程で、物理的に類似のものは同じグループ部品として生成する部品生成過程を含む7.請求5の中で記載した方法は、さらに以下の過程をも含む:端子部品が3種類のベクトル変数群で構成されている部品のためのPSS基本式を生成する、他の部品のインターフェイス・ノードと独立している内部変数群、インターフェイス端子変数群と他の部品のインターフェイスノードと結合される外部端子変数群と直接結び付ける内部端子変数群を含む;そしてまた端子部品からインターフェイス端子無しの部品の生成のために、インターフェイス端子部品の生成を含む端子部品生成を含む8.請求7に記載した方法は、さらに並列処理と並列的に端子部品を生成する生成手法を含む9.請求7に記載した方法は、以下に示す処理によりインターフェイス端子部品生成をおこなう:インターフェイス端子部品のために、PSS基本式の未決定変数から外部端子変数を、PSSの決定された変数から内部端子変数を選択する;インターフェイス端子部品の内部端子変数と外部端子変数間の関係を求める;そして境界条件による定数ベクトルをも含む10.請求9の中で要求した方法は以下に示す処理によってパッケージ部品生成を含む;各部品が互いに構造的に類似性をもつどうかを調べ、類似の部品を1つのパッケージ部品としてグルーピングし、このグルーピングされた部品群の中で僅かに異なるノードや境界状態を類似部品の調整用として新しいノードをパッケージに加える;請求5の(d)と(q)の繰り返し過程;端子部品が三種類のベクトル変数群、他の部品のインターフェイス・ノードから独立である内部変数グループ、インターヘイス端子変数と直接的に結合している内部端子変数グループベクトルと他の部品のインターフェイス・ノードと結合された外部端子変数群ベクトルである;インターフェイス端子部品の生成;とパッケージのメモリーへの記憶11.請求7の記述された方法は、パッケージの中に類似の部品群に調整可能な変数を固定値として設定することによりバッケージから端子部品を生成することを含む12.請求7の記述された方法は元のシステムを復元するためにインタフェース端子部品を組み立てる処理過程を含む:i番の部品の内部端子と他のj番の外部端子とをインタフェース端子を通して結び付ける;i番の部品の外部端子とj番の部品の内部端子を互いにインタフェース端子を通して結び付ける;PSS技術を用いて結合された端子群に関する変数だけを決定する;そしてi番とj番インターフェイス部品を結合による新しいインターフェイス端子部品を生成する。13.請求12の記述による方法は、新たなインターフェイス端子部品を順番に生成する過程を含む14.請求12の記述による方法は、並列処理によって実行される新しいインターフェイス端子部品の生成過程を含む15.請求12の記述による方法は、階層型処理によって新たに生成されるインターフェイス部品の生成処理を含む16.請求7の記述による方法は、後退代入処理を通して決定された外部端子変数ベクトルをインタフェース端子部品の外部変数に代入し決定した外部ベクトルを各部品のPSS基本式の対応する変数に代入する各部品の内部変数ベクトルを決定する過程を含む17.請求5の記述による方法は以下の処理による部品の生成過程を含む:部品は互いに分離され独立に生成される;生成された部品をメモリーに記憶または部品のデータベースとしてメモリーデスクに記憶する;そして処理時間の消費なしで記憶装置から直接部品を呼び戻す18.請求1と異なった沢山の物理システムを統合することによる複合システムを分析することができる装置を含む19.請求18は、構造体、流体システム、力学システムや電気システムなどから選ばれた複数の異なった複合システムを含む20.請求18は非線形解析、過渡現象解析、動的現象解析、時間領域解析や相関解析などを解析する手法の一つとして用いられる有限要素モデリングあるいは偏微分方程式を含む

IPC (3)：

G06F 17/50 , G06F 17/13 , G06F 17/16

FI (3)：

G06F 15/60 612 H , G06F 15/347 K , G06F 15/328

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