Método y aparato de generación de malla
Descripción general
 Reduzca las cargas en el trabajo de creación de mallas de los analistas y mejore la eficiencia del trabajo. ] Un método de generación de malla para un análisis de métodos de elementos finitos para formar una pluralidad de partes formadas dividiendo una región de blanco de análisis y dividiendo la pluralidad de partes en mallas, la sección de generación de nodos 2 genera un nodo en un límite de parte adyacente y Se genera una parte dentro del nodo dispuesta en forma de retícula dentro de la parte y el elemento triangular o cuadrilátero se crea en el límite y solo dentro del nodo parcial o la parte dentro del nodo mediante la parte generadora del elemento 3 para formar una malla gruesa Formar una malla, dividir un elemento triangular o un elemento cuadrilátero de la malla de malla gruesa en cuatro para generar nodos subdivididos, y formar una malla de malla densa compuesta de pequeños elementos cuadrilaterales por los nodos subdivididos .
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método de generación de un modelo de malla para ser utilizado para un análisis de elementos tales finita del objeto de forma análisis, en particular, por ejemplo, a un método y aparato adecuado para el modelo que combina diferentes miembros de un material generador de malla tal como un rotor de motor.
Antecedentes de la técnica
Convencionalmente, como una técnica para generar unos datos de malla que se utiliza en el análisis método de elementos finitos de los datos de la forma diana análisis, mediante la aplicación de las reglas de descomposición una forma a otra modelo representado por los datos de forma, una pluralidad de modelo de forma de cuadrilátero o trilateral (Por ejemplo, Publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público Nº Hei. 5 120 385), en la que se da un tamaño de malla a una línea límite de cada parte por división de tamaño de malla y se divide en mallas.
Tarea de solución
Sin embargo, en la técnica convencional, y la división de malla da un tamaño de malla de la parte a la línea de límite de cada parte, cuando se genera un modelo de malla, para asegurar la exactitud de la solución de análisis, la consecución de ahorros en la capacidad de datos y el tiempo de operación Para cada parte, divida el tamaño de la malla cambiando el tamaño de la malla y divida la malla en gruesa / fina. En este momento, es necesario hacer coincidir el número y la posición de los nodos en el límite entre las partes adyacentes, pero el analista ingresa el tamaño de malla de cada parte mientras hace coincidir el límite de la parte por método interactivo o similar. Mallado trabajo el análisis introduce un tamaño de malla en el resultado de trabajo en disminución de la eficiencia de trabajo complejo, en particular en la parte que tiene que poner una densidad complejo para dar cuenta de los cambios en la cantidad física, mucho tiempo Es requerido. Además, se requiere que la forma de la malla tenga menos distorsión para evitar la degradación de la precisión del análisis, pero dependiendo del analizador, el trabajo de creación de malla es complicado y, por lo tanto, se producen variaciones y puede producirse distorsión en el modelo de malla . Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de generación de malla que reduzca la carga sobre el trabajo de creación de malla del analizador, mejore la eficacia del trabajo y obtenga un modelo de malla con menos distorsión.
Solución
Para resolver el problema anterior, la presente invención proporciona un método de generación de malla para el análisis de métodos de elementos finitos en el que se forma una pluralidad de partes dividiendo una región objetivo de análisis y la pluralidad de partes se divide en mallas, genera nodos y la parte interior de la forma de celosía dispuestas parte en los nodos, la forma de crear un elemento triangular o elementos cuadriláteros gruesa reticulado con malla solamente por dicho límite en nodos de la parte en nodos o parte en los nodos , Dividir el elemento triangular o el elemento cuadrangular de la malla de malla gruesa en cuatro para generar nodos subdivididos y formar una malla de malla densa compuesta de pequeños elementos cuadrilaterales por los nodos subdivididos. Un aparato generador de mallas para el análisis de métodos de elementos finitos que comprende medios para dividir una región objetivo de análisis para formar una pluralidad de partes y medios para subdividir las partes divididas y dividirlas en mallas, Una unidad generadora de nodos que incluye medios para generar un nodo superior y medios para generar un nodo interno parcial dispuesto en forma de red dentro de la parte; un elemento rectangular es creado solamente por el nodo anterior, el nodo interno o el nodo interno de la parte elementos triangular o dividida en tres medios y los elementos triangulares para crear un elemento cuadrilátero dividido en cuatro nodos de fragmentación y los elementos cuadriláteros para crear una pequeña elementos cuadriláteros por parte de los nodos cercanos a la unidad y los nodos parte límite superior para Y un nodo subdividido para crear un pequeño elemento cuadrilátero, y un medio para formar un pequeño elemento cuadrilateral dentro de dicha parte mediante dicho nodo subdividido Se obtiene por un generador elemento más compuesto. El aparato comprende además una sección de corrección de forma de elemento para reordenar los nodos subdivididos de los elementos rectangulares pequeños para corregir la forma del pequeño elemento cuadrilátero.
Por los medios, la parte del tamaño de malla, sobre la base de los datos tales como valores o el material de coordenadas, para generar un nodo de la interna y en los límites parte Parte, en consonancia con los nodos de la frontera común, el generador de elemento sobre la base del nodo Crea elementos triangulares y cuadrados para formar una malla de malla gruesa. A continuación, el elemento triangular y los elementos cuadriláteros dividen además en pequeño elemento cuadrado genera nodos subdivididos, para formar un pequeño elementos cuadriláteros por su nodo de subdivisión, la forma de la otro elemento de unidad de corrección de forma elemento cuadrado pequeño Como forma una malla de malla densa al modificarla, es posible crear automáticamente una malla de alta precisión.
Descripción de las realizaciones preferidas A continuación, se describirán realizaciones de la presente invención. La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una realización de la presente invención. En la figura 1, el número de referencia 1 denota un dispositivo de generación de malla, que comprende una unidad generadora de nodo 2, una unidad generadora de elemento (malla) 3 y una unidad correctora de forma de elemento 4. La entrada del dispositivo de generación de malla 1 es el dato de la parte creada por el dispositivo de creación de parte en base a los datos de forma del objetivo de análisis obtenido del dispositivo de entrada de forma y el tamaño de malla de la parte dada a los datos de forma. Los datos de la parte son un valor de coordenadas que indica una región parcial, como un rectángulo, un tamaño de malla y un material. La unidad 2 de generación de puntos nodales está compuesta de una unidad 21 de generación de nodo límite para generar nodos en un límite de parte y una unidad 22 de generación de nodo en parte para generar nodos dispuestos en forma de retículo dentro de la parte. generador Element 3, la conversión de una unidad de creación de elemento cuadrilátero 31 de acuerdo a la parte dentro del nodo, la unidad de creación elemento cuadrilátero triangular 32 de acuerdo con los nodos y nodo interno parte cerca de la de los límites de parte, el pequeño elemento cuadrado por los elementos de la subdivisión La sección 33 mostrada en la FIG.
Aquí, se describirá un método de formación de una malla basado en la forma de la región objetivo de análisis mostrada en la figura 2. 2 consta de tres partes 51, 52, 53 compuesto por dos materiales A, B, cada parte tiene un límite 6 con el mundo exterior, el límite 6 no tiene relación con otras partes y forma un contorno Y un límite común 62, 63 que es un límite entre el límite de contorno 61 y una parte adyacente. Es decir, la parte 51 y la parte 52 tienen un límite común 62 que es un límite entre partes adyacentes, y la parte 52 y la parte 53 muestran un ejemplo de la forma de la región objetivo de análisis que tiene el límite común 63. En la unidad de generación de nodos parte límite 21, la Fig. 3 (a), (b), como se muestra en (c), 1 de la frontera en los nodos 71 en el límite de contorno 61 y un límite común 62, por ejemplo los límites de contorno 61 División inicial en forma de malla gruesa dividiendo por igual los bordes. Si el número de nodos 71 en la parte adyacente límite común es diferente, como se muestra en la Fig. 4, por ejemplo mediante el empleo de un número de nodos del valor promedio del límite común entre las dos partes, ya sea hacia o menos para muchos Se adopta el número de nodos y se proporciona un nodo modificado en una posición dividida por igual en segmentos de línea de límite común y compartido. Es decir, dado que el número de nodos en el límite común inicial 62 de las partes 51 y 52 es 3 y 6, respectivamente, el número de nodos del límite común 62 después del emparejamiento es 4. Además, dado que el número de nodos en el límite común inicial 63 de las partes 52 y 53 es 6 y 7, el número de nodos en el límite común 63 después de la coincidencia es 6. Como se muestra en la figura 4, la unidad de creación de nodo intrapartida 22 crea un nodo interno de parte 72 en el que se forma una malla cuadrilátera de malla gruesa en la parte utilizando la función de mapeo. La unidad de creación de elemento cuadrado 31 de la unidad generadora de elementos 3 crea un elemento cuadrangular 81 usando el nodo en parte 72 dentro de la parte generada por la unidad generadora de nodos en parte 22. La unidad 32 de creación de elemento cuadrilátero triangular crea un elemento triangular 82 que forma una malla similar a una malla gruesa utilizando el nodo límite 71 generado por el nodo en la unidad generadora de límite de parte 21 y el nodo en parte 72 cerca del nodo, De este modo creando un elemento rectangular 83. De manera similar para las otras partes, se crean un elemento rectangular 81, un elemento triangular 82 y un elemento cuadrado 83 para formar una malla similar a una malla gruesa. Unidad de conversión 33 al elemento cuadrilátero, elemento cuadrilátero 81 y cuadriláteros elementos 83 se prepararon como se ha descrito anteriormente de cuatro dividido, y genera un elemento triangular nodos subdivididos 9 82 dividido en tres, como se muestra en la Fig. 5, Los elementos rectangulares 81 y 83 y los elementos triangulares 82 a los elementos cuadrados pequeños 91 son transformados por el nodo de segmentación 9 para formar una malla de malla densa.
Como se describió anteriormente, se generan mallas de malla densa de los pequeños elementos cuadriláteros 91 en las partes 51, 52 y 53. Después de eso, si se repite lo anterior para todas las partes, se genera una malla de malla densa compuesta por los elementos rectangulares pequeños 91 de toda la región de análisis. Elemento unidad de corrección de forma 4, la forma de la pequeño elemento cuadrado 91 creado como se describe anteriormente, por ejemplo usando un método de corrección de forma, tal como un método laplaciano, los nodos 71, 72 y para extremadamente grande elemento de distorsión a fin de no cambiar en el área de 9 se reordenan y se corrigen a una malla de malla densa como se muestra en la FIG. Aquí, parte 51 y 52, ya que el material es el mismo, el límite en los nodos 71 en el límite común 62 es suficiente si el interior de la parte 51 y 52, en este caso, el límite en los nodos 71 en el límite común 62 elementos Se reconoce como un nodo del elemento distorsionado en la unidad 4 de corrección de forma y se mueve de modo que el área del elemento adyacente del nodo en el límite y el nodo adyacente del nodo cambian gradualmente. Por lo tanto, se obtiene una malla con alta precisión de análisis, y la malla completa se envía al dispositivo de visualización de malla y se visualiza o almacena en la base de datos de malla.
Efecto de la invención
Como se describió anteriormente, según la presente invención, datos tales como tamaño de malla, valor de coordenadas o material de una parte se almacenan en el dispositivo de entrada de forma, los datos se introducen en el dispositivo de generación de malla a través del dispositivo de creación de parte. a fin de generar una parte en el límite y la parte interior del nodo, para alinear los nodos de la frontera común, dividida en pequeños elementos cuadriláteros por el generador elemento basado en el nodo, se modifica la unidad de corrección de elemento de forma aún más en formas de elementos de , Es posible crear automáticamente una malla de alta precisión, y es posible reducir en gran medida el tiempo de creación de la malla y, a su vez, acortar el tiempo de análisis.
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en planta que muestra una forma de una región objetivo de análisis de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista en planta que muestra una parte de una región objetivo de análisis de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 4 es una vista en planta que muestra un estado en el que una parte de una región objetivo de análisis de acuerdo con una realización de la presente invención se divide en un elemento triangular y un elemento cuadrilateral.
La figura 5 es una vista en planta que muestra un estado en el que una parte de una región objetivo de análisis de acuerdo con una realización de la presente invención se divide en pequeños elementos cuadriláteros.
La figura 6 es una vista en planta que muestra un estado en el que se modifican elementos cuadrados pequeños de una parte de una región objetivo de análisis de acuerdo con una realización de la presente invención.
1 generador de mallas, dos nodos unidad generadora, 21 en la unidad de generación de nodos frontera parte, 22 parte en la unidad de generación de nodo, generador 3 elemento, 31 unidad de creación elemento cuadrilátero, 32 unidad de cuadrilátero creación elemento triangular, unidad de conversión a 33 elemento cuadrilátero , Sección de corrección de 4 elementos, 51, 52, 53 parte, 61 contorno, 62, 63 límite común, 71 nodo superior, 72 parte nodo interno, 81 elemento cuadrado, 82 elemento triángulo, 83 elemento cuadrado, 91 elemento cuadrado pequeño
Reclamo
Mediante la división de las reivindicaciones área objetivo 1 análisis para formar una pluralidad de piezas, el método de generación de la malla del método de elementos finitos para el análisis de dividir la pluralidad de partes en la malla, los nodos de límite parte adyacente y la parte interior de la rejilla-como , Creando un elemento triangular o un elemento cuadrilateral solo por el nodo anterior, el nodo intraparto o el nodo intraparto para formar una malla de malla gruesa, y la malla de malla gruesa De elementos triangulares o elementos cuadrilaterales en cuatro para generar nodos de subdivisión, y formar una malla de malla densa compuesta por pequeños elementos cuadrilaterales por dichos nodos subdivididos.
2. Un aparato de generación de malla para análisis de métodos de elementos finitos que comprende medios para dividir una región objetivo de análisis para formar una pluralidad de partes y medios para subdividir dichas partes divididas y dividirlas en mallas, comprendiendo dicho aparato de generación de malla: y la porción de generación de nodo hecho de medios para generar unidad y la parte parte en nodos dispuestos en una rejilla en el interior para generar el límite en los nodos, los elementos cuadriláteros por sólo la parte en los nodos o parte dentro de los nodos y el límite en los nodos 4 nodos subdivididos divididas para crear un dispositivo y la frontera parte en los nodos y 3 divide y pequeños elementos cuadriláteros medios y dichos elementos triangulares para crear un elemento triangular o elementos cuadriláteros por parte de los nodos cercanos a la creación de los elementos cuadriláteros Y se genera un nodo subdividido para crear un pequeño elemento cuadrilateral, y un pequeño elemento rectangular se forma dentro de la parte mediante el nodo segmentado Cuando el aparato de generación de mallas caracteriza por que comprende un generador elemento que comprende además.
3. El aparato de generación de malla según la reivindicación 2, que comprende además una sección de corrección de la forma del elemento para reorganizar los nodos subdivididos de dicho pequeño elemento cuadrilátero para corregir la forma de dicho pequeño elemento cuadrilátero.
Dibujo :
Application number :1997-027048
Inventors :株式会社安川電機
Original Assignee :川原敦志