3次元メッシュモデルから数値解析用メッシュを自動生成するソフト

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DNニュース

2005年06月24日

3次元メッシュモデルから数値解析用メッシュを自動生成するソフト

　日立製作所と北海道大学は、3次元形状を表現する高密度メッシュモデルから数値解析用メッシュを自動生成するソフトウエアを共同開発した。同ソフトを使用すると、数値解析用メッシュ作成の手間を大幅に減らせる。同時に、コンピュータグラフィックスや形状計測データを利用して、強度や温度分布の解析シミュレーションを行える。

　3次元部材の強度分布、温度分布、磁場分布などを数値シミュレーションする場合には、部材を小さな計算要素(メッシュ)に分割して解析する有限要素法が用いられる。しかし、複雑な3次元形状を最適なメッシュに分割する作業や、計算精度を向上するために再分割する作業は、多くの経験やノウハウを必要とする。さらに、要素分割の適否が解析結果に影響を与えてしまうおそれもあった。

　日立と北大は、3次元形状計測図やCGが高密度メッシュで表現されていることに着目した。従来の手法とはまったく異なる発想にもとづき、高密度メッシュモデルから低解像度化して解析用メッシュを生成するソフトウエアを開発した。

　このソフトウエアは、解析計算に必要なメッシュ要件(要素品質、粗密)を考慮しながら、高密度メッシュモデルを段階的に低い密度の解析用メッシュに変換する。その際、途中のメッシュモデルをデータの形で保持しているため、ユーザーは解析用メッシュの密度(メッシュの数や品質)を自由に選べる。これにより、解析用メッシュの作成時間を従来に比べ1/5程度に短縮できるという。

　日立は、X線CT装置で撮像した形状データ(高密度三角形メッシュデータ)から有限要素法向け解析用メッシュを自動生成するシステムに対し、このソフトウエア技術を応用した。「撮像した形状データは数百万ファセット以上あり非常に高密度なため、これまで解析への利用が困難だった。同システムでメッシュ数を解析可能な規模に低減することで、現物をベースとした解析シミュレーションができるようになった」(日立、北大)

　また東京ビッグサイトで開催した設計・製造ソリューション展で、同ソフトウエアの試作品を展示された。

X線CTデータを利用した現物融合解析シミュレーション作業の流れ

詳　　細：プレスリリース(日立製作所)

　　　　　　北海道大学