專利名稱：數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序、方法和系統(tǒng)的制作方法
數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序、方法和系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域本申請涉及數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序、數(shù)值模擬結(jié)果顯示方法和數(shù)值模擬 結(jié)果顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在諸如結(jié)構(gòu)分析、熱傳遞分析、熱-液分析和電》茲場分析等廣泛領(lǐng) 域內(nèi)，利用諸如有限差分方法、有限元方法、有限體積方法和邊界元方法的 數(shù)值分析方法的數(shù)值模擬技術(shù)正得到發(fā)展并開始實(shí)際應(yīng)用于揭示物理現(xiàn)象。在進(jìn)行上述類型的數(shù)值模擬時，使用根據(jù)要分析的物理量類型而準(zhǔn)備的 專用分析軟件(模擬器)。通過例如向簡化模型添加色階以及改變色調(diào)等的方法來顯示數(shù)值模擬結(jié)果(參見日本未審專利申請公布No. 2005-44146 )。另外，在機(jī)械設(shè)計(jì)等中，使用三維CAD (計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))軟件。通過 使用三維CAD軟件，三維地顯示出由三維CAD軟件生成的三維CAD模型(參 見曰本未審專利申請公布No. 2006-195971 )。發(fā)明內(nèi)容如上所述，由專用軟件的每個分離的部分執(zhí)行數(shù)值模擬，并且軟件的這 些部分在不同平臺上運(yùn)行。因而，軟件的這些部分不同時在同一平臺上運(yùn)行。因此，難以同時顯示出不同類型物理量的數(shù)值模擬結(jié)果，例如結(jié)構(gòu)分析、 熱 -液分析和電磁場分析的結(jié)果，以便進(jìn)行比較。因此，難以同時確認(rèn)通過數(shù)值分析計(jì)算出的物理現(xiàn)象。為了研究物理現(xiàn) 象，必需每次在分析軟件的各部分之間進(jìn)行切換。因而，為了研究物理現(xiàn)象，必需使用分析軟件的各部分，并且由于難以 同時查看分析結(jié)果，所以存在分析和研究需要大量時間的缺點(diǎn)。另外，明顯地，三維CAD軟件在與分析軟件的平臺不同的平臺上運(yùn)行。 因此，難以在同一平臺上同時顯示由三維CAD軟件創(chuàng)建的三維模型和由分析 軟件的各部分生成的數(shù)值模擬結(jié)果。因此，難以同時確認(rèn)三維模型和在數(shù)值分析中計(jì)算出的物理現(xiàn)象，從而 存在分析和研究需要大量時間的缺點(diǎn)。另外，在數(shù)值模擬模型中，從所設(shè)計(jì)的模型形狀中劃分單元并進(jìn)行計(jì)算。 使用所劃分的單元作為計(jì)算單位(網(wǎng)格)，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。當(dāng)基于所設(shè)計(jì)的模型形狀如實(shí)進(jìn)行單元劃分時，產(chǎn)生大量的網(wǎng)格。因此， 通常通過修改所設(shè)計(jì)的模型形狀來創(chuàng)建數(shù)值分析模型。此外，模型的修改與 形狀根據(jù)分析類型(如結(jié)構(gòu)分析和熱-液分析)會發(fā)生各種變化。在這種情況下，即使對于同一待分析的模型，由三維CAD軟件創(chuàng)建的三 維CAD模型數(shù)據(jù)和各種數(shù)值分析模型數(shù)據(jù)之間也在形狀上存在巨大差異。在以切換方式顯示三維CAD模型數(shù)據(jù)和各種數(shù)值分析模型數(shù)據(jù)的情況 下，難以在三維CAD模型數(shù)據(jù)和數(shù)值分析模型之間、或者在基于不同技術(shù)的 數(shù)值分析模型之間，建立形狀的一致性，使得分析和研究需要大量時間。鑒于上述情況而提出本發(fā)明。期望提供一種數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序、數(shù) 值模擬結(jié)果顯示方法和數(shù)值模擬結(jié)果顯示系統(tǒng)，其在研究各種數(shù)值模擬結(jié)果 時，同時顯示三維模型數(shù)據(jù)和各種數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)，并且有利于減少分析 和研究所需的時間。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下 步驟讀取要分析的對象的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)；將所讀取的三維 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠在圖像輸出設(shè)備上顯示的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)；讀取對象的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)；將所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為能夠在圖像輸出設(shè)備上顯示的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)；以及以疊合方式在 圖像輸出設(shè)備上顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果顯示方法包括以下步驟讀取 要分析的對象的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)；將所讀取的三維計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠在圖像輸出設(shè)備上顯示的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù) 據(jù)；讀取對象的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)；將所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能 夠在圖像輸出設(shè)備上顯示的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)；以及以疊合方式在圖像輸出 設(shè)備上顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果顯示系統(tǒng)包括圖像輸出設(shè)備； 三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)輸入部件，用于讀取要分析的對象的三維計(jì)算 機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部件，用于將由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)輸入部件讀取的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在圖像輸出設(shè)備上顯示的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)；數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)輸入部 件，用于讀取對象的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)；模擬結(jié)果轉(zhuǎn)換部件，用于將由數(shù)值 模擬結(jié)果數(shù)據(jù)輸入部件讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在圖像輸出設(shè)備上 顯示的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)；以及顯示部件，用于以疊合方式在圖像輸出設(shè)備 上顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過同時查看以疊合方式在圖像輸出設(shè)備上顯示 的三維CAD模型數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(物理量)，操作人員可在視覺上識 別由三維CAD模型數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(物理量)以彼此相關(guān)聯(lián)的形式 指示的對象(待分析)的形狀。這對減少分析和研究所需的時間是有利的。附圖i兌明

圖1為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于執(zhí)行數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序的計(jì)算 機(jī)的方框圖；圖2為示出待分析對象的三維CAD模型數(shù)據(jù)的圖示； 圖3為示出通過對待分析對象進(jìn)行熱-液分析而獲得的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù) 據(jù)的圖示；圖4為通過對待分析對象進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析而獲得的數(shù)值模擬結(jié)果的圖示； 圖5為示出根據(jù)實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果的流程圖；圖6為以疊合方式在顯示設(shè)備上顯示三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的示例的圖示；圖7為在截面上的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的圖示；以及圖8為以疊合方式在顯示設(shè)備上顯示三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和截面上的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)D s的示例的圖示。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述。圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的執(zhí)行數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序的計(jì)算機(jī)的框圖。 如圖l所示，計(jì)算機(jī)IO包括CPU (中央處理器)12、 ROM(只讀存儲器) 14、 RAM (隨機(jī)存取存儲器)16、鼠標(biāo)18、鍵盤20、顯示設(shè)備22、 HDD (硬 盤驅(qū)動器)24、 CD-ROM (致密盤只讀存儲器)驅(qū)動器26、通信接口 28和打印機(jī)30。ROM 14由非易失性存儲器形成，并存儲設(shè)置數(shù)據(jù)等。RAM 16形成工作區(qū)域。鼠標(biāo)18是由操作人員操作的輸入裝置。鍵盤20是由操作人員操作的輸入裝置。顯示設(shè)備22是圖像輸出設(shè)備，用于顯示圖像和文字。在該實(shí)施例中，顯示設(shè)備22可顯示顏色。HDD 24存儲操作系統(tǒng)、各類應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)。另外，在HDD 24中，安裝了根據(jù)實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序。CD-ROM驅(qū)動器26用于在諸如CD-ROM的盤記錄介質(zhì)上讀取和寫入數(shù)據(jù)。通信接口28連接到網(wǎng)絡(luò)，如局域網(wǎng)或因特網(wǎng)，并與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。打印機(jī)3 0是用于打印出圖像和文字的圖像輸出設(shè)備。CPU 12通過總線32連接到ROM 14、 RAM 16、鼠標(biāo)18、 4建盤20、顯示設(shè)備22、硬盤驅(qū)動器24、 CD-ROM驅(qū)動器26、通信接口 28和打印機(jī)30，并控制它們。另外，CPU 12通過執(zhí)行根據(jù)該實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序來執(zhí)行根 據(jù)該實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果顯示方法。計(jì)算機(jī)10形成本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)值模擬結(jié)果顯示系統(tǒng)。 圖2為示出待分析對象4 0的三維CAD模型數(shù)據(jù)的圖示。 在該實(shí)施例中，待分析對象40是攝像機(jī)。對象40具有形成外表面的外殼42。在外殼42的右側(cè)，配有用于顯示所 拾取圖像的顯示板44，以便打開和閉合。在外殼42的左側(cè)，配有記錄/重放 單元46,用于在盤記錄介質(zhì)上記錄和重放圖像數(shù)據(jù)。在外殼42的前部，用于將對象圖像導(dǎo)入圖像拾取元件的鏡頭筒48嵌入 外殼42。如圖2所示，三維CAD模型數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地顯示出作為待分析的真實(shí)對象的 對象40的外形。圖3是示出通過對對象40進(jìn)行熱-液分析而獲得的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的 圖示。圖4是示出通過對對象40進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析而獲得的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的圖示。如圖3和圖4所示，以簡化(修改)了對象40的外形的形式來顯示數(shù)字模擬結(jié)果。在圖3所示的熱-液分析中，通過正交差分網(wǎng)格來簡化(修改)對象40 的外形。如圖3所示，在熱-液分析的情況下，由色階差或色調(diào)差(改變顏色)表 示作為物理量的溫度。在圖3中，由網(wǎng)紋(hatching)圖案的改變來表示色階 差或色調(diào)差。在圖4所示的結(jié)構(gòu)分析中，通過利用有限元網(wǎng)格來簡化(修改)對象40 的外形。如圖4所示，在結(jié)構(gòu)分析的情況下，由色階差或色調(diào)差(改變顏色)表 示作為物理量的應(yīng)力。由網(wǎng)紋圖案的改變來表示色階差或色調(diào)差。在圖3和圖4中，為簡化說明，示出物理量的值，該值被分為四級。但 是，如果分級在可視范圍內(nèi)，則物理量的值分級是任意的。通過根據(jù)該實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，如圖5所示，以疊合(重 疊)方式顯示圖2所示的三維CAD模型數(shù)據(jù)和圖3或圖4所示的數(shù)值模擬結(jié) 果數(shù)據(jù)。換言之，數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序具有以疊合方式顯示圖2所示的三 維CAD模型數(shù)據(jù)和圖3或圖4所示的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的查看器功能。接著，以下全面描述使用根據(jù)該實(shí)施例的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序的數(shù)值 模擬結(jié)果顯示方法。圖5是示出根據(jù)該實(shí)施例的數(shù)值模擬程序的流程圖。 由CPU 12執(zhí)行該數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，從而執(zhí)行以下處理。 在步驟S10 (三維CAD模型數(shù)據(jù)輸入步驟)中，讀取對象40 (見圖2 ) 的三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc (讀取原始數(shù)據(jù))。由相關(guān)領(lǐng)域的三維CAD軟件創(chuàng)建三維CAD數(shù)值Dc。關(guān)于三維CAD模型數(shù) 據(jù)Dc的讀取，可通過使用CD-ROM驅(qū)動器26讀取處于被記錄在例如CD-ROM 的盤記錄介質(zhì)上的狀態(tài)的三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc (文件)，并且可通過通信接 口 28從網(wǎng)絡(luò)讀取三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc。將所讀取的三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc臨時存儲在例如HDD 24中。 在步驟S12 (CAD模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟)中，將臨時存儲在HDD 24中的三 維CAD模型數(shù)據(jù)Dc轉(zhuǎn)換為能夠在顯示設(shè)備22上顯示的CAD圖形數(shù)據(jù)Dgl。 將所獲得的CAD圖形數(shù)據(jù)Dgl臨時存儲在例如HDD 24中。 作為三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc到CAD圖形數(shù)據(jù)Dgl的轉(zhuǎn)換，可采用相關(guān)領(lǐng)域處理。例如，在轉(zhuǎn)換時，CPU 12將從HDD 24 讀取的三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc加載到RAM 16中，并執(zhí)行算術(shù)處理。在該實(shí)施例中，步驟S12對應(yīng)于所附權(quán)利要求中的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟。在步驟S14中，顯示設(shè)備22顯示CAD圖形數(shù)據(jù)Dgl，由此顯示初始屏幕。 .在步驟S16 (分析類型選擇步驟)中，選擇要以疊合到三維CAD模型數(shù) 據(jù)Dc上的形式來顯示的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(分析結(jié)果數(shù)據(jù))Ds的分析類型 (技術(shù))。執(zhí)行此選擇操作，使得在顯示設(shè)備22上顯示了用于選擇分析技術(shù)的菜單 屏幕之后，操作人員操作鼠標(biāo)18或鍵盤20,并且CPU 12接收輸入的操作。另外，分析類型包括例如相關(guān)領(lǐng)域的各種分析技術(shù)，如結(jié)構(gòu)分析、熱-液分4斤和電》茲場分沖斤。在步驟S18 (數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)輸入步驟)中，讀取與在步驟S16中選 擇的分析類型相對應(yīng)的對象40的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds。更具體地，數(shù)值模 擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds隨著分析類型有所不同。因此，CPU 12讀取按照在步驟S16 中選擇的數(shù)據(jù)格式的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds。由相關(guān)領(lǐng)域的數(shù)值分析軟件創(chuàng)建數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds。關(guān)于數(shù)值模擬結(jié) 果數(shù)據(jù)Ds的讀取，與三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc的情況相似，例如，可讀取處于 被記錄在例如CD-ROM的盤記錄介質(zhì)上的狀態(tài)的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds,并且 可通過通信接口 28從網(wǎng)絡(luò)讀取數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds。將所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds臨時存儲在例如HDD 24中。數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds包括至少一種物理量。除物理量之外，數(shù)值模擬結(jié) 果數(shù)據(jù)Ds還包括通過簡化對象40的外形而獲得的輪廓數(shù)據(jù)。例如，如果分析技術(shù)是結(jié)構(gòu)分析，則數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds包括多種物理 量，如應(yīng)力、應(yīng)變和剪應(yīng)力。另外，如果分析技術(shù)是熱-液分析，則數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds包括多種物 理量，如溫度、流速和熱通量。另外，在許多情況下，數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds會隨著時間推移而改變。從 而，數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds經(jīng)常包括以時間為單位而創(chuàng)建的多個文件。因此，在步驟S20中，確定要讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds是否為最終數(shù) 據(jù)。如果要讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds不是最終數(shù)據(jù)(如果步驟S20中確定為否定)，則處理返回步驟S18,并執(zhí)行讀取。如果要讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds是最終數(shù)據(jù)(如果步驟S20中確定為肯定)，則處理前進(jìn)到步驟S22。在步驟S22中，選擇是否要以疊合方式顯示與不同類型分析技術(shù)相對應(yīng) 的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds與三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc。例如，此選擇操作通過選擇分析技術(shù)或者以下方式進(jìn)行在顯示設(shè)備22 上顯示了用于引導(dǎo)選擇終止的菜單屏幕后，操作人員操作鼠標(biāo)18或鍵盤20， 并且CPU 12接收輸入的操作。如果選擇要顯示與不同類型分析技術(shù)相對應(yīng)的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds (如 果步驟S22中確定為肯定)，則處理前進(jìn)到步驟S16。如果選擇了終止選擇(如 果步驟S22中確定為否定)，則處理前進(jìn)到步驟S24。在如上所述完成了數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的讀取之后，在步驟S24中，選 擇要以疊合方式與三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc —起顯示的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的 分析技術(shù)類型。執(zhí)行此選擇操作，使得在顯示設(shè)備22上顯示了用于選擇分析技術(shù)的菜單 屏幕后，操作人員操作鼠標(biāo)18或鍵盤20,并且CPU 12接收輸入的操作。在步驟26中，選擇要以疊合方式與三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc—起顯示的數(shù) 值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的物理量類型。例如，如果在步驟S24中選擇的分析技術(shù)是結(jié)構(gòu)分析，則從應(yīng)力、應(yīng)變 和剪應(yīng)力中選取數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的物理量。如果在步驟S24中選擇的分 析技術(shù)是熱-液分析，則從溫度、流速和熱通量中選取數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds 的物理量。執(zhí)行此選擇操作，使得例如在顯示設(shè)備22上顯示了用于選擇物理量的菜 單屏幕后，操作人員操作鼠標(biāo)18或鍵盤20,并且CPU 12接收輸入的操作。在步驟28 (模擬結(jié)果轉(zhuǎn)換步驟)中，將步驟S26中選擇的數(shù)值模擬結(jié)果 數(shù)據(jù)Ds的物理量轉(zhuǎn)換為能夠在顯示設(shè)備22上顯示的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)Dg2。作為數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的物理量到模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)Dg2的轉(zhuǎn)換時， 可采用相關(guān)領(lǐng)域的數(shù)值模擬軟件中使用的各種轉(zhuǎn)換處理。另外，調(diào)整在步驟S12中獲得的CAD圖形數(shù)據(jù)Dgl和在步驟S28中獲得 的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)Dg2,使得當(dāng)以疊合方式在顯示設(shè)備22上顯示兩者時， 在相同的坐標(biāo)系上顯示這兩者。在步驟S30中，以疊合方式在顯示設(shè)備22上同時顯示在步驟S12中獲得的CAD圖形數(shù)據(jù)Dgl和在步驟S28中獲得的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)Dg2。圖6是以疊合方式在顯示設(shè)備22上顯示三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的示例的圖示。當(dāng)分析技術(shù)為熱-液分析時，以疊合方式顯示圖2所示的三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc ( CAD圖形數(shù)據(jù)Dgl )以及作為由熱-液分析所獲得的數(shù)值;漠?dāng)M結(jié)果數(shù)據(jù)Ds (模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)Dg2)(如圖3所示)的物理量的熱，從而在顯示設(shè)備22上顯示圖6所示的圖像。在圖6所示的示例中，以疊合方式顯示對象40的三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc以及通過簡化(修改)對象40的外形而獲得的三維顯示的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds。在此情況下，作為三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc,僅可顯示對象40的輪廓，或 者可顯示對象40的表面，其中使得該表面透明。在此實(shí)施例中，如上所述，計(jì)算機(jī)10形成數(shù)值模擬結(jié)果顯示系統(tǒng)。執(zhí)行 步驟S1Q (三維CAD模型數(shù)據(jù)輸入步驟)的計(jì)算機(jī)10形成三維CAD模型數(shù)據(jù) 輸入部件。執(zhí)行步驟S12 (CAD模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟)的計(jì)算機(jī)10形成CAD模 型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部件。執(zhí)行步驟S18 (數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)輸入步驟)的計(jì)算機(jī)10 形成數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)輸入部件。執(zhí)行步驟S28 (模擬結(jié)果轉(zhuǎn)換步驟)的計(jì) 算機(jī)10形成模擬結(jié)果轉(zhuǎn)換部件。執(zhí)行步驟S30的計(jì)算機(jī)10形成顯示部件。因此，在此實(shí)施例中，通過同時查看在顯示設(shè)備22中以疊合方式顯示的 三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds (物理量)，操作人員可在視覺 上識別出由三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds (物理量)以彼此 相關(guān)聯(lián)的形式表示的對象40的形狀。這對減少分析和研究所需的時間是有利 的。換言之，在該實(shí)施例中，容易理解基于數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的分布(色 調(diào)差和色階差)對應(yīng)于對象40的哪個部分(三維CAD模型)。作為在以疊合方式顯示三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的 情況下的顯示形式，除了圖6所示的顯示示例外，以下顯示形式也是可能的。如圖7所示，獲得與在圖3所示的VII-VII線上截取的截面相對應(yīng)的對 象40的截面上的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds。如圖8所示，以疊合方式顯示圖2所示的三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc (CAD圖 形數(shù)據(jù)Dgl )和圖7所示的截面上的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds (模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)Dg2 )。更具體地，在圖8所示的顯示示例中，以疊合方式顯示三維CAD模型數(shù) 據(jù)Dc以及二維地表示對象40的截面形狀的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds。同樣在該顯示示例的情況下，通過同時查看三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和數(shù)值 模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds (物理量)，操作人員可在視覺上識別由三維CAD模型數(shù)據(jù) Dc和截面上的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds (物理量)以彼此相關(guān)聯(lián)的形式表示的對 象40的形狀。這對減少分析和研究所需的時間是有利的。換言之，在該實(shí)施例中，顯示數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds,使得通過基于色調(diào) 差或色階差的分布來表示任意指定的部分上的物理量。因此，操作人員可容 易地掌握物理量在對象40(三維CAD模型)中的分布，從而可進(jìn)行詳細(xì)研究。另外，在這種情況下，可以增加截面形狀位置設(shè)置步驟，即根據(jù)操作人 員的操作確定對象40的截面的位置。具體地，在截面形狀位置設(shè)置步驟中，在步驟S14中顯示初始屏幕之后， 顯示用于指定對象40的截面形狀的位置的設(shè)置屏幕，并且操作人員通過設(shè)置 屏幕操作鼠標(biāo)18或鍵盤20,由此，CPU 12接收輸入的操作并確定對象40的 截面形狀的位置。另夕卜，在圖像顯示設(shè)備22的屏幕上，可以同時顯示(以排列方式)第一 表現(xiàn)方式和第二表現(xiàn)方式，在第一表現(xiàn)方式中，三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和基于 第一分析技術(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds彼此疊合，在第二表現(xiàn)方式中，三維 CAD模型數(shù)據(jù)Dc和基于第二分析技術(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds彼此疊合。在這種情況下，可同時在視覺上識別基于不同分析技術(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果 數(shù)據(jù)Ds。從而，這對減少基于不同分析技術(shù)同時分析和研究分析結(jié)果所需的 時間是有利的。換言之，通過以在三維CAD模型上疊合的形式來在同一屏幕上同時顯示 基于不同分析結(jié)果的數(shù)值模擬結(jié)果，可進(jìn)行研究，而無需知道不同分析技術(shù) 之間的模型形狀差異。用來同時顯示分析結(jié)果的不同分析技術(shù)的類型不限于上述兩種類型。顯 然，可同時排列和顯示基于三種或更多種類型的不同分析技術(shù)的分析結(jié)果。另外，在步驟S30中，在顯示設(shè)備22的屏幕上，可由CPU 12基于操作 人員輸入的操作(操作鼠標(biāo)18和鍵盤20)，以切換方式顯示第一顯示狀態(tài)和 第二顯示狀態(tài)，在第一顯示狀態(tài)下，三維CAD模型數(shù)據(jù)Dc和基于第一分析技術(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds彼此疊合，在第二顯示狀態(tài)下，三維CAD模型數(shù)據(jù) Dc和基于第二分析技術(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds彼此疊合。在這種情況下，可按切換方式在視覺上識別出基于不同分析技術(shù)的數(shù)值 模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds (物理量)。從而，這對減少分析和研究基于不同分析技術(shù) 的分析結(jié)果、同肘比較分析結(jié)果所需的時間是有利的。換言之，通過瞬時切換數(shù)值模擬結(jié)果表現(xiàn)方式，可從各種視角、基于各 種物理現(xiàn)象來研究結(jié)果。用來以切換方式顯示分析結(jié)果的不同分析技術(shù)的類型不僅限于上述兩 種。顯然，可按切換方式顯示基于三種或更多種類型的不同分析技術(shù)。在該實(shí)施例中，已經(jīng)描述了通過色調(diào)差或色階差來顯示數(shù)值模擬結(jié)果數(shù) 據(jù)Ds的物理量的情況。但是，數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的物理量的顯示形式并 不限于色調(diào)差或者色階差?？赡苁且韵嘛@示形式。數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的物理量可以顯示為由以下中的至少一種來替代 箭頭方向、箭頭長度、箭頭寬度和箭頭顏色。這適合于顯示諸如結(jié)構(gòu)分析中 主應(yīng)力的物理量，包括拉伸方向和壓縮方向，或者包括方向的物理量，例如 熱 - 液分析中的熱流速。另外，可以通過使用將表示相同值的物理量的坐標(biāo)連接起來的等高線來 顯示數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的物理量。另外，可以通過網(wǎng)紋方向和密度、點(diǎn)密度和圖案變化等，來顯示數(shù)值模 擬結(jié)果數(shù)據(jù)Ds的物理量。在該實(shí)施例中，已經(jīng)描述了分析技術(shù)是結(jié)構(gòu)分析和熱-液分析中的每一個 的情況。但是，分析技術(shù)不限于此。顯然，可以利用相關(guān)領(lǐng)域的各種分析技 術(shù)，例如熱傳遞分析和電/f茲場分析。另夕卜，在該實(shí)施例中，已經(jīng)描述了使用顯示設(shè)備22作為圖像輸出設(shè)備的 情況。顯然，可使用打印機(jī)30代替顯示設(shè)備22。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可進(jìn)行各種修改、 組合、子組合和替換等，只要它們在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)即可。相關(guān)申請的交叉引用 本申請包含于2006年1月23日向日本特許廳提出的日本專利申請JP 2007-012384相關(guān)的主題，在此通過引用合并其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟讀取要分析的對象的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)；將所讀取的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠在圖像輸出設(shè)備上顯示的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)；讀取所述對象的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)；將所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠在所述圖像輸出設(shè)備上顯示的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)；以及以疊合方式在所述圖像輸出設(shè)備上顯示所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和所述模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，所述數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)包括至少一種物理量，以及 其中，在顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟中， 以要由色調(diào)差和色階差之一代替的形式來顯示所述物理量。
3、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，所述數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)包括至少一種物理量，以及其中，在顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟中，以要由以下中的至少一個代替的形式顯示所述物理量箭頭方向、箭頭長度、箭頭寬度和箭頭顏色。
4、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，所述數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)包括至少一種物理量，以及 其中，在顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟中， 使用將表示相同值的物理量的坐標(biāo)連接起來的等高線來顯示所述物理量。
5、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，在顯示計(jì)算機(jī)輔 助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟中，與所述對象的三維形狀相關(guān) 聯(lián)地顯示所述物理量。
6、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，在顯示計(jì)算機(jī)輔 助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟中，與所述對象的截面的形狀相 關(guān)聯(lián)地顯示所述物理量。
7、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，在顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟中， 與所述對象的截面形狀相關(guān)聯(lián)地顯示所述物理量，以及其中，顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟包括基 于操作人員進(jìn)行的操作，確定所述對象的所述截面的形狀的位置。
8、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，在讀取數(shù)值模擬 結(jié)果數(shù)據(jù)的步驟中，所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)對應(yīng)于一種分析技術(shù)。
9、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，在讀取數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的步驟中，讀取分別對應(yīng)于第一分析技 術(shù)和第二分析技術(shù)的第 一數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)和第二數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)，其中，在轉(zhuǎn)換所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的步驟中，在讀取數(shù)值模擬結(jié) 果數(shù)據(jù)的步驟中讀取的所述第 一數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)值模擬結(jié)果 數(shù)據(jù)被分別轉(zhuǎn)換為能夠在所述圖像輸出設(shè)備上顯示的第 一模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù) 和第二模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)，以及其中，在顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟中， 以疊合方式在所述圖像輸出設(shè)備上顯示所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和所述 第一模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)，并且，同時，以疊合方式在所述圖像輸出設(shè)備上顯示所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和所述第二模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。
10、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中，在讀取數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的步驟中，讀取分別對應(yīng)于第一分析技 術(shù)和第二分析技術(shù)的第 一數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)和第二數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)，其中，在轉(zhuǎn)換所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的步驟中，在讀取數(shù)值模擬結(jié) 果數(shù)據(jù)的步驟中讀取的所述第 一數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)值模擬結(jié)果 數(shù)據(jù)被分別轉(zhuǎn)換為能夠在所述圖像輸出設(shè)備上顯示的第 一模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù) 和第二模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)，以及其中，在顯示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)的步驟中， 基于操作人員輸入的操作，在第 一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)之間進(jìn)行切換， 其中在所述第一顯示狀態(tài)下，以疊合方式在所述圖像輸出設(shè)備上顯示所述計(jì) 算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和所述第一模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)，在所述第二顯示狀態(tài) 下，以疊合方式在所述圖像輸出設(shè)備上顯示所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和 所述第二模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。
11、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序，其中所述圖像輸出設(shè)備是顯示設(shè)備和打印設(shè)備中的 一種。
12、 一種數(shù)值模擬結(jié)果顯示方法，包括以下步驟 讀取要分析的對象的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)；將所讀取的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠在圖像輸出設(shè)備上 顯示的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)；讀取所述對象的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)；將所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠在所述圖像輸出設(shè)備上顯示的 模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)；以及以疊合方式在所述圖像輸出設(shè)備上顯示所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和 所述模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。
13、 一種數(shù)值模擬結(jié)果顯示系統(tǒng)，包括 圖像輸出設(shè)備；三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)輸入部件，用于讀取要分析的對象的三維 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部件，用于將由所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型 數(shù)據(jù)輸入部件讀取的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在所述圖像輸出 設(shè)備上顯示的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)；數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)輸入部件，用于讀取所述對象的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)；模擬結(jié)果轉(zhuǎn)換部件，用于將由所述數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)輸入部件讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在所述圖像輸出設(shè)備上顯示的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)； 以及顯示部件，用于以疊合方式在所述圖像輸出設(shè)備上顯示所述計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和所述模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。
14、 一種數(shù)值模擬結(jié)果顯示系統(tǒng)，包括 圖像輸出設(shè)備；三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)輸入單元，被配置為讀取要分析的對象的 三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，被配置為將由所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 模型數(shù)據(jù)輸入單元讀取的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在所述圖像 輸出設(shè)備上顯示的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)；數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)值輸入單元，被配置為讀取所述對象的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)；模擬結(jié)果轉(zhuǎn)換單元，被配置為將由所述數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)輸入單元讀取 的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在所述圖像輸出設(shè)備上顯示的模擬結(jié)果圖形數(shù) 據(jù)；以及顯示單元，被配置為以疊合方式在所述圖像輸出設(shè)備上顯示所述計(jì)算機(jī) 輔助設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)和所述模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。
全文摘要
公開了一種數(shù)值模擬結(jié)果顯示程序、方法和系統(tǒng)。該數(shù)值模擬結(jié)果顯示系統(tǒng)包括圖像輸出設(shè)備；三維CAD模型數(shù)據(jù)輸入單元，被配置為讀取要分析的對象的三維CAD模型數(shù)據(jù)；CAD模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，被配置為將所讀取的三維CAD模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在圖像輸出設(shè)備上顯示的CAD圖形數(shù)據(jù)；數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)值輸入單元，被配置為讀取對象的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)；模擬結(jié)果轉(zhuǎn)換單元，被配置為將所讀取的數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在圖像輸出設(shè)備上顯示的模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)；以及顯示單元，被配置為以疊合方式在圖像輸出設(shè)備上顯示CAD圖形數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果圖形數(shù)據(jù)。
文檔編號G06F17/50GK101231671SQ200810008558
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月23日
發(fā)明者矢木肇 申請人:索尼株式會社