JP2001243268A - 最適設計支援装置および方法、並びに最適設計支援プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
最適設計支援装置および方法、並びに最適設計支援プログラムを記録した記録媒体Info
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- JP2001243268A JP2001243268A JP2000052872A JP2000052872A JP2001243268A JP 2001243268 A JP2001243268 A JP 2001243268A JP 2000052872 A JP2000052872 A JP 2000052872A JP 2000052872 A JP2000052872 A JP 2000052872A JP 2001243268 A JP2001243268 A JP 2001243268A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最適化手法における探索効率の向上を図ると
ともに最適解の精度の向上を図ることを目的とする。 【解決手段】 目標仕様を満足するまで入力パラメータ
を変更して最適解を探索するという作業を繰返し行う最
適設計支援装置において、解析対象となる解析モデルに
解析を実行する解析実行手段１と、前記解析実行手段１
の実行結果２を取得する解析結果取得手段３と、前記解
析結果取得手段３の取得した解析実行結果２を評価する
解析結果評価手段４と、前記解析結果手段４の評価が不
適切である際に前記最適解を評価するための目的関数を
修正する目的関数修正手段７と、前記解析実行手段１に
よる解析結果と既に得られた解析結果とを前記目標仕様
に基づいて収束判定し、収束するまで前記入力パラメー
タを修正する収束判定手段８とを備える。
ともに最適解の精度の向上を図ることを目的とする。 【解決手段】 目標仕様を満足するまで入力パラメータ
を変更して最適解を探索するという作業を繰返し行う最
適設計支援装置において、解析対象となる解析モデルに
解析を実行する解析実行手段１と、前記解析実行手段１
の実行結果２を取得する解析結果取得手段３と、前記解
析結果取得手段３の取得した解析実行結果２を評価する
解析結果評価手段４と、前記解析結果手段４の評価が不
適切である際に前記最適解を評価するための目的関数を
修正する目的関数修正手段７と、前記解析実行手段１に
よる解析結果と既に得られた解析結果とを前記目標仕様
に基づいて収束判定し、収束するまで前記入力パラメー
タを修正する収束判定手段８とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、最適設計支援装置
および方法、並びに最適設計支援プログラムを記録した
記録媒体に関する。
および方法、並びに最適設計支援プログラムを記録した
記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の最適設計において、解析結果を最
適化手法へ取り込む方法として、「最適解探索方法及び
最適解探索装置」（特開平１１−８５７２０号公報）
に、最適解の探索結果から選択された事例の集合を用い
て最適解の探索方向を制限するための判断規則を帰納的
に生成する方法が開示されている。
適化手法へ取り込む方法として、「最適解探索方法及び
最適解探索装置」（特開平１１−８５７２０号公報）
に、最適解の探索結果から選択された事例の集合を用い
て最適解の探索方向を制限するための判断規則を帰納的
に生成する方法が開示されている。
【０００３】これは、検出された解の適合度が設定され
た閾値の領域に属するものを事例として保存し、さらに
それを分類クラスとして保持し、最適解の探索方向を制
限していく方法である。
た閾値の領域に属するものを事例として保存し、さらに
それを分類クラスとして保持し、最適解の探索方向を制
限していく方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、保存する解の判定に用いる上限及び下限の
閾値をそれぞれ初期解集団の上位集団及び下位集団から
求め、その閾値が最適解の探索方向の制限に最後まで適
用される。
来技術では、保存する解の判定に用いる上限及び下限の
閾値をそれぞれ初期解集団の上位集団及び下位集団から
求め、その閾値が最適解の探索方向の制限に最後まで適
用される。
【０００５】したがって、最適解の探索領域が初期解集
団に依存することになり、得られる最適解の精度に問題
があった。
団に依存することになり、得られる最適解の精度に問題
があった。
【０００６】また、上記従来技術では、検出された解と
閾値との間での評価であり、最適解の探索過程において
発生するエラー情報等、最適解探索プロセス内での事象
を反映しておらず探索効率に問題があった。
閾値との間での評価であり、最適解の探索過程において
発生するエラー情報等、最適解探索プロセス内での事象
を反映しておらず探索効率に問題があった。
【０００７】上記の問題を解決するために、本発明は、
最適解探索プロセスにおいて発生した設計上不適当であ
ると出力された情報を逐次取り入れ、その情報を最適解
の探索方向の制限値として使用することにより、最適化
手法における探索効率の向上を図るとともに最適解の精
度の向上を図ることを目的とする。
最適解探索プロセスにおいて発生した設計上不適当であ
ると出力された情報を逐次取り入れ、その情報を最適解
の探索方向の制限値として使用することにより、最適化
手法における探索効率の向上を図るとともに最適解の精
度の向上を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、目
標仕様を満足するまで入力パラメータを変更して最適解
を探索するという作業を繰返し行う最適設計支援装置に
おいて、解析対象となる解析モデルに解析を実行する解
析実行手段と、前記解析実行手段の実行結果を取得する
解析結果取得手段と、前記解析結果取得手段の取得した
解析実行結果を評価する解析結果評価手段と、前記解析
結果手段の評価が不適切である際に前記最適解を評価す
るための目的関数を修正する目的関数修正手段と、前記
解析実行手段による解析結果と既に得られた解析結果と
を前記目標仕様に基づいて収束判定し、収束するまで前
記入力パラメータを修正する収束判定手段とを備えたこ
とを特徴とする。
標仕様を満足するまで入力パラメータを変更して最適解
を探索するという作業を繰返し行う最適設計支援装置に
おいて、解析対象となる解析モデルに解析を実行する解
析実行手段と、前記解析実行手段の実行結果を取得する
解析結果取得手段と、前記解析結果取得手段の取得した
解析実行結果を評価する解析結果評価手段と、前記解析
結果手段の評価が不適切である際に前記最適解を評価す
るための目的関数を修正する目的関数修正手段と、前記
解析実行手段による解析結果と既に得られた解析結果と
を前記目標仕様に基づいて収束判定し、収束するまで前
記入力パラメータを修正する収束判定手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【０００９】本発明の第２発明は、第１発明の最適設計
支援装置において、前記解析結果評価手段が、前記評価
が不適切であると判断した入力パラメータに対する制約
条件を最適解の探索領域の制約情報として登録すること
を特徴とする。
支援装置において、前記解析結果評価手段が、前記評価
が不適切であると判断した入力パラメータに対する制約
条件を最適解の探索領域の制約情報として登録すること
を特徴とする。
【００１０】本発明の第３発明は、第１発明の最適設計
支援装置において、前記目的関数修正手段が、前記評価
が不適切であると判断した入力パラメータに対するペナ
ルティを計算して前記目的関数に加算することを特徴と
する。
支援装置において、前記目的関数修正手段が、前記評価
が不適切であると判断した入力パラメータに対するペナ
ルティを計算して前記目的関数に加算することを特徴と
する。
【００１１】本発明の第４発明、第２または第３発明の
最適設計支援装置において、前記収束判定手段が、前記
解析結果評価手段が登録した最適解の探索領域の制約情
報を使用して入力パラメータの修正を行うことを特徴と
する。
最適設計支援装置において、前記収束判定手段が、前記
解析結果評価手段が登録した最適解の探索領域の制約情
報を使用して入力パラメータの修正を行うことを特徴と
する。
【００１２】本発明の第５発明は、コンピュータを用い
て目標仕様を満足するまで入力パラメータを変更して最
適解を探索するという作業を繰返し行う最適設計支援方
法において、解析対象となる解析モデルに解析を実行す
る解析実行ステップと、前記解析実行手段の実行結果を
取得する解析結果取得ステップと、前記解析結果取得ス
テップで取得した解析実行結果を評価する解析結果評価
ステップと、前記解析結果ステップの評価が不適切であ
る際に前記最適解を評価するための目的関数を修正する
目的関数修正ステップと、前記解析実行ステップによる
解析結果と既に得られた解析結果とを前記目標仕様に基
づいて収束判定し、収束するまで前記入力パラメータを
修正する収束判定ステップとを備えたことを特徴とす
る。
て目標仕様を満足するまで入力パラメータを変更して最
適解を探索するという作業を繰返し行う最適設計支援方
法において、解析対象となる解析モデルに解析を実行す
る解析実行ステップと、前記解析実行手段の実行結果を
取得する解析結果取得ステップと、前記解析結果取得ス
テップで取得した解析実行結果を評価する解析結果評価
ステップと、前記解析結果ステップの評価が不適切であ
る際に前記最適解を評価するための目的関数を修正する
目的関数修正ステップと、前記解析実行ステップによる
解析結果と既に得られた解析結果とを前記目標仕様に基
づいて収束判定し、収束するまで前記入力パラメータを
修正する収束判定ステップとを備えたことを特徴とす
る。
【００１３】本発明の第６発明は、第５発明の最適設計
支援方法において、前記解析結果評価ステップが、前記
評価が不適切であると判断した入力パラメータに対する
制約条件を最適解の探索領域の制約情報として登録する
ことを特徴とする。
支援方法において、前記解析結果評価ステップが、前記
評価が不適切であると判断した入力パラメータに対する
制約条件を最適解の探索領域の制約情報として登録する
ことを特徴とする。
【００１４】本発明の第７発明は、第５発明の最適設計
支援方法において、前記目的関数修正ステップが、前記
評価が不適切であると判断した入力パラメータに対する
ペナルティを計算して前記目的関数に加算することを特
徴とする。
支援方法において、前記目的関数修正ステップが、前記
評価が不適切であると判断した入力パラメータに対する
ペナルティを計算して前記目的関数に加算することを特
徴とする。
【００１５】本発明の第８発明は、第６または第７発明
に記載の最適設計支援方法において、前記収束判定ステ
ップは、前記解析結果評価手段が登録した最適解の探索
領域の制約情報を使用して入力パラメータの修正を行う
ことを特徴とする。
に記載の最適設計支援方法において、前記収束判定ステ
ップは、前記解析結果評価手段が登録した最適解の探索
領域の制約情報を使用して入力パラメータの修正を行う
ことを特徴とする。
【００１６】本発明の第９発明は、目標仕様を満足する
まで入力パラメータを変更して最適解を探索するという
作業を繰返し行う最適設計支援方法をコンピュータに実
行させるための最適設計支援プログラムを記録した記録
媒体であって、該プログラムは、解析対象となる解析モ
デルに解析を実行させ、実行された解析結果を取得さ
せ、取得された解析結果を評価させ、解析結果の評価が
不適切である際に前記最適解を評価するための目的関数
を修正させ、前記解析結果と既に得られた解析結果とを
前記目標仕様に基づいて収束判定させ、収束するまで前
記入力パラメータを修正させることを特徴とする。
まで入力パラメータを変更して最適解を探索するという
作業を繰返し行う最適設計支援方法をコンピュータに実
行させるための最適設計支援プログラムを記録した記録
媒体であって、該プログラムは、解析対象となる解析モ
デルに解析を実行させ、実行された解析結果を取得さ
せ、取得された解析結果を評価させ、解析結果の評価が
不適切である際に前記最適解を評価するための目的関数
を修正させ、前記解析結果と既に得られた解析結果とを
前記目標仕様に基づいて収束判定させ、収束するまで前
記入力パラメータを修正させることを特徴とする。
【００１７】本発明の第１０発明は、第９発明の最適設
計支援プログラムを記録した記録媒体において、前記解
析結果評価において、前記評価が不適切であると判断し
た入力パラメータに対する制約条件を最適解の探索領域
の制約情報として登録させることを特徴とする。
計支援プログラムを記録した記録媒体において、前記解
析結果評価において、前記評価が不適切であると判断し
た入力パラメータに対する制約条件を最適解の探索領域
の制約情報として登録させることを特徴とする。
【００１８】本発明の第１１発明は、第９発明の最適設
計支援プログラムを記録した記録媒体において、前記目
的関数修正において、前記評価が不適切であると判断し
た入力パラメータに対するペナルティを計算して前記目
的関数に加算させることを特徴とする。
計支援プログラムを記録した記録媒体において、前記目
的関数修正において、前記評価が不適切であると判断し
た入力パラメータに対するペナルティを計算して前記目
的関数に加算させることを特徴とする。
【００１９】本発明の第１２発明は、第１０または第１
１発明の最適設計支援プログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記収束判定において、前記解析結果評価にお
いて登録させた最適解の探索領域の制約情報を使用して
入力パラメータを修正させることを特徴とする。
１発明の最適設計支援プログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記収束判定において、前記解析結果評価にお
いて登録させた最適解の探索領域の制約情報を使用して
入力パラメータを修正させることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について詳細に説明する。
の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】図１は、本発明の最適設計支援装置の機能
構成を示す機能ブロック図である。図１において、１は
コンピュータシミュレーションを実行する解析実行部、
２は解析実行部１の解析結果の出力データ、３は解析結
果データ２の取得部、４はデータ取得部３が取得した解
析結果データ２を評価する解析結果評価部、５は最適解
の探索領域を制限する探索領域制約情報データベース、
６はペナルティ計算部、７はペナルティ計算部６で作成
されたペナルティにより目的関数を修正する目的関数修
正部、８は最適解の探索の終了判定を行う収束判定部で
ある。
構成を示す機能ブロック図である。図１において、１は
コンピュータシミュレーションを実行する解析実行部、
２は解析実行部１の解析結果の出力データ、３は解析結
果データ２の取得部、４はデータ取得部３が取得した解
析結果データ２を評価する解析結果評価部、５は最適解
の探索領域を制限する探索領域制約情報データベース、
６はペナルティ計算部、７はペナルティ計算部６で作成
されたペナルティにより目的関数を修正する目的関数修
正部、８は最適解の探索の終了判定を行う収束判定部で
ある。
【００２２】また、図２は、図１の最適設計支援装置の
ハードウエア構成図である。図２に示すように本発明の
最適設計支援装置は、該装置を制御および管理するＣＰ
Ｕ１００、最適設計のためのプログラムを含む各種プロ
グラムならびに各種データが格納されるＲＯＭ１０１、
処理に必要なデータが格納されるＲＡＭ１０２、各種デ
ータの入力ならびに指示を行うキーボードやマウスなど
からなる入力部１０３、解析モデルや処理結果を出力す
るためのディスプレイやプリンタなどからなる出力部１
０４、入力部１０３および出力部１０４とＣＰＵ１００
とを接続するＩ／Ｏデバイス１０５、ＦＤ（フレキシブ
ルディスク）などの記録媒体１０７が着脱自在にセット
されてＣＰＵ１００の制御により記録媒体１０７をアク
セスしてデータの読書きをするための外部記憶ドライバ
１０６、インターネットなどを含む外部の通信ネットワ
ーク１０９とＣＰＵ１００とを接続する通信デバイス１
０８で構成される。
ハードウエア構成図である。図２に示すように本発明の
最適設計支援装置は、該装置を制御および管理するＣＰ
Ｕ１００、最適設計のためのプログラムを含む各種プロ
グラムならびに各種データが格納されるＲＯＭ１０１、
処理に必要なデータが格納されるＲＡＭ１０２、各種デ
ータの入力ならびに指示を行うキーボードやマウスなど
からなる入力部１０３、解析モデルや処理結果を出力す
るためのディスプレイやプリンタなどからなる出力部１
０４、入力部１０３および出力部１０４とＣＰＵ１００
とを接続するＩ／Ｏデバイス１０５、ＦＤ（フレキシブ
ルディスク）などの記録媒体１０７が着脱自在にセット
されてＣＰＵ１００の制御により記録媒体１０７をアク
セスしてデータの読書きをするための外部記憶ドライバ
１０６、インターネットなどを含む外部の通信ネットワ
ーク１０９とＣＰＵ１００とを接続する通信デバイス１
０８で構成される。
【００２３】次に、図１および図２の最適設計支援装置
において実行される最適設計処理の動作について説明す
る。
において実行される最適設計処理の動作について説明す
る。
【００２４】本実施の形態においては、最適設計の対象
として、樹脂部品の成形におけるランナー径の決定を例
にあげて説明する。
として、樹脂部品の成形におけるランナー径の決定を例
にあげて説明する。
【００２５】図３は多数個取り平板金型への射出成形
を、図４はその解析モデルを示した図である。図３にお
いて、２１〜２３は金型、２７はメインランナー、２４
〜２６はサブランナーである。
を、図４はその解析モデルを示した図である。図３にお
いて、２１〜２３は金型、２７はメインランナー、２４
〜２６はサブランナーである。
【００２６】射出成形による樹脂の成形において、射出
成形機（図示せず）より射出された溶融樹脂は、メイン
ランナー２７からサブランナー２４〜２６を流動して、
金型２１〜２３に充填され固化する。その際、成形樹脂
の品質を保つために各金型への樹脂の充填時間ができる
だけ等しくなるようにランナー径を設計することが重要
となる。
成形機（図示せず）より射出された溶融樹脂は、メイン
ランナー２７からサブランナー２４〜２６を流動して、
金型２１〜２３に充填され固化する。その際、成形樹脂
の品質を保つために各金型への樹脂の充填時間ができる
だけ等しくなるようにランナー径を設計することが重要
となる。
【００２７】本例では、最適設計として、樹脂流動解析
においてサブランナー２４、２５、２６のランナー径を
変更し、金型２１、２２、２３の充填口に対向したＡ、
Ｂ、Ｃの位置に樹脂が到達するまでの充填時間を均一に
するサブランナー径を最適化手法を用いて求めるもので
ある。
においてサブランナー２４、２５、２６のランナー径を
変更し、金型２１、２２、２３の充填口に対向したＡ、
Ｂ、Ｃの位置に樹脂が到達するまでの充填時間を均一に
するサブランナー径を最適化手法を用いて求めるもので
ある。
【００２８】具体的には、サブランナー２４、２５、２
６の径をそれぞれ設計変数とし、充填時間の均一性を評
価するために次式（１）を目的関数とする。
６の径をそれぞれ設計変数とし、充填時間の均一性を評
価するために次式（１）を目的関数とする。
【００２９】 Ｆ（ｘ１，ｘ２，ｘ３）＝｜ｆｔ１（ｘ１）−ｆｔ２（ｘ２）｜＋ ｜ｆｔ１（ｘ１）−ｆｔ３（ｘ３）｜＋｜ｆｔ２（ｘ２）− ｆｔ３（ｘ３）｜ ・・・（１ ） 式（１）において、ｆｔ１（ｘ１）、ｆｔ２（ｘ２）、
ｆｔ３（ｘ３）は、サブランナー２４、２５、２６の径
がそれぞれｘ１、ｘ２、ｘ３の場合に、それぞれ金型２
１、２２、２３のＡ、Ｂ、Ｃの位置に樹脂が到達するま
での時間を表わす。
ｆｔ３（ｘ３）は、サブランナー２４、２５、２６の径
がそれぞれｘ１、ｘ２、ｘ３の場合に、それぞれ金型２
１、２２、２３のＡ、Ｂ、Ｃの位置に樹脂が到達するま
での時間を表わす。
【００３０】次に図５のフローチャートを用いて、最適
設計支援方法について説明する。
設計支援方法について説明する。
【００３１】まず、最適化手法を実施するための各種パ
ラメータを初期化する（Ｓ１）。具体的には、最適解の
探索回数の上限数、設計値として各サブランナーのラン
ナー径の初期値を設定し、更にそれら設計値の１つを設
計変数に設定するとともに、収束判定のための設計変数
および設計目標に対する目的関数の収束基準値を設定す
る。
ラメータを初期化する（Ｓ１）。具体的には、最適解の
探索回数の上限数、設計値として各サブランナーのラン
ナー径の初期値を設定し、更にそれら設計値の１つを設
計変数に設定するとともに、収束判定のための設計変数
および設計目標に対する目的関数の収束基準値を設定す
る。
【００３２】そして、境界条件の設定や要素分割のなさ
れた解析モデルに対して樹脂流動解析を行う（Ｓ２）。
樹脂流動解析には、例えば市販されているＭＯＬＤＦＬ
ＯＷ（米国ＭＯＬＤＦＬＯＷ社製）などを使用してもよ
い。
れた解析モデルに対して樹脂流動解析を行う（Ｓ２）。
樹脂流動解析には、例えば市販されているＭＯＬＤＦＬ
ＯＷ（米国ＭＯＬＤＦＬＯＷ社製）などを使用してもよ
い。
【００３３】樹脂流動解析が終了すると解析システムが
実行した解析結果データ２を解析結果データ取得部３に
取り込み、解析結果を評価する（Ｓ３）。
実行した解析結果データ２を解析結果データ取得部３に
取り込み、解析結果を評価する（Ｓ３）。
【００３４】図６は、ＭＯＬＤＦＬＯＷの出力する解析
結果データファイルの内容の一部である。詳細はＭＯＬ
ＤＦＬＯＷのマニュアルに記載されているが、簡単に説
明すると、1行目にはデータ項目が、２行目にはその単
位が出力されている。データ項目は列方向に左から圧
力、樹脂温度、充填時間、流動中心の温度、エアートラ
ップ、ウエルドライン、流動先端の前進位置の順にデー
タが並んでいる。そして、３行目以降に解析により得ら
れた結果がメッシュ（要素）のノード（節点）毎に上記
のデータ項目に対応して出力される。左端の列の数値が
そのノード番号である。
結果データファイルの内容の一部である。詳細はＭＯＬ
ＤＦＬＯＷのマニュアルに記載されているが、簡単に説
明すると、1行目にはデータ項目が、２行目にはその単
位が出力されている。データ項目は列方向に左から圧
力、樹脂温度、充填時間、流動中心の温度、エアートラ
ップ、ウエルドライン、流動先端の前進位置の順にデー
タが並んでいる。そして、３行目以降に解析により得ら
れた結果がメッシュ（要素）のノード（節点）毎に上記
のデータ項目に対応して出力される。左端の列の数値が
そのノード番号である。
【００３５】この解析結果データファイル内の金型２
１、２２、２３のＡ、Ｂ、Ｃの位置のノード番号の充填
時間が記述されている部分を読む。
１、２２、２３のＡ、Ｂ、Ｃの位置のノード番号の充填
時間が記述されている部分を読む。
【００３６】サブランナーのランナー径が不適切である
と、充填不良（ショートショット）が起こるが、この
時、解析結果データファイル内では前記充填不良を示す
ためにさまざまな表記がなされる。
と、充填不良（ショートショット）が起こるが、この
時、解析結果データファイル内では前記充填不良を示す
ためにさまざまな表記がなされる。
【００３７】例えば、図７に示すように、金型２１のＡ
の位置で充填不良が起こり、そのノード番号が１である
とすると解析結果データファイルにノード番号１のデー
タが出力されず、正常な解析結果が得られた場合の出力
内容と異なる結果が出力される。
の位置で充填不良が起こり、そのノード番号が１である
とすると解析結果データファイルにノード番号１のデー
タが出力されず、正常な解析結果が得られた場合の出力
内容と異なる結果が出力される。
【００３８】このようにして、解析結果を評価して、正
常な結果が得られている場合はＳ８の処理に進む。
常な結果が得られている場合はＳ８の処理に進む。
【００３９】エラーを起こしている場合は、充填不良を
起こす原因となったサブランナーのランナー径（設計変
数）を解析結果評価部４が探索領域制約情報データベー
ス５との照合により評価を行う。
起こす原因となったサブランナーのランナー径（設計変
数）を解析結果評価部４が探索領域制約情報データベー
ス５との照合により評価を行う。
【００４０】評価は、充填不良を起こす原因となったラ
ンナー径が探索領域制約情報データベース５に記述され
ているランナー径の実行不可領域に含まれるかどうかを
判断することで行う（Ｓ４）。
ンナー径が探索領域制約情報データベース５に記述され
ているランナー径の実行不可領域に含まれるかどうかを
判断することで行う（Ｓ４）。
【００４１】図８は、探索領域制約情報データベース５
を説明する図である。図８に示すように、探索領域制約
情報データベース５には各ランナー径に対する制約条件
として実行不可領域が定義されており、Ｄｅｓｉｇｎ
Ｖａｌｕｅ１のブロックにはサブランナー２４のランナ
ー径の、Ｄｅｓｉｇｎ Ｖａｌｕｅ２のブロックにはサ
ブランナー２５のランナー径の、Ｄｅｓｉｇｎ Ｖａｌ
ｕｅ３のブロックにはサブランナー２６のランナー径の
実行不可領域がそれぞれ定義されている。
を説明する図である。図８に示すように、探索領域制約
情報データベース５には各ランナー径に対する制約条件
として実行不可領域が定義されており、Ｄｅｓｉｇｎ
Ｖａｌｕｅ１のブロックにはサブランナー２４のランナ
ー径の、Ｄｅｓｉｇｎ Ｖａｌｕｅ２のブロックにはサ
ブランナー２５のランナー径の、Ｄｅｓｉｇｎ Ｖａｌ
ｕｅ３のブロックにはサブランナー２６のランナー径の
実行不可領域がそれぞれ定義されている。
【００４２】Ｌｏｗｅｒ Ｂｏｕｎｄａｒｙ（Ｌ／Ｂ）
は実行不可領域の下限、ＵｐｐｅｒＢｏｕｎｄａｒｙ
（Ｕ／Ｂ）は実行不可領域の上限であり、各ランナー径
に対する実行不可領域が、（Ｌ／Ｂ）＜ランナー径＜
（Ｕ／Ｂ）であることを意味している。
は実行不可領域の下限、ＵｐｐｅｒＢｏｕｎｄａｒｙ
（Ｕ／Ｂ）は実行不可領域の上限であり、各ランナー径
に対する実行不可領域が、（Ｌ／Ｂ）＜ランナー径＜
（Ｕ／Ｂ）であることを意味している。
【００４３】上記充填不良を起こす原因となったランナ
ー径がＤｅｓｉｇｎ Ｖａｌｕｅ１でその値が、0.3200
00E-00だとすると、図８に示す実行不可領域に含まれる
ため、ペナルティ関数の計算を行う（Ｓ６）。
ー径がＤｅｓｉｇｎ Ｖａｌｕｅ１でその値が、0.3200
00E-00だとすると、図８に示す実行不可領域に含まれる
ため、ペナルティ関数の計算を行う（Ｓ６）。
【００４４】一方、上記充填不良を起こす原因となった
ランナー径が探索領域制約情報データベース５に定義さ
れている実行不可領域に含まれなかった場合、新たな情
報として探索領域制約情報データベース５の該当するラ
ンナー径のところに追加する（Ｓ５）。
ランナー径が探索領域制約情報データベース５に定義さ
れている実行不可領域に含まれなかった場合、新たな情
報として探索領域制約情報データベース５の該当するラ
ンナー径のところに追加する（Ｓ５）。
【００４５】探索領域制約情報データベース５への追加
は、追加するランナー径に値を加減して追加する。
は、追加するランナー径に値を加減して追加する。
【００４６】なお、探索領域制約情報データベース５
は、最適設計処理を実行する際に新たに定義してもよい
し、過去の設計ノウハウとして蓄積されたデータベース
を利用することもできる。さらに、このようにして蓄積
された探索領域制約情報データベースは、次に設計する
際に活用することができ、初期設計の品質を高めること
が可能である。
は、最適設計処理を実行する際に新たに定義してもよい
し、過去の設計ノウハウとして蓄積されたデータベース
を利用することもできる。さらに、このようにして蓄積
された探索領域制約情報データベースは、次に設計する
際に活用することができ、初期設計の品質を高めること
が可能である。
【００４７】Ｓ６では、上記充填不良を起こす原因とな
ったランナー径に対するペナルティをペナルティ関数を
用いて計算する。
ったランナー径に対するペナルティをペナルティ関数を
用いて計算する。
【００４８】ペナルティ関数は、対象により任意に変更
することでランナー径に対するペナルティを変更するこ
とができるが、例えば、ｐ（ｘ）＝ａ／ｘとする。
することでランナー径に対するペナルティを変更するこ
とができるが、例えば、ｐ（ｘ）＝ａ／ｘとする。
【００４９】ｐ（ｘ）はペナルティ関数、ａは定数、ｘ
は充填不良を起こす原因となったランナー径である。
は充填不良を起こす原因となったランナー径である。
【００５０】こうして求めたペナルティの値を式（１）
の目的関数に加算して、目的関数を修正する（Ｓ７）。
の目的関数に加算して、目的関数を修正する（Ｓ７）。
【００５１】そして、設計変数に対する目的関数が収束
しているか判定し（Ｓ８）、収束していなければ、設計
変数の値を更新し（Ｓ９）、更新後の設計変数の値が探
索領域制約情報データベースの実行不可領域に入ってい
るかを判定する（Ｓ１０）。
しているか判定し（Ｓ８）、収束していなければ、設計
変数の値を更新し（Ｓ９）、更新後の設計変数の値が探
索領域制約情報データベースの実行不可領域に入ってい
るかを判定する（Ｓ１０）。
【００５２】実行不可領域に入っている場合は、現状の
設計変数による最適解の探索を続行することは不可能で
あり、設計変数の変更を行う（Ｓ１２）。実行不可領域
に入っていない場合は、次の最適解の探索が可能か判断
を行う（Ｓ１３）。
設計変数による最適解の探索を続行することは不可能で
あり、設計変数の変更を行う（Ｓ１２）。実行不可領域
に入っていない場合は、次の最適解の探索が可能か判断
を行う（Ｓ１３）。
【００５３】一方、Ｓ８で設計変数に対する目的関数が
収束していれば、次に設計目標に対する目的関数の値を
求め、該目的関数が収束しているか判断し（Ｓ１１）、
収束していれば、最適解の探索を終了する。
収束していれば、次に設計目標に対する目的関数の値を
求め、該目的関数が収束しているか判断し（Ｓ１１）、
収束していれば、最適解の探索を終了する。
【００５４】上記目的関数の収束判定は、直前の最適解
の探索結果に対する目的関数の値と今回の最適解の探索
結果に対する目的関数の値との差分の絶対値が予め設定
された基準値以下であるかどうかで判定する。
の探索結果に対する目的関数の値と今回の最適解の探索
結果に対する目的関数の値との差分の絶対値が予め設定
された基準値以下であるかどうかで判定する。
【００５５】Ｓ１１で設計変数に対する目的関数が収束
していなければ、感度解析を行って新たに対象とする設
計変数を決定し（Ｓ１２）、Ｓ１で設定した最適解の探
索回数の上限値と比較し、繰返し計算が可能か調べて
（Ｓ１３）、探索回数の上限に達していれば最適解の探
索を終了する。
していなければ、感度解析を行って新たに対象とする設
計変数を決定し（Ｓ１２）、Ｓ１で設定した最適解の探
索回数の上限値と比較し、繰返し計算が可能か調べて
（Ｓ１３）、探索回数の上限に達していれば最適解の探
索を終了する。
【００５６】Ｓ１３で最適解の探索が可能であれば、Ｓ
２の樹脂流動解析に戻り再び最適解の探索を繰返す。
２の樹脂流動解析に戻り再び最適解の探索を繰返す。
【００５７】なお、上記最適解の探索により得られた解
や、また必要に応じて探索過程の情報は出力部を介して
表示およびプリントアウトされる。
や、また必要に応じて探索過程の情報は出力部を介して
表示およびプリントアウトされる。
【００５８】以上説明した最適設計支援装置は、図５の
フローチャートを含んで示される最適設計処理を機能さ
せるためのコンピュータで読取可能な記録媒体に格納さ
れたプログラムで実現される。記録媒体は、図２の装置
と分離可能に構成される記録媒体であり、上記したＦＤ
の他、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯなどの光／光磁気デ
ィスク媒体、ＩＣカード媒体、磁気テープ媒体であって
もよい。
フローチャートを含んで示される最適設計処理を機能さ
せるためのコンピュータで読取可能な記録媒体に格納さ
れたプログラムで実現される。記録媒体は、図２の装置
と分離可能に構成される記録媒体であり、上記したＦＤ
の他、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯなどの光／光磁気デ
ィスク媒体、ＩＣカード媒体、磁気テープ媒体であって
もよい。
【００５９】また、図２で示した通信ネットワーク１０
９から最適設計処理を機能させるプログラムをダウンロ
ードするようにしてもよい。
９から最適設計処理を機能させるプログラムをダウンロ
ードするようにしてもよい。
【００６０】更に、記録媒体に格納される内容は、プロ
グラムに限定されずデータであってもよい。
グラムに限定されずデータであってもよい。
【００６１】なお、本発明は、上記の実施の形態で説明
した樹脂流動解析の最適設計に限定されるものではな
く、構造解析などコンピューターを用いた各種解析にお
ける最適設計についても有用である。
した樹脂流動解析の最適設計に限定されるものではな
く、構造解析などコンピューターを用いた各種解析にお
ける最適設計についても有用である。
【００６２】
【発明の効果】本発明の第１、第５、第９および第３、
第７、第１１発明によれば、解析実行手段から出力され
た解析結果の情報を取得し、前記取得された情報が設計
上不適切な設計値である場合、目的関数を修正すること
により、単に数値計算のみで最適解の評価を行うのでは
なく、対象物で発生している事例も含めて最適解の探索
を行うことができるため、シミュレーションによって得
られた結果に対する精度を向上させるという効果を奏す
る。
第７、第１１発明によれば、解析実行手段から出力され
た解析結果の情報を取得し、前記取得された情報が設計
上不適切な設計値である場合、目的関数を修正すること
により、単に数値計算のみで最適解の評価を行うのでは
なく、対象物で発生している事例も含めて最適解の探索
を行うことができるため、シミュレーションによって得
られた結果に対する精度を向上させるという効果を奏す
る。
【００６３】本発明の第２、第６、第１０発明によれ
ば、さらに解析結果の評価が不適切であると判断した入
力パラメータに対する制約条件を最適解の探索領域の制
約情報として登録することにより、次に設計を行う際の
設計情報として活用することが可能となり、初期設計の
品質を向上させるという効果を奏する。
ば、さらに解析結果の評価が不適切であると判断した入
力パラメータに対する制約条件を最適解の探索領域の制
約情報として登録することにより、次に設計を行う際の
設計情報として活用することが可能となり、初期設計の
品質を向上させるという効果を奏する。
【００６４】本発明の第４、第８、第１２発明によれ
ば、さらに設計上不適切な設計値に関する情報が制約情
報として、次の最適解の探索のための設計パラメータの
修正に使用でき探索方向を絞りこむことができるので最
適解の探索効率が向上するという効果を奏する。
ば、さらに設計上不適切な設計値に関する情報が制約情
報として、次の最適解の探索のための設計パラメータの
修正に使用でき探索方向を絞りこむことができるので最
適解の探索効率が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における最適設計支援装置
の機能構成を示す機能ブロック図である。
の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における最適設計支援装置
のハードウエア構成図である。
のハードウエア構成図である。
【図３】多数個取り平板金型への射出成形を説明する図
である。
である。
【図４】図３の解析モデルを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における最適設計支援方法
の処理手順を説明するためのフローチャート図である。
の処理手順を説明するためのフローチャート図である。
【図６】解析結果ファイルの内容を説明するための図で
ある。
ある。
【図７】充填不良時の解析結果ファイルの内容を説明す
るための図である。
るための図である。
【図８】ペナルティ関数情報データベースの内容を説明
するための図である。
するための図である。
１：解析実行部 ２：解析結果データ ３：解析結果データ取得部 ４：解析結果評価部 ５：探索領域制約情報データベース ６：ペナルティ計算部 ７：目的関数修正部 ８：収束判定部 ２１、２２、２３：金型 ２４、２５、２６：サブランナー ２７：メインランナー １００：ＣＰＵ １０１：ＲＯＭ １０２：ＲＡＭ １０３：入力部 １０４：出力部 １０５：Ｉ／Ｏデバイス １０６：外部記憶ドライバ １０７：記録媒体 １０８：通信デバイス １０９：通信ネットワーク
Claims (12)
- 【請求項１】 目標仕様を満足するまで入力パラメータ
を変更して最適解を探索するという作業を繰返し行う最
適設計支援装置において、 解析対象となる解析モデルに解析を実行する解析実行手
段と、 前記解析実行手段の実行結果を取得する解析結果取得手
段と、 前記解析結果取得手段の取得した解析実行結果を評価す
る解析結果評価手段と、 前記解析結果手段の評価が不適切である際に前記最適解
を評価するための目的関数を修正する目的関数修正手段
と、 前記解析実行手段による解析結果と既に得られた解析結
果とを前記目標仕様に基づいて収束判定し、収束するま
で前記入力パラメータを修正する収束判定手段とを備え
たことを特徴とする最適設計支援装置。 - 【請求項２】 前記解析結果評価手段は、前記評価が不
適切であると判断した入力パラメータに対する制約条件
を最適解の探索領域の制約情報として登録することを特
徴とする、請求項１に記載の最適設計支援装置。 - 【請求項３】 前記目的関数修正手段は、前記評価が不
適切であると判断した入力パラメータに対するペナルテ
ィを計算して前記目的関数に加算することを特徴とす
る、請求項１に記載の最適設計支援装置。 - 【請求項４】 前記収束判定手段は、前記解析結果評価
手段が登録した最適解の探索領域の制約情報を使用して
入力パラメータの修正を行うことを特徴とする、請求項
２または３に記載の最適設計支援装置。 - 【請求項５】 コンピュータを用いて目標仕様を満足す
るまで入力パラメータを変更して最適解を探索するとい
う作業を繰返し行う最適設計支援方法において、 解析対象となる解析モデルに解析を実行する解析実行ス
テップと、 前記解析実行手段の実行結果を取得する解析結果取得ス
テップと、 前記解析結果取得ステップで取得した解析実行結果を評
価する解析結果評価ステップと、 前記解析結果ステップの評価が不適切である際に前記最
適解を評価するための目的関数を修正する目的関数修正
ステップと、 前記解析実行ステップによる解析結果と既に得られた解
析結果とを前記目標仕様に基づいて収束判定し、収束す
るまで前記入力パラメータを修正する収束判定ステップ
とを備えたことを特徴とする最適設計支援方法。 - 【請求項６】 前記解析結果評価ステップは、前記評価
が不適切であると判断した入力パラメータに対する制約
条件を最適解の探索領域の制約情報として登録すること
を特徴とする、請求項５に記載の最適設計支援方法。 - 【請求項７】 前記目的関数修正ステップは、前記評価
が不適切であると判断した入力パラメータに対するペナ
ルティを計算して前記目的関数に加算することを特徴と
する、請求項５に記載の最適設計支援方法。 - 【請求項８】 前記収束判定ステップは、前記解析結果
評価手段が登録した最適解の探索領域の制約情報を使用
して入力パラメータの修正を行うことを特徴とする、請
求項６または７に記載の最適設計支援方法。 - 【請求項９】 目標仕様を満足するまで入力パラメータ
を変更して最適解を探索するという作業を繰返し行う最
適設計支援方法をコンピュータに実行させるための最適
設計支援プログラムを記録した記録媒体であって、 該プログラムは、 解析対象となる解析モデルに解析を実行させ、 実行された解析結果を取得させ、 取得された解析結果を評価させ、 解析結果の評価が不適切である際に前記最適解を評価す
るための目的関数を修正させ、 前記解析結果と既に得られた解析結果とを前記目標仕様
に基づいて収束判定させ、収束するまで前記入力パラメ
ータを修正させることを特徴とする、最適設計支援プロ
グラムを記録した記録媒体。 - 【請求項１０】 前記解析結果評価において、前記評価
が不適切であると判断した入力パラメータに対する制約
条件を最適解の探索領域の制約情報として登録させるこ
とを特徴とする、請求項９に記載の最適設計支援プログ
ラムを記録した記録媒体。 - 【請求項１１】 前記目的関数修正において、前記評価
が不適切であると判断した入力パラメータに対するペナ
ルティを計算して前記目的関数に加算させることを特徴
とする、請求項９に記載の最適設計支援プログラムを記
録した記録媒体。 - 【請求項１２】 前記収束判定において、前記解析結果
評価において登録させた最適解の探索領域の制約情報を
使用して入力パラメータを修正させることを特徴とす
る、請求項１０または１１に記載の最適設計支援プログ
ラムを記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052872A JP2001243268A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 最適設計支援装置および方法、並びに最適設計支援プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052872A JP2001243268A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 最適設計支援装置および方法、並びに最適設計支援プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001243268A true JP2001243268A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18574325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000052872A Pending JP2001243268A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 最適設計支援装置および方法、並びに最適設計支援プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001243268A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003141192A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-16 | Hitachi Ltd | 機械構造物の設計支援方法及び設計支援システム |
| US7502714B2 (en) | 2004-08-17 | 2009-03-10 | Fujitsu Limited | Device, method and program for optimization analysis |
| US8577653B2 (en) | 2010-12-08 | 2013-11-05 | Fujitsu Limited | Optimization processing method and apparatus |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000052872A patent/JP2001243268A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003141192A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-16 | Hitachi Ltd | 機械構造物の設計支援方法及び設計支援システム |
| US7502714B2 (en) | 2004-08-17 | 2009-03-10 | Fujitsu Limited | Device, method and program for optimization analysis |
| US8577653B2 (en) | 2010-12-08 | 2013-11-05 | Fujitsu Limited | Optimization processing method and apparatus |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051215 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20051215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060214 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060606 |