JP5879921B2 - 構造体設計支援装置、構造体設計支援方法及び構造体設計支援プログラム - Google Patents
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Description
また、この発明は、前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における平均曲率の変化量であることを特徴とする上記に記載の構造体設計支援装置である。
また、この発明は、前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点におけるガウス曲率の変化量であることを特徴とする上記に記載の構造体設計支援装置である。
また、この発明は、前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記曲率の変化量の複数成分を用いて定義されるスカラー量であることを特徴とする上記に記載の構造体設計支援方法である。
また、この発明は、前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における平均曲率の変化量であることを特徴とする上記に記載の構造体設計支援方法である。
また、この発明は、前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点におけるガウス曲率の変化量であることを特徴とする上記に記載の構造体設計支援方法である。
また、この発明は、前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記曲率の変化量の複数成分を用いて定義されるスカラー量であることを特徴とする上記に記載の構造体設計支援プログラムである。
また、この発明は、前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における平均曲率の変化量であることを特徴とする上記に記載の構造体設計支援プログラムである。
また、この発明は、前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点におけるガウス曲率の変化量であることを特徴とする上記に記載の構造体設計支援プログラムである。
さらに、上記技術は、自動車の車体に限らず、軽量化を要する構造物のすべてにおいて適用可能となる技術である。
1.剛性解析用計算機
2.剛性解析ソフトウェア
3.構造物の有限要素解析データ(初期設計データ)
4.構造物にかかる荷重データ(上記有限要素解析データの境界条件)
また、上記ステップ3’において、(1)式で定義する座標系に依存しない相当量κを評価曲率変化ρiとするのが望ましい。
たとえば、構造物の有限要素解析データ(初期設計データ)および構造物にかかる荷重データ(上記有限要素解析データの境界条件)が、FEMモデルデータおよび制荷重条件入力部50から、剛性解析用計算機100の入力部150に、入力される。そして、入力部150に入力された構造物の有限要素解析データ(初期設計データ)および構造物にかかる荷重データ(上記有限要素解析データの境界条件)が、入力部150により、記憶部200に記憶される。
出力部300は、各評価要素の曲率変化計算部250により算出された変形モードに関する情報を出力する。なお、この出力部300は、各評価要素の曲率変化計算部250により算出された変形モードに関する情報を出力する場合に、この情報を、たとえば、ディスプレイ400などの表示装置に出力してもよいし、プリンター500などの印字装置に出力してもよいし、記憶部200などの記憶装置に記憶させてもよい。
以下に自動車の車体のねじれ変形を対象に、本発明の具体的な実施例を示す。ここでは、図1を用いて説明した方法の場合について説明する。
本ケースで使用する自動車の車体のFEMモデルは、398点の部品データ、各部品を結合するスポット溶接データとボルト−ナット締結データから構成されている。各部品データについて、各部品に1〜398番の番号を付与し、番号に紐付いた部品のセット名をFEMデータにて定義する(ステップ1)。なお、解析ソルバーは、NASTRANを使用した。
次に、参照並進変位(δj)を式(3)より求める(ステップ5)。
上記FEMモデルにおける各部品データについて、各部品に1〜398番の番号を付与し、番号に紐付いた部品のセット名をFEMデータにて定義する(ステップ1’)。
上記ループ1’を部品番号2〜398の部品についても実施し、部品曲率変化(PI,I=1〜398)を求める。
また、入力部150、各評価要素の曲率変化計算部250、または、出力部300は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この入力部150、各評価要素の曲率変化計算部250、または、出力部300はメモリおよびCPU(中央演算装置)により構成され、入力部150、各評価要素の曲率変化計算部250、または、出力部300の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
Claims (12)
- 単一もしくは複数の部品から構成される構造体の少なくとも一部を構成する各部位の、該構造体の設計データを元に作成される有限要素解析データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記有限要素解析データに基づいて、前記構造体にかかる荷重における静解析を実施し、前記有限要素解析データによって定義される全節点の並進変位を算出し、該並進変位に基づいて、前記部品もしくは部品の一部の前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における複数成分で定義される曲率の変化量の一つもしくは複数成分の値を算出する算出部と、
を有することを特徴とする構造体設計支援装置。 - 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記曲率の変化量の複数成分を用いて定義されるスカラー量であることを特徴とする請求項1に記載の構造体設計支援装置。
- 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における平均曲率の変化量であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の構造体設計支援装置。
- 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点におけるガウス曲率の変化量であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の構造体設計支援装置。
- コンピュータシステムが、
単一もしくは複数の部品から構成される構造体の少なくとも一部を構成する各部位の、該構造体の設計データを元に作成される有限要素解析データを記憶するステップと、
続いて、記憶された前記有限要素解析データに基づいて、前記構造体にかかる荷重における静解析を実施し、前記有限要素解析データによって定義される全節点の並進変位を算出し、該並進変位に基づいて、前記部品もしくは部品の一部の前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における複数成分で定義される曲率の変化量の一つもしくは複数成分の値を算出するステップを有することを特徴とする構造体設計支援方法。 - 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記曲率の変化量の複数成分を用いて定義されるスカラー量であることを特徴とする請求項5に記載の構造体設計支援方法。
- 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における平均曲率の変化量であることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の構造体設計支援方法。
- 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点におけるガウス曲率の変化量であることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の構造体設計支援方法。
- コンピュータシステムに、
単一もしくは複数の部品から構成される構造体の少なくとも一部を構成する各部位の、該構造体の設計データを元に作成される有限要素解析データを記憶するステップと、
続いて、記憶された前記有限要素解析データに基づいて、前記構造体にかかる荷重における静解析を実施し、前記有限要素解析データによって定義される全節点の並進変位を算出し、該並進変位に基づいて、前記部品もしくは部品の一部の前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における複数成分で定義される曲率の変化量の一つもしくは複数成分の値を算出するステップを実行させるための構造体設計支援プログラム。 - 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記曲率の変化量の複数成分を用いて定義されるスカラー量であることを特徴とする請求項9に記載の構造体設計支援プログラム。
- 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点における平均曲率の変化量であることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の構造体設計支援プログラム。
- 前記部品もしくは部品の一部の前記曲率の変化量が、前記並進変位によって得られる前記部品の表面の一点または複数点におけるガウス曲率の変化量であることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の構造体設計支援プログラム。
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