構(gòu)體模型設(shè)定的設(shè)計(jì)空間中的狀態(tài)的說明圖。 [0044]圖5是說明優(yōu)化塊模型的截面狀況的說明圖。
[0045] 圖6是對(duì)組入于結(jié)構(gòu)體模型中的優(yōu)化塊模型與結(jié)構(gòu)體模型之間進(jìn)行了結(jié)合后的 狀態(tài)的說明圖。
[0046] 圖7是說明作為解析條件的載荷約束條件的說明圖。
[0047] 圖8是說明優(yōu)化解析的執(zhí)行結(jié)果的說明圖。
[0048] 圖9是作為比較例的單獨(dú)的優(yōu)化塊模型的說明圖。
[0049] 圖10是單獨(dú)的優(yōu)化塊模型的約束條件的說明圖。
[0050]圖11是說明基于單獨(dú)的優(yōu)化塊模型而得到的解析結(jié)果的說明圖。
[0051] 圖12是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的形狀優(yōu)化解析裝置的處理流程的流程圖。
[0052] 圖13是說明優(yōu)化塊模型的其他方式的截面狀況的說明圖。
[0053] 圖14是表示基于圖13所示的優(yōu)化塊模型而得到的解析結(jié)果的說明圖。
[0054] 圖15是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的設(shè)計(jì)空間的說明圖。
[0055] 圖16是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的優(yōu)化塊模型的生成方法的說明圖。
[0056] 圖17是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的優(yōu)化塊模型的生成方法的說明圖。
[0057] 圖18是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的優(yōu)化塊模型的生成方法的說明圖。
[0058] 圖19是作為本發(fā)明的實(shí)施方式2中的優(yōu)化塊模型的生成方法的比較例，而以實(shí)施 方式1的方法生成優(yōu)化塊模型的狀態(tài)的說明圖。
[0059] 圖20是作為本發(fā)明的實(shí)施方式2中的優(yōu)化塊模型的生成方法的比較例，而以實(shí)施 方式1的方法生成優(yōu)化塊模型的狀態(tài)的說明圖。
[0060] 圖21是本發(fā)明的實(shí)施方式3中的優(yōu)化塊模型的生成方法的說明圖。
[0061] 圖22是本發(fā)明的實(shí)施方式3中的優(yōu)化塊模型的生成方法的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062] [實(shí)施方式1]
[0063] 如圖1所示，本實(shí)施方式的形狀優(yōu)化解析裝置1是基于對(duì)使用圖2所示一例的平 面要素或者平面要素和立體要素構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體模型13的一部分形狀的數(shù)值解析來進(jìn)行優(yōu) 化計(jì)算的裝置。形狀優(yōu)化解析裝置1由PC (個(gè)人計(jì)算機(jī)）構(gòu)成，具有顯示裝置3、輸入裝置 5、存儲(chǔ)裝置7、作業(yè)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器9及運(yùn)算處理部11。
[0064] 另外，顯示裝置3、輸入裝置5、存儲(chǔ)裝置7及作業(yè)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器9與運(yùn)算處理部11 連接，根據(jù)運(yùn)算處理部11的指令而進(jìn)行各功能。
[0065] 〈顯示裝置〉
[0066] 顯示裝置3用于計(jì)算結(jié)果的顯示等，由液晶顯示器等構(gòu)成。
[0067] 〈輸入裝置〉
[0068] 輸入裝置5用于結(jié)構(gòu)體模型13文件的顯示指示、操作者的條件輸入等，由鍵盤、鼠 標(biāo)等構(gòu)成。
[0069] 〈存儲(chǔ)裝置〉
[0070] 在存儲(chǔ)裝置7內(nèi)至少存儲(chǔ)有結(jié)構(gòu)體模型13的文件等各種信息。結(jié)構(gòu)體模型13可 以僅由平面要素構(gòu)成，或者也可以由平面要素和立體要素的組合構(gòu)成。例如，當(dāng)作為結(jié)構(gòu)體 模型13的例子而列舉圖2所示那樣的車身（body)作為一例時(shí)，由于車身主要由薄鋼板形 成，所以由平面要素構(gòu)成。但是，例如發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的通過鑄造物形成的塊體這樣的結(jié)構(gòu)體模 型，則由立體要素構(gòu)成。
[0071] <作業(yè)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器>
[0072] 在作業(yè)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器9內(nèi)具有存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域9a、和用于進(jìn)行計(jì)算 處理的作業(yè)區(qū)域9b。
[0073] <運(yùn)算處理部>
[0074] 運(yùn)算處理部11由PC的CPU構(gòu)成，以下說明的各部分通過CPU執(zhí)行規(guī)定程序而實(shí) 現(xiàn)。運(yùn)算處理部11具有設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15、優(yōu)化塊模型生成部17、結(jié)合處理部19、解析條 件輸入部21和優(yōu)化解析部23。
[0075] 設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15對(duì)結(jié)構(gòu)體模型13的一部分，將圖3所示一例的成為優(yōu)化對(duì)象 的部分設(shè)定為設(shè)計(jì)空間25。
[0076] 優(yōu)化塊模型生成部17在所設(shè)定的設(shè)計(jì)空間25中生成由立體要素構(gòu)成且進(jìn)行優(yōu)化 解析處理的優(yōu)化塊模型。
[0077] 結(jié)合處理部19進(jìn)行將所生成的優(yōu)化塊模型與結(jié)構(gòu)體模型13結(jié)合的處理。
[0078] 解析條件輸入部21對(duì)結(jié)構(gòu)體模型13的期望部位輸入用于解析的解析條件。
[0079] 優(yōu)化解析部23基于所輸入的解析條件在優(yōu)化塊模型中執(zhí)行基于數(shù)值解析的優(yōu)化 計(jì)算。
[0080] 詳細(xì)說明各部分的構(gòu)成。
[0081] 〔設(shè)計(jì)空間設(shè)定部〕
[0082] 設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15對(duì)結(jié)構(gòu)體模型13的一部分，將成為優(yōu)化對(duì)象的部分設(shè)定為設(shè) 計(jì)空間25。在圖2所示的結(jié)構(gòu)體模型13中，在車身的中央部的底板以下的部分上示出以矩 形包圍的部位，在本例中該部位為設(shè)定設(shè)計(jì)空間25的部位。
[0083] 在通過設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15對(duì)結(jié)構(gòu)體模型13的一部分設(shè)定了設(shè)計(jì)空間25后，如圖 3所示，將該部位中的結(jié)構(gòu)體模型13的一部分刪除，被刪除的部位成為設(shè)計(jì)空間25。圖3 的（a) (b)示出以不同角度對(duì)設(shè)定了設(shè)計(jì)空間25的狀態(tài)進(jìn)行觀察而得到的狀態(tài)。
[0084] 此外，上例是設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15通過將結(jié)構(gòu)體模型13中的一部分刪除來設(shè)定設(shè) 計(jì)空間25的情況，但也可以在生成結(jié)構(gòu)體模型13時(shí)，預(yù)先設(shè)定設(shè)計(jì)空間25。在生成結(jié)構(gòu)體 模型13時(shí)預(yù)先設(shè)定設(shè)計(jì)空間25的情況下，結(jié)構(gòu)體模型13的生成部自身兼作設(shè)計(jì)空間設(shè)定 部15。也就是說，本發(fā)明的設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15也可以具有生成結(jié)構(gòu)體模型13的功能。
[0085] 〔優(yōu)化塊模型生成部〕
[0086] 優(yōu)化塊模型生成部17在所設(shè)定的設(shè)計(jì)空間25中生成用于進(jìn)行優(yōu)化解析處理的優(yōu) 化塊模型27。
[0087] 所生成的優(yōu)化塊模型27能夠以進(jìn)入所設(shè)定的設(shè)計(jì)空間25的大小成為任意形狀。
[0088] 另外，優(yōu)化塊模型27由立體要素構(gòu)成，該立體要素優(yōu)選的是，由五面體以上八面 體以下、且具有至少一組相互平行的兩個(gè)面的立體要素構(gòu)成。其理由為，在形成為設(shè)計(jì)空間 25的部位如車身的一部分那樣由薄板形成的情況下，在通過優(yōu)化塊模型27執(zhí)行優(yōu)化計(jì)算 的情況下，期望計(jì)算出最優(yōu)形狀以能夠反映于薄板的結(jié)構(gòu)體形狀。關(guān)于該方面，通過使用五 面體以上八面體以下且具有至少一組相互平行的兩個(gè)面的立體要素而容易滿足這種要求。 另外，即使是五面體以上的立體要素也優(yōu)選配置尺寸均勻的立體要素，由此提高優(yōu)化的精 度。
[0089] 圖4的（a) (b)示出生成矩形狀的優(yōu)化塊模型27的情況，另外，關(guān)于本例中使用的 立體要素如圖5所示，使用了六面體。
[0090] 另外，優(yōu)化塊模型27優(yōu)選以沿著結(jié)構(gòu)體中的設(shè)置有設(shè)計(jì)空間25的周圍的面，且與 設(shè)計(jì)空間的具有最大面積的面平行地將立體要素細(xì)分化的方式生成。例如，如圖3所示，在 將車身中的底板的一部分設(shè)定為設(shè)計(jì)空間25的情況下，如圖4所示，生成矩形狀的優(yōu)化塊， 該優(yōu)化塊的上下的面的面積最大，但該面積最大的上下的面與車身的底板面平行。
[0091] 這樣生成優(yōu)化塊模型27的理由如下。例如由于車身的底板面由板材形成，所以在 通過優(yōu)化塊模型27執(zhí)行優(yōu)化計(jì)算的情況下，期望立體要素以面狀余留那樣的計(jì)算結(jié)果，通 過構(gòu)成上述那樣的模型，提高了計(jì)算結(jié)果以面狀余留的可能性，實(shí)際利用價(jià)值也會(huì)升高。
[0092] 〔結(jié)合處理部〕
[0093] 結(jié)合處理部19進(jìn)行將所生成的優(yōu)化塊模型27與作為車身的其他部位的結(jié)構(gòu)體結(jié) 合的處理。在結(jié)合中使用剛體要素、板要素或梁要素。
[0094] 關(guān)于優(yōu)化塊模型27與結(jié)構(gòu)體的接合，為了準(zhǔn)確地從結(jié)構(gòu)體模型13 (車身）向優(yōu)化 塊模型27傳遞載荷，優(yōu)選能夠反映作為設(shè)計(jì)空間25而刪除的部位與結(jié)構(gòu)體模型13 (車身） 之間的原接合部位。另外，以結(jié)構(gòu)體模型13 (車身）的剖切面整體與優(yōu)化塊模型27結(jié)合。
[0095] 圖6中以白線示出結(jié)合部29。
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