最優(yōu)化塊模型的內(nèi)部的放大圖。
[0039]圖6是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的最優(yōu)化塊模型的結(jié)合位置的說明圖。
[0040]圖7是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的最優(yōu)化塊模型的結(jié)合位置的其他例子的說明圖。
[0041]圖8是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的機(jī)構(gòu)解析條件的說明圖，是說明將門關(guān)閉的動(dòng)作的說明圖。
[0042]圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式I的構(gòu)造體模型的可動(dòng)部分(門)的作為比較例的門單獨(dú)的模型的說明圖。
[0043]圖10是說明比較例的機(jī)構(gòu)解析條件的說明圖。
[0044]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的形狀最優(yōu)化解析方法的處理的流程的流程圖。
[0045]圖12A是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的構(gòu)造體模型的可動(dòng)部分(門)的最優(yōu)化塊模型的其他的形態(tài)的內(nèi)部的情況的說明圖。
[0046]圖12B是表示圖12A所示的最優(yōu)化塊模型的內(nèi)部的情況的放大圖。
[0047]圖13A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的構(gòu)造體模型的可動(dòng)部分中的設(shè)計(jì)空間以外的部分的一例的圖。
[0048]圖13B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的構(gòu)造體模型的可動(dòng)部分中的設(shè)計(jì)空間以外的部分的其他例子的圖。
[0049]圖13C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的最優(yōu)化塊模型的其他形態(tài)的圖。
[0050]圖13D是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的構(gòu)造體模型與最優(yōu)化塊模型的結(jié)合體的其他形態(tài)的圖。
[0051 ] 圖14是說明圖13所示的門的最優(yōu)化解析的說明圖。
[0052]圖15是本發(fā)明的實(shí)施方式2的設(shè)計(jì)空間的說明圖。
[0053]圖16是本發(fā)明的實(shí)施方式2的最優(yōu)化塊模型的生成方法的說明圖。
[0054]圖17是在本發(fā)明的實(shí)施方式2中生成的最優(yōu)化塊模型的說明圖。
[0055]圖18是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式2中生成的最優(yōu)化塊模型的結(jié)合部的圖。
[0056]圖19是作為與本發(fā)明的實(shí)施方式2的最優(yōu)化塊模型的生成方法進(jìn)行比較的比較例而利用實(shí)施方式I的方法生成了最優(yōu)化塊模型的狀態(tài)的說明圖。
[0057]圖20是表示相對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式2的比較例的最優(yōu)化塊模型的結(jié)合部的圖。
[0058]圖21是本發(fā)明的實(shí)施方式3的最優(yōu)化塊模型的生成方法的說明圖。
[0059]圖22A是表示生成了本發(fā)明的實(shí)施方式3的最優(yōu)化塊模型的上部分的狀態(tài)的圖。
[0060]圖22B是表示生成了本發(fā)明的實(shí)施方式3的最優(yōu)化塊模型的下部分的狀態(tài)的圖。
[0061]圖22C是表示將本發(fā)明的實(shí)施方式3的最優(yōu)化塊模型與構(gòu)造體模型結(jié)合后的狀態(tài)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062]以下，基于附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的形狀最優(yōu)化解析方法及裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式。需要說明的是，沒有通過本實(shí)施方式來限定本發(fā)明。
[0063][實(shí)施方式I]
[0064]本實(shí)施方式I的形狀最優(yōu)化解析裝置I是如下所述的裝置:按照操作者的指示，計(jì)算機(jī)適當(dāng)使用平面要素及立體要素而對(duì)具有可動(dòng)部分的構(gòu)造體模型的一部分進(jìn)行最優(yōu)化。具體而言，本實(shí)施方式I的形狀最優(yōu)化解析裝置I是對(duì)于使用圖2示出一例的平面要素、或使用平面要素和立體要素構(gòu)成的構(gòu)造體模型13(參照?qǐng)D3)的一部分，進(jìn)行基于其形狀的數(shù)值解析的最優(yōu)化計(jì)算的裝置。該形狀最優(yōu)化解析裝置I如圖1所示，由PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))構(gòu)成，具有顯示裝置(display device) 3、輸入裝置(input device) 5、存儲(chǔ)裝置(memorystorage) 7、作業(yè)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器9、運(yùn)算處理部(arithmetic processing) 11。而且，在運(yùn)算處理部11上連接有顯示裝置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。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按照運(yùn)算處理部11的指令而發(fā)揮各功能。
[0065]<顯示裝置>
[0066]顯示裝置3用于計(jì)算結(jié)果的顯示等，由液晶監(jiān)視器等構(gòu)成。
[0067]<輸入裝置>
[0068]輸入裝置5用于構(gòu)造體模型文件的顯示指示、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)存儲(chǔ)有圖3例示的構(gòu)造體模型13的文件等各種信息。構(gòu)造體模型13可以僅由平面要素構(gòu)成，或者也可以由平面要素與立體要素的組合構(gòu)成。例如，作為構(gòu)造體模型13的例子而列舉圖2所示的汽車的門14為例時(shí)，構(gòu)成門14的車外側(cè)的外部件14a主要由薄鋼板(steel sheet)形成，因此構(gòu)造體模型13由平面要素構(gòu)成。而且，構(gòu)造體模型13在例如是發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的由鑄件形成的塊體的情況下，由立體要素構(gòu)成。
[0071]〈作業(yè)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器〉
[0072]作業(yè)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器9在其內(nèi)部具有存儲(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 (Personal Computer)等計(jì)算機(jī)的 CPU (Central ProcessingUnit)構(gòu)成。以下說明的運(yùn)算處理部11的各部通過PC的CPU執(zhí)行規(guī)定的程序來實(shí)現(xiàn)。運(yùn)算處理部11具備:設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15，將可動(dòng)部分中的成為最優(yōu)化的對(duì)象的部分設(shè)定作為設(shè)計(jì)空間；最優(yōu)化塊模型生成部17，在設(shè)定的設(shè)計(jì)空間內(nèi)生成由立體要素構(gòu)成且進(jìn)行最優(yōu)化的解析處理的最優(yōu)化塊模型27(參照?qǐng)D4B等)；結(jié)合處理部19，將生成了的最優(yōu)化塊模型27與構(gòu)造體模型13結(jié)合；材料特性設(shè)定部20，對(duì)最優(yōu)化塊模型27設(shè)定材料特性?’最優(yōu)化解析條件設(shè)定部21，對(duì)最優(yōu)化塊模型27設(shè)定用于求出最優(yōu)形狀的條件(稱為最優(yōu)化解析條件)；機(jī)構(gòu)解析條件設(shè)定部22，對(duì)結(jié)合有最優(yōu)化塊模型27的構(gòu)造體模型13(參照?qǐng)D8)設(shè)定用于進(jìn)行機(jī)構(gòu)解析的條件(稱為機(jī)構(gòu)解析條件)；最優(yōu)形狀解析部23，基于所設(shè)定的最優(yōu)化解析條件及機(jī)構(gòu)解析條件而對(duì)最優(yōu)化塊模型27執(zhí)行機(jī)構(gòu)解析，求出最優(yōu)化塊模型27的最優(yōu)形狀。
[0075]詳細(xì)說明運(yùn)算處理部11的各部的結(jié)構(gòu)。在說明時(shí)，列舉車身(未圖示)的前方左側(cè)的由門框12(參照?qǐng)D3)及門14(參照?qǐng)D2及圖3)構(gòu)成的構(gòu)造體模型13為例。而且，門14也是構(gòu)造體模型13的可動(dòng)部分。
[0076]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I的構(gòu)造體模型的可動(dòng)部分的說明圖。圖2示出該構(gòu)造體模型13的可動(dòng)部分的一例的門14的從車內(nèi)側(cè)觀察的立體圖。如圖2所示，門14具有設(shè)于車外側(cè)的板狀的外部件14a、設(shè)于車內(nèi)側(cè)的內(nèi)部件14b。而且，門14具有:設(shè)于外部件14a與內(nèi)部件14b之間而對(duì)門14進(jìn)行加強(qiáng)的加固(reinforcement)部件(part)(未圖示)；用于將設(shè)置在車身前方側(cè)的側(cè)面的門14與門框12連結(jié)的鉸鏈(hinge)部14d(參照?qǐng)D3)。
[0077]門14通過鉸鏈部14d而能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于門框12，如圖3的狀態(tài)Al?狀態(tài)A4所示，以鉸鏈部14d為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣進(jìn)行門14的開閉。圖3是說明將門14關(guān)閉的動(dòng)作的圖。在圖3中，狀態(tài)Al表示門14的打開狀態(tài)。狀態(tài)A2、狀態(tài)A3表示門14從打開狀態(tài)成為關(guān)閉狀態(tài)的過程。狀態(tài)A4表示門14的關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)，當(dāng)猛力地關(guān)閉門14時(shí)，由于離心力、關(guān)閉門14時(shí)的反力等而外部件14a有時(shí)會(huì)變形。因此，在本例中，研究了使內(nèi)部件14b的形狀最優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)門14的輕量化，并使關(guān)閉門14時(shí)的外部件14a的變形量最小化的情況。
[0078]〔設(shè)計(jì)空間設(shè)定部〕
[0079]設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15在構(gòu)造體模型13的可動(dòng)部分的一部分上將成為最優(yōu)化的對(duì)象的部分設(shè)定作為設(shè)計(jì)空間25。在本實(shí)施方式I中，設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15將圖2所示的門14中的外部件14a以外的部分設(shè)定作為設(shè)計(jì)空間25。圖4A?圖4C是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的構(gòu)造體模型的可動(dòng)部分的一例即門14的最優(yōu)化解析方法的圖。圖4A是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的形狀最優(yōu)化解析方法中的設(shè)計(jì)空間的設(shè)定處理的圖。圖4B是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的形狀最優(yōu)化解析方法中的最優(yōu)化塊模型的生成處理的圖。圖4C是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的形狀最優(yōu)化解析方法中的最優(yōu)化塊模型的結(jié)合處理的圖。當(dāng)由設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15在構(gòu)造體模型13的可動(dòng)部分的一部分上設(shè)定設(shè)計(jì)空間25時(shí)，如圖4A所示，將該部位的構(gòu)造體模型13的一部分即內(nèi)部件14b (圖2)刪除，刪除后的部位成為設(shè)計(jì)空間25。圖4A不出僅有外部件14a的狀態(tài)。
[0080]需要說明的是，上述的例子是設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15通過刪除構(gòu)造體模型13的一部分來設(shè)定設(shè)計(jì)空間25的情況，但也可以在生成構(gòu)造體模型13時(shí)預(yù)先設(shè)定設(shè)計(jì)空間25地構(gòu)成形狀最優(yōu)化解析裝置I。在生成構(gòu)造體模型13時(shí)預(yù)先設(shè)定設(shè)計(jì)空間25的情況下，生成構(gòu)造體模型13的生成部自身兼作為設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15。S卩，本發(fā)明的設(shè)計(jì)空間設(shè)定部15兼具上述那樣的設(shè)計(jì)空間設(shè)定功能和構(gòu)造體模型生成功能。
[0081]〔最優(yōu)化塊模型生成部〕
[0082]最優(yōu)化塊模型生成部17生成用于對(duì)設(shè)定的設(shè)計(jì)空間25進(jìn)行最優(yōu)化的解析處理的最優(yōu)化塊模型27。此時(shí)，最優(yōu)化塊模型生成部17能夠?qū)⒆顑?yōu)化塊模型27生成為進(jìn)入設(shè)定的設(shè)計(jì)空間25內(nèi)的大小且為任意的形狀。圖4B、圖5A及圖5B示出在設(shè)計(jì)空間25生成了最優(yōu)化塊模型27的一例。圖5A及圖5B是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的最優(yōu)化塊模型的內(nèi)部的要素的說明圖。圖5A示出圖4B所示的最優(yōu)化塊模型27的從圖4B中的粗箭頭的方向觀察到的狀態(tài)。圖5B是將圖5A所示的最優(yōu)化塊模型27的前后方向中央部的內(nèi)部放大圖示的圖。
[0083]而且，最優(yōu)化塊模型生成部17由立體要素構(gòu)成最優(yōu)化塊模型27。此時(shí)，最優(yōu)化塊模型生成部17優(yōu)選該立體要素由五面體以上且八面體以下、具有至少一組相互平行的兩面的立體要素構(gòu)成。其理由如下。